Влияние сырой нефти на кислотную резистентность эритроцитов рыб

Загрязнение водоемов нефтью и нефтепродуктами, пестицидами - один из самых распространенных видов техногенного прессинга [7, 8, 11]. В результате этого массы промышленных вод, содержащих различные токсиканты, не проходя должной очистки или в результате аварий, попадают в естественные водоемы и распространяются на значительные расстояния [5, 6, 12]. Эта проблема особенно актуальна для рыб, поскольку они чаще всего не могут покинуть зону загрязнения из-за ограничений, определяемых размерами водоемов и подвергаются воздействию поллютантов не только через пищеварительную и дыхательную системы, но и через кожные покровы. Понимание механизмов действия токсикантов на рыб и других гидробионтов является необходимой предпосылкой для разработки научных основ и методов определения ПДК применительно к задачам рыбохозяйственной регламентации поступающих в водоемы токсических веществ. Речь идет о развитии физиологобиохимического подхода к решению проблем ихтиотоксикологии [1].

Исмаилова Мухлисат Магомедовна, аспирант.

Алиева Гульнара Сергеевна, аспирант

Мирзабалаев Абдул Магомедгусейнович, аспирант

Известно, что в течение всей жизни эритроцита в сосудистом русле его стойкость уменьшается с возрастом. Наиболее молодые эритроциты обладают наибольшей стойкостью и занимают на эритрограмме правое положение. Циркулируя в русле крови, они созревают и в дальнейшем стареют. Эти процессы сопровождаются постоянным снижением их стойкости, что на эритрограмме отражается смещением влево. К концу жизни эритроцита его стойкость снижается до минимального значения, с которой он покидает сосудистое русло [2, 4]. Таким образом, стойкость эритроцитарных мембран является важнейшей величиной, связанной с физиологическим состоянием и возрастом эритроцитов.

Целью работы является исследование кислотной устойчивости эритроцитарных мембран рыб при хроническом воздействии тяжелых металлов и сырой нефти.

Материал и методика. Объектом исследования явились двухлетки красноперки (Scardinius erythrophthalmus L.) массой 15,5г, отловленные в южной части Агра-ханского залива Каспийского моря. Эксперименты проводились в аквариумах объемом 250 л. В каждом аквариуме содержались по 15-20 рыб и создавались условия постоянного температурного и газового режима. Нами испытано влияние сырой нефти в концентрации 0,5 мг/л (10 ПДК) (Перечень рыбохозяйственных нормативов, 1999). Использовали нефть сырую – товарную Махачкалинскую. Контрольную группу рыб содержали в воде без добавления токсиканта. На 5-й, 15-й, 30-й и 40-й дни эксперимента проводили анализ кислотной резистентности эритроцитов фотоэлектрической регистрации кинетики гемолиза [10]. Кровь брали прокалыванием из хвостовой вены. Результаты обработаны вариационно-статистическим методом [3].

Результаты и обсуждение. Метод кислотных эритрограмм позволяет группировать морфологически однородные эритроциты по их возрастному составу. Вместе с тем, распределение эритроцитов по стойкости зависит от физикохимического состава мембран. Как видно из рис. 1, эритрограмма контрольных сеголеток двухлеток красноперки одновершинна и ее максимум (пик) приходится на 0,6 мин. В этой точке гемолизу подвергается около 27,15% эритроцитов. Продолжительность эритрограммы контрольных рыб составила 1,8 мин. Размах основания пика составил 0,4 мин. За это время гемолизу подвергается 63,56% эритроцитов. Одновершинность эритрограммы указывает на относительную однородность популяции, соответствующей нормобластиче-скому типу кроветворения. Растяжение правого крыла эритрограммы указывает на приток в кровяное русло эритроцитов с высокой кислотной резистентностью. Длительность гемолиза после наступления пика занимает 1,2 мин. Начальные участки эритрограмм контрольных рыб сопровождаются незначительными изменениями оптической плотности, которые характеризуют предгемолизные изменения эритроцитов в связи с их переходом в сферическую форму. Этот участок не связан с распадом эритроцитов. В опытных вариантах такое не наблюдалось, т.к. процесс распада эритроцитов начинается с первой минуты.

Кислотные эритрограммы рыб на различных этапах воздействия сырой нефти отражают существенные изменения в популяции эритроцитов. На 5-е сутки воздействия сырой нефти выявлены изменения в сторону смещения эритрограммы в левую сторону. Наблюдается левый сдвиг одновершинной эритрограммы со смещением максимума к 0,4 мин. К этому времени гемолизу подвергается около 40% эритроцитов. Размах основания эритрограммы составляет 1,4 мин. За это время гемолизу подвергается 99% эритроцитов. На 15-й день экспозиции рыб в среде с сырой нефтью выявлены дальнейшие изменения в сторону смещения эритрограммы в левую сторону. Эритрограмма одновершинна со смещением максимума к 0,4 мин. К этому времени гемолизу подвергается около 40% эритроцитов. Размах основания пика составляет 1,2 мин. За это время гемолизу подвергалось 98% эритроцитов. Время полного гемолиза сокращено. Уже на 1,4 мин наступает полное разрушение всех эритроцитов.

б)

контроль       30-й день

в)

Рис. 1. Устойчивость эритроцитов двухлеток красноперки к действию нефти в условиях хронического опыта

На 30-й день интоксикации сырой нефтью эритрограмма смещена влево; разрушение эритроцитов происходит с первых секунд - нет стадии, предшествующей гемолизу. Пик гемолиза приходится на 0,4 мин. Происходит разрушение 30,01% эритроцитов. Продолжительность эритрограммы занимает 1,6 мин. Размах пика основания занимает 0,6 мин. За это время гемолизу подвергается 99% эритроцитов. Время полного гемолиза наступает к 1,4 мин.

Таблица 1. Кислотная резистентность эритроцитов периферической крови двухлеток красноперки при хроническом воздействии сырой нефти (М±т; n=10)

Выводы: полученные результаты свидетельствуют о повышении чувствительности эритроцитарных мембран к кислотному гемолизу под влиянием сырой нефти, что приводит к значительному изменению качественного состава эритроцитарной популяции. Сокращение продолжительности гемолиза, исчезновение популяций высокочувствительных и сверхвысокочувствительных эритроцитов из кровяного русла, увеличение доли средне-и высокостойких эритроцитов при воздействии сырой нефти свидетельствуют о «старении» популяции эритроцитов, которое может явиться следствием деструктивных процессов, возникающих в эритроцитарной мембране под влиянием изученного токсиканта. Надо отметить, что использованные концентрации сырой нефти остролетального эффекта не вызывали. Одной из причин старения эритроцитов может явиться окислительная модификация белков и липидов мембран эритроцитов под влиянием токсиканта [9]. Другой причиной может быть поступление в кровяное русло из депо старых форм эритроцитов с низкой устойчивостью к кислотному гемолизу [5]. Уменьшение кислотной резистентности эритроцитов рыб под влиянием сырой нефти может быть следствием снижения стабильности мембран эритроцитов с последующим внутрисосудистым гемолизом.