Особенности распределения химических элементов в органах и тканях пресноводных рыб семейств карповых и окуневых

В связи с возросшим воздействием человека на окружающую среду возникла необходимость в детальной информации о фактическом состоянии природных экосистем, в частности, о химическом составе живых организмов, что, в некоторых случаях, отражает уровень антропогенной нагрузки. Обусловлено это способностью живых организмов поглощать избыточное содержание химических элементов в биосфере, и таким образом играть роль биогеохимических барьеров миграции последних [1].

Как известно, наибольшее воздействие на гидробионтов среди токсичных (неорганических) элементов оказывают представители группы тяжелых металлов, которые поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам -рыбами [3,4]. Повышенное содержание в их организме металлов свидетельствует о значительной их концентрации в водной среде, аккумуляции последних в пищевых цепях, функциональном нарушении во всех звеньях экосистемы.

По мнению разных ученных в водных экосистемах подходящими для этих целей животными могут служить представители самых различных жизненных форм, типов питания и консументных уровней. При окончательном формировании органов экскреции и барьерных органов в организме рыб механизм сорбции токсикантов из среды уступает свою ведущую роль активному биологическому транспорту металлов через барьерные органы - жабры, желудочно-кишечный тракт и др.

Вследствие антропогенного воздействия на водоемы, рыбы, как одна из наиболее высокоорганизованных групп гидробионтов, вынуждены использовать различные механизмы приспособления к условиям окружающей среды. Г.А. Леонова (2002) указывает, что ткани рыб обладают интегрирующей способностью. По этой причине представители ихтиофауны традиционно рассматриваются как наиболее подходящие и удобные индикаторы медленных изменений фоновых уровней токсичных металлов в природных водах.

На основании выше изложенного, целью нашей работы явилось изучение распределения тяжелых металлов в организме (мышечной ткани) пресноводных рыб водоемов, подверженных техногенному воздействию.

Материалы и методы исследований

Материалом для исследований служили пробы рыбы, обитающие в реке Увелька Челябинской области, отобранные в среднем течении по территории Троицкого района.

Для анализа были выбраны следующие семейства рыб: Percidae -окуневые (окунь, ерш); Cyprinidae - карповые (верховка, пескарь). Изучение распределения тяжелых металлов в мышечной ткани рыб двух семейств проводили методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии (ГОСТ 26929-94).

Анализ результатов исследований показал, что наибольшее содержание цинка в мышечной ткани наблюдалось у рыб семейства карповые (род верховка) - 17,10±0,24 мг/кг, при достоверных различиях между представителями обоих семейств (р<0,001). Наименьшее содержание цинка в мышечной ткани зарегистрировано у представителя семейства окуневые - окуня (5,97±0,22мг/кг), что в 1,53 раза было меньше, в сравнении с ершом.

Наибольшее содержание железа в мышечной ткани наблюдалось у рыб рода верховка семейства карповые (20,91±0,31 мг/кг), что почти в два раза выше, чем у окуня. У представителей семейства окуневые показатель составил внутри семейства 10,92±0,99 мг/кг - у окуня, 5,15±0,58 мг/кг - у ерша.

У рыб семейства окуневые содержание железа, в сравнении с другим семейством, также имело достоверные различия. У ерша значение изучаемого показателя составило 5,15±0,58 мг/кг, что в 4 и 3,3 раза меньше, чем у верховки и карпа семейства карповые (Cyprmidae) 3

соответственно (р<0,001). Необходимо отметить, что содержание железа в мышечной ткани рыб обоих семейств находилось в пределах допустимого остаточного количества (ДОК).

В процессах роста и развития организма рыб огромное значение имеет медь. Самые высокие концентрации меди в мышцах были выявлены у верховки, составившие 0,28±0,01, что в 1,17 раза больше, чем у пескаря этого же семейства.

Максимальная концентрация свинца наблюдались у пескаря -0,95±0,02 мг/кг, что близко к значениям ДОК. Ярко выраженные различия в содержании марганца нами установлены внутри семейства окуневые. Так, если у окуня показатель составил 0,97±0,07 мг/кг, то у ерша он оказался больше в 1,83 раза.

Анализ полученных нами результатов позволил выявить в мышечной ткани рыб изучаемых семейств присутствие элементов, являющихся типичными экотоксикантами. Так, содержание кадмия - элемента, обладающего канцерогенными, мутагенными свойствами и эмбриотоксическим действием, в мышечной ткани рыб обоих семейств составило 0,05±0,01 мг/кг.

Максимальные концентрации никеля были установлены у рыб-хищников, а именно: у окуня, составившие в среднем 0,35±0,08 мг/кг, а минимальные концентрации наблюдались у рыб семейства карповые, составившие в среднем 0,12±0,04 мг/кг, что в 2,9 раза оказалось меньше в сравнении с окунем. В большей степени аккумулируются в организме рыб обоих семейств такие элементы, как Cd; Fe; Pb; Со.

Таким образом, в мышечной ткани рыб обоих семейств содержание тяжелых металлов превышает гигиенические нормативы, установленные для пищевых продуктов. В мышечной ткани рыб семейства карповые и семейства окуневые происходит накопление кадмия, железа и свинца, 4

«захватывание» цинка, никеля и меди. При этом построенные нами ряды химических элементов по убытию степени поглощения их рыбами позволило выявить, что накопление кадмия, свинца, никеля и кобальта не зависит от видовой принадлежности рыбы, и эти элементы являются токсикантами средового происхождения.