CC BY
101
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 04-3/2017 ISSN 2410-700Х_
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 550.42:574.5
К.В. Крамар
студентка,
Тюменский государственный университет
г. Тюмень, РФ научный руководитель к.б.н. Кыров Д.Н.
СОДЕРЖАНИЕ РТУТИ В ОРГАНАХ И ТКАНЯХ РЫБ
Аннотация
Проведены исследования по содержанию ртути в органах и тканях плотвы, леща и пыжьяна, обитающих в реке Оби. Среди исследованных органов и тканей у данных видов гидробионтов наибольшую концентрацию ртути содержат почки и печень, а наименьшую - жабры и скелет. Накопление высоких концентраций ртути пагубно влияет, как на самих гидробионтов, так и на население.
Ключевые слова Ртуть, биоаккумуляция, ткани, рыбы.
В последнее время количество загрязняющих веществ в мире заметно возросло. В таких высоких концентрациях эти вещества могут оказывать быстрое и жесткое воздействие, как на организмы, так и экосистемы в целом. Среди химических токсикантов наибольшую опасность представляют нефтяные углеводороды, пестициды и тяжелые металлы (ртуть, свинец, медь и др.). Усиление роли токсических веществ в биологических процессах связано, в первую очередь, с увеличением поступления этих элементов в окружающую среду в ходе хозяйственной деятельности человека [6].
Тяжелые металлы - высокотоксичные вещества, которые образуют стойкие соединения в организме. Особенность и значимость тяжелых металлов в том, что они не разрушаются в любых условиях, а лишь меняют форму нахождения, постепенно накапливаясь в различных компонентах экосистемы, в том числе и в гидробионтах [1]. Даже при относительно низких концентрациях во внешней среде тяжелые металлы активны и способны кумулироваться в рыбах с характерной локализацией в органах и тканях.
Механизм действия тяжелых металлов на организм рыбы тесно связан с их включением в различные звенья биохимических процессов. Поступая в организм, тяжелые металлы нарушают проницаемость биологических мембран, связываясь с аминогруппами белков, вызывают угнетение активности ферментов, что приводит к снижению иммунитета и резистентности организма к стресс-факторам [5]. У рыб данные нарушения способствуют появлению условий для возникновения болезней, которые наносят существенный экономический ущерб рыбоводству за счет снижения веса, товарных качеств и гибели рыб [2]. Кроме того, развитие массовых заболеваний (неоплазии, канцерогенеза в тканях) приводит к элиминации особей, сокращению продолжительности жизни, что также отражается на структуре популяции [9, 12].
Данные по накоплению ртути (Hg) в животных, населяющих водные, наземные и околоводные экосистемы России немногочисленны и, как правило, ограничиваются изучением рыбы и отдельных гидробионтов [4]. Среди тяжелых металлов ртуть относится к элементам с высокой степенью токсичности. В связи с нарастающим уровнем загрязнения водоемов ртутью наиболее серьезной проблемой является ее способность накапливаться в живых организмах, при этом уровень аккумуляции элемента повышается по пищевой цепи. Ртуть в организме рыб в наибольшем количестве способна аккумулироваться в печени и в мышечной ткани [8]. В воде ртуть может находиться в органической и неорганической форме. Она обладает чрезвычайно широким спектром и разнообразием токсического воздействия на биоту и накапливается в пищевых цепях гидробионтов преимущественно в более токсичной метилированной форме. Такое накопление приводит к различным заболеваниям рыб [7, 10].
В связи с этим, особую актуальность приобретает исследование накопления тяжелых металлов в
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 04-3/2017 ISSN 2410-700Х_
рыбах, их распределение в тканевых структурах и оценка влияния этих металлов на организм рыбы. Цель работы
Оценить уровень накопления ртути в органах и тканях рыб. Методы исследования
Исследование проводилось на рыбах, пойманных в верхнем и нижнем течениях реки Оби. В качестве исследуемого материала брали плотву (pl) - из верхнего течения р. Оби (v), а также лещ (ab) и пыжьян (clp)
- из нижнего течения, д. Белогорье (bg). Образцы тканей рыб подвергались лиофилизации в лиофилизаторе Labonco FreeZone 2.5 L для удаления избытка воды и доведения до постоянной сухой массы (Labconco, 2005). В качестве образцов тканей рыб были использованы: жабры, мышца, скелет, печень и почки. После лиофилизации образцы взвешивались на аналитических весах и подвергались озолению в системе микроволнового разложения MW-800 (Aurora Instruments, 2009) согласно методикам [11, 15]. Таким образом, образец готов к определению содержания металлов методом атомно-адсорбционной спектрофотометрии АА-6300 [13]. Определение концентрации ртути проводили методом холодного пара с применением ртутной приставки MVU-1A к спектрофотометру АА-6300 (Shimadzu, 2010) согласно методике [14].
Все полученные результаты обрабатывались в программе Excel. Результаты исследования
Определение концентрации ртути проводилось у следующих представителей - плотва (pl), лещ (ab) и пыжьян (clp). В различных тканях и органах (жабры, мышца, скелет, печень и почки) было подсчитано среднее арифметическое и стандартное отклонение, благодаря которым уже можно делать некоторые выводы, насчет запасания в воде и в рыбах опасного металла. Результаты отображены в таблицах. У представителей плотвы (pl) концентрация ртути в печени - 0,0024 мг, в почках - 0,0037 мг, в жабрах - 0,0009 мг, в скелете - 0,0012 мг, в мышцах - 0,0026 мг (табл.1). У представителей леща концентрация ртути в печени
- 0,0018 мг, в почках - 0,0036 мг, в жабрах - 0,0013 мг, в скелете - 0,0013 мг, в мышцах - 0,0019 мг (табл.2). У представителей пыжьяна концентрация ртути в печени - 0,0046 мг, в почках - 0,0052 мг, в жабрах - 0,0023 мг, в скелете - 0,0004 мг и в мышцах - 0,0005 мг (табл.3).
Таблица 1
Соде
ржание ртути в тканях представителей вида плотвы (pl)
Проба Значение, мг
pl v печень 0,0024±0,0011
pl v почки 0,0037±0,0023
pl v жабры 0,0009±0,0004
pl v скелет 0,0012±0,0007
pl v мышцы 0,0026±0,0016
Таблица 2
Содержание ртути в тканях представителей вида лещ (аЬ)
Проба Значение, мг
ab bg печень 0,0018±0,0003
ab bg почки 0,0036±0,0020
ab bg жабры 0,0013±0,0003
ab bg скелет 0,0013±0,0005
ab bg мышцы 0,0019±0,0013
Таблица 3
Соде
жание ртути в тканях представителей вида пыжьян (clp)
Проба Значение, мг
clp bg печень 0,0046 ±0,0009
clp bg почки 0,0052±0,0043
clp bg жабры 0,0023±0,0003
clp bg скелет 0,0004±0,0003
clp bg мышцы 0,0005±0,0001
Анализируя полученные результаты, мы видим, что наименьшая концентрация ртути у всех рыб
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 04-3/2017 ISSN 2410-700Х_
находится в жабрах и скелете, а самая высокая концентрация ртути преимущественно в почках, а также в печени, по сравнению с другими измеряемыми тканями. То есть, можно провести цепочку, соответственно со снижением концентрации ртути в данных органах: почки > печень > мышцы > жабры > скелет.
Из проделанной работы следует подтверждение тому, что почки рыб очень информативно отражают аккумуляцию металлов, несмотря на то, что они имеют малую навеску. Это еще раз подтверждает тот факт, что в почках депонируются большие концентрации тяжелых металлов, в том числе и ионы ртути, то есть значительный удар со стороны отравляющих веществ они принимают на себя.
Приведенные данные свидетельствуют о том, что органы и ткани рыб способны аккумулировать в себе различные химические соединения, в том числе и тяжелые металлы. У разных видов рыб, в зависимости от их способа питания, от солености вод и от многих других условий, накопление токсических веществ сосредоточено в разных органах. Ртуть предпочитает накапливаться в органах с интенсивным обменом веществ - в печени, почках и жабрах, откуда выведение ее происходит крайне медленно. Так как хищные рыбы активны, они обладают усиленным обменом веществ, нежели растительноядные рыбы, и соответственно органы хищных рыб больше подвержены аккумуляции в них ртути [16]. При исследовании нами накопления в организме рыб ртути было обнаружено, что большие концентрации данного металла содержат почки. Возможно, это связано с тем, что через почки ежедневно проходят огромные объемы крови и во время перегонки они забирают в себя все вредные вещества и примеси. Заключение
Проблема загрязнения нашей планеты, в том числе ее водной части не теряет своей актуальности уже на протяжении многих лет. С ростом промышленности растет и число загрязненных водоемов, что сильно отражается на жизнедеятельности гидробионтов. Высокотоксичные вещества, аккумулированные в рыбах, приводят к их интоксикации и различным заболеваниям, а также могут воздействовать на генотип и вызывать мутации. [3] Таким образом, наносится существенный ущерб рыбоводству и обществу. При употреблении такой «отравленной» рыбы, накопленные в ней тяжелые металлы, поступают в органы и системы человека, оказывая на них пагубное воздействие.
Список использованной литературы:
1. Байманова, А.Е. Изучение форм соединений хрома и некоторых других тяжелых металлов в потоке воды р. Илек / А. Е. Байманова, Ж.К. Махамбетова, М.Ж. Жубаниязова // Молодой ученый. — 2016. — №8.2. — С. 60-64.
2. Ведемейер Г.А. Стресс и болезни рыб: Пер. с англ. / Г.А. Ведемейер, Ф.П. Мейер, Л. Смит // М.; Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 128с.
3. Дабахов, М.В. Экотоксикология и проблемы нормирования / М.В. Дабахов, Е.В. Дабахова, В.И. Титова. Нижегородская гос. с.-х. академия. - Н. Новгород: Изд-во ВВАГС, 2005. - С.38.
4. Комов, В.Т. Содержание ртути в органах и тканях рыб, птиц и млекопитающих Европейской части России // Институт биологии внутренних вод им. П.Д. Папанина. - 2010. С. 114-19.
5. Маляревская А.Я. Диагностика отравления рыб / А.Я. Маляревская, Ф.Я. Комаровский, Ф.М. Красина // 2-я Всесоюз. Конф. по рыбохозяйственной токсикологии: Тез. докл. - СПб., 1991. - Т2. - С.34-35.
6. Моисеенко, Т.И. Рассеянные элементы в поверхностных водах суши / Т.И. Моисеенко, Л.П. Кудрявцева, Н А. Гашкина. - М.: Наука, 2006. 261 с.
7. Федюшина, О.Ю. Ртуть в пресноводных гидробионтах / О.Ю. Федюшина // Тюменский государственный университет. - 2013. С. 181-182.
8. Чаплыгин, В.А. Содержание ртути в мышцах гидробионтов Каспийского моря / В.А. Чаплыгин, Т.С. Ершова, В.Ф. Зайцев // Вестник АГТУ. - 2016. - №2. - С. 108-112.
9. Azaman F. Heavy metal in fish: Analysis and human health - a review // F. Azaman [et al] / Jurnal Teknologi (Sciences and Engineering), 2015. P. 61-69. [6]
10.Ethier A.L.M. Correlates of mercury in fish from lakes near Clyde Forks, Ontario, Canada // A.L.M. Ethier, A.M. Scheuhammer, D.E. Bond // Environmental Pollution, 154 (2008). -P. 89-91.
11.Freeze dry system FreeZone 2.5 liter model 7670030. User's manual. Labconco. 2005.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 04-3/2017 ISSN 2410-700Х
12.Jagoe C.H. Responses at the Tissue Level: Quantitative Methods in Histopathology Applied to Ecotoxicology. Ecotoxicology: a Hierarchical Trieatment. (eds.Newman M.C., Jagoe Ch.H. 1996 N.Y., Levis publishers Ltd. 1996. P. 163 - 196.
13.Haraguchi H. Trace Element Analysis of Biological Samples by Analytical Atomic Spectroscopy // H. Haraguchi, E. Fujimori, K. Inagaki // Methods in Molecular Biology, vol 108. P. 389-411.
14.Mercury vaporizer unit MVU-1A. Instruction manual. Shimadzu corp. 2010. http://manualzz.com/doc/1850638/cda-hvg-4q5-series-instruction-manual, дата обращения 20.04.2017г.
15.Microwave digestion system MW-800. Operation manual. Aurora Instruments Ltd. 2009.
16.Moiseenko T.I. Bioaccumulation of Mercury in Fish as Indicator of Water Pollution // T.I. Moiseenko, N.A. Gashkina // Geochemistry International, vol. 54, №6. P. 495-504.
© Крамар К.В., 2017
УКД 58
Мускина А.Н.
магистрант 2 курса
ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный педагогический университет имени И.Н. Ульянова»
(Россия, г. Ульяновск) Е-mail: [email protected]
РЕДКИЕ И НУЖДАЮЩИЕСЯ В ОХРАНЕ ВИДЫ РАСТЕНИЙ УРОЧИЩА «БОГДАШКИНСКИЙ ЛЕС» ЛЕСОСТЕПНОГО ПОВОЛЖЬЯ
Аннотация
В данной статье рассматриваются редкие и нуждающиеся в охране виды растений урочища Богдашкинского леса, занесенные в Красную книгу Российской Федерации и Красную книгу Ульяновской области. Проводится обзор наличия этих видов на территории Богдашкинского леса. Также приведены меры по возможности сохранения редких и уязвимых видов.
Ключевые слова
Редкие и нуждающиеся в охране виды растений, Красная книга, Ульяновская область.
Урочище «Богдашкинский лес» представляет собой небольшой лесной массив, расположенный в Цильнинском районе Ульяновской области. Лес является перспективной особо охраняемой природной территорией, так как содержит много редких и уязвимых видов. Кроме того, Богдашкинский лес— это единственный лесной массив в практически безлесном Цильнинском районе и в окрестностях села Богдашкино.
Именно поэтому изучение флоры и растительности этого леса актуально и необходимо, так как проводимые исследования позволят выявить места наибольших концентраций редких и уязвимых лесных видов нуждающихся в охране. Наши исследования были проведены маршрутно-экскурсионным методом в 2015 году. При этом по общепринятым методикам проходились маршруты, фиксировались отдельные растения и составлялись первичные флористические списки, сложные для определения растения гербаризовались [2]. Затем проводилась камеральная обработка материала и определение неизвестных видов.
Также на основе собранного материала и составленного конспекта флоры был проведен анализ изучаемой флоры по различным параметрам: была изучена систематическая структура флоры леса, её биоморфологический спектр, фитоценотический состав и экологический спектр.
Были выявлены редкие и исчезающие виды растений. Флора Богдашкинского леса согласно
