Основные фундаментальные и прикладные результаты по теме НИР «Исследование биохимического разнообразия и путей биосинтеза липидов для определения трофических и симбиотических отношений морских организмов»:

1. В глубоководных офиурах (Ophiuroidea, Echininodermata) найдены новые сверхдлинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), содержащие 26 атомов углерода. Новые кислоты впервые найдены в этом классе животных, что существенно расширяет наши представления о путях биосинтеза липидов в морских беспозвоночных и позволяет предложить уникальную группу биохимических маркеров для изучения пищевых цепей в глубоководных экосистемах.

Svetashev V.I., Kharlamenko V.I. Occurrence of hexacosapolyenoic acids 26:7(n-3), 26:6(n-3), 26:6(n-6) and 26:5(n-3) in deep sea brittle stars from near the Kuril Islands // Lipids. 2015. Vol. 50, №7. P. 691-696.

2. В липидах глубоководных фораминифер, обитающих на абиссали дальневосточных морей России, обнаружено высокое содержание редких и новых длинноцепочечных ПНЖК n-5, n-7, n-8, n-9 и n-10 серий. Предложены пути биосинтеза этих кислот. Установлено, что фораминиферы по разнообразию этих ПНЖК могут сравниться с известными в этом отношении губками или траустохитридами. Новые жирные кислоты являются перспективными маркерами для трофологических исследований глубоководных морских беспозвоночных, питающихся фораминиферами.

Kharlamenko V.I., Svetashev V.I., Tarasova T.S. New and uncommon fatty acids in lipids of deep-sea Foraminifera // Lipids. 2017. Vol. 52, № 4. P. 345-352. doi: 10.1007/s11745-017-4237-2

Kharlamenko V.I. Abyssal foraminifera as the main source of rare and new polyunsaturated fatty acids in deep-sea ecosystems // Deep-Sea Research Part II. 2018. Vol. 154. P. 358-364. doi: 10.1016/j.dsr2.2017.10.015

3. С целью развития липидомики морских организмов отработаны методы установления химической структуры и количественного анализа молекулярных видов липидов с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии и тандемной масс-спектрометрии высокого разрешения. Впервые расшифрован полярный липидом (профиль всех молекулярных видов фосфолипидов) некоторых холодноводных и тропических видов мягких кораллов. Из мягких кораллов выделены симбиотические динофлагелляты (зооксантелл), для которых впервые определен состав молекулярных видов главных классов гликолипидов. На примере трёх тропических видов мягких кораллов Вьетнама впервые установлены молекулярные липидные маркеры зооксантелл и организма-хозяина. Найдено, что остатки С24 ПНЖК (хемотаксономические маркеры мягких кораллов) сосредоточены в фосфатидилсерине, что указывает на особый путь биосинтеза этого класса фосфолипидов в мягких кораллах. Установлено, что кораллы, не содержащие зооксантелл, используют жирные кислоты ассоциированных бактерий для синтеза некоторых молекулярных видов восков. Впервые для книдарий, расшифрован полный липидом мягкого коралла Sinularia siaesensis.

Imbs A.B., Dang L.P.T., Rybin V.G., Svetashev V.I. Fatty acid, lipid class, and phospholipid molecular species composition of the soft coral Xenia sp. (Nha Trang Bay, the South China Sea, Vietnam) // Lipids. 2015. Vol. 60, № 6. P. 575-589. doi: 10.1007/s11745-015-4021-0

Imbs A.B., Dang L.P.T., Rybin V.G., Nguyen N.T., Pham L.Q. Distribution of very-long-chain fatty acids between molecular species of different phospholipid classes of two soft corals // Biochemistry & Analytical Biochemistry. 2015. Vol. 4, №. 4. P. 205. doi: 10.4172/2161-1009.1000205

Имбс А.Б., Рыбин В.Г., Харламенко В.И., Данг Л.Т.Ф., Нгуен Н.Т., Фам К.М., Фам Л.К. Полиненасыщенные молекулярные виды галактолипидов – маркеры зооксантелл в симбиотической ассоциации мягкого коралла Capnella sp. (Anthozoa: Alcyonacea) // Биология моря. 2015. Т. 41, № 6. С. 430-436.

Имбс А.Б., Данг Л.Т.Ф. Молекулярные виды фосфолипидов холодноводного мягкого коралла Gersemia rubiformis (Ehrenberg, 1834) (Alcyonacea: Nephtheidae) // Биология моря. 2017. Т. 43, № 3. С. 210-214.

Бош Т.В., Лонг Ф.К. Сравнение состава молекулярных видов восков различных групп кораллов (подклассы Hexacorallia и Octocorallia) // Биология моря. 2017. Т. 43, № 6. С. 436-443.

Sikorskaya T.V., Imbs A.B. Study of total lipidome of the Sinularia siaesensis soft coral // Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2018. Vol. 44, № 6. P. 712-723.

4. Липидомный подход впервые применили для изучения механизмов передачи органического вещества липидной природы по пищевым цепям в бентосных морских экосистемах на примере бореального мягкого коралла Gersemia fruticosa и голожаберного моллюска Tritonia tetraquetra, который питается этим кораллом. Традиционный метод липидных маркеров показал, что моллюск получает с пищей тетракозаполиеновые жирные кислоты (TFA), которые являются уникальными маркерами мягких кораллов, однако этот метод не объяснил, почему уровень TFA в тканях моллюска был в 2 раза выше, чем в тканях кораллов. Для установления причин аномальной аккумуляции TFA расшифровали полярные липидомы (профиль всех молекулярных видов структурных фосфо- и фосфонолипидов) коралла и моллюска. Сравнение полярных липидомов жертвы и хищника показало, что в коралле TFA сосредоточена в молекулярных видах только одного класса фосфолипидов, тогда как моллюск перераспределяет TFA между тремя классами фосфолипидов, что приводит к аккумуляции этих маркеров в организме молллюска. Таким образом, липидомный подход позволяет отследить модификацию липидов пищи в организме консумента и расширяет возможности метода липидных маркеров.

Imbs A.B. High level of tetracosapolyenoic fatty acids in the cold-water mollusk Tochuina tetraquetra is a result of the nudibranch feeding on soft corals // Polar Biology. 2016. Vol. 39. P. 1511-1514.

Imbs A.B., Chernyshev A.V. Tracing of lipid markers of soft corals in a polar lipidome of the nudibranch mollusk Tritonia tetraquetra from the Sea of Okhotsk// Polar Biology. 2019. Vol. 42, № 2. P. 245-256.

5. С помощью липидных и изотопных маркеров исследованы трофические связи макрозообентоса Охотского моря в районе холодных метановых выходов впадины Дерюгина и вблизи о. Парамушир. Установлено, что моллюск Conchocele bisecta, доминирующий в районе парамуширского факела, почти полностью удовлетворяет свои энергетические потребности за счет тиотрофных хемосинтезирующих бактерий. Вклад планктона, как источника пищи, для этого моллюска минимален, присутствие метанотрофных бактерий в тканях моллюска и его пище не обнаружено.

Kharlamenko V.I., Kamenev G.M., Kalachev A.V., Kiyashko S.I., Ivin V.V. Thyasirid bivalves from the methane seep community of Paramushir Island (Sea of Okhotsk) and their nutrition // Journal of Molluscan Studies. 2016. Vol. 82, № 3. P. 391-402.

6. С помощью липидных и изотопных маркеров определены источники пищи массовых видов донных беспозвоночных животных (полихет, эхиур, сипункулид, морких звезд, морских ежей, офиур, моллюсков, ракообразных, погонофор и фораминифер) шельфа, батиали и абиссали некоторых районов Приморья и Курильских островов. Выявлены существенные различия в трофической структуре двух соседних глубоководных впадин в Японском и Охотском морях, а также причины этих различий. В глубоководных грунтоедах и детритофагах обнаружены редкие жирные кислоты (ЖК). Установлены достоверные различия в составе ЖК поверхностных детритофагов и грунтоедов от сестонофагов и хищников. Выделены ЖК, маркерные для этих групп.

Харламенко В.И., Степанов В.Г., Борисовец Е.Э., Кияшко С.И, Светашев В.И. Состав жирных кислот и питание глубоководных голотурий Охотского моря // Биология моря. 2015. Т. 41, № 6. С. 418-424.

Kharlamenko V.I., Würzberg L., Peters J., Borisovets E.E. Fatty acid compositions and trophic relationships of shelled molluscs from the Kuril–Kamchatka Trench and the adjacent abyssal plain // Deep-Sea Research II. 2015. Vol. 111. P. 389-398.

Kharlamenko V.I., Kiyashko S.I. Fatty acid and stable isotope compositions in shallow-water bivalve mollusks and their food // Russian Journal of Marine Biology. 2018. Vol. 44. No. 2. P. 100-111.

Kharlamenko V.I., Maiorova A.S., Ermolenko E.V. Fatty acid composition as an indicator for the trophic position of abyssal megabenthic deposit feeders in the Kuril Basin of the Sea of Okhotsk // Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. 2018. Vol. 154. P. 374- 382.

Mordukhovich V.V., Kiyashko S.I., Kharlamenko V.I., Fadeeva N.P. Determination of food sources for nematodes in the Kuril Basin and eastern slope of the Kuril Islands by stable isotope and fatty acid analyses // Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. 2018. Vol. 154. P. 365-373.

7. Исследованы трофические взаимоотношения в ассоциации коммерчески ценного приморского гребешка Patinopecten yessoensis с его эпибионтом баланусом Balanus rostratus, используя метод биохимических маркеров – жирных кислот. Распределение маркерных жирных кислот в гребешке свидетельствует о важном вкладе диатомовых, флагеллят и зоопланктона в их рацион. Состав жирных кислот отражал доминирование диатомей в пищевом спектре взрослых баланусов и частичный вклад детрита в рацион молоди. Найдено, что взрослые баланусы могут составлять конкуренцию для гребешка за такие пищевые источники, как диатомовые водоросли и зоопланктон.

Silina A.V., Zhukova N.V. Association of the scallop Patinopecten yessoensis and epibiotic barnacle Balanus rostratus: inter-specific interactions and trophic relationships determined by fatty acid analysis // Marine Ecology-An Evolutionary Perspective. 2016. Vol. 37. P. 257-268.  doi: 10.1111/maec.12269

8. Установлено, что исходные профили липидов тропических и бореальных видов кораллов и гидрокораллов не зависят от географического региона и определяются особенностями биосинтеза липидов на уровне больших таксонов (подклассов). Установлены пути модификации этих липидных профилей в зависимости от питания коралла и наличия симбионтов.

Imbs A.B., Demidkova D.A., Dautova T.N. Lipids and fatty acids of cold-water soft corals and hydrocorals: a comparison with tropical species and implications for coral nutrition // Marine Biology. 2016. Vol. 163. P. 202. doi: 10.1007/s00227-016-2974-z

9. Показано, что промысловые виды крабов и скатов могут служить источником алкил-глицериновых эфиров. Установлено, что эти эфиры снижают образование язв желудка и стимулируют синтез гемоглобина у лабораторных животных в условиях острого стресса. Показано, что специфический дефицит липидов, который связывают с болезнью Альцгеймера и Паркинсона, можно корректировать введением в диету экспериментальных животных алкилглицеринов и ЖК. Предложен способ нормализации полярного липидома мозга трансгенных мышей (линия 5xFAD, модель болезни Альцгеймера) посредством добавления в диету липидов с простой эфирной связью.

Султанов Р.М., Ермоленко Е.В., Латышев Н.А., Касьянов С.П. Способ получения концентрата ненасыщенных алкил-глицериновых эфиров из морских липидов // Патент РФ на изобретение № 2649014, 2018.

Ermolenko E.V., Latyshev N.A., Sultanov R.M., Kasyanov S.P. Technological approach of 1-O-alkyl-sn-glycerols separation from Berryteuthis magister squid liver oil // Journal of Food Science and Technology. 2016. Vol. 53. P. 1722-1726.

Ermolenko E.V., Latyshev N.A., Kasyanov S.P., Sultanov R.M. Inclusion of 1-O-alkyl-sn-glycerol and docosahexaenoic acid in rat liver lipids // Scientific and Technological Developments of Research and Monitoring of Marine Biological resources: abstract book, Vladivostok, Russia, May 22-24, 2017. Vladivostok: Far Eastern Federal University, 2017. P. 36.

Данилова А.Л., Шульгина Л.В., Рыбченко А.А., Шабанов Г.А., Латышев Н.А., Касьянов С.П. Влияние природных 1-О-алкил-глицеринов на защитный статус организма у пожилых людей // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 12. С. 1194-1198.


Информацию подготовил г.н.с. Имбс А.Б.