CC BY
116
УДК 597-111.11
О. Н. Бичарева, М. А. Мусаев
ОСОБЕННОСТИ ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА НЕКОТОРЫХ ОРГАНОВ ПРУДОВЫХ РЫБ
Известно, что кровь, как внутренняя среда, отражает изменения, происходящие в организме под влиянием различных факторов. Тесно связанные с обменными процессами в организме, белки плазмы крови выполняют ряд важнейших биологических функций [1]. Концентрация общего белка плазмы, уровень и соотношение белковых фракций в крови не являются постоянными величинами и меняются в зависимости от возраста, пола, сезона года, физиологического состояния организма.
В живых организмах микроэлементы входят в состав ферментов, гормонов, витаминов и других жизненно важных соединений. Установлено, что многие микроэлементы являются жизненно необходимыми в питании растений и незаменимыми компонентами корма и пищевых продуктов в рационе животных и человека. При их недостатке в рационе или избытке наблюдаются нарушения обмена веществ и заболевания [2, 3].
Настоящее исследование посвящено изучению оснащенности организма рыб плазменным белком крови и белковыми фракциями, а также динамике некоторых микроэлементов в различных органах прудовых рыб.
В процессе исследования был изучен количественный состав белковых компонентов плазмы крови у нескольких видов прудовых рыб на протяжении четырех сезонов - с осени
2005 г. по весну 2007 г. Были проведены также исследования содержания таких микроэлементов, как медь, цинк, марганец в некоторых органах рыб (жабры, мышцы, печень). Пробы крови и органов брали дважды в год - весной и осенью. Исследовались следующие виды рыб - белый амур, белый толстолобик, карп, щука, окунь, серебряный карась.
В результате выявлены следующие закономерности, характерные для всех исследуемых видов.
Общий белок. С возрастом количество общего белка в сыворотке крови увеличивается, что связано с увеличением массы и размеров тела рыб, а следовательно, и увеличением объема крови.
Осенью содержание общего белка увеличивается по сравнению с весной. Это связано с интенсивным посленерестовым летне-осенним нагулом особей при благоприятных кормовых условиях, в то время как за зиму и весной, во время нереста, рыбы теряют накопленные питательные вещества вследствие недостаточной пищевой и кислородной обеспеченности.
По содержанию общего белка в плазме крови доминируют хищники (щука, окунь). Так, наибольшее количество общего белка отмечено в плазме крови окуня, наименьшее - у карпа.
Альбумины и глобулины. Выявлены следующие сезонные закономерности. Содержание альбуминов обычно повышено осенью. Содержание глобулинов также более высокое осенью почти у всех видов рыб, исключением является толстолобик. Таким образом, альбумины и глобулины, участвуя в пластическом обмене и транспортировке различных веществ, отражают изменения в организме рыб, произошедшие с ним под влиянием различных экологических и физиологических факторов. Весенний нерест, а также длительное пребывание в неблагоприятных условиях зимой ослабляют организм, и соответственно в плазме крови уменьшается количество альбуминов и глобулинов. Осенью, когда рыба интенсивно откармливается и запасает питательные вещества, наблюдается обратный процесс.
Наибольшее содержание альбуминов наблюдается у самок щуки, наименьшее - у самцов карпа. Содержание глобулинов также повышено в плазме крови хищных рыб.
Четкого различия в содержании альбуминов и глобулинов по половому признаку не наблюдается, хотя установлена следующая закономерность. При смене сезонов меняется соотношение в содержании той или иной белковой фракции у самок и самцов. Так, если осенью у самок белого амура содержание альбуминов и глобулинов выше, чем у самцов, то осенью - наоборот. Такая картина характерна почти для всех исследуемых видов рыб. По-видимому, это также связано с особенностями обмена веществ.
Соотношение альбуминовой и глобулиновой фракций в плазме крови рыб различно и колеблется от 1:1 до 1:2.
Аланин- и аспартатаминотрансферазы (АЛТ и АСТ). Установлено, что активность этих трансфераз менее выражена весной, чем осенью. Наибольшая динамика наблюдается в активности АЛТ - весной ее активность резко снижается. Особенно четко это наблюдается у белого амура и карпа и связано с общим снижением интенсивности обмена веществ и подготовкой или прохождением нереста весной. Четких различий у самок и самцов нет - активность АЛТ и АСТ у них примерно одинакова.
По активности АСТ межвидовое разнообразие невелико, наименьшая активность отмечена у самок белого амура весной, наибольшая - у самцов белого толстолобика осенью. Активность АЛТ у различных видов рыб отличается более выраженной динамикой и в половом, и в сезонном (как отмечено выше) аспектах. Так, у самок активность АЛТ менее выражена, чем у самцов.
В содержании микроэлементов выявлены следующие закономерности.
Медь. В организме животных одной из важных функций меди является ее участие в синтезе гемоглобина. Большую роль медь играет в процессе роста и развития рыб, она является незаменимым микроэлементом, оказывает на организм всестороннее влияние благодаря определенным связям с ферментами, гормонами и витаминами. Наиболее выражена функция меди в окислительных процессах [3].
Наши исследования показали, что содержание меди в органах рыб неодинаково и довольно динамично в сезонном, половом и видовом аспектах. Больше всего меди концентрируется в печени, на втором месте почти у всех видов рыб - жабры, на третьем - мышцы. Лишь у серебряного карася и окуня в отдельные сезоны наблюдалось более высокое содержание меди в жабрах и мышцах по сравнению с таковым в печени.
Половые и возрастные различия в содержании меди носят несколько рассеянный характер. У белого амура и карпа больше меди обнаружено в органах самок осенью, а весной, наоборот, у самцов, у окуня и серебряного карася на протяжении всех сезонов наблюдается более высокое содержание меди в органах самцов. У щуки этот показатель больше у самок.
Четких закономерностей в возрастном аспекте содержания меди в органах прудовых рыб не обнаружено. У окуня с возрастом наблюдается повышение содержания меди. У остальных видов эти показатели колеблются в разные сезоны, причем выявлена интересная закономерность - у некоторых видов (белый амур, карп, серебряный карась) содержание меди у сеголеток выше по сравнению с таковым у годовиков.
Видовые различия в содержании меди зависят от сезона, но в целом рыб по содержанию меди в органах можно расположить в следующем порядке по убыванию: белый амур > белый толстолобик > карп > > щука > серебряный карась > окунь.
Довольно четки также сезонные различия в содержании меди. Так, осенью содержание меди в органах рыб ниже в 2-3 раза, чем весной, причем наименьшее количество меди наблюдается в пробах, собранных осенью 2006 г., а наибольшее - весной 2007 г. Скорее всего, это связано с условиями нагула рыб в отдельные сезоны, кормовой обеспеченностью.
Цинк. Биологическая роль цинка обусловливается накоплением этого элемента при повышении функциональной активности того или иного вида ткани и органов. Цинк содержится в целом ряде ферментов, он играет роль кофактора в различных ферментных системах. Доказана роль цинка в процессах размножения [4, 5].
Сравнительный анализ содержания цинка в органах рыб показал, что более высокими его концентрациями отличаются печень и жабры, наименее высокими - мышцы, причем в разные сезоны и у разных видов рыб соотношение содержания цинка в этих органах меняется. Так, у белого амура и окуня осенью больше цинка накапливается в жабрах, а весной - в печени, у карпа, щуки и серебряного карася - в основном в жабрах. У белого толстолобика картина несколько иная - органы, отобранные осенью 2005 г. и весной 2006 г., распределяются по содержанию цинка в следующем порядке по убыванию: печень > жабры > мышцы; а для органов, отобранных осенью 2006 г. и весной 2007 г. соотношение меняется: жабры > печень > мышцы.
У белого толстолобика, серебряного карася и щуки по содержанию цинка в органах доминируют самки. У карпа и белого амура наблюдается сходная картина в динамике цинка в половом аспекте. Осенью 2005 г. и весной 2006 г. у этих видов рыб цинка содержится больше в органах самцов, а в последующие два сезона соотношение меняется в пользу самок, причем осенью
2006 г. содержание цинка в органах у самок и самцов практически одинаковое, с небольшим преобладанием у самок.
Четкой возрастной динамики в содержании цинка у исследуемых рыб не обнаружено. Можно отметить, что на более ранних возрастных этапах содержание цинка более высокое, а с возрастом оно снижается. Вероятно, это связано с более высокой интенсивностью обмена веществ у молодых особей по сравнению со старыми.
Видовые различия в содержании цинка заключаются в следующем: наибольшим концентратором цинка является щука (за исключением весны 2006 г., когда у нее отмечено относительно низкое по сравнению с другими видами содержание цинка в органах), затем, по убывающей, располагаются: карп > серебряный карась > белый амур > белый толстолобик, причем весной содержание цинка более высокое у амура, осенью - у толстолобика, на последнем месте - окунь.
Сезонные различия в содержании цинка схожи с медью. У белого амура, толстолобика, окуня и серебряного карася наименьшее количество цинка обнаруживается в органах осенью, причем осенью 2006 г. - самые низкие показатели, а весной 2007 г. - самые высокие. Карп и щука отличаются от вышеупомянутых видов тем, что у них самое низкое содержание цинка отмечено весной 2006 г.
Марганец. Марганец оказывает значительное влияние на рост, размножение, кроветворение и обмен веществ. Участвуя в биологическом катализе и влияя на физиологические показатели, он является незаменимым, жизненно важным микроэлементом. Марганец активирует ряд ферментов, выступает в роли окислителя ряда биологических систем и в анаэробных условиях действует как водородный акцептор [3, 5].
Самым высоким содержанием марганца у всех исследованных видов рыб отличаются жабры. У некоторых видов (белый толстолобик и серебряный карась) жабры содержат марганца до 10 и более раз больше, чем печень и мышцы. Соотношение содержания марганца в мышцах и печени колеблется у разных видов рыб в разные сезоны. Так, у белого толстолобика и окуня осенью 2005 г. и весной 2006 г. в мышцах обнаружено больше марганца, чем в печени, а в последующие два сезона - наоборот. У белого амура, карпа и щуки содержание марганца в печени выше по сравнению с таковыми в мышцах на протяжении почти всех сезонов. У серебряного карася в течение всего периода исследования отмечено больше марганца в мышцах, чем в печени.
Анализ содержания марганца у самцов и самок показал следующее. У щуки на протяжении всех сезонов больше марганца содержится в органах у самцов, у белого толстолобика -у самок. Остальные виды отличаются постоянными изменениями в соотношении содержания марганца между полами в разные сезоны. У белого амура осенью 2005 г. и весной 2007 г. более высокое содержание марганца отмечается у самцов, а весной и осенью 2006 г. - у самок. Карп на протяжении почти всех сезонов, кроме весны 2006 г., отличается более высоким содержанием марганца у самок. Самки окуня содержат больше марганца в органах только осенью 2005 г., в остальные сезоны это показатель выше у самцов.
Как и в случае с медью и цинком, можно сказать, что четких закономерностей по содержанию марганца у рыб разного возраста не отмечено, полученные данные носят рассеянный характер.
Зато довольно ясно просматриваются видовые отличия в содержании марганца. Самые высокие его концентрации отмечаются у белого толстолобика, за ним идет серебряный карась; карп, щука, белый амур и окунь в разные сезоны занимают разные места по содержанию марганца.
В сезонной динамике марганца отмечены те же закономерности, что у меди и цинка. Почти у всех видов наименьшее количество этого микроэлемента отмечено осенью 2006 г., наибольшее - весной 2007 г. Лишь у щуки и серебряного карася меньше всего марганца в органах обнаружено весной 2006 г.
Сравнительное содержание меди, цинка и марганца в сумме по всем изученным органам показало, что больше всего в них содержится цинка, на втором месте - марганец, на третьем - медь.
Таким образом, из вышеперечисленных фактов можно сделать вывод, что кровь, как внутренняя среда организма в целом, и ее отдельные составляющие (белковые фракции, ферменты), а также содержание некоторых жизненно важных микроэлементов в различных органах у разных видов рыб четко отражают физиологические и экологические изменения, происходящие в организме рыб при смене сезонов года, возрастных стадий и стадий полового созревания. По количественным показателям крови, микроэлементному составу и соотношению можно судить о состоянии организма и окружающей его среды в тот или иной момент и при необходимости влиять на эти компоненты с целью повышения качества популяций.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ.
1. Кудрявцев А. А., Кудрявцева Л. А., Привольнев Т. И. Гематология животных и рыб. - М.: Колос, 1969. - 287 с.
2. Войнар А. И. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. - М.: Высш. шк., 1960. - 544 с.
3. Малыжева Т. Д. Метаболизм цинка у карпа при различных экологических условиях: Дис. ... канд. биол. наук. - Киев, 1981. - 195 с.
4. Ковальский В. В. Значение геохимической экологии в определении потребности с/х животных в микроэлементах // Микроэлементы в животноводстве. - М., 1962. - 31 с.
5. Воробьев В. И. Микроэлементы и их применение в рыбоводстве. - М.: Пищ. пром-сть, 1979. - 182 с.
Статья поступила в редакцию 25.03.2008
THE FEATURES OF HEMATOLOGIC CHARACTERISTICS AND MICROELEMENT CONTENT IN SOME ORGANS OF PONDFISHES
O. N. Bichareva, M. A. Musaev
The basic results of quantitative research of some albuminous blood fractions and the copper, zinc and manganese content in gills, muscles and liver of pondfishes are submitted in this work. The quantity of the general fiber, albuminous and globulinous fractions in fish blood whey increases with the years; their content is higher in autumn than in spring. Predatory fishes dominate in the general fiber content in blood plasma. Alanin- and aspartataminotransferase activity is less expressed in spring than in autumn. The microelement content in fish bodies is unequal and rather dynamic in seasonal, sexual and specific aspects. The greatest concentration of copper, zinc and manganese are marked in liver and gills, it is smaller in muscles. The microelement concentration in fish bodies is lower in autumn, than in spring. Most of all fish bodies contain zinc, manganese is on the second place, copper is on the third one.
Key words: hematologic characteristics, microelement content, pond-fishes, copper, zinc, manganese, gills, muscles, liver, general fiber, albuminous and globulinous fractions, alaninaminotransferase, aspartataminotransferase.
