Hidrológiai Közlöny 1999 (79. évfolyam)

4. szám - A Magyar Hidrológiai Társaság XVII. Országos Vándorgyűlése, Miskolc, 1999. július 7–8.

377 tokxom rendszer az elektrontranszport során elektronokat pumpál a mitokondriális belső membrán belső (mátrix) felére, ezzel párhuzamosan protonokat pumpál az intramembrán külső felére, s az így keletkező elektrokémiai potenciál kisülésekor felszabaduló energia használódik fel az ATP szintézisére (Holian és Wilson, 1980; Packard, 1985 és mások). Könnyű elképzelni, hogy intracelluláris pH csökkenés esetén a citoplazma megnövekedett proton aktivitása gátlást fog kifejteni a citokromok H* pumpálására és ezáltal hatástalanítja az elektrontranszportot is. Ebben az esetben, a fejlődő embrió az ETS specifikus aktivitásának csökkenésére szintén úgy reagálhat, hogy fokozza az enzim-termelést. Több enzim kisebb specifikus aktivitással ugyanolyan ATP termelést eredményezhet, mint kevesebb enzim optimális pH viszonyok melletti maximális aktivitással. Elektrofiziológiai vizsgálatok szerint a halembriók korionja a protonoknak szabad átjárást biztosit a környezet és a perivitellin tér között (Peterson, 1984) pH érzékeny mikroelektródokkal végzett vizsgálatok azonban azt bizonyították, hogy az ikramembrán erős barrier a protonok számára, s a környezet elsavasodása csak múlékony intracelluláris pH csökkenést eredményez (Webb és Nutitelli, 1982, Peterson, 1984). Különböző pH-kon nevelt halembriók ETS-aktivitásának és oxigén-fogyasztásának (R) párhuzamos mérése és a mitokondriumok belső szerkezetének mikromorfológiai vizsgálata dönthetnék el, hogy melyik feltevésünk igaz, a savas közegben nevelt halembriók magas ETS-aktivitásának okát illetően. ~ 3.0 i 3. ábra pH hatása a busa embriók ETS-aktivitására a megtermékenyítést követő 24 órában ^ 3.0 —. m -o > 2

6 "5 4 23 O =L ~ 1.9 «0 ,» 1.6 ü m £ —I— 8 pH —i— 10 x> £ 5 a. — 4 H £/> ai 2 4. ábra. pH hatása a ponty embriók ETS-aktivitására a megtermékenyítést követő 24 órában inkubíciOs idfi (h) 5. ábra. pH hatása a bálin embriók ETS-aktivitására 14-15 °C-on Összefoglalás Az ETS multienzim komplex maximális működésének pH optimuma hal embriókban és lárvákban in vitro 8 48.6 Ennél alacsonyabb pH-n nevelt bálin, ponty, busa és amur embriókból ugyanakkor sokkal több ETS-enzimet mutattunk ki. Az embriók valószinüleg több enzim szintetizálásával igyekeztek kompenzálni a specifikus enzimaktivitás csökkenését, amelyet intracelluláris pH csökkenés okozhatott, vagy azt az enzimtöbbletet fedezték ezzel, amelyet a protonpumpák működtetése megkivánt az intracelluláris pH stabilitása érdekében. Köszönetnyilvánítás Tanulmányunk a Miniszterelnöki Hivatal Balatoni Titkársága és a Földművelésügyi Minisztérium anyagi támogatásával valósult meg, amelyért a szerzők köszönetet mondanak. Many thanks for the financial support for this study from the Balaton Secretariat of the Prime Minister in Hungary and from the Ministry of Agriculture in Hungary Irodalom G-Tóth, L.; M. Szabó and D.J. Webb (1995): Adaptation of the tetrazoHum reduction test for the mesurement of the electron transport system (ETS) activity during embryonic development of the subtrofical fish Oryzias latipes, medaka. J. Fish Biol.,46, 835-844. Holian, A. and Wilson, D. F. (1980): Relationship of transmembrane pH and electrical gradients with respiration and adenosine 5'-triphosphate synthesis in mitochondria Biochemistry, 19, 4213-4221. Packard, T.T. (1985): Measurement of electron transport activity in mikroplankton. Adv. Aquat. Mikrobiol., 3, 207-261. Peterson, R. H (1984): Influence of varying pH and somé inorganic ions on the perivitelline potential of eggs of Atlantic salmon (Salmo salar). Can. J. Fish AquaL Sci. 41, 1066-1069. Yamashita, Y. and Bailey, K. M. (1990): Electron transport system (ETS) activity as a possible index of respiration for larval walleye pollock, Theragra chalcogramma. Nippon Suisan Gakkaishi, 56, 1059-1062. Webb, D. J. and Nutitelli, R. (1982). Intracellular pH changes accompanying the activation of development in Xenopus eggs. Studies with pH microelektrodes and 31P-NMR. In: Intracellular pH: Its measurement, regulation and utilisation in cellular functions. Publ. A. R. Liss Inc. The efTect of the pH on the biochemistry of the respiration of fish embryos Abstract: The enhanced respiratory electron transport system (ETS)-activity of embryos of common carp (Cyprinus carpio), silver carp (HypophthaImichthys molitrix), grass carp (Ctenopharyngodon idella) and the asp (Aspius aspius) reared in acidic environment suggests an intracellular acification mduced extra synthesis of ETS compartments in the embryos in order to compensate the decrease of the specific enzymatic activity in low pH. An alternative explanation could be that the intracellular proton elimination system requests somé extra energy for keeping the intracellular pH in stable in acidic environment süice more ETS can directly serve production of more ATP. Keywords: fish embryos, acidification, respiratory enzyme system, pH intracellular, pH extracellular. kslfts