ДИНАМИКА НАКОПЛЕНИЯ СВИНЦА В ТКАНЯХ ЧЕРНОМОРСКИХ МИДИЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ПОПАДАНИЯ ЕГО В ОРГАНИЗМ

Семенова Ольга Александровна

ст. преподаватель, ОНУ им. И.И. Мечникова

г. Одесса, Украина

E-mail: masterkristi@ramler.ru

Тяжелые металлы относятся к опасным загрязнителям водной среды. Влияние их на организмы является безусловным фактом [2, 3]. Свинец является особо опасным, в определенных количествах, для гидробионтов. Характерной особенностью этого токсиканта является торможение многих физиологических и биохимических процессов, инактивация ферментативных процессов обмена веществ и репродукции клеток [4, 5].

В настоящее время в современной литературе рассматриваются процессы метаболизма углеводов, липидов и белков, роль тиол содержащих соединений в реализации влияния тяжелых металлов на организм [6], установлены отдельные адаптативные процессы и их механизмы под влиянием тяжелых металлов [7—8]. Вообще не изучены процессы накопления свинца мидиями при различных способах попадания его в организм – с пищей и в растворенном виде.

Целью нашего исследования было изучить особенности накопления в тканях черноморских мидий свинца при различных способах его попадания в организм.

Исследования проводились на черноморских мидиях Mytilus galloprovinciаlis Lam. черной морфи, размером 3,5—4,0 см. Отобранные мидии в течении одного часа транспортировались в лабораторию, где размещались в аквариумы. Период адаптирования длился 5 суток, после чего моллюски использовались для опытов в лабораторных условиях. В качестве корма для мидий использовались водоросли насыщенные свинцом разных систематических групп : Dunaliella salina Teod, Thalassiosira psеudonana (Hustedt) Hasle et Heimdal, Pavlova lutheri (Droop) Green.

Эксперимент длился 3 суток. Для опытов использовали хлорид свинца в концентрации 0,1 мг·л^-1; 1,0 мг·л^-1; 10,0 мг·л^-1. Количество повторных экспериментальных и контрольных вариантов в каждой серии опытов составляли 8—10.

На протяжении серии экспериментов мидии, которые были внесены в профильтрованную морскую воду, кормились водорослями, которые предварительно экспонировались в средах с хлоридом. Водоросли, которые использовались в качестве пищевых факторов, были в такой численности, чтобы количество свинца у них отвечало содержанию его при разных концентрациях 0,1 мг·л^-1;1,0 мг·л^-1;10,0 мг·л^-1 в морской воде.

Результаты исследования представлены средними величинами с их средними погрешностями (М ± m). Статистическая обработка проводилась с помощью метода Стьюдента [1].

При проведении исследований первым этапом было изучение динамики накопления свинца в клетках трех видов водорослей разных систематических групп при различных концентрациях хлорида свинца в морской воде. Результаты исследований представлены на рис. 1.

А                                   Б                                   В

Рис. 1. Динамика накопления свинца в клетках D. salina (А), T. рsaudonana (Б), P. lutheri (В): 1 - концентрация 0,1 мг·л^-1; 2 - концентрация1,0 мг·л^-1;3 – концентрация 10,0 мг·л^-1.

Полученные данные свидетельствуют, что характер накопления свинца для всех вышеуказанных видов водорослей сходен, имеет линейный характер. Для D. salina отклонение от линейности было отмечено в вариантах с концентрацией свинца 1,0 мг·л^-1, спустя сутки после начала эксперимента. В вариантах с концентрацией 10,0 мг·л^-1 эффект насыщения в клетках   D. salina был отмечен спустя двое суток после начала эксперимента, а для T. рsaudonana и P. Lutheri к третьим суткам (Р≤0,05).

Эксперименты с водорослями были необходимы для определения количества свинца в клетках водорослей с целью их дальнейшего использования в качестве пищи для мидий, учитывая при этом определенные количества этого металла, которые попадают в организм моллюска. Эти эксперименты позволили дозировать количество свинца, которое попадает в организм мидий с пищей.

Результаты исследований по изучению накопления свинца в тканях черноморских мидий представлены на рис. 2.

А                                            Б                                   В

Рис. 2. Динамика накопления свинца в гепатопанкреасе (А), жабрах (Б), и ноге мидий при его поступлении с морской водой: 1 - концентрация 0,1 мг·л^-1; 2 - концентрация1,0 мг·л^-1;3 – концентрация 10,0 мг·л^-1.

Как видно из данных, представленных на рис.2 (А), при использовании доз 1,0 мг и 0,1 мг зависимость их накопления в гепатопанкреасе от времени носит линейный характер. При использовании дозы 10,0 мг отмечен эффект насыщения ткани гепатопанкреаса свинцом после вторых суток экспонирования.

На рис. 2 (Б) представлены данные динамики накопления из морской воды свинца в жабрах черноморских мидий. Как видно из данных, приведенных на этом рисунке, при использовании наименьшей концентрации хлорида свинца наблюдалось линейное увеличение содержания свинца в жабрах в течение 3-х суток эксперимента. Более высокие концентрации хлорида свинца приводили на вторые сутки к возникновению эффекта насыщения ткани этим металлом. Как видно из рисунка.2. (В), концентрации PbCl₂ 0,1 1 мг·л^-1 и 1,0 1 мг·л^-1 приводили к линейному увеличению количества свинца в ноге мидий в течение трех суток эксперимента. При использовании максимальной концентрации 10,0 1 мг·л^-1 после двух суток эксперимента наблюдалось насыщение ткани свинцом.

Затем результаты исследований о динамике накопления свинца в тканях мидий из морской воды были сопоставлены с данными о динамике поступления свинца с пищей (рис. 3).

А                                   Б                                             В

Рис. 3. Динамика накопления свинца мидиями при его поступлении с пищей: в гепатопанкреасе (А), жабрах (Б), ноге (В): 1-концентрация 0,1 мг·л^-1; 2 - концентрация1,0 мг·л^-1;3 – концентрация 10,0 мг·л^-1.

Как видно из рис. 3 (А), при пищевом поступлении свинец в больших количествах накапливается в гепатопанкреасе мидий. Все исследованные концентрации PbCl₂ приводят к линейному накоплению свинца в гепатопанкреасе, при этом в пределах трех суток эксперимента эффект насыщения ткани не наблюдается.

При пищевом поступлении свинца в жабрах его оказывается очень мало (рис. 3 (Б)). Кроме того,при использовании высоких концентрациях хлорида свинца 1,0 мг и 10,0 мг уже на вторые сутки экспозиции наблюдается насыщение ткани свинцом. И только минимальная концентрация - 0,1 мг приводила к линейному увеличению количества свинца в ткани.

Данные, приведенные на рисунке. 3. (В) свидетельствуют о том ,что при всех исследованных концентрациях PbCl₂ отмечается линейное увеличение количества свинца в ноге в пределах трех суток эксперимента. Эффект насыщения ткани в этом эксперименте не наблюдается.

Анализ результатов проведенных исследований накопления свинца в тканях черноморских мидий при разных путях поступления в организм – при поступлении с пищей и при поступлении в растворенном виде из морской воды – свидетельствует о наличии разных механизмов межтканевого распределения этого металла.

ВЫВОДЫ:

1.  При поступлении в растворенном виде свинец в больших количествах накапливается в гепатопанкреасе и ноге.

2.  Динамика накопления свинца в гепатопанкреасе и тканях мидий при его поступлении с пищей имеет линейный характер. В жабрах в высоких концентрациях наблюдается эффект насыщения. При поступлении этого металла в растворенном виде эффект насыщения наблюдается в наибольшей концентрации в гепатопанкреасе и ноге, в жабрах – в наибольшей и средней концентрациях.

Список литературы:

1.Лакин Г.Ф. Биометрия. - М.: Высшая школа. 1990. – 362 с.

2.Линник П.Н. Тяжёлые металлы в поверхностных водах Украины: содержание и формы миграции/ П. Н. Линник // Гидроб. журн. – 1999. – Т. 35, № 1. – С. 22—39.

3.Мур Ж.В. Тяжелые металлы в природных водах / Ж.В. Мур, С. Рамамути. – М.: Мир, 1987. – 285 с.

4.Сonesi L. Heavy metals and glutathione metabolism in mussel tissues/ L. Сonesi, A. Viarendo, C. Leonzio, M. Filipelli, G. Gallo // Aquat. Toxicol. – 1999. – Vol. 46, № 1. – P. 67—76.

5.Da Ros L. Biomarkers and trase metals in the digestive gland of indigenous and transplanted mussel Mytyllus galloprovincialis in Venice Zagoon, Italy / L. Da Ros, C. Nasci, I. Marigomez, M. Soto // Mar. Environ. Res. – 2000. – Vol. 50. – P. 417—423.

6.Khessiba A. Biochemichal response of the mussel Mytіllus galloprovincialis from Birerta (Tunisia) to chemical pollutant exposure / A. Khessiba, P. Hoaran, N. Gnassia-Barelli, P. Asissa // Arch. Environ. Contan. Toxicol. – 2001. – Vol. 40. – № 2. – P. 222—229.

7.Regoli F. Trace metals and antioxidant enzymes in gills and digestive gland at the Mediterranean mussel Mytіllus galloprovincialis / F. Regoli // Arch. Environ. Contan. Toxicol. – 1998. – Vol. 34, № 1. – P. 48—63.

8.Romeo M. Mussel transplantation and biomarkers as useful tools for assessing water quality in the NW Mediterranian / M. Romeo, P. Hoaran, G. Garello, M. Gnassia-Barelli, J. P. Girard // Environ. Pollut. – 2003. – Vol. 122. – № 3. – P. 369—378.