ДИНАМИКА НАКОПЛЕНИЯ МЕДИ В ТКАНЯХ ЧЕРНОМОРСКИХ МИДИЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ЕЁ ПОПАДАНИЯ В ОРГАНИЗМ

Семенова Ольга Александровна

ст. преподаватель, ОНУ им. И.И. Мечникова, г. Одесса, Украина

E-mail: masterkristi@rambler.ru

Медь занимает особое место, среди тяжелых металлов являясь опасным токсикантом, и в то же время выступает как кофактор некоторых ферментативных систем, обеспечивая их функциони­рование. Микроскопические количества этого металла оказывают стимулирующий эффект на полифенолоксидазную аскорбатокси­дазную и другие системы [6]. Избыток этого металла вызывает повреждение указанных систем, а также структур и мембран клеток. Вследствие потери целостности мембран и нарушения их барьерных свойств возникает усиленная, экскреция аминокислот, белков и калия клетками в окружающую среду. Наблюдается угнетение роста, нарушение таких физиолого-биохимических функций, как фотосинтез, дыхание, синтез пигментов, белков, нуклеиновых кислот, углеводов, жиров [1—3].

Целью исследования было изучить особенности накопления меди в тканях черноморских мидий при различных способах её попадания в организм.

Исследования проводилось на черноморских мидиях Mytylus galloprovincialis Lam. черной морфы, размером 3,5—4,0 см. Отловленные мидии в течение одного часа доставляли в лабораторию, где размещались в аквариумы. После адаптирования в течение 5 суток мидии использовались для экспериментирования in vitro. Пищей для моллюсков служили водоросли разных систематических групп Dunaliella salina Teod, Thalassiosira pseudonana (Hustedt) Hasle et Heimdal, Pavlova lutheri (Droop) Green, — насыщенные медью.

Для экспериментирования использовались три концентрации хлорида меди — 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 было 8—10. Эксперимент длился 72 часа. Водоросли, которыми кормили мидий, предварительно экспонировались в средах насыщенных соответствующими концентрациями хлорида меди. Численность водорослей используемых для кормления была таковой, чтобы количества меди в них отвечало содержанию её в морской воде при концентрациях 0,1 мг л^-1, 1,0 мг л^-1, 10,0 мг л^-1.

Содержание меди в водорослях и черноморских мидиях после лиофилизации соответствующих образцов определяли с помощью пламенного фотометра. Результаты исследования представлены средними величинами с их погрешностями (М ± м) Статистическая обработка данных проводилась с помощью метода Стьюдента [4, 5, 7].

Изучение динамики накопления меди мидиями предшествовала серия предварительных экспериментов по изучению динамики и кинетики накопления меди в клетках водорослей, которые использовались как пищевые факторы для мидий. Результаты этих экспериментов дали возможность дозировать определенные количества меди, которые попадают в организм мидий с пищей.

Полученные результаты экспериментов, как показано на рис. 1. свидетельствуют, что в клетках D. salina с течением времени экспонирования количества меди наростало.

АБВ

Рисунок 1. Динамика накопления меди в клетках D. salina (А), Th. рseudonana (Б), P. lutheri (В): 1 — концентрация 0,1 мг л^-1;
2 — концентрация1,0 мг л^-1;3 — концентрация 10,0 мг л^-1

Однако, если в вариантах с минимальными концентрациями (0,1 мг л^-1) зависимость количества меди в клетках от времени после первых суток эксперимента мало изменялось, то для средней концентрации после 48 часов эксперимента эта зависимость отклонялась от линейной. В вариантах с максимальной концентрацией токсиканта (10,0 мг л^-1) наблюдалось насыщение клеток D. salina на вторые сутки эксперимента (рис. 1 (А)).

В клетках Th. рseudonana накопление меди при использовании минимальной и средней концентрации хлорида меди происходило линейно. При использовании максимальной концентрации наблюда­лось отклонение от линейности в течение двух суток эксперимента, а в течение третьих суток — наблюдалось насыщение клеток водоросли медью (рис. 1 (Б)). Аналогичные результаты были получены при изучении динамики накопления меди в клетках P. lutheri (рис. 1 (В)).

Следующим этапом исследований было изучение накопления меди в тканях черноморских мидий при различных путях её попадания в организм. Результаты изучения динамики накопления меди в растворенном виде из морской воды в гепатопанкреасе, жабрах и ноге мидий представлены на рис. 2.

А                                                            Б

В

Рисунок 2. Динамика накопления меди из морской воды в тканях черноморских мидий: гепатопанкреасе (А), жабрах (Б), ноге (В):
1 — концентрация 0,1 мг л^-1; 2 — концентрация 1,0 мг л^-1;
3 — концентрация 10,0 мг л^-1

Как видно из данных представленных на рис. 2(А) в гепатопанкреасе в вариантах с минимальными концентрациями хлорида меди с течением времени количества меди линейно увеличивалась. В вариантах со средними концентрациями характер накопление меди изменялся на третьи сутки эксперимента. При использовании максимальной концентрации линейность наруша­лась уже на вторые сутки эксперимента. При этом необходимо отметить, что количество накопленной меди на третьи сутки эксперимента было одинаковым при использовании концентраций 1,0 мг л^-1 и 10,0 мг л^-1.

В жабрах, как видно из рис. 2 (Б), насыщение медью происходит раньше, чем в гепатопанкреасе. В этом органе наименьшая исследованных концентраций приводила к эффекту насыщения на вторые сутки. Более высокие концентрации хлорида меди приводили к насыщению уже в течение первых суток эксперимента.

В тканях ноги наименьшая и средняя концентрации хлорида меди приводила к линейному увеличению содержания меди в течение 3-х суток эксперимента. В вариантах с максимальной концентрацией хлорида меди насыщение ткани медью наблюдалось на вторые сутки эксперимента.

Результаты исследования динамики накопления меди получа­емые с пищей в тканях черноморских мидий представлены на рис. 3.

Как видно из результатов исследований, представленных на рис. 3. (А) накопление меди при поступлении её с пищей в гепатопанкреасе мидий происходили значительно интенсивнее, чем при поступлении меди из морской воды. Отсутствовал эффект насыщения ткани медью. При увеличении времени экспозиции количества меди увеличивались во всех вариантах со всеми испытуемыми концентрациями.

В жабрах (рис. 3. (Б)) медь при поступлении с пищей накап­ливались в значительно меньших количествах, чем при поступлении из морской воды. Однако эффекта насыщения тканей жабр в этом эксперименте установлено не было.

В тканях ноги мидий (рис. 3. (В)) медь при поступлении с пищей накапливалась в больших количествах, чем при поступлении из морской воды. Эффекта насыщения этого органа медью установлено не было.

А                                                            Б

В

Рисунок 3. Динамика накопления меди, получаемой с пищей,
в тканях черноморских мидий: гепатопанкреасе (А),
жабрах (Б), ноге (В): 1 — концентрация 0,1 мг л^-1;
2 — концентрация 1,0 мг л^-1;3 — концентрация 10,0 мг л^-1

Таким образом, результаты исследований динамики накопления меди в тканях черноморских мидий при различных способах попадания её в организм свидетельствует о следующем:

1.Процесс накопления меди в тканях черноморских мидий специфичен. При поступлении в растворенном виде из морской воды медь наиболее быстро накапливается в жабрах, менее быстро — в гепатопанкреасе. Наименьшая скорость накопления обозначена в тканях ноги.

2.При поступлении меди с пищей в организм черноморских мидий в органах отвечающих за пищеварение и мышечную деятельность медь накапливается в больших количествах. В жабрах наблюдается обратная картина.

Список литературы:

1. Божков А.И. Влияние ионов меди на интенсивность выделения белков и фенолов в среду двумя видами водорослей рода Dunaliella Teod / А.И. Божков, Т.Е. Ляшепко, Т.В. Догадина // Биол. науки. — 1992. — № 1. — С. 126—32.
2. Божков A.И. Функциональная гетерогенность клеток Dunaliella viridis Teod (Chlorophyta) и чувствительность к действию сернокислой меди / A.И. Божков, А.В. Голтвянский // Альгология. — 2000. — Т. 10, № 1. — С. 22—30.
3. Бондаренко Г.П. Об устойчивости растворимых комплексных соединений меди с гуминовыми и фульвокислотами в различных средах / Г.П. Бондаренко // геохимия, — 1972. — № 8. — С. 371—413.
4. Компьютерная биометрика / Науч. ред. Носов В.Н. — М.: Наука, 1990. — 231 с.
5. Лакин Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин. — // М.: Высшая школа, 1990. — 362 с.
6. Линник П.Н. Формы миграции меди в пресных и солоноватоводных водоемах / П.Н. Линник // Гидробиол. журн. — 1984. — т. 20, № 1. — С. 69—75.
7. Уланова E.С., Методы корреляционного и регрессионного анализа в агрометеорологии. / E.С. Уланова, В. Н. Забелин. — М.: Наука, 1990. — 207 с.