CC BY
35
УДК [556.114:639.311]:[597-1.05:577.118]
Добрянська Г.М. 1, старший науковий сшвроб1тник, Швець Т.М. 2, старший науковий ствроШтник,
Мельник А.П. 2, к.х.н., завщувач лаборатори еколопчних дослщжень, Янович Д.О. 3, к.б.н., доцент ©
1Лъвгвсъка дослгдна станцгя 1нститутурибного господарстеа НААНУ,
смт. Великий Любтъ 21нститутрибного господарстеа НААНУ, м. Ки!е 3Лъе1есъкий нацюнальнииутверситет ветеринарногмедицини та бютехнологт ¡мет С.З. Гжицького
СЕЗОНН1 ТА ВИДОВ1 ОСОБЛИВОСТ1РОЗПОД1ЛУ ЦИНКУ В
БЮТИЧНИХ ТА АБЮТИЧНИХ СКЛАДОВИХ ЕКОСИСТЕМИ РИБНИЦЬКОГО СТАВУ
У статт1 наведено дат стосовно вмжту цинку у абютичних та бютичних компонентах екосистеми рибницъкого ставу у весняний та осштй перюди. Встановлено особливост1 розподглу цинку у вод1, фто- та зоопланктот, донних вгдкладах рибницъких став1в, а також органах / тканинах промислових вид1вриб - коропа, товстолобика та бмого амура.
Наведет у статт1 резулътати дослгдженъ свгдчатъ про вгдповгдтстъ концентрацИ цинку у вод1, донних вгдкладах, фто- та зоопланктон/ ¡снуючим нормам, а також про тенденцт до зниження концентрацИ цинку у вказаних компонентах екосистеми рибницъкого ставу впродовж перюду дослгдженъ. Одержат резулътати дозволяютъ розглядати донт вгдклади став1в у якост1 депо цинкуу г1дроекосистем1.
Як показали досл\дження, в оргатзм1 риб цинк наибшъшою мгрою накопичуетъся в зябрах, печтц1, нирках та серц1. Серед дослгджуваних видгв риб найбыъший вм1ст цинку вгдмгчався в органах / тканинах коропа лускатого, причому у зябрах, нирках та серц1 даного виду риб вгдмгчалосъ перевищення ГДКцинку вгдповгдно в 1,31, 1,03 та 1,41 раза.
Концентрац1я цинку у м'язах всгх дослгджуваних вид1в риб вгдповгдала гх ф1зюлог1чти потреб1 у даному м1кроелемент1. Проведен/ дослгдження показали також в1дсуттстъ чтко! сезонног динамжи у розподш цинку в органах / тканинах пржноводних риб.
Ключое1 слова: цинк, екосистема ставу, лускатии короп, товстолобик, быии амур, органи, тканини, видов/ особливост1, сезонтстъ.
© Добрянська Г.М., Швець Т.М., Мельник А.П., Янович Д.О., 2014
281
УДК [556.114:639.311]:[597-1.05:577.118]
Добрянская А. Н., Швец Т.М., Мельник А.Ф., Янович Д.А.
1 Львовская опытная станция Института рыбного хозяйства УААН, пгт. Великий Любенъ 2 Институтрыбного хозяйства УААН, г. Киев 3 Львовский националъныйуниверситет ветеринарноймедицины и биотехнологий имени
С.З. Гжицкого
СЕЗОННЫЕ И ВИДОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА В БИОТИЧЕСКИХ И АБИОТИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТАХ ЭКОСИСТЕМЫ РЫБОВОДНОГО ПРУДА
В статье приведены данные касательно содержания цинка в абиотических и биотических компонентах экосистемы рыбоводного пруда в весенний и осенний периоды. Установлено особенности распределения цинка в воде, фито-и зоопланктоне, донных отложениях рыбоводных прудов, а также органах и тканях промысловых видов-рыб - карпа, толстолобика и белого амура.
Приведенные в статье результаты исследований свидетельствуют о соответствии концентрации цинка в воде и донных отложениях существующим нормам, а также о тенденции к снижению концентрации цинка в указанных компонентах экосистемы рыбоводного пруда на протяжении периода исследований. Полученные результаты позволяют рассматривать донные отложения прудов в качестве депо цинка в гидроэкосистеме.
Как свидетельствуют проведенные исследования, в организме рыб цинк накапливается преимущественно в жабрах, печени, почках и сердце. Среди исследуемых видов рыб наибольшее содержание цинка отмечалось в органах и тканях чешуйчатого карпа, причем в жабрах, почках и сердце данного вида рыб отмечалось превышение ПДК цинка соответственно в 1,31, 1,03 и 1,41 раза.
Концентрация цинка в мышечной ткани всех исследуемых видов рыб соответствовала их физиологической потребности в данном микроэлементе. Проведенные исследования показали также отсутствие четкой сезонной динамики враспределении цинка в органах и тканях пресноводныхрыб.
Ключевые слова: цинк, экосистема пруда, чешуйчатый карп, толстолобик, белый амур, органы, ткани, видовые особенности, сезонность.
UDC [556.114:639.311]:[597-1.05:577.118]
Dobryanska G.M., Shvets T.M., MelnykA.P., Yanovych D.O.
1 Lviv Research Station of the Institute of Fisheries NAAS, town. Great Lubin 2 Institute of Fisheries NAASU, Kyiv 3 Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after SZ Gzhytskiy
SEASONAL AND SPECIES PECULIARITIES OF ZINC DISTRIBUTION IN
BIOTIC AND ABIOTIC COMPONENTS OF FISH-FARMING POND
ECOSYSTEM
Data concerning zinc concentration in abiotic and biotic components offish-farming pond ecosystem in spring and autumn periods are presented in the article. Peculiarities of zinc distribution in water, phytoplankton, zooplankton and bottom deposits of pond ecosystem, and organs and tissues of farm fishes - common carp, silver carp, grass carp - were established.
282
Results of investigations, presented in the article, testify both, that zinc concentration in water and bottom deposits satisfies to existed requirements, and tendency to zinc concentration decreasing in mentioned above components of fishfarming pond ecosystem during the period of researches. An obtained result allows to consider ponds bottom deposits as a depot of zinc in hydroecosystem.
Conducted investigations confirm, that in fish body zinc mainly accumulates in gills, liver, kidneys and heart tissue. Among all species, the highest concentration of zinc was detected in organs and tissues of common carp, and in its gills, kidneys and heart tissue increasing of maximum permitted concentration correspondently in 1,31, 1,03 and 1,41 times was registered.
Zinc concentration in muscle tissue of all investigated fish species satisfies their physiological necessity in this trace element. Conducted investigations shows the absence of precise seasonal dynamics in zinc distribution in organs and tissues of freshwater fishes.
Key words: zinc, fish-farming ponds ecosystem, common carp, silver carp, grass carp, organs, tissues, species differences, seasonal factor.
Вступ. Значения цинку для оргашзму риб обумовлене його участю в регуляци багатьох ланок обм1ну речовин у склад1 цинквмкних ферментов. Зокрема, цинк залучений до обмшу в1тамшу А шляхом регуляци активносп ретиненредуктази [1]; важливу роль у газообмш1 в риб ввдграе цинквм1сна вугшьна ангщраза [2]. Встановлено опосередковану участь цинку у пщтриманш стабшьносп мембран еритроципв [3] та обмш1 незамшних жирних кислот [4]. Найбшьша потреба риб у цинку вщм1чена в перюд штенсивного росту та статевого дозр1вання.
Цинк надходить в оргашзм риби з водою та кормом, причому перший шлях мае бшьше значения за високого вмкту цинку у вод1 [5]. Р1вень абсорбци цинку в кишечнику риб залежить зокрема вщ вмкту в рацюш окремих мшеральних речовин. Доступшсть цинку для риби з корм1в коливаеться вщ 22 до 72 % [6].
Цинк в оргашзм1 риб накопичуеться у значних кшькостях у печшщ, чолов1чих гонадах та яечниках, що обумовлено його стимулюючим впливом на репродуктивну функцш.
Потреба риб у цинку коливаеться залежно в1д виду; в середньому вона становить 15-40 мг/кг корму. Оптимальний вм1ст цинку в кормах для форел1 складае 61-288 мг/кг [7], натомшть вм1стданого м1кроелементав рацюш коропа 294 мг/кг виявився надм1рним i негативно впливав на його picT [8]. Ф1з1олог1чна потреба дорослого канального сома в цинку становить 20 мг/кг, молод1 - 150 мг/кг корму [9]. Оптимальний вмкт цинку в м'язах риби, що вщповщае ф1з1олог1чн1й потреб1 в цьому м1кроелемент1, становить 1,1 - 6,0 мг/кг натурально1речовини [8].
Нестача цинку в оргашзм1 риб призводить до затримки росту, зменшення споживання корму, пщвищення загибел1; разом з тим, концентрац1я цинку у вод1, що сягае 20 мг/л, е абсолютно токсичною для бшьшост1 вид1в риб [10]. У зв'язку з цим, важливе практичне значения мають дослщження, спрямован1 на визначення концентрац11 цинку в компонентах екосистем рибницьких став1в, з метою попередження його дефщиту або надлишку у вод1 та рацюш риб.
Матер1али i методи. Досл1дження було проведено в умовах селекц1йного ставу Льв1всько! досл1дно! станци 1нституту рибного господарства НААНУ.
283
Об'ектом дослщжень служили вода, донш вщклади, ф1то- I зоопланктон та риби р1зних вид1в - коропа лускатого, товстолобика та бшого амура 4 - 5 р1чного в1ку. Жива маса коропа лускатого становила 2 - 2,5 кг, товстолобика - 3,5 - 4 кг, бшого амура - 2 - 2,5 кг. Протягом весняного (травень) та осшнього (жовтень) перюду з селекцшного ставу вщбирали проби води, донних вщклад1в, ф1то- 1 зоопланктону та особини кожного виду риб для дослщжень. Риб пщдавали декаттаци та вщбирали зразки оргашв I тканин - м'яз1в, зябер, печшки, нирок, шюри та серця. У вщ1браних пробах визначали концентращю цинку з допомогою атомно-абсорбцшного спектрофотометра АА8-3 [11]. Одержан! цифров1 даш опрацьовували статистично.
Результата дослщжень. 3 наведених у таблиц! 1 даних видно, що концентращя цинку у дослщжуваних складових екосистеми селекцшного ставу не перевищувала нормативних значень протягом всього перюду дослщжень. Водночас, вщм1чалася тенденщя до зниження вмюту цинку у складових гщроекосистеми протягом перюду дослщжень. Так, концентращя цинку у вод1 становила 9,60 мкг/л навесш та 6,30 мкг/л восени при ГДКрг 10 мкг/л, у донних вщкладах - 35,30 мг/кг навесш та 24,90 мг/кг восени при ГДК - 230,0 мк/кг. Аналопчно вщм1чалось зниження концентрацп цинку у ф1топланктош - з 19,90 мг/кг навесш до 17,23 восени, та зоопланктон! - з 22,70 мг/кг навесш до 22,10 мг/кг восени. Результата проведених нами дослщжень узгоджуються з попередньо одержаними даними стосовно депонуючо! рол1 донних вщкладень став1в по вщношенню до мжроелеменив та важких метал1в [12,13], та свщчать про кнування сезонно! залежност1 у накопиченш цинку у вод1, донних вщкладах, ф1то- та зоопланктон! рибницьких став1в. Пояснения дано! залежност1 вимагае бшьш широких та тривалих у час1 дослщжень обмшу бюгенних елемент1в у пркноводних екосистемах.
Таблиця 1
Вм1ст цинку у водь донних вщкладах, фгго- то зоопланктон!
селекцшного ставу Льв1всько1 дослщно!' станцп 1РГ НААНУ (М±т, п=4)
Ланка екосистеми ставу Сезон Концентращя цинку
Вода, мкг/л Весна 9,60±0,22
Осшь 6,30±0,37
Фиотланктон, мг/кг Весна 19,90±1,08
Осшь 17,32±1,31
Зоопланктон, мг/кг Весна 22,70±1,87
Осшь 22,10±1,84
Донш вщклади, мг/кг Весна 35,30±2,75
Осшь 24,90±1,58
Наведен! у таблиц! 2 даш свщчать про кнування органно-тканинних та видових особливостей накопичення цинку в оргашзм1 промислових риб. Зокрема, проведен! нами дослщження свщчать про те, що найбшьшою м1рою цинк накопичуеться в зябрах, печшщ, нирках та серщ.
Найвищ1 концентрацп цинку вщм1чались в органах I тканинах коропа лускатого, причому в осшнш перюд вмют цинку у зябрах, нирках та серщ даного виду риб перевищував ГДК вщповщно в 1,31, 1,03 та 1,41 раза. Разом з тим, концентращя цинку у м'язах вс1х дослщжуваних вид1в риб вщповщала 1х ф1зюлопчнш потреб1 у даному м1кроелемент1 [8]. Анал1з наведених у таблиц! 2
284
даних свщчить також про вщсутшсть ч1тко1 сезонно! динам1ки у розподшу цинку в органах { тканинах прюноводних риб.
Таблиця 2
Вмкт цинку в органах 1 тканинах лускатого коропа, товстолобика та бшого амура, вирощуваних у селекцшному ставу Льв1всько*1 дослвдноУ
Вид риби Сезон Органи i тканини
М'язи Зябра Печ1нка Нирки Шк1ра Серце
Весна 3,0± 22,6± 24,0± 38,2± 14,9± 23,5±
Короп лускатий 0,08 2,06 1,74 2,89 0,88 1,96
OciHb 6,8± 0,14 52,4± 39,0± 41,3± 25,3± 56,3±
4,44 3,48 3,06 1,44 4,24
Весна 3,5± 13,3± 18,4± 9,8± 22,6± 18,6±
Товстолобик 0,06 0,14 1,80 0,16 2,04 1,96
OciHb 1,3± 10,2± 23,3± 14,5± 9,4± 21,1±
0,01 0,16 2,02 1,14 0,19 2,38
Весна 2,3± 11,1± 21,1± 11,1± 11,1± 33,1±
Б1лий амур 0,08 0,12 1,85 0,11 0,12 3,19
OciHb 2,6± 13,3± 24,7± 3,5± 8,4± 25,8±
0,09 0,22 1,68 0,06 0,10 2,06
гдк 40,0
Загалом, одержан! нами результата свщчать про ввдповвдшсть концентрацп цинку у вод1 та донних вщкладах селекцшного ставу кнуючим нормам та про кнування органно-тканинних i видових вщмшностей у накопиченш та розподт цинку в оргашзм1 промислових риб.
Висновки. Проведен! нами дослщження свщчать про депонуючу роль донних вщкладень рибницьких став1в по вщношенню до цинку та про органно-тканинш i видов! вщмшносп у накопиченш вказаного м1кроелементу в орган1зм1 промислових риб (коропа, товстолобика i бшого амура). Встановлено, що серед дослщжуваних вид1в риб найбшьшою м1рою цинк накопичуеться в оргашзм1 коропа лускатого; до орган1в, що нагромаджують цинк у пор1вняно високих концентрац1ях, належать зябра, печ1нка, нирки та серце.
Л1тература
1.Underwood E. J. The Mineral Nutrition of Livestock / E. J. Underwood, N. F. Suttle. — Wallingford : CABI Publishing, 1999. — 614 p.
2. Строганов H. С. Экологическая физиология рыб / Строганов Н. С. — М., 1962. — С. 444.
3.Bettger W. J. The effect of dietary zinc deficiency on erythrocyte-free and membrane-bound amino acids in the rat / W. J. Bettger // Nutr. Res. — 1989. — Vol. 9, iss. 8. — P. 911—919.
4.Cunnane S. C. Disruption of the metabolism of polyunsaturated fatty acids (PUFA) during moderate zinc deficiency / S. C. Cunnane, J. Yang // Ninth International Symposium on Trace Elements in Man and Animals : proceedings. — 1997. — P. 604—608.
285
5.Романенко В. Д. Роль отдельных органов в механизмах регуляции обмена цинка у рыб / В. Д. Романенко, Т. Д. Малышева, Н. Ю. Евтушенко // Гидробиологический журнал. — 1985.— Т. 21, № 3. — С. 57—62.
6. Сергеева Н. Т. Биохимия витаминов и минеральных элементов / СергееваН. Т. — Калининград : Калининград. гос. техн. ун-т., 1998. — 122 с.
7. Шмаков Н. Ф. Обмен и потребности радужной форели в микроэлементах (марганец, медь, цинк, железо) / Н. Ф. Шмаков, А. А. Яржомбек // Сборник научных трудов ВНИИПРХ. — 1980. — Вып. 29. — С. 72—80.
8. Остроумова Н. И. Биологические основы кормления рыб / Остроумова Н. И. — СПб. : ИП Комплекс, 2001. — 372 с.
9.Gatlin D. M. Dietary zinc requirement of Fingerling channel catfish / D. M. Gatlin, R. P. Wilson // J. Nutr. — 1983. — Vol. 113, № 3. — P. 630—635.
10. Bengtsson B. E. Vertebral damage to minnows Phoxinus phoxinus exposed to zinc / B. E. Bengtsson // Oikos. — 1974. — Vol. 25. — P. 134—139.
11. Прайс В. Аналитическая атомно-абсорбционная спектроскопия / Прайс В. — М. : Мир, 1976. — 354 с.
12. Bmíct марганцю в органах i тканинах прюноводних вид1в риб у pÍ3HÍ пори року / Г. М. Добрянська, А. П. Мельник, Н. С. Янович, Д. О. Янович // Науковий bíchhk ЛНУВМ таБТ ím. С.З. Гжицького. — 2012. — Т. 14, № 3 (53). — С. 323—326.
13. Особливост1 накопичення важких метал1в в opraHÍ3MÍ р1зних вид1в промислових риб / Г. М. Добрянська, А. П. Мельник, Н. С. Янович, Д. О. Янович // Науковий bíchhk ЛНУВМ та БТ ím. С.З. Гжицького. — 2013. — Т. 15, №1 (55), ч. 4. — С. 52—56.
Рецензент - к.с.-г.н., доцент Лобойко Ю.В.
286
