Сравнительная характеристика микроэлементного состава прудовых рыб Астраханской области Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 597.554.3-1.05:577.118

Э. И. Мелякина, Н. Г. Агабабова Астраханский государственный технический университет

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ПРУДОВЫХ РЫБ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ

Проблема выяснения физиологической роли химических элементов в жизни населения экосистем привлекает внимание специалистов в области физиологии, экологии, животноводства, растениеводства, медицины, гидробиологии, ихтиологии, рыбоводства и других наук [1-13].

Рыбное хозяйство России испытывает острый дефицит в посадочном материале. Повышение эффективности и качества процессов искусственного воспроизводства рыб применением биотических доз микроэлементов на базе сложившейся биотехники выращивания поможет восполнить этот дефицит, но необходимы научно обоснованные рекомендации для конкретных субрегионов страны, имеющих биогеохимическне особенности. Все эти вопросы невозможно решить без детального изучения функционального состояния рыб. Новый в методическом отношении биогео-химический и эколого-физиологический принцип подхода к интенсификации процессов искусственного рыборазведения важен для различных пресноводных водоемов России [2, 3, 7].

Материал и методы исследований

Целью настоящего исследования явилось изучение динамики и определение уровня физиологической обеспеченности цинком, марганцем, медью, железом, свинцом и никелем органов и тканей (жаберные лепестки, печень и мышцы) следующих видов рыб: белый амур, белый толстолобик, карп, серебряный карась, судак, окунь и щука. Материал для исследования был собран в прудовом хозяйстве ООО «Надежда» Камызякского района Астраханской области. Изучались органы и ткани рыб осеннего и весеннего сезонов. Количественное определение микроэлементов проводили с помощью атомно-абсорбционного спектрофотометра «Ніїа8Ьі».

Медь. В результате исследования установлено, что максимальной способностью утилизировать медь характеризуется печень (кроме печени серебряного карася и окуня), затем в порядке убывания идут жабры и мышечная ткань. У карася наименьшее содержание меди обнаружено в печени, а в мышцах и жабрах наблюдается примерно равное ее количество. Отмечено, что осенью у карпа и белого амура концентрация меди в организме выше у самок, а весной - у самцов. У остальных видов рыб определенных закономерностей по степени утилизации этого элемента органами и тканями не выявлено. По содержанию меди в жабрах осенью изученных рыб можно расположить в ряд по возрастающей последовательности: щука < судак < карп < белый амур < окунь < серебряный карась < белый толстолобик. Весной же этот ряд меняется следующим образом: серебряный карась < щука < карп < белый толстолобик < белый амур. По содержанию меди в печени осенью представлен следующий возрастающий ряд: карась < окунь <

< судак < амур < карп < щука < толстолобик; весной: карась < карп < щука < толстолобик <

< амур. По содержанию меди в мышцах осенью виды рыб располагаются в следующем порядке по возрастанию: щука < толстолобик < судак < окунь < амур < карп < карась; весной: щука <

< карп < карась < толстолобик < амур. Почти у всех рыб, кроме серебряного карася, весной наблюдается более высокое содержание меди в органах и тканях, чем осенью. Количество меди у исследуемых рыб широко варьируется - от 0,5 мг/кг в мышцах щуки до 26,19 мг/кг в печени белого амура.

Цинк. По способности утилизировать цинк осенью первое место занимают жабры, весной -печень, лишь у щуки и серебряного карася соотношение «мышцы - жабры - печень» не меняется. Меньше всего цинка содержится в мышечной ткани. Осенью у всех рыб наблюдается четкое половое различие по содержанию цинка: у самок этот показатель выше, чем у самцов, кроме судака. Весной соотношение в отдельных случаях меняется в пользу самцов. Содержание цинка (по возрастанию) в различных органах неодинаково: жабры: осень - судак <

< амур < толстолобик < окунь < карась < карп < щука; весна - толстолобик < амур < щука <

< карп < карась; печень: осень - карась < амур < судак < окунь < щука < толстолобик < карп;

весна - карась < щука < амур < карп < толстолобик; мышцы: осень - судак < щука < толстолобик < амур < < карась < карп < окунь; весна - толстолобик < щука < амур < карась < карп. Наблюдаются сезонные различия в содержании цинка: весной оно выше, чем осенью практически у всех рыб. Диапазон колебаний цинка довольно велик - 18,1-370,43 мг/кг.

Марганец. Первое место по содержанию марганца занимают жабры и весной, и осенью. Затем идут печень и мышцы, а весной у толстолобика и карася в мышцах содержится больше марганца, чем в печени. Половые различия прослеживаются достаточно слабо: у амура и толстолобика осенью наблюдается более высокое содержание марганца в органах самцов, у окуня в этом плане доминируют самки. Весной особых различий не наблюдается. Виды рыб по содержанию марганца располагаются в следующем возрастающем порядке: жабры: осень -судак < амур < карп < окунь < щука < карась < толстолобик; весна - щука < карп < амур < карась < толстолобик; печень: осень - судак < щука = амур < толстолобик < карп < карась < окунь; весна - карась < толстолобик < щука < карп < амур; мышцы: осень - щука < амур < карп < судак <

< толстолобик < карась < окунь; весна - карась < карп < щука < амур < толстолобик. Содержание марганца в органах и тканях рыб колеблется от 0,3 до 38,11 мг/кг.

Железо. Наибольшее количество железа приходится на жабры. У белого амура осенью железа больше в жабрах, весной - в печени, у белого толстолобика - наоборот. Наименьшее количество железа утилизируется в мышцах, хотя весной у карпа, карася и щуки железа содержится больше в мышцах по сравнению с печенью. Четкая половая дифференциация в содержании железа наблюдается у амура: осенью железа больше в организмах самцов, весной - самок. Содержание железа представлено по возрастающей: жабры: осень - карп < окунь < толстолобик <

< амур; весна - амур < карп < щука < толстолобик < карась; печень: карась < окунь < щука <

< карп < амур < толстолобик; мышцы: осень - амур < карп < окунь < толстолобик; весна - карп <

< толстолобик < амур < карась < щука. Повышение содержания железа весной наблюдается у карпа и толстолобика во всех исследованных органах и тканях, у амура - только в мышцах, а в печени и жабрах количество данного микроэлемента снижается. Диапазон колебаний железа - 54,08-417,12 мг/кг.

Свинец. Четко доминирующего органа по способности утилизировать свинец не отмечается. Чаще всего это жабры, но у белого амура наибольшее количество свинца обнаруживается в печени, у окуня - в мышцах. На втором месте - мышцы, у амура и окуня - жабры. Наименьшее содержание свинца наблюдается в печени, у амура - в мышцах. Отмечено также преобладание содержания свинца у самцов белого амура, у карпа по этому показателю доминируют самки. Сезонная динамика свинца прослеживается у белого амура и карпа - весной содержание этого элемента значительно снижается по сравнению с осенью (в 2-4 раза). У белого толстолобика аналогичное снижение содержания свинца наблюдается в мышцах и печени, а в жабрах, напротив, небольшое увеличение. По содержанию свинца рыб можно расположить в ряд по возрастанию: жабры: осень - карп < окунь < толстолобик < амур; весна - щука < карп < амур < карась < толстолобик; печень: осень - толстолобик < окунь < карп < амур; весна - карп < толстолобик < карась < щука < амур; мышцы: осень - амур < карп < толстолобик < окунь; весна - карп < щука <

< амур < толстолобик < карась. Содержание свинца варьируется от 1,0 до 104,64 мг/кг.

Никель. Первое место по способности утилизировать никель принадлежит жабрам, и лишь у белого амура в жабрах обнаруживается наименьшее количество никеля, а наибольшее -в печени. На втором месте у амура, толстолобика, окуня стоит мышечная ткань (осенние исследования), весной же в мышцах содержание никеля снижается. У карпа осенью в мышцах никеля содержится меньше всего, а весной этот показатель возрастает по сравнению с содержанием никеля в печени. У карпа и белого амура весной наблюдается значительное снижение содержания никеля, особенно в мышцах и печени (в 4-6 раз). У белого толстолобика в жабрах и печени весной содержание никеля повышается, в мышцах уменьшается. По содержанию никеля рыб можно расположить в следующий возрастающий ряд: жабры: осень - толстолобик < карп < окунь = = амур; весна - амур < щука < карп < толстолобик < карась; печень: осень - окунь < толстолобик < карп < < амур; весна - карп < карась < амур < щука < толстолобик; мышцы: осень - толстолобик < окунь < карп < амур; весна - карп < толстолобик = щука < амур = карась. Диапазон колебаний количества никеля невелик по сравнению с другими микроэлементами - 0,3-3,94 мг/кг.

Таким образом, на первом месте по валовому содержанию микроэлементов у изученных видов рыб стоит железо, которое почти во всех органах и тканях накапливается в макроколичествах. Особенно большие концентрации этого элемента в обильно снабжающихся кровью жаберных лепестках. На втором месте находится цинк, который утилизируется в основном печенью и жаберными лепестками. Затем по убыванию располагаются свинец, медь, марганец и никель. По способности утилизировать микроэлементы преобладают в основном активно снабжающиеся кровью жабры либо печень. Мышцы занимают последнее место среди изученных органов и тканей по способности утилизировать микроэлементы (кроме свинца и никеля в отдельных случаях), однако, учитывая большую массу мышц по сравнению с другими органами, мышцы можно считать одним из органов, депонирующих микроэлементы. Отмеченные половые и сезонные различия в накоплении отдельных микроэлементов свидетельствуют об изменении физиологического состояния рыб и протекающих в их организме процессов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Войнар А. И. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. - М.: Высш. шк., 1960. - С. 11-48.

2. Воробьев В. И. Микроэлементы и их применение в рыбоводстве - М.: Пищ. пром-сть. -1979. - 182 с.

3. Воробьев В. И. Биогеохимия и рыбоводство. - Саратов: МП «Лите-ра», 1993. - 224 с.

4. Гайирбегов Д. Ш. Особенности метаболизма молибдена и потребности в нем коров // Актуальные проблемы биологии в животноводстве: Тез. докл. - Боровск, 2000. - С. 59-60.

5. Зайцев В. Ф. Влияние кобальта на продукционно-биологические процессы в прудах Астраханской области: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Киев, 1979. - 20 с.

6. Зайцев В. Ф. Особенности формирования кормовой базы прудов и ее влияние на рыбопродуктивность: Автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. - Краснодар, 1992. - С. 3-44.

7. Ковальский В. В. Геохимическая экология. - М.: Наука, 1974. - 298 с.

8. Кириллов В. Н. Влияние микроудобрений на биопродукционные процессы в выростных прудах с растительноядными рыбами: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - М., 1983. - С. 11-18.

9. Малыжева Т. Д. Метаболизм цинка у карпа при различных экологических условиях: Дис. ... канд. биол. наук. - Киев, 1981. - С. 195.

10. Мелякина Э. И. Эколого-физиологические особенности видовых адаптации карповых рыб к низкому уровню микроэлементов в водных экосистемах: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Астрахань, 1984.

11. Обмен марганца и потребность в нем молодняка свиней / И. А. Тихомиров, В. А. Кокарев, A. M. Гурьянов, И. А. Тихомиров // Актуальные проблемы биологии в животноводстве: Тез. докл. -Боровск, 2000. - С. 227-229.

12. Шкодин Н. В. Динамика макроэлементов в онтогенезе некоторых рыб и различных звеньях экосистем нерестово-выростных водоемов дельты Волги: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - М., 1978. - 22 с.

13. Школьник М. Я. Микроэлементы в жизни растений. - Л.: Наука, 1974. - С. 22-25.

Статья поступила в редакцию 7.10.2006

THE COMPARATIVE CHARACTERISTIC OF MICROELEMENT STRUCTURE OF POND FISHES OF THE ASTRAKHAN REGION

E. I. Melyakina, N. G. Agababova

Studying of dynamics and definition of a level of physiological security of organs and tissues of some kinds of fish by such microelements as zinc, manganese copper, iron, lead and nickel has shown that gills and liver, which are actively supplied by blood, take the first place in their ability to utilize microelements, and muscles take the last place (except lead and nickel in some cases).

However, taking into account large weight of muscles in comparison with other organs, they can be thought as the organs, which store microelements. The marked sexual and seasonal differences in accumulation of some microelements are the evidence of changes of physiological condition of fishes and processes proceeding in their organism.