WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

Рисунок 1. Влияние содержания цинка в воде на его концентрацию в жабрах белого амура

Рисунок 2. Влияние содержания цинка в воде на его концентрацию в форменных элементах крови белого амура

Рисунок 3. Влияние высокого (25 мг/л) содержания сульфата цинка в воде на распределение цинка в органах и тканях белого амура.

металлов в органах и тканях разных видов рыб при встречающихся количествах цинка в воде дельты р.Волги, но и физиология поведения белого амура в воде с летальной (Bengtsson, 1974; Лукъяненко, 1967, 1990; Winum et al, 2006) дозировкой цинка, равной, по мнению авторов - 20мг/л. Мы решили несколько увеличить дозировку металла до 25мг/л воды. Bengtsson (1974) наблюдал гибель морских рыб от острого отравления цинком, обусловленного резким снижением проницаемости жаберного эпителия для кислорода. Наш опыт продолжался 10 дней. Рыб на анализ брали через 3, 12 и 24 часа. Оказалось, что выбранная на основании литературных данных и, даже несколько увеличенная доза цинка не привела белого амура к летальному исходу, хотя воздействие цинком на рыб мы наблюдали до 10 дней. В первые часы у опытных амуров резко повысилась двигательная активность, участились дыхательные движения, усилилась слизеобразовательная функция кожных покровов и слизистых клеток жабр, участились кашлевые рефлекторные движения. Через 6-7 часов все это прекратилось, кроме кашлевого рефлекса, который наблюдался до 16 часов нахождения рыб в опыте. Максимум утилизации металла в органах рыб достигал к концу первых суток, превышая контроль лишь в два раза. Исключение составили почки и форменные элементы крови (рис.3), что свидетельствует о существовании у растительноядных рыб физиологического механизма регуляции содержания цинка в организме, который препятствует чрезмерному накоплению металла у белого амура. Вполне вероятно, что при высоком уровне цинка в воде барьерную функцию могут выполнять жабры, о чем свидетельствует кашлевой рефлекс у опытных белых амуров при помещении их в воду с высоким уровнем цинка, что как раз отражает, видимо, эту защитную реакцию. По-видимому, у рыб существует разная видовая чувствительность к высоким дозам цинка в воде, тем более, что в материнских водоемах растительноядных рыб (реки Дальнего Востока и Китая) вода содержит в 5-7 раз больше цинка, чем вода р.Волги, поэтому, вероятно, белый амур и проявил такую(возможно генетически закрепленную) устойчивость к цинку.

Зависимость обмена цинка в организме белого амура от различного содержания ионов кальция в воде.

Известно, что токсическое действие цинка на теплокровных животных снижается при увеличении содержания ионов кальция в среде обитания (Walravens, 1994). Предполагается, что защитное действие кальция предопределяется снижением проницаемости тканей для поступления цинка в организм животных(Guyot et. al, 2000). В наших опытах двухлеток белого амура содержали в аквариумах, где уровень

Рисунок 4. Распределение цинка в печени, почках, кишечнике, жабрах, мышцах и коже белого амура, содержащегося в воде с разной концентрацией кальция.

Рисунок 5. Влияние различных концентраций кальция в воде на содержание цинка в периферической крови белого амура.

кальция в воде доводили до 50, 100, 150 и 300 мг/л при естественном уровне цинка – 32,1±1,2 мкг/л, температура воды колебалась от 18 до 19,50С. Следует отметить, что при низких концентрациях кальция в воде в органах и тканях белого амура накапливалось больше цинка, чем при повышенных (300мг/л). Это справедливо для печени, почек, кожи, мышечной ткани, форменных элементов и жабр (рис.4,5). Нами установлено, что существует обратная зависимость между концентрацией кальция в воде и накоплением цинка в тканях белого амура. Эта закономерность, однако, проявлялась лишь в том случае, если содержание кальция не превышало 150мг/л. При более высоком количестве кальция (300мг/л) выявлено парадоксальное явление - концентрация цинка в ряде органов и тканей (печень, кишечная стенка, жабры и кожа) достигала уровня, который отмечался у белого амура при его пребывании в воде с низким содержанием кальция. Механизм такого явления становится объяснимым, если исходить из результатов исследований В. Д. Соломатиной и Т. Г. Гребенкиной (1978), которые показали, что интенсивность поглощения кальция карпом пропорциональна его концентрации в воде только в диапазоне от50 до 200 мг/л. При 400мг/л содержание кальция в органах карпа снижалась, что авторы связывают с нарушением всасывания кальция жабрами. Вероятно уменьшение количества кальция в тканях рыб в наших условиях сопровождается повышенной утилизацией ими цинка. Такое допущение вполне вероятно поскольку снижение уровня цинка мышцах, почках и тенденция к уменьшению его количества в форменных элементах крови свидетельствуют о меньшем поступлении цинка в организм (рис.4,5). Из этого можно заключить что накопление цинка в организме белого амура зависит от содержания ионов кальция в воде и органах и тканях рыб.

Влияние температуры на обмен цинка при его пероральном поступлении в организм белого амура.

Опыты проводили при температуре воды 180С, 250С и 280С в аквариумах, при содержании цинка в воде – 31,8±1,6мкг/л. Рыб в опыте (5 суток) не кормили и ежедневно вводили водный раствор ZnSO4 per os зондом один раз в сутки в кишечник в дозах 150,250 и 400 мкг по металлу на 1 кг массы тела белых амуров. Контрольные рыбы дополнительно цинк не получали.

Рисунок 6. Влияние температуры воды и количества вводимого per os цинка на его содержание в стенке кишечника белого амура.

Рисунок 7. Влияние температурного фактора и перорального введения цинка на его содержание в жабрах белого амура.

Введение per os цинка влекло за собой повышение его количества в кишечной стенке (рис.6), относительно контроля, при всех изучаемых температурах воды и зависело ещё от времени пребывания белых амуров в эксперименте. Следует подчеркнуть, что при температуре воды, равной 250С, в стенке кишечника содержалось наибольшее количество цинка при его пероральном введении во всех изучаемых дозировках. При повышении температуры до 280С и при дозе цинка, равной 250мкг, утилизация его стенкой кишечника была ниже и не превышала уровня цинка в условиях меньших нагрузок (150мкг). Следовательно, на усвоение цинка кишечной стенкой оказывает влияние и уровень поступающих солей и, что весьма существенно, температура окружающей рыб среды. Количество цинка в крови белого амура при t=250С было тем выше, чем больше была доза получаемого рыбой металла. Аналогичная картина наблюдалась и для печени, почек, кожи и мышц. Концентрация цинка в жабрах возрастает с увеличением дозы цинка per os (рис.7). Причем, при пероральном введении металла его количество в жабрах больше, чем при добавлении цинка в воду. Следовательно можно сделать вывод о возможной экскреции этого элемента жаберным эпителием Высокая температура (280С) приводила к обеднению цинком некоторых органов. Если при относительно низких температурах воды пониженная утилизация тканями цинка может быть результатом его замедленного поступления в организм, то при достаточно высоких температурных условиях это может происходить за счет более интенсивного расходования цинка. Видимо, в это время повышается и потребность белого амура в цинке.

На примере контрольных рыб мы изучили влияние различных температур на выделение цинка из организма белого амура при непосредственной усвояемости цинка из воды. Выяснено, что при

Рисунок 8. Суточное выделение цинка с фекалиями у белого амура при пероральном введении микроэлемента под влиянием температурного фактора.

Рисунок 9. Суточное выделение цинка с мочой у белого амура при пероральном введении микроэлемента под влиянием температурного фактора.

Рисунок 10. Влияние температурного фактора и перорального введения цинка на его концентрацию в желчи белого амура.

относительно небольших количествах цинка в воде контрольных рыб (31,8±1,6 мкг/л) повышение ее температуры приводило к увеличению (р<0,05) экскреции металла с калом (250С-280С) и мочой (250С) в 1,5-2 раза (рис.8,9), что свидетельствует о связи метаболизма цинка с общим уровнем обмена веществ белого амура.

Мы полагаем, что часть выделяемого с фекалиями микроэлемента поступает в кишечник рыб с желчью, что подтверждается увеличением в ней цинка (рис.10) при повышенных температурах. Преимущественное выделение цинка (рис.10) пищеварительной системой, а не почками, вероятно связано с образованием комплексных соединений микроэлемента с белками и другими крупномолекулярными структурами крови(Войнар, 1960; Абдурахманов и др., 2004) неподдающимися фильтрации в почечных клубочках, что и предопределяет невысокий уровень экскреции с мочой этого металла (рис.9), что согласуется с данными об увеличении концентрации цинка в желчи уже через несколько часов после его влияния на рыб.

Изучение количества цинка в жабрах показало, что оно зависит и от температурного фактора, и от количества металла, поступающего в организм белого амура. Следовательно, у рыб цинк выводится в, основном, с фекальными массами и, вероятно, в какой-то мере – жабрами и лишь очень незначительная его часть – с мочой.

ВЫВОДЫ

  1. Обмен цинка, марганца, железа и меди в органах и тканях различных рыб (осетровые, карповые и окуневые) зависит от уровня содержания металла в основных компонентах экосистем дельты р. Волги и, прежде всего, от содержания их в воде и пище рыб, а также от вида, пола, физиологического состояния и функциональных особенностей органов и тканей. Физиологические параметры изучаемых видов рыб находились в пределах нормы и могут быть использованы в качестве критериев оценки производителей в аквакультуре.
  2. Растительноядные рыбы могут регулировать обмен цинка в организме как путем изменения интенсивности усвоения его кишечной стенкой, так и с помощью жаберного аппарата, утилизацией металла мышцами, кожей, костной тканью и выведением микроэлементов экскреторными органами, где главное место занимает пищеварительная система.
  3. Поступление, распределение и усвоение цинка органами и тканями белого амура находится в прямой зависимости от содержания микроэлемента в воде и от количества перорального поступления металла в организм растительноядных рыб.
  4. Между усвоением белым амуром цинка из воды и содержанием в ней кальция существует обратная связь, проявляющаяся на фоне биогенной миграции микроэлемента в органах и тканях растительноядных рыб.
  5. Повышение температуры воды влечет за собой не только усиление усвоения тканями цинка, но и увеличение выведения его из организма белого амура при более высокой (280С) температуре воды.
  6. Показателем уровня цинка в организме рыб служит количество металла в форменных элементах крови, что может использоваться в качестве физиологического теста при оценке функционального состояния рыб в практике аквакультуры.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

  1. Воробьев Д.В. Динамика микроэлементов в онтогенезе осетра в условиях Волго-Каспийского бассейна / Воробьев Д.В., Воробьев В.И., Щербакова Е.Н //. Международная конференция «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде», - Семипалатинск; СГПИ, 2006, т.2 – С.25-30.
  2. Воробьев Д.В. Биогенная миграция микроэлементов в онтогенезе белуги (Huso huso L.) в условиях Нижней Волги / Каниева Н.А., Воробьев Д.В., Осипова Л.А //. Вестник Астраханского государственного технического университета, №3 (32) /, 2006, май-июнь, Астрахань, изд. АГТУ. С.125-130.
  3. Воробьев Д.В. Влияние различных уровней цинка в воде на обмен металлов в органах и тканях белого амура /Воробьев Д.В.//. Международная научная производственная конференция «Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования», - Астрахань. Издательский дом Астраханского государственного университета, ч.2, 2007, - С.173-174.
  4. Воробьев Д.В. Зависимость биогенной миграции микроэлементов в организме белого амура от различных количеств Ca+2 в воде / Воробьев Д.В. //. Международная научная производственная конференция «Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования». Астрахань, т. 2, 2007, С.174-175.
  5. Воробьев Д.В. Биогенная миграция металлов в грунтах, воде и растениях Нижней Волги /Воробьев Д.В., Андрианов В.А., Осипов Б.Е.// Сб. статей (Составители: В.П. Пилипенко и А.В. Федотова). Астрахань. Издательский дом Астраханского госуниверситета, ч.II. 2007. С. – 16-22.
  6. Воробьев Д.В. Толерантность животных и растений к тяжелым металлам. / Воробьев Д.В. // Сб. статей «Современные проблемы агрокомплекса Астраханской области» / составители: В.Н. Пилипенко, А.В. Федотова. – Астрахань. Издательский дом Астраханского госуниверситета, ч.II. 2007. С. – 22-24.
  7. * Воробьев Д.В. Зависимость биогенной миграции цинка в организме белого амура от различного содержания кальция в воде / Воробьев Д.В., Теплый Д.Л. // Естественные науки. Журнал фундаментальных и прикладных исследований №1 (18). Астрахань, 2007, С.37-38.
  8. * Воробьев Д.В. Влияние различных уровней цинка в воде на его обмен в органах и тканях белого амура / Воробьев Д.В. // Естественные науки. Журнал фундаментальных и прикладных исследований №1 (18). Астрахань, 2007, С.38-40.
  9. Воробьев Д.В. Биогенная миграция металлов в экосистемах западно-подстепных ильменей Астраханской области / Воробьев Д.В., Воробьев В.И. // Современные аспекты экологии и экологического образования. Доклады первой международной научной конференции Федерального Агентства по образованию РФ 16-19 мая 2007 г., Астрахань, С. 42-48.
  10. * Воробьев Д.В. Динамика тяжелых металлов в основных компонентах экосистем дельты р.Волги. / Воробьев Д.В. // Естественные науки. Журнал фундаментальных и прикладных исследований №3 (20). Астрахань, 2007, С.11-16.
  11. * Воробьев Д.В. Адаптация рыб и растений к тяжелым металлам / Воробьев Д.В., Воробьев В.И. // Естественные науки. Журнал фундаментальных и прикладных исследований №4 (21). Астрахань, 2007, С.16-18.
  12. Воробьев Д.В. Физиолого-биогеохимические основы применения микроэлементов в аквакультуре. / Воробьев Д.В., Искра Т.Д., Кириллов В.Н., Воробьев В.И. // Изд. ООО ЦНТЭБ. Астрахань, 2008., С.360.
  13. * Воробьев Д.В. Влияние температуры на физиологический механизм обмена цинка при его различном поступлении в организм белого амура. / Воробьев Д.В. // Естественные науки. Журнал фундаментальных и прикладных исследований №1 (22). Астрахань, 2008, С.12-15.
  14. * Воробьев Д.В. Физиологическая характеристика карповых рыб в условиях дельты р.Волги / Воробьев Д.В., Воробьев В. И. // Естественные науки.
    Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»