CC BY
26
УДК [639.371.2.034:661.856'053.2]:547.1-32
ВЛИЯНИЕ СУЛЬФАТА МЕДИ НА ПОВЕДЕНИЕ МОЛОДИ РУССКОГО ОСЕТРА. ТОКСИКОПРОТЕКТОРНЫЕ ЭФФЕКТЫ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ
© 2011 г. Л.А. Сидорова, А.М. Тихомиров
Астраханский государственный технический университет, Astrakhan State Technical University,
ул. Татищева, 16, г. Астрахань, 414025, Tatischev St., 16, Astrakhan, 414025,
general_chemistry@astu.org general_chemistry@astu.org
Проведено исследование токсикорезистентных свойств биологически активных препаратов «Оротат калия» и композиции «ЭЦО» при действии сульфата меди на молодь русского осетра. Для экспериментальной оценки степени устойчивости молоди русского осетра был использован метод «Открытое поле». Было установлено, что смесь БАП «ЭЦО», состоящая из нескольких веществ с разными механизмами действия, способна защитить молодь русского осетра от действия сульфата меди при искусственном содержании в случае залповых выбросов и попадании их в технологическую воду рыбоводных предприятий.
Ключевые слова: биологически активные препараты, молодь русского осётра, токсиканты, поведение.
The study of toxic resistance properties of such biologically active agents as «Potassium orotat» and ECO compound when one day Russian sturgeon juveniles were attacked by copper sulfate has been carried out. The «Open field» method has been used to evaluate experimentally the Russian sturgeon larvae immunity extent. It has been proved that biologically active compound ECO, which contains a number of substances having different attack mechanizms is able to protect artificially bred Russian sturgeon larvae and fingerlings from various copper sulfate in case of rush release into the process water at the fish-breeding farms.
Keywords: biologically active preparations, juveniles of Russian sturgeon, toxicants, behavior.
Молодь осетровых с рыбоводных заводов после выпуска в реку попадает в условия, когда количество растворённых в воде токсических веществ существенно выше, чем в рыбоводных прудах. Молодь, ранний онтогенез которой прошёл в относительно чистой отстоянной воде рыбоводных прудов, может оказаться чувствительной к токсическим воздействиям по сравнению с естественной молодью, которая адаптирована к этим условиям. Чтобы исследовать влияние токсических веществ на выживаемость и поведенческие реакции молоди осетровых, органические и неорганические токсиканты были взяты в высоких концентрациях, превышающих ПДК.
Материалы и методы
Влияние токсических веществ на поведенческие реакции подопытных рыб устанавливали по методике «открытое поле» [1].
Суть этих тестов в том, что для характеристики реактивности центральной нервной системы (ЦНС) рыб последнюю оценивали по реакции на новизну обстановки и на внешние адекватные и неадекватные раздражители: высокочастотный звуковой, действующий на органы слуха; низкочастотный звуковой, активизирующий органы боковой линии; световой, воздействующий на органы зрения.
Величины двигательной активности (ДА) определяли по усреднённому количеству пересечений рыбой линий координатной сетки, нанесённой на дно экспериментальной установки.
В исследовании использовали камеру с площадью 50^80 см2, слоем воды 2^3 см, и размерами квадратов координатной сетки 5*5 см2.
Сравнивая реакции молоди рыб на все раздражители в контроле, после воздействия разных концентраций токсикантов (на интактную молодь и молодь после экспозиции в растворах биологически активных препа-
ратов (БАП)) возможно судить о силе воздействия токсических веществ в различных концентрациях и о степени их накопления. Основной задачей данного эксперимента является исследование токсикопротекторных эффектов оротата калия [2] и смеси БАП «ЭЦО» при действии сублетальных концентраций соли тяжёлого металла (Си804). Смесь БАП «ЭЦО» создана в результате предыдущих испытаний и состоит из препаратов эпин-экстра, циркон и оротат калия [3].
Каждый опыт реализовали в 10 повторностях. Результаты обрабатывали статистически. Достоверность различий между контролем и опытами устанавливали с помощью ^критерия Стьюдента.
Результаты и их обсуждение
Влияние БАП проверяли на молоди русского осетра через 10 сут после перехода на активное питание. Именно в этот период раннего онтогенеза у этого вида рыб полностью закончен органогенез и формирование ЦНС
Анализируя полученные данные, можно сказать, что по уровню ориентировочной (ОА) и фоновой активности (ФА), а также при действии виброакустических раздражителей на большинство выборок рыб, обработанных растворами БАП, достоверно уступают молоди, содержавшейся в чистой воде. Единственной группой, статистически значимо превосходящей контрольную по активности в первые 3 мин опыта, является молодь, экспонированная в растворе БАП «ЭЦО». Также наблюдали положительные двигательные ответы на действие светового раздражителя у молоди, выдержанной в растворе препарата «ЭЦО» и оротата калия, по сравнению с поведением контрольных рыб.
Из рис. 1 видно, что БАП «ЭЦО» и оротат калия не выявили достоверных различий с контролем на изменение ДА молоди русского осетра в основных тестах. Это свидетельствует о том, что применяемые вещества не оказывают отрицательного действия на реактивность ЦНС рыб.
1 2 3 4 5
П - контроль; Ю - оротат калия; ЕЗ - модель БАП
Рис. 1. Изменение ДА молоди русского осетра при действии БАП: 1 - ОА; 2 - ФА; 3 - РА 1 - реактивность на высокочастотный виброакустический раздражитель; 4 - РА 2 - реактивность на низкочастотный виброакустический раздражитель; 5 - РА 3 - реактивность на световой раздражитель
Другим показателем в тесте «открытое поле» является динамика изменений ДА за время проведения опыта. Эти результаты, представленные на рис. 2, иллюстрируют реактивность ЦНС рыб в ответ на действие каждого из предлагаемых тестов.
Из рис. 2 видно, что контрольная молодь в ОА и ФА перевозбуждена. В первом тесте она демонстри-
рует повышенную ДА, мечется по опытной установке и не успокаивается при переходе в фоновую активность. Реакции на звуковой и низкочастотный раздражители ярко выражены. На появление света рыбы отвечают реакцией затаивания. Это свидетельствует о повышенной возбудимости ЦНС, причиной которой является постоянное присутствие человека при содержании диких видов в искусственных условиях.
3 40
20 15 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Точки регистрации
—♦- - контроль; —■— - оротат калия; -А--ЭЦО
Рис. 2. Динамика изменения ДА молоди русского осетра при действии БАП
Оротат калия снижает возбудимость ЦНС рыб. Однако реакции на раздражители также снижены. Действие БАП «ЭЦО» снижает возбудимость до нормы. Рыбы демонстрируют классические реакции нормы на все предлагаемые тесты. Таким образом, смесь БАП «ЭЦО» является перспективным иммуномодуля-тором для молоди диких видов, содержащихся в искусственных условиях. Использование ее в аквакуль-туре при существующих технологиях искусственного воспроизводства будет способствовать более уравновешенному состоянию ЦНС на ранних стадиях содержания, что, несомненно, снизит отход и повысит качество рыбоводной продукции.
При действии на молодь раствора сульфата меди в концентрации С=0,1 мг/л наблюдали достоверное снижение общей ДА и реактивности рыб на внешние сигналы-раздражители (рис. 3).
П - контроль; 0 — оротат калия; 0 — модель БАП
Рис. 3. Изменения ДА молоди русского осетра при действии сульфата меди (С= 0,1 мг/л)
Если сравнивать данные группы между собой, у молоди, содержащейся в БАП, наблюдали повышенную реакцию на новизну обстановки по сравнению с контрольной выборкой, где ОА несколько снижена (рис. 3, 4). Напротив, поведение контрольной молоди
45
К 35
30
о 25
5
0
2
3
4
5
в ФА более активное по сравнению с другими группами. Влияние БАП «ЭЦО» и оротата калия на молодь осетра снизило влияние токсиканта, и поведение молоди приблизилось к классической схеме, так как в ФА рыба должна себя вести более спокойно, привыкнув к новой обстановке.
Ответ молоди на высокочастотный звуковой раздражитель повлиял на группы по-разному. Контрольная молодь сразу прореагировала на раздражитель (рис. 4) в виде резкого скачка и после стабилизации ДА. Молодь в группах после экспозиции в БАП сначала затаивается и только по прошествии 30 с реагирует на данный раздражитель. В общем реакция на высокочастотный раздражитель в данных выборках снижена по сравнению с контрольной. По величине реакции на низкочастотный виброакустический раздражитель группы молоди, содержащиеся в растворе оротата калия и «ЭЦО», значимо превышают контрольную в 1,2 и 1,03 раза. Выраженной реакции на световой раздражитель не обнаружено.
—♦- - контроль; —■--оротат калия; —▲— - ЭЦО
Рис. 4. Динамика изменения ДА молоди русского осетра при действии сульфата меди (С= 0,1 мг/л)
Таким образом, при действии сульфата меди в сублетальных концентрациях на молодь русского осетра в раннем онтогенезе отмечается повышение возбудимости ЦНС в ОА и ФА активностях, реакции на звуковые раздражители выражены на фоне общего перевозбуждения. Реакция на свет проявляется в виде затаивания, что, по-видимому, связано с экологической неадекватностью выбранного сигнала для данного вида рыб (отрицательный фототаксис).
Исследуемые БАП несколько элиминируют действие медного купороса, снижая возбудимость рыб. Более ярко проявила себя смесь БАП «ЭЦО».
При повышении концентрации токсиканта на порядок (1 мг/л) активность молоди резко снижается по сравнению с действием сульфата меди в сублетальной концентрации (рис. 5, 6).
Молодь, выдержанная в растворе оротата калия, демонстрирует низкую ОА и ФА. БАП «ЭЦО» достоверно снижает действие токсиканта практически во всех предлагаемых тестах.
Анализируя динамику изменений ДА молоди русского осетра (рис. 6), можно отметить, что молодь, не подвергавшаяся обработке БАП, заторможена в ответных реакциях во всех тестах. Оротат калия не способствует снижению действия токсиканта. Смесь
Поступила в редакцию_
БАП «ЭЦО» проявила токсикопротекторные свойства при летальных концентрациях сульфата меди.
1 2 3 4 5
□ - контроль, 0 - оротат калия, Q - модель БАП
Рис. 5. Изменения ДА молоди русского осетра при действии сульфата меди (С= 1 мг/л)
—- контроль; —я— - оротат калия; —▲— - ЭЦО
Рис. 6. Динамика изменения ДА молоди русского осетра при действии сульфата меди (С= 1 мг/л)
Выводы
1. Оценивая эффективность исследуемых БАП на молодь русского осетра, можно заключить, что только смесь БАП «ЭЦО», состоящая из нескольких веществ с разными механизмами действия, способна защитить молодь русского осетра от действия тяжелых металлов при искусственном содержании в случае залповых выбросов и попадании их в технологическую воду рыбоводных предприятий.
2. Результаты исследований свидетельствуют о целесообразности внедрения БАП «ЭЦО» на осетровых рыбоводных заводах с целью защиты молоди от неблагоприятных экологических воздействий и повышения выхода рыбоводной продукции.
Литература
1. Никоноров С.И., Витвицкая Л.В. Эколого-генетиче-ские проблемы искусственного воспроизводства осетровых и лососевых рыб. М., 1993. С. 20 - 42.
2. Определение оптимальных концентраций оротата калия при действии на активность спермы осетровых / Л.А. Сидорова [и др.] // Материалы II Междунар. конф. Астрахань, 2008. С. 333 - 335.
3. Многокомпонентная модель БАВ для проходных видов рыб / Л.А. Сидорова [и др.] // Вестн. Астрах. гос. техн. ун-та. 2007. № 4 (39). С. 150 - 153.
24 марта 2010 г.
