Диссертация (1154494), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Липиды вгепатопанкреасе после воздействия кадмия могут быть перенесены в другиеорганы. По мнению Вэнь и др. (2001), показатели гепатопанкреаса (HI) ияичника (OI) можно рассматривать как индикаторы развития тканей. Порезультатам исследований, HI и OI были значительно уменьшены послевоздействия концентрации кадмия 1 мг/л в течение 21 дня. Следовательно,рост гепатопанкреаса и яичника был связан с кадмием. Влияя на яичник,кадмий может оказывать воздействие на размножение (Driessnack et al., 2016)и, как следствие, привести к уменьшению численности живых организмов.Свинец оказывает пагубное влияние на иммунные функции рыб, аименно на их лимфоидную ткань.Выявленноевисследованиях39Pauletal.(2014)изменениефункциональной активности макрофагов показывает, что неспецифическаясистема иммунной защиты кишечника Channa punctatus нарушена подвлиянием свинца даже при низких концентрациях.
Воздействие сублетальнойконцентрацииацетатасвинцавызывалоподавлениепараметров(фагоцитарной активности, клеточной адгезии, высвобождения оксида азота,высвобождение миелопероксидазы и выделения цитокинов). Загрязнениеводных объектов многочисленными химическими веществами и элементами,такими,кактяжёлыеметаллы,являетсярезультатомсложногоиндустриализированного высокотехнологичного общества. Доказано также,что иммунологические признаки рыб, находящихся под воздействиемтяжёлых металлов, могут служить важными биоиндикаторами в мониторингеводных экосистем.Ferraro et al.
(2004) и Ramsdorf et al. (2009) установили, что ацетатсвинца индуцирует микроядра, хромосомные аберрации и вызываетповреждение дезоксирибонуклеиновых кислот, что свидетельствует означительном увеличении «хвостовых» нуклеотидов в эритроцитах рыб.Devi и Banerjee (2007) в своём исследовании указывали на негативныеизменения в гистологии дыхательных органов Channa striata, вызванноенитратом свинца. В исследованиях Cavas (2008). Было изучено воздействиесвинца на витамин-индуцированное микроядро клеток Carassus auratus(чёрного карася).Osman et al. (2009) установили, что ацетат свинцаусиливает гистопатологические изменения в жабрах, печени, почках иселезёнке Oreochromis niloticus (тиляпии).Исследования Mobarak, Sharaf (2010) показали, что воздействие ацетатасвинца приводило к различным гистопатологическим изменениям в жабрах,печени, гепатопанкреазах, поджелудочной железе, желудке и кишечникеPoecilia latipinna.
Ahmed et al. (2011) сообщили об индуцировании хлоридомсвинца повреждений ДНК – клеток печёночной ткани Anabas testudineus.Рыбы очень чувствительны к изменениям в водной среде и играютзначительнуюрольвоценкепотенциальных40рисков,связанныхсзагрязнением (Lakra, Nagpure, 2009). Они особенно чувствительны ктоксичности мышьяка, поскольку постоянно подвергаются его воздействиючерез жабры и потребление пищи, загрязнённой этим металлом.Печень – основной орган различных метаболических процессов. Укостистых рыб она является одним из наиболее чувствительных органов,которые показывают изменения в гистологии, биохимии и физиологии послевоздействия различных видов загрязнителей окружающей среды. Печень урыбы как крупный метаболизирующий орган имеет тенденцию накапливатьмышьяк, например, это можно наблюдать у зелёной солнечной рыбы ирадужной форели (Cockell et al., 1991).В исследовании Pandey et al.
(2015) были обнаружены различныефизические и поведенческие аномалии у рыб Channa striata в течениенескольких дней после воздействия As (III). Рыбы стали вялыми, какправило, они находились на дне с открытым ртом. Падение плавников ичешуек наблюдалось на более поздней стадии воздействия со значительнымснижением активности локомоции.
Испытуемые рыбы также выделяличрезмерное количество слизи. Аналогичные эффекты воздействия мышьяканаблюдали Ahmed et al. (2013) у пресноводных рыб, в частности у тилапии.Эти данные свидетельствуют о том, что изменение поведенческихпараметров, таких как беспокойство и локомоция, может быть связано снейротоксическимииндуцированнымиастеническимиэффектами(Baldissarelli et al., 2012).Рыба, подвергнутая воздействию NaAsO2, проявляла различныеаномальные поведенческие реакции: хаотичные и быстрые движения,выпрыгиваниеизиспытательнойсреды,боковоеплавание,потеряравновесия, которые были весьма сходны с наблюдаемыми у рыб,подвергшихся вроздействию различных тяжёлых металлов (Akter et al., 2008;Dyk et al., 2007).
Чрезмерная слизь, вероятно, вызвана раздражением кожи иуказывает на возможность проникновения мышьяка в рыбу через кожу.Боковое плавание и потеря равновесия являются, по-видимому, следствием41нарушения нервной системы. Аналогичные эффекты наблюдались Akter et al.(2008) у рыб в русле реки Перч у Anabas Testudineus (Бангладеш) подвоздействием мышьяка.В исследованиях Lam et al. (2006)интенсивные дегенеративныеизменения в печени Oreochromis mossambicus (мозамбикской тиляпии) былиобнаружены в течение 48 часов воздействия NaAsO2 в дозах 28 ppm и 56ppm.Гистологические изменения, выявленные в гепатоцитах в этомисследовании,могутбытьрезультатомразличныхбиохимическихпоражений.
Вакуоляция гепатоцитов связана с ингибированием синтезабелка, истощением энергии, дезагрегацией микротрубочек или сдвигом всубстрате (Hinton, Laurén, 1990). По мнению Cheville (1994), повреждениястроения белка являются обычными для токсичности металлов. Также поддействием мышьяка в рыбах были зарегистрированы опухольные идиссоциированные (Lam et al., 2006).
Клеточная опухоль возникает либонепосредственно путём денатурации АТФаз, либо косвенно- путёмнарушения процессов переноса световой энергии, требуемых для ионнойрегуляции (Hinton and Laurén, 1990). Наблюдаемое аномальное поведение иизменённая гистопатология жизненно важных органов свидетельствуют осерьёзныхнеблагоприятныхпоследствияхвоздействиямышьяканаOreochromis mossambicus. Мышьяк очень токсичен для O. Mossambicus.
Еготоксичность растёт с увеличением концентрации и времени воздействия.Atli and Canli (2010) в своих исследованиях наблюдали разницу внакоплении металлов в различных органах рыб Oreochromis niloticus (каналаЭль-Эбрагимия Турции). Средние содержания металлов в разных тканяхпоказали следующее ранжирование накопления: печень > жабра > почки >кровь > мышцы.ВыбранныйвидOreochromisniloticusбылиспользованвфундаментальных исследованиях, поскольку он может жить в сильнозагрязнённых местах обитания. Этот подход призван показать полнуюкартину биодоступности металлов для рыб при хроническом загрязнении,42дать оценку закономерностей накопления металлов в основных тканяхорганизма.В организме рыб металлы переносятся через жабры или кожу всистему кровообращения, а затем переходят к органам детоксикации либодля длительного хранения, либо для выделения. Изучение данных процессовпоказалоопределенныезакономерноститканеспецифическойбиоаккумуляции.
Результаты, полученные Amr A. Abdel-Khalek (2014) вдольреки Нил (Египет) показали, что уровни накопления ТМ разными органамирыб распределены в следующем убывающем порядке:Cu: печень > почки > жабры > мышцы > кожа;Zn: почки > кожа > жабры > печень > мышца;Pb: почки > жабры > печень > кожа > мышца;Fe: почки > печень > жабры > кожа > мышца;Cd: почки > кожа > печень > жабры > мышца.Исследования Qiao-qiao et al. (2007) показали, что печень и почкиOreochromisniloticus(нильскойтиляпия)имелисамыевысокиеконцентрации металлов.
Накопление тяжёлых металлов в печени и почкахможет быть обусловлено большей склонностью металлов к реакции скислородом карбоксилата, аминогруппы, азота и/или серы меркаптогруппы вбелке металлотионеина, концентрация которых является самой высокой вактивных метаболических органах (Аль-Юсуф et al., 2000). Более того,специфические метаболические процессы и катализируемые ферментомреакции с участием Zn, Cu и Mn, происходящие в этих активныхметаболических органах, также учитывались для накопления металлов(Улутурхан и Кучукзегин, 2007).
Почки отвечают за детоксикацию веществ,полученных из крови, поэтому почечная биоаккумуляция металлов можетбытьосновананаобильномкровоснабжениипочек.Повышенныеконцентрации металлов в жабрах и коже могут, безусловно, объясняться тем,что что обе ткани находятся в непрерывном контакте с внешней средой.Однако уровень аккумуляции металлов был выше в жабрах, чем в коже, и это43из-за более низких значений рН поверхности жабры (из-за CO2),растворяющих металлы и превращающих их в растворимые формы, которыелегко диффундируют в жаберные ткани и изменяют цвет слизи жаберныхлепестков (Karadede et al., 2004). С другой стороны, самая низкаябиоаккумуляция в мышечных тканях связана с отсутствием металлотионметалл-связывающих белков и с более низкой метаболической активностьюмышц (Kucuksezgin, 2008).Согласно исследований Abdel-Tawwab et al.
(2007), воздействиевысоких концентраций меди может привести к некрозу почек и распадупочечных канальцев у Oreochromis niloticus. Кроме того, в почкахпроисходят значительные изменения эпителия, вероятно, как следствиенарушений в ионных обменах и реабсорбции в канальцах почек, приводящихк попаданию белка в фильтрат и пониженному осмотическому давлению(Ferguson, 1989). Данное гистопатологическое исследование подтвердилосвязь между серьёзностью повреждений тканей и уровнем накопленногометалла.Концентрации металлов у разных видов рыб были изучены в связи ссезонностью. Kargin (1998) отмечал растущую тенденцию накопленияметаллов в рыбе в реке Сейхан (Турция) от осени к лету. Nussey et al.
(2000)показали самые высокие уровни накопления металлов у рыб в течение весныи лета по сравнению с осенне-зимним сезоном. Сообщалось о значительныхсезонных колебаниях накопления Ni в рыбе из плотины Уитбанка (ЮжнаяАфрика). Mansour и Sidky (2002), а также Mwashote (2003) показали в своихработах данные о значительных сезонных колебаниях накопления Pb у рыбиз африканских вод. Tekin-Özan и Kir (2008) отмечали сезонные колебаниянакопления Cd у рыб озера Бейшехир (Турция).