По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 574.64:574.632 DOI:10.33920/sel-09-2307-05

Воздействие разных концентраций сульфата калия на молодь Danio rerio

Анатолий Григорьевич Тригуб аспирант, младший научный сотрудник, эксперт центра аквакультуры факультета биотехнологий и рыбного хозяйства, Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (МГУТУ им. К.Г. Разумовского), 119049, Россия, Москва, ул. Шаболовка, д. 14, стр. 9, E-mail: morflot931@gmail.com, ORCID: 0000-0003-0953-5389
Станислава Сергеевна Фалий ассистент Института зоотехнии и биологии, ФГБОУ ВО «РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева», 127550, Россия, Москва, ул. Тимирязевская, д. 49, E-mail: sfalij@yandex.ru, ORCID: 0000-0001-7587-3293
Мария Владимировна Медянкина канд. биол. наук, доцент кафедры экологии и природопользования, Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (МГУТУ им. К.Г. Разумовского), Россия, Москва, E-mail: 79263841762@yandex.ru, ORCID: 0000-0002-9195-0399
Дрозденко Татьяна Викторовна канд. биол. наук, доцент кафедры экологии и экспериментальной биологии, старший научный сотрудник лаборатории комплексных экологических исследований, Псковский государственный университет (ПсковГУ), Россия, Псков, E-mail: tboichuk@mail.ru, ORCID: 0000-0002-5553-2296

Danio rerio широко применяется в качестве модельного объекта для различных научных исследований, в том числе экологических. Помимо оценки выживаемости особей и других методов исследования, в токсикологических опытах весьма показательным является метод гистологических биоиндикаторов. В качестве таких маркеров в данной работе использовались печень и жабры рыб, которые, подвергаясь воздействию исследуемого вещества, изменяли свою структуру, позволяя судить о степени и характере этого воздействия. Целью настоящего исследования стала оценка влияния сульфатов на структуру печени и жабр молоди Danio rerio. В настоящем исследовании рассматривалось воздействие сульфата калия в концентрациях от 100 до 1000 мг/л. Выявлено, что негативный эффект, оказываемый веществом на жабры рыб, в основном выражается в гиперемии и гиперплазии респираторного эпителия, а патологические изменения печени представлены как жировой эмболией, так и повреждениями печеночной ткани (разрывы, замещение соединительной тканью). При этом реакция органов отмечалась при воздействии минимальной из исследованных концентраций — 100 мг/л.

Литература:

1. Зуб, А.В. Возможность использования биологической модели пресноводной рыбы данио рерио в доклинических исследованиях / А.В. Зуб, В.Л. Загребин, И.А. Дворяшина, А.В. Терентьев // Вестник ВолГУ. — 2020. — № 1 (73). — С. 10–13. — DOI: 10.19163/1994-9480-2020-1(73)-10-13.

2. Лукин, А.Л. Оценка состояния организма рыб при загрязнении водных экосистем нефтепродуктами и отходами целлюлозно-бумажного производства / Ю.Н. Шарова, Л.А. Беличева // Рыбное хозяйство. — 2010. — № 6. — С. 47–52.

3. Моисеенко, Т.И. Водная экотоксикология в решении задач оценки качества вод и «здоровья» экосистем / Т.И. Моисеенко // Изучение водных и наземных экосистем: история и современность: тезисы докладов междунар. науч. конф. — Севастополь, 2021. — С. 47–52.

4. Никифоров-Никишин, А.Л. Морфологические особенности хрусталика гидробионтов и их применение в водной токсикологии: 03.00.18 Гидробиология: автореф. дис. ... д-ра биол. наук / А.Л. Никифоров-Никишин; Моск. гос. ун-т тех. и управ. — М., 2005. — 49 с.

5. Патент № 2522542 РФ; МПК G01N 33/18(2006.01). Способ определения токсичности водной среды: № 2013122241/15, заявл. 14.05.2013: опубл. 20.07.2014 / А.Э. Балаян, М.Н. Саксонов, Д.И. Стом, А.Д. Стом. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет» (RU).

6. Ромейс, Б. Микроскопическая техника / Б. Ромейс. — М.: Изд-во иностр. литры, 1953. — 718 с.

7. Саидов, Д.М. Влияние тяжелых металлов (Cu, Co, Cd) на раннее развитие Mytilus edulis (mollusca; bivalvia) / Д.М. Саидов, И.А. Косевич // Экология. — 2019. — № 1. — С. 55–61. — DOI: 10.1134/S0367059719010074.

8. Сейтбаев, К.Ж. Гистологическое изучение жабр и органов желудочно-кишечного тракта судака, обитающего в озере Биликоль / К.Ж. Сейтбаев, Ж.М. Базарбаева, О.А. Решетова, Б.Б. Бектурганов // Вестник КазНУ. Серия экологическая. — 2012. — № 3 (35). — С. 202–208.

9. Сергеева, Н.Р. Общая ихтиотоксикология / Н.Р. Сергеева, В.И. Лукьяненко. — Краснодар: Краснодарский НИИ рыбного хоз-ва, 2008. — 157 с.

10. Строганов, Н.С. Научные основы установления ПДК токсических веществ в открытых водоемах (биологические аспекты) // Водные ресурсы. — 1974. — № 1. — С. 110–121.

11. Филенко, О.Ф. Водная экотоксикология в России: от прошлого к настоящему / О.Ф. Филенко, Г.М Чуйко // Труды Института биологии внутренних вод РАН. — 2017. — № 77 (80). — С. 124–142. — DOI: 10.24411/0320-3557-2017-10008.

12. McCarty, L.S. Environmental biomarkers in aquatic toxicology: Fiction fantasy or functional / L.S. McCarty, K.R. Munkittrick // Human and Ecol. Risk Assess. — 1996. — № 2. — P. 268–274.

13. Polunin, N. Aquatic ecosystems: Trends and global prospects / N. Polunin. — Cambridge University Press, 2008. — 512 p.

14. Rousseaux, C.G. Evaluation of liver histopathology and EROD activity in St. Lawrence lake sturgeon (Acipencer fulvescens) in comparison with a reference population / C.G. Rousseaux, A. Branchaud, P.A. Spear // Environ. Toxicol. Chem. — 1995. — № 14. — P. 843–849.

15. Yeo, A.R. Predicting the interaction between the effects of salinity and climate change on crop plants / A.R. Yeo // Scientia Horticulturae. — 1998. — № 78. — Р. 159–174.

1. Zub, A.V., Zagrebin, V.L., Dvorjashina, I.A., Terent’ev, A.V. The possibility of using the biological model of freshwater fish danio rerio in preclinical studies. Vestnik VolGU [Bulletin of the Volgograd State University], 2020, no. 1 (73), pp. 10–13 (in Russian). DOI: 10.19163/19949480-2020-1(73)-10-13.

2. Lukin, A.L., Sharova, Ju.N., Belicheva, L.A. Ocenka sostojanija organizma ryb pri zagrjaznenii vodnyh jekosistem nefteproduktami i othodami celljulozno-bumazhnogo proizvodstva [Assessment of the state of the fish organism in case of contamination of aquatic ecosystems with petroleum products and waste from pulp and paper production]. Fishery, 2010, no. 6, pp. 47–52.

3. Moiseenko, T.I. Vodnaja jekotoksikologija v reshenii zadach ocenki kachestva vod i «zdorov’ja» jekosistem [Aquatic ecotoxicology in solving problems of water quality assessment and ecosystem “health”]. In: Izuchenie vodnyh i nazemnyh jekosistem: istorija i sovremennost’: tezisy dokladov mezhdunar. nauch. konf. [Studies of aquatic and natural systems: history and consistency: abstracts of reports of the International Scientific Conference]. Sevastopol’, 2021, pp. 47–52 (in Russian).

4. Nikiforov-Nikishin, A.L. Morfologicheskie osobennosti hrustalika gidrobiontov i ih primenenie v vodnoj toksikologii [Morphological features of hydrobiont lenses and their application in aquatic toxicology]. Abstr. Doct. Boilogi. Sci. diss., 2005. 49 p. (in Russian).

5. Balajan, A.Je., Saksonov, M.N., Stom, D.I., Stom, A.D. Sposob opredelenija toksichnosti vodnoj sredy [Method for determining the toxicity of the aquatic environment]. Russian Federation patent no. 2522542. 2014 (in Russian).

6. Romeis, B. Mikroskopicheskaja tehnika [Microscopic technique]. Izd-vo inostr. litry, Moscow, 1953. 718 р. (in Russian).

7. Saidov, D.M., Kosevich, I.A. Influence of heavy metals (Cu, Co, Cd) on the early development of Mytilus edulis (mollusca; bivalvia). Russian journal of ecology, 2019, no. 1, pp. 58–64 (in Russian). DOI: 10.1134/S1067413619010077.

8. Sejtbaev, K.Zh., Bazarbaeva, Zh.M., Reshetova, O.A., Bekturganov, B.B. Gistologicheskoe izuchenie zhabr i organov zheludochno-kishechnogo trakta sudaka, obitajushhego v ozere Bilikol’ [Histological study of gills and organs of the gastrointestinal tract of walleye living in Lake Bilikol]. Vestnik KazNU. Serija jekologicheskaja [Bulletin of the Kazakh national University. Ecological series], 2012, no. 3 (35), pp. 202–208.

9. Sergeeva, N.R., Luk’janenko, V.I. Obshhaja ihtiotoksikologija [General ichthyotoxicology]. Krasnodarskij NII rybnogo hoz-va, Krasnodar, 2008. 157 p. (in Russian).

10. Stroganov, N.S. Nauchnye osnovy ustanovlenija PDK toksicheskih veshhestv v otkrytyh vodoemah (Biologicheskie aspekty) [Scientific basis for establishing MPC of toxic substances in open water bodies (Biological aspects)]. Vodnye resursy [Water resources], 1974, no. 1, pp. 110–121 (in Russian).

11. Filenko, O.F., Chujko, G.M. Aquatic ecotoxicology in Russia: from past to present. Transactions of the Papanin institute for biology of inland waters RAS, 2017, no. 77 (80), pp. 124–142 (in Russian). DOI: 10.24411/0320-3557-2017-10008.

12. McCarty, L.S., Munkittrick, K.R. Environmental biomarkers in aquatic toxicology: Fiction fantasy or functional. Human and Ecol. Risk Assess, 1996, no. 2, pp. 268–274.

13. Polunin, N. Aquatic ecosystems: Trends and global prospects. Cambridge University Press, 2008. 512 p.

14. Rousseaux, C.G., Branchaud, A., Spear, P.A. Evaluation of liver histopathology and EROD activity in St. Lawrence lake sturgeon (Acipencer fulvescens) in comparison with a reference population. Environ. Toxicol. Chem, 1995, no. 14, pp. 843–849.

15. Yeo, A.R. Predicting the interaction between the effects of salinity and climate change on crop plants. Scientia Horticulturae, 1998, no. 78, pp. 159–174.

Загрязнение водной среды на сегодняшний день является глобальной экологической проблемой. Одной из злободневных тем современности считается увеличение в пресных водоемах содержания хлоридов и сульфатов натрия, калия и кальция. Это может быть обусловлено вымыванием солей из почв, сбросом сточных вод промышленных предприятий, содержащих минеральные соли [13]. Засоление вод вызывает экологический стресс для водной биоты, который в конечном итоге может привести к утрате биологического разнообразия пресноводных экосистем [15].

Экотоксикологические исследования проводятся достаточно давно, многие из них посвящены вопросам водной токсикологии [3; 10; 11]. Большое количество работ направлено на изучение критических периодов развития у ряда гидробионтов различного систематического уровня в условиях антропогенной среды [4; 5; 7].

В биотестировании Danio rerio Hamilton, 1822 получили широкое распространение как тест-система качества очистки водоемов. Danio rerio (Zebrafish) — пресноводная тропическая рыбка с продолговатой формой тела, от светло-серебристого окраса с ярко-желтыми полосами до темно-серебристого цвета чешуи с желто-зелеными полосами вдоль тела. Взрослая особь в естественных условиях достигает 8 см, в искусственных — до 5–6 см. Половозрелость наступает в 5–8 месяцев. Различия между полами на ранних этапах развития незначительны, а с пяти месяцев самцы отличаются от самок более вытянутым телом и насыщенным окрасом [1].

Для сравнительного описания состояния здоровья рыб при воздействии различных загрязняющих воду веществ в последние десятилетия успешно применяется метод гистологических индикаторов (биомаркеров) [2; 12; 14]. В качестве гистологических биомаркеров рассматриваются органы и системы организма исследуемых животных, на которые оказывается наиболее существенное воздействие определенных веществ. Так, печень является одним из наиболее распространенных органов-индикаторов, состояние которого может говорить о наличии токсического воздействия на организм. Жабры, являясь важнейшим органом дыхания рыб, подвергаясь воздействию вредных веществ, растворенных в воде, также подвергаются морфологическим изменениям и могут служить органом-маркером при ихтиопатологических исследованиях [9].

Для Цитирования:
Анатолий Григорьевич Тригуб, Станислава Сергеевна Фалий, Мария Владимировна Медянкина, Дрозденко Татьяна Викторовна, Воздействие разных концентраций сульфата калия на молодь Danio rerio. Рыбоводство и рыбное хозяйство. 2023;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: