Научные статьи \ Математика. Естественные науки \ Биологические науки в целом \ Общая экология. Биоценология. Гидробиология. Биогеография

Исследование мышечной ткани рыб, отловленных в Каспийском море, на содержание хлорорганических пестицидов

Автор: Суюнова Аягоз Бактжановна, Заболотных Михаил Васильевич

Журнал: Вестник Омского государственного аграрного университета @vestnik-omgau

Рубрика: Ветеринарные науки

Статья в выпуске: 2 (22), 2016 года.

Бесплатный доступ

Представлены результаты трехлетних аналитических работ по изучению мышечной ткани рыб, отловленных в северной и центральной части казахстанского сектора Каспийского моря, на содержание хлорорганических пестицидов методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ с ЕЗД). Данные исследо- вания проводились в весенне-осенние периоды 2014-2016 гг. на научно-исследовательском судне сов- местно с сотрудниками Научно-производственного центра рыбного хозяйства АО «КазАгроИнновация». Произведен отлов осетровых (Acipenser), карповых (Cyprinidae), сельдевых (Clupeidae), окуневых (Percidae), сомообразных (Siluriformes). В части исследуемых образцов обнаружено превышение по сум- марному содержанию α, β, γ-(ГХЦГ)изомеров и суммарному содержанию ДДТ (дихлордифенилтрихлор- этана) и его метаболитов. Изучена и отслежена куммулятивная активность хлорорганических пестицидов в мышечной ткани представителей ихтиофауны Каспия. Отмечено, что семейство карповых (Cyprinidae) - перспективные аккумулятивные биоиндикаторы загрязнения хлорорганическими пестицидами морской экосистемы Каспия.

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/142199176

IDR: 142199176 | УДК: 574:543:54.06:556.114.7:631.427.2:543.39

Текст научной статьи Исследование мышечной ткани рыб, отловленных в Каспийском море, на содержание хлорорганических пестицидов

В результате антропогенного загрязнения в биосфере компонентов природной среды неизбежно присутствуют подлежащие контролю токсические вещества. К ним могут быть отнесены широко распространенные хлорорганические пестициды (ХОП), содержащиеся в микроконцентрациях [1,2] .

Проблема биогенного загрязнения Каспийского моря тесно связана с его пестицидным загрязнением: до 40 % стойких хлоорганических соединений смывается с сельскохозяйственных полей дождем и талыми водами, поступает также из обрабатываемых лесных массивов, заболоченных участков рек, озер и т.д.

В организм рыб хлорорганические пестициды (ХОП) поступают осмотически через жабры и через пищеварительный тракт с кормом и через кожу, особенно поврежденную. Насыщение водной среды различными поллютантами ведет к функциональному накоплению, повреждающему действию токсикантов на организм рыб. Рыбы перестают питаться, теряют массу,

отстают в росте и развитии, ослабляется их устойчивость к инфекционным и инвазионным болезням, а также неблагоприятным факторам среды.

При длительном воздействии вредные вещества накапливаются до токсического уровня в жировой ткани, внутренних органах и мышцах рыб, а также способны передаваться по трофической цепи. При этом вызывается распад эритроцитов и некробиоз клеток паренхиматозных органов, потеря равновесия, нарушение координации движения (плавание в боковом положении, по кругу, спирали, штопорообразно и т. п.), тремор мускулатуры и судороги, угнетение, полная депрессия, потеря рефлексов, замедление движения, опускание на дно и гибель рыб. Потребление в пищу продуктов, содержащих токсические вещества, опасно для здоровья человека [3-6] . Данные исследования проводились в весенне-осенние периоды 2014-2016 гг. на научно-исследовательском судне совместно с Научно-производственным центром рыбного хозяйства АО «КазАгроИнновация». Произведен отлов осетровых (Acipenser), карповых (Cyprinidae), сельдевых (Clupeidae), окуневых (Percidae), сомообразных (Siluriformes).

Объекты и методы исследований

Объектами исследований являлись образцы мышечной ткани рыб семейств карповых, осетровых, сельдевых, окуневых, отловленных в северной и центральной части Каспия. Точки отлова рыб представлены на рисунке.

Точки отлова рыб

После отлова рыбу замораживали до температуры –22°С и хранили в полиэтиленовых пакетах. Для определения содержания хлорорганических пестицидов у рыбы удаляли чешую и внутренние органы, отбрасывали голову, кости и плавники, мышечную ткань рыб массой 250–300 г пропускали через мясорубку и тщательно перемешивали [7].

Измельченную навеску тщательно растирали в фарфоровой ступке с добавлением безводного сульфата натрия, количественно переносили в колбу вместимостью 250 мл, смывали смесью гексан-ацетон в соотношении 1:1. Далее помещали на встряхиватель для проведения экстракции в течение 90 мин. Полученные экстракты объединяли, отгоняли растворитель на ротационном испарителе до объема 0,5 мл, растворяли в гексане и очищали 3-кратно концентрированной серной кислотой. Полученный экстракт упаривали до объема 1 мл и определяли содержание хлорорганических пестицидов методом ГЖХ на газовом хроматографе «Hewlett Packard 6890» (США) с электронно-захватным детектором (ЭЗД) на капиллярной колонке НР-5 (30 м х 0,25 мм) с толщиной пленки 0,83 цкм; температура колонки от 165 до 325 °С (скорость градиента температуры 10 °С/мин); температура детектора 340 °С; скорость потока 40 мл/мин [8].

Количественное определение хлорорганических пестицидов в исследуемых пробах проводили, используя калибровку электронно-захватного детектора (ЭЗД), раствором стандартного образца α (ГХЦГ); β (ГХЦГ); γ (ГХЦГ); 4,4 ДДЕ; 2,4 ДДД; 4,4 ДДД; 4,4 ДДТ фирмы ТОО «Ле-зарт».

Результаты исследований и их обсуждение

В летне-осенний период с 20 августа по 5 сентября 2014 г. были отловлены особи морских рыб из 8 точек: 4 Clupea caspia , 20 Abramis brama, Lucioperca , 15 Acipenser guldenstadti Brandt , Acipenser stellatus Pall , 16 Acipenser guldenstadti Brandt , 7 Abramis brama, Cyprinus carpio , 8 Aspius aspius , 11 Cyprinus carpio , 13 Acipenser stellatus Pall , Abramis brama .

Точки отбора и результаты исследований на содержание хлорорганических пестицидов в мышцах различного видового состава рыб, отловленных в северной и центральной части казахстанского сектора Каспийского моря во время 1-й экспедиции, представлены в табл. 1.

Таблица 1

Содержание хлорорганических пестицидов в мышечной ткани рыб

Точка	Рыба	Сумма α, β, γ-(ГХЦГ) изомеров, n = 5	Сумма ДДТ, n = 5
4	Сельдь ( Clupea caspia )	0,1132	0,0135²
7	Лещ ( Abramis brama )	0,1662	0,1978¹
7	Сазан ( Cyprinus carpio )	0,0230	0,0198¹
7	Лещ ( Abramis brama )	0,3586	0,0354¹
8	Жерех ( Aspius aspius )	0,0127	0,2727¹
11	Сазан ( Cyprinus carpio )	0,0441	0,0313¹
13	Севрюга ( Acipenser stellatus Pall )	0,0762	0,0738²
13	Лещ ( Abramis brama )	0,0757	0,0733¹
13	Лещ ( Abramis brama )	0,1117	0,1527¹
15	Осетр ( Acipenser guldenstadti Brandt )	0,1042	0,1559²
15	Севрюга ( Acipenser stellatus Pall )	0,3740	0,0430²
16	Осетр ( Acipenser guldenstadti Brandt )	н/о	0,0414²
20	Лещ ( Abramis brama )	0,1304	0,1465¹
20	Судак ( Lucioperca )	0,0823	0,4203¹
20	Лещ ( Abramis brama )	0,0009	0,0884¹
	МДУ, мг/кг	0,2	0,2¹2,0²

1В морской рыбе; 2осетровые, лососевые, сельдевые.

Суммарное содержание α, β, γ-ГХЦГизомеров в мышечной ткани обнаружено во всех точках. Показано превышение в мышечной ткани леща, отобранного в точке 7, и севрюги, ото-браной в точке 15. Наблюдается превышение уровня МДУ в 1,7–1,8 раза. В мышечной ткани жереха ( Aspius aspius ) и судака ( Lucioperca ), отобранных в точках 8 и 20, по содержанию группы ДДТ и его метаболитов уровень МДУ превышен в 1,1–1,5 раза. Эти точки отбора приближены к береговой части. В остальных пробах содержание хлорорганических пестицидов в мышечной ткани рыб не превышает уровень МДУ.

В 2015 г., в период с 23 апреля по 15 мая, была осуществлена 2-я экспедиция. Результаты определения содержания хлорорганических пестицидов в мышцах рыб представлены в табл. 2. Превышена концентрация суммарного содержания α, β, γ-ГХЦГ изомеров в мышечной ткани воблы ( Rutilus rutilus caspicus ), отловленной в точках 10 и 13, в 1,9–2,1 раза от уровня МДУ. В мышечной ткани рыб суммарное содержание группы ДДТ и его метаболитов обнаружено во всех точках (исключение – вобла, находящаяся в точках 7, 10, 13), в остальных образцах хло-рорганические пестициды находятся в пределах нормы.

Таблица 2

Точка отбора	Рыба	Сумма α, β, γ-(ГХЦГ) изомеров, n = 5	Сумма ДДТ, n = 5
3	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	0,0280	0,0153¹
3	Сельдь ( Clupea caspia )	0,0361	0,1720²
4	Осетр ( Acipenser guldenstadti Brandt)	0,1110	0,0589²
7	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	0,1222	н/о
	Сельдь ( Clupea caspia )	0,1599	0,1544²
	Осетр ( Acipenser guldenstadti Brandt)	0,1936	0,4496²
10	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	0,4241	н/о
10	Сельдь ( Clupea caspia )	н/о	0,0408²
11	Сельдь ( Clupea caspia )	0,1008	0,1187²
13	Осетр ( Acipenser guldenstadti Brandt)	н/о	0,2057²
	Сельдь ( Clupea caspia )	0,0487	0,3686²
	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	0,3714	н/о
15	Стерлядь ( Acipenser ruthenus )	н/о	0,0162
	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	0,0128	0,0401¹
	Сельдь ( Clupea caspia )	0,1046	0,3523²
16	Сельдь ( Clupea caspia )	н/о	0,0620²
16	Осетр ( Acipenser guldenstadti Brandt)	н/о	0,0998²
18	Осетр ( Acipenser guldenstadti Brandt)	0,0791	0,0488²
	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	0,0902	0,0345¹
20	Стерлядь ( Acipenser ruthenus )	н/о	0,0206²
	Сельдь ( Clupea caspia )	н/о	0,2389²
	Сазан ( Cyprinus carpio )	0,1138	0,0323¹
МДУ мг/кг		0,2	0,2¹ 2,0²

1В морской рыбе; 2осетровые, лососевые, сельдевые.

Содержание хлорорганических пестицидов в мышечной ткани рыб

С 15 августа по 4 сентября 2015 г. была проведена 3-я экспедиция. Результаты анализов на содержание хлорорганических пестицидов в мышцах рыб представлены в табл. 3.

Содержание хлорорганических пестицидов в мышечной ткани рыб

Таблица 3

Точка отбора	Рыба	Сумма α, β, γ-(ГХЦГ) изомеров, n = 5	Сумма ДДТ, n = 5
1	Лещ ( Abramis brama )	н/о	0,2587¹
2	Судак ( Lucioperca )	н/о	0,0213¹
	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	н/о	0,0868¹
	Лещ ( Abramis brama )	н/о	0,0343¹
3	Лещ ( Abramis brama )	н/о	0,0550¹
	Бычок ( G. Fluviatilis )	н/о	0,0208¹
	Каспийский пузанок ( Alosa cacpia )	н/о	0,1216²
	Судак ( Lucioperca )	н/о	0,0636¹
4	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	н/о	0,0853¹
4	Лещ ( Abramis brama )	н/о	0,0391¹
7	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	н/о	0,0507¹
10	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	н/о	0,0477¹
11	Лещ ( Abramis brama )	н/о	0,0910¹
	Берш ( Lucioperca volgensis )	н/о	0,0811¹
	Белоглазка ( Abramis sapa )	н/о	0,1125¹
13	Лещ ( Abramis brama )	н/о	0,0690¹
13	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	н/о	0,0643¹
15	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	н/о	0,0429¹
16	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	н/о	0,0409¹
18	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	н/о	0,0712¹
20	Севрюга ( Acipenser stellatus Pall)	н/о	0,0552²
20	Лещ ( Abramis brama )	н/о	0,0407¹
МДУ мг/кг		0,2	0,2¹2,0²

1В морской рыбе; 2осетровые, лососевые, сельдевые.

Во время осенней экспедиции суммарное определение содержания α, β, γ-ГХЦГизомеров в мышечной ткани рыб ни в одной точке не обнаружено. Суммарное содержание ДДТ и его метаболитов находится во всех точках в количестве, не превышающем концентрацию МДУ. Только у леща ( Abramis brama ), выловленного в точке 1, отмечено превышение МДУ в 1,3 раза.

В 2016 г., в период с 10 февраля по 20 февраля, была проведена 4-я экспедиция. Результаты содержания хлорорганических пестицидов в мышцах рыб, отловленных в северной части казахстанского сектора Каспийского моря, представлены в табл. 4.

Таблица 4

Содержание хлорорганических пестицидов в мышечной ткани рыб

Точка отбора	Рыба	Сумма α, β, γ-(ГХЦГ) изомеров, n = 5	Сумма ДДТ, n = 5
5	Долгинская сельдь ( Clupea caspia )	0,0060	0,0234²
5	Сом ( Silurus glanis)	0,0060	0,2820¹
7	Белоглазка ( Abramis sapa )	0,0077	0,0162¹
	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	0,0094	0,0490¹
	Каспийский пузанок ( Alosa cacpia )	0,0083	0,0976²
	Лещ ( Abramis brama )	0,0047	0,0754¹
	Судак ( Lucioperca )	0,0087	0,0240¹
	Жерех ( Aspius aspius )	0,0039	0,0118¹
8	Долгинская сельдь ( Clupea caspia )	0,0075	0,1068²
8	Жерех ( Aspius aspius )	0,0067	0,0578¹
14	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	0,0034	0,0249¹
	Каспийский пузанок ( Alosa cacpia )	0,0030	0,0245²
	Жерех ( Aspius aspius )	0,0145	0,1412¹
15	Каспийский пузанок ( Alosa cacpia )	0,0124	0,0179²
	Лещ ( Abramis brama )	0,0103	0,1042¹
	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	0,0766	0,0829¹
16	Каспийский пузанок ( Alosacacpia )	0,0055	0,0681
18	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	0,0084	0,1069¹
	Каспийский пузанок ( Alosa cacpia )	0,0259	0,0613²
	Кефаль ( Mugil cephalus )	0,0730	0,0290¹
	Сазан ( Cyprinus carpio )	0,0129	0,1621¹
20	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	2,0734	46,5045¹
20	Лещ ( Abramis brama )	0,0211	0,2222¹
22	Долгинская сельдь ( Clupea caspia )	н/о	0,0693²
	Сазан ( Cyprinus carpio )	н/о	0,0444¹
	Каспийский пузанок ( Alosa cacpia )	0,0171	0,0362²
	Жерех ( Aspius aspius )	0,0209	0,1208¹
	Вобла ( Rutilus rutilus caspicus )	0,0082	0,0392¹
МДУ мг/кг		0,2	0,2¹ 2,0²

1В морской рыбе; 2осетровые, лососевые, сельдевые.

В исследуемых образцах мышечной ткани рыб, отобранных во время проведения 4-й экспедиции, наблюдается превышение количества концентрации суммарного содержания α, β, γ-(ГХЦГ) изомеров. У воблы (точка 20) – в 10,3 раза от уровня МДУ, также в этой точке выявлено высокое сумарное содержание ДДТ и его метаболитов, которое составляет превышение в 232,5 раза МДУ; по данному показателю в этой точке у леща ( Abramis brama ) отмечено превышение МДУ в 1,1 раз; в точке 5 у сома в 1,4 раза превышение МДУ. В остальных случаях суммарное содержание α, β, γ-(ГХЦГ) изомеров и ДДТ и его метаболитов находится в пределах нормы или не обнаружено.

Заключение

Из полученных аналитических данных по морской ихтиофауне северной части казахстанского сектора Каспийского моря можно сделать следующие выводы:

1. Ряды концентрирования по убыванию на содержание хлорорганических пестицидов по результатам исследования мышечной ткани рыб можно распределить в следующем порядке:

– по суммарному содержанию α, β, γ-(ГХЦГ)изомеров: вобла ( Rutilus rutilus caspicus ) > сельдь ( Clupea caspia ) > севрюга ( Acipenser stellatus Pall ) > лещ ( Abramis brama ) > осетр
2. По общему загрязнению хлорорганическими пестицидами семейства представлены следующим образом: карповые ( Cyprinidae ) > осетровые ( Acipenser ) > сельдевые ( Clupeidae ), > окуневые ( Percidae ). Установлено, что семейство карповых ( Cyprinidae ) – перспективный аккумулятивный биоиндикатор загрязнения морской экосистемы Каспия хлорорганическими пестицидами.

( Acipenser guldenstadti Brandt ) > стерлядь ( Acipenser ruthenus ) > судак ( Lucioperca ) > кефаль ( Mugil cephalus ) > сазан ( Cyprinus carpio ) > каспийский пузанок ( Alosa cacpia ) > жерех ( Aspius aspius ) > белоглазка ( Abramis sapa ) > сом ( Silurus glanis )

– по суммарному содержанию группы ДДТ и его метаболитов: вобла ( Rutilus rutilus caspicus ) > сом ( Silurus glanis ) > лещ (Abramis brama) > стерлядь ( Acipenser ruthenus ) > осетр ( Acipenser guldenstadti Brandt) > сазан ( Cyprinus carpio ) > жерех ( Aspius aspius ) > судак ( Lucioperca ) > каспийский пузанок ( Alosa cacpia ) > белоглазка ( Abramis sapa ) > сельдь ( Clupea caspia ) > севрюга ( Acipenser stellatus Pall ) > берш ( Lucioperca volgensis ) > кефаль ( Mugil cephalus ) > бычок ( G. Fluviatilis ).

Список литературы Исследование мышечной ткани рыб, отловленных в Каспийском море, на содержание хлорорганических пестицидов

Земков, Г.В. Кинетика патологических изменений при кумулятивном токсикозе в организме как критерий сопротивляемости популяции рыб/Г.В. Земков, Г.Ф. Журавлева//Успехи современного естествознания. -2004. -№ 1. -С. 41-52.
Морфофункциональные аспекты проявления токсикоза у рыб (экспериментальные и натурные наблюдения: монография/А.А. Молдавская ; АГМА. -Астрахань, 2003. -С. 180-187.
Федоров, Л.А. Пестициды -токсический удар по биосфере и человеку/Л.А. Федоров, А.В. Яблоков. -М.: Наука, 1999. -С. 462-465.
Бабкина, Э.И. Обоснование перечня пестицидов, подлежащих приоритетному контролю в объектах наблюдения: монография/Э.И. Бабкина, Л.Г. Коротова, В.В. Шлычкова//Метеорология и гидрология. -1993. -№ 7. -С. 35-43.
Пикаев, A.K. Современное состояние радиационной технологии/A.K. Пикаев//Успехи химии. -1995. -№ 64 (6). -С. 609-640.
Комплексная программа развития и поддержки малого предпринимательства в г. Москве (2003-2008)/Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации. -М.: Альянс Медиа. -2002. -С. 25.
МВИ. МН 2352-2005. -С. 1-60.
СК-ЛИ-ЛМО-04. Определение содержания хлорорганических пестицидов в почве и донных отложениях методом ГЖХ с ЕЗД. -С. 1-25.

Еще