Siberian Federal University

Issue

Journal of Siberian Federal University. Biology. 2025 18 (4)

Authors

Fomicheva, Elena M.; Evdokimov, Evgeniy G.; Tsukanov, Vladimir M.

Contact information

Fomicheva, Elena M.: P. G. Demidov Yaroslavl State University Yaroslavl, Russian Federation; ORCID: 0000-0002-7221-3975; Evdokimov, Evgeniy G.: P. G. Demidov Yaroslavl State University Yaroslavl, Russian Federation; ; ORCID: 0000-0002-4265-1173; Tsukanov, Vladimir M.: P. G. Demidov Yaroslavl State University Yaroslavl, Russian Federation

Keywords

mollusks; catalase; hypothermia

Abstract

Активность каталазы, как ответная реакция антиоксидантной системы моллюсков на действие пониженных температур, характеризует возможные адаптационные стратегии организма в условиях гипотермии. Цель исследования – изучение воздействия пониженных температур на активность каталазы у пресноводных брюхоногих моллюсков Melanoides granifera (Lamarck, 1822) (Thiaridae) и Helisoma duryi (Wetherby, 1879) (Planorbidae) при разных периодах экспозиции. Оценивали активность каталазы в тканях моллюсков в течение 8- и 24-часовой экспозиции при +24 ºС (контроль) и при пониженных температурах: +18 ºС, +16 ºС, +14 ºС, +12 ºС и +10 ºС. Результаты исследований показали наличие видовой специфики активности каталазы. При воздействии всех пониженных температур активность каталазы имеет более высокие значения у M. granifera по сравнению с H. duryi. При действии пониженных температур в диапазоне от +18 ºС до +12 ºС в течение 8 часов отмечено снижение активности каталазы, что обусловлено угнетением физиологических и биохимических процессов и переходом организма в состояние гипобиоза. Только при наиболее низких «критических» значениях температуры (+10 ºС) наблюдается повышение активности каталазы у H. duryi, в то время как у M. granifera ее активность остаётся на уровне контроля. Отмечено, что длительность экспозиции 24 часа в гипотермии влияет на активность каталазы, вызывая её увеличение по сравнению с 8-часовой экспозицией при большинстве значений температур. При 24-часовой экспозиции у M. granifera выявлено увеличение активности каталазы при +10 ºС, а у H. duryi снижение активности каталазы при +18 ºС и её повышение при температурах +16 ºС, +14 ºС и +12 ºС. Таким образом, показано, что изменение активности каталазы в условиях гипотермии зависит от термотолерантности моллюсков и экотопических условий их среды обитания

Catalase activity, as a response of the antioxidant system in mollusks to low temperatures, reflects potential adaptation strategies of the body under conditions of hypothermia. This study aimed to investigate the effect of low temperature exposure on catalase activity in two freshwater gastropod species, Melanoides granifera (Lamarck, 1822) (Thiaridae) and Helisoma duryi (Wetherby, 1879) (Planorbidae), at different exposure durations. Catalase activity was evaluated in mollusk tissues during 8- and 24-hour exposures at +24 °C (control) and low temperatures: +18 °C, +16 °C, +14 °C, +12 °C and +10 °C. The results showed species-specific differences in catalase activity, with M. granifera having higher values compared to H. duryi across all temperatures. Under low temperatures ranging from +18 °C to +12 °C for 8 hours, a decrease in catalase activity was observed, attributed to the suppression of physiological and biochemical processes and the organism’s transition into hypobiosis. However, at the lowest “critical” temperature (+10 °C) M. granifera’s catalase activity remained at the control level; in H. duryi even an increase was observed. It was also noted that the 24-hour hypothermic exposures caused an increase in catalase activity compared to 8-hour exposures at most temperatures. At the 24-hour exposure, an increase in catalase activity at +10 °C was observed in M. granifera, whereas in H. duryi a decrease occurred at +18 °C and increases at +16ºС, +14ºС and +12 °C. Thus, changes in catalase activity under hypothermic conditions depend on the mollusks’ thermal tolerance and the ecotopic conditions of their habitat.

Pages

564–577

EDN

NTAFNY

Paper at repository of SibFU

https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/158030

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).