Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биологическая роль молибдена в жизнедеятельности рыб

ВАК РФ 03.00.10, Ихтиология

Автореферат диссертации по теме "Биологическая роль молибдена в жизнедеятельности рыб"

МИНИСТЕРСТВО РЫБНОГО ХОЗЯЙСТВА

СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРУДОВОГО РЫБНОГО ХОЗЯЙСТВА (ВНИИПРХ)

УДК 546.77-597,0 На правах рукописи

КУЗНЕЦОВА Лвдмака Петровна ЕИОЛОШШШ РОЛЬ МОЛЩШНА В ЖЗЯШШШГОСШ' РЫБ

Специальность 03.00.10 - ихтиология

У

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1990

МИНИСТЕРСТВО РЫБ НОГО ХОЗЯЙСТВА

СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ЖСЛЕДОВАЗЖЕСШЙ ИШТИТУТ ПРУДОВОГО РЫШОГО ХОЗЯЙСТВА. (БНИИПР1)

УДК 546.77-597.0 На правах рукописи

КУЗНЕЦОВА Ладмала Петровна ЕИОЛОБГОЕШ. РОЛЬ М01ШЩЕНА В ЕИЗНЕШТВШОСТИ НБ

Специальность 03.00.10 - ихтиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1990

Работа выполнена в лаборатории кафедры ихтиологии и рыбоводства Всесоюзного заочного института пищевой промышленности

(ваш).

Научные руководители: доктор биологических наук» профессор A.A. Яржомбек

доктор.химических наук, профессор U.E. Зимакоз

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,. профессор A.C. Константинов кандидат биологических наук А.Д. Гершанович

Ведущая организация - кафедра прудового рыбоводства ¡¿ооновской сельскохозяйственной академии им. КЛ. Тимирязева

Защита состоится " " uo^Sp-Z 1990 г. в ч на заседании специализированного совета Д 117.04.01 при Всесоюзном научно-исследовательском институте прудового рыбного хозяйства (ЕНИКПРХ) по адресу: I4I82I, Московская обл., Дмитровский район, п. Рыбное.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всесоюзного научно-исследовательского института прудового рыбного хозяйства.

Автореферат разослан " •Jf " ¿tffric^PIS 5 0 г.

в

Ученый секретарь специализированного

совета кандидат биологических наук С.П. Трямкина

ОЕЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Одной из важнейших народнохозяйственных задач нашей страны является обеспечение населения продуктами питания и преаде всего содержащими белок животного происхождения. Значительная доля незаменимых для человеческого организма компонентов питания принадлежит продукта», наиболее ценные из которых получают из рыб, обитающих или выращиваемых в пресноводных водоемах. В этих целях во все возрастающих масштабах в стране должно развиваться прудовое рыбородство, существенное повышение продуктивности которого может быть обеспечено за счет целенаправленного использования макроэлементов при шрадивании рыб. Среди группы основных микроэлементов наиболее важным, незаменимым для нормальной жизнедеятельности рыб является молибден, но его роль и значение в обмене веществ наращиваемых объектов исследована недостаточно.

Необходимо уточнение потребности рыб в этом элементе, знание механизма накопления и выведения из организма, характер воздействия на жизнедеятельность рыб. Далеко не полностью выяснено также токсическое действие этого элемента.

Естественно, что без осуществления соответствующих исследований было' невозможно установить научно-обоснованное нормирование молибдена для рыбохозяйственных водоемов и для корыа культивируемых рыб.

Цель и задачи исследований. Целью работа явилось исследование роли молибдена в жизнедеятельности рыб, определение его позитивного значения и токсического воздействия. В свази с этим были поставлены и решены следующие задачи:

- определено влияние молибдена на рнб на разных этапах онтогенеза;

- установлена стешнь влияния молибдена на потомство рыб через производителей (производители - потомство);

- выявлено влияние молибдена на морфофизиологические свойства, пищевую активность и рост рыб;

- изучен процесс накопления и выведения молибдена из организма, характер поступления его с пищей, нормы содержания и уровень потребности £Нб;

- установлены токсические для рыб и стимулирующие их жизнедеятельность дозы и концентрации молибдат-иона;

- обоснованы оптимальные концентрадаи молибдена в воде, способствующие повышению жизнестойкости молоди и увеличению ее ш-гпваемости.

Научная новизна. Вперьые изучено влияние молибдена на рыб е разные периода онтогенеза. Выявлены закономерности накопления молибдена в органах и тканях рыб и Еыведеяия его из организма. Установлено влияние молибдена на воспроизводство и морфофизиоло-гические свойства рыб.

Определены концентрации молибдена, оказывающие стимулирующее влияние на эмбрионов и молодь рыб, вызывающие повышение их жизнестойкости и роста.

Разработан способ повышения пищевой активности, токсикорези-стентности и темпа роста молоди рыб.

Практическое значение. Полученные данные позволяют оценивать обеспеченность рыб молибденом, нормировать его содержание в кормах, в случае дефицитности обогащать организм недостающим микроэлементом путем иммерсии в разработанном режиме.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, подана авторская заявка на изобретение.

3 ...

■ Апробация работы. ОсяоЕные даложелш диссертацэояной работы были представлены на I Всесоюзной сямпозауке по методам ахтго-токсикологаческих исследований (ЛеЯЕнгрэд, I9S7), на У Всесоюзной .конференции по водной токсикологии (Одесса, 1988), на I'Всесоюзной конференции по рыбохозякственной токсикологии (Рига, 1988), на Всесоюзной конференции по использований макроэлементов в сельском хозяйстве и медицине (Самарканд, 1990), на научных конференциях ВЗШШ (Москва, 1987, 1988, 1989 и 1990).

Структура и объем работа.-Работа изложена на/«" страницах машинописного текста, включая 9 рисунков и 49 таблиц, состоит из введения, четырех глав и выводов. Список литературы включает зсо наименований.

ШВА I. ДОТЕРАЕГР&Й ОБЗОР

Анализ литература показал, ч$о значение молибдена для жизнедеятельности организма в основном достаточно хорошо изучено на растениях, некоторых теплокровных наземных животных и человеке. Молибден, входя в состав ряда ферментов, выполняет блокаталитяче-ские Фуекщд, спосооствует синтезу протеина, углеводов, влияет на обмен фосфора и кальция, повышает иммунитет, фагоцитарную активность лейкоцитов, бактериостатвческие свойства крова, содержание в ней гемоглобина и аскорбиновой кислоты. При дефиците молибдена все эти процессы ослабевают.

Значение молибдена в биологии раб изучено недостаточно, что и подтвердило необходимость исследований рыбоводного, физиологического в токсического, аспектов воздействия этого элемента на некоторых культивируемых рнб.

ШВА II. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Для исследования влияния молибдена на риб в качестве объектов исследования использовала радузную форель (эмбрионы - сеголе.ки), карпа (эмбрионы - годовики), вьша (эмбрионы - личинки, производители), гуппи (половозрелые особи). Применяли растворимую соль молибдена - молибдат натрия (/Уа^ЛоО^,) . 2Н20 (ЧДА ГОСТ 1093174). В работе приведены концентрации в пересчете на молибден. Средой для экспериментов служила отстоянная московская водопроводная вода, содераащая молибден в количестве менее 0,0002 (£он), меди - 0,002, железа - 0,07, марганца - 0,004 мг/л. Еесткость воды - 13,2°, рН - 7,2 - 7,8.

Токсикологический и биотический эффект молибдена изучали при концентрации раствора от 0,001 до 20000 мг/л. Токсикологические исследования заключались в определении летальной дозы (ЛД) и летальной. концентрации (ДК) рассматриваемого элемента. ЛД определяли на годовиках карпа массой 25 - 50 г посредством внутрибрю-пшшых инъекций (Галаш, Марченко, 1585) и орального введения через зонд (йраоыбек и др., 1987). При определении ЛД рыбам вводили водный раствор молибдата натрия объемом 0,1 - I мл и по данным о гибели определяли ДДдо» пользуясь методом Перзшяа (Беленький, 1963). При определении оральной ЛД раствор молибдата вводили с помощь® шприца через катетер. Летальную концентрация при иммерсионном воздействии определяли путем выдерзивания рыб в растворах различной концентрации по общепринятым методикам водной

о

токсикологии (Лесников, 1979; Методические рекомендации 1385). Изучение гематологических и гистопатологических показателей проводили известными и хорошо себя зарекомендовавшими методами (Иванова, 1974; Кокуричева, 1974; Крылов, 1974; Головина, 1979)".

Содержание молибдена б рыбе, его накопление и выведение изучали методом атошш-аОсорбцаонной спектрофотометрам на приборе « ре п _ зозо" с использованием гра$итово£ сечи

НОА - 600 на производителях вьюна, молоди радужной форели и го-доЕиках карпа.

Накопление молибдена в теле рабы изучали на годовиках карта при кормлении полусинтетической диетой на основе казеиката, кра-хмача, витаминного премикса и смеси минеральных содей (Канидьев, Шмаков, Ярломбек, 1987). Молибден добавляли в корм в количестве I, 100 и 1000 мг/кг. Контролем служила пища без добавок молибда-та с содержанием молибдена 5 (4,95) мг/кг.

Влияние молибдена на репродуктивную функцию рыб исследовали на производителях вьюна, которых в течение трех недель (отдельно самок и самцов) содержали без кормления в растворе молибдена концентрацией 0,01, 0,5, 10 и 1000 мг/л при температуре 20-23°С. Икру получали через 24 ч после введения самкам гонадотропина хо-риогонического (Шеханова и др., 1971).

Влияние молибдена на рост рыб изучали путем иммерсионного воздействия растворами молибдата с концентрациями молибдена от 0,001 до 1000 мг/л на личинок, мальков и сеголетков карпа, вына и радужной форели. Время шдеркавания в растворах колебалось л -широких пределах - от нескольких часов до трех месяцев. "■

Характер роста сеголетков карпа при обогащении воды молибденом изучали в одном из рыбоводных прудов ВШШЕХ. Молибдат натрия в виде концентрированного раствора вносили в пруд три раза через каждые Ю дней из расчета 0,05 5лг/д.

Скорость регенерационных процессов под влиянием молибдена

изучали на годовиках карпа. С этой целью у особей сходного размера под наркозом отсекали часть брюшного плавника длиной 10 мм. Затем рыб помещала на 12 ч в воду с концентрацией молибдена 0,05 мг/л, после чего выдергивали в течение 45 суток в чистой воде рециркуляционной системы. В конце опыта определяли скорость роста и восстановления подрезанных лучей плавников по сравнению с иедодрезанныма.

Влияние молибдена на пищевую активность личинок определяли с момента перехода их на внешнее питание при первом кормлении СЯр— вомбек и др., 1986). Изучали также влияние молибдена в составе корма на рост годовиков карпа.

Влияние молибдена на резистентность к фенольному отравлению изучали на предлачинках карпа а радужной форели. В перше дни после еыклева опытных предличинок помещали в воду, содерзащую молибден в концентрации 0,05, 0,1 и I ыг/л (сверх фоновой величины) на 3 и 24 ч, контрольных содержали в чистой воде. Затем предличинок, обработанных молибденом и контрольных, помещали в раствор фенола с концентрацией I, 10 и 50 мг/л.

Результаты обрабатывали статистически: определяли среднюю арифметическую, ее ошибку (Рокецкий, 1967); сравнение средних провоз дили по критерию Стьюдента (Плохинскнй, Рокицкий, 1981). Для расчетов статистических данных использовали микрокалькулятор "Электроника МК-51". обработку данных по токсичности (ЛДзд и ДКс0) проводили по методу Першиаа с определением доверительности по Снедекору (Беленький, 1963).

ШВА Ш. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Токсикологические исследования

Внутрибрюшные инъекции и оральное введение растворов молибда-

та натрия годовикам карпа позволили установить разовую летальную дозу молибдена. Инъекционная ДЦдр молибдена для карпа составила 207 - 15, оральная ДД50 - 445 ± 35 мг/кг.

Выдерживание опытных рыб в воде, содержащей молибден, позволило установить остротоксичную для них концентрацию, которая .варьировала в широком диапазоне - от 2 до 15 г/л в зависимости от вида рабы и стадии развития (тайд, I).

Таблица I

ЛКзд молибдена при иммерсионном воздействии, ыг/л

Вид рыбы Стадия Время в о з д е й с т в и Я , ч

развития 24 48 96

эмбрионы 5094 4884 4361

Карп предличинни 5500 5465 . 5426

годовики 7Ц0 6710 5000

Вьюн эмбрионы предличинка 4769 5436 4544 5436 4534 . 5436

эмбрионы 5500 5500 5500

Радужная средличинки 15000 13414 4965

форель мальки 7657 3725 2035

сеголетки 10000 10000 5500

(3,5 мес.)

Гуппи двухлетки 8400 7400 6400

2. Содержание дадабдеда в рыбе, накопление его я выведение

В теле молоди радужной форели, содержавшейся 90 суток в воде с концентрацией молибдена 0,001 ыг/л, уровень его составил 0,07, в воде с концентрацией 0,01 ыг/л - 0,13, с концентрацией ОД -I мг/л - 0,18, с концентрацией 10 мг/д - 0,21, с концентрацией

100 мг/л - 0,27 иг/кг, тогда как в теле контрольных-рыб -0,06 мг/кг.

На прикере голодающего вьюна определен уровень накопления молибдена не только во Есем теле, но и в различных органах а тке. • нях. В результате добавки в воду 0,05 мг/л молибдена содержание его во всем теле достигло 0,05 мг/кг," то есть увеличилось в 2,"5 раза, а при добавке молибдена 1000 мг/л - достигало 0,34 мг/кг, то есть возросло в 17 раз, тогда как в контроле осталось на уровне 0,02 мг/кг.

Максимальное количество молибдена накапливается в скелете -до 4,8 мг/кг. По возрастанию уровня молибдена ткани и органы . располагаются следующим образом: мышцы - печень - кишечник - кожа с чешуей - скелет, тогда как в контроле распределение несколько иное: шиши - кожа с чешуей - печень - кишечник - скелет. Очевидно, костный матрикс и структура кожных покровов прочно удерживают молибден, более высокое содержание которого в кост -вой ткани связано со способностью вытеснять фосфор и кальций вследствие физиологического антагонизма (Смоляр, 1972).

Содержание молибдена в теле карпа, питающегося гранулированным кормом, более высокое, чем у питающейся жиеым кормом радужной форели и голодающего вьюна. За 40 суток уровень молибдена в теле карпа, содержавшегося в воде с добавкой 50 мг/л молибдена, пошсался с 0,24 до 2,3 мг/кг. По возрастанию уровня молибдена ткани и органы располагаются приблизительно так же, как и у вьюна: мышцы - внутренности — кока с чешуей - скелет, тогда как у контрольных рнб - мышцы - кожа с чешуей - внутренности - скелет.

Накопление молибдена карпом из корма при экспозиции 42 суток зависело-от доза: при добавке в корм I мг/кг он не накапливался, при добавке 100 мг/кг количество его в теле увеличивалось втрое,

а при добавке Ю00 мг/кг - более чем в 20 раг по сравнению с контролем. Последняя доза уне являлась токсичной и замедляла рост рыб.

3. Влияние молибдена на эмбриональное развитие и молодь, рыб

Влияние молибдена на эмбрионов и личинок радужной форели и карпа проявилось вполне определенно. При концентрации молибдена 0,001 мт/л ошюдотзоряемость икры карпа была равна 94,2%, при концентрации 0,01 мг/л -97,2% цротив 85,2$ в контрольном варианте, то есть соответственно яа 9 и 12% выше по сравнению с контролем; при концентрации 0,1, I и 10 мг/л одлодотвсряемость икры находилась на уровне контроля, а при 100 и 1000 мг/л снизились на 10-135?.

Наиболее значительная гибзль эмбрионов карпа-во всех вариантах опыта была отмечена на этапе гаструляцаи. При концентрации молибдена 0,1, I и 10 мг/л количество нгклвнувшихся предзотанок составило соответственно 69,7, 76,6 я 68,5%, то есть почти не отличалось от контроля (72,3%), при концентрации 0,001 и 0,01 мт/д - было почти на 18% выше, чем в контроле, а при концентрации 100 и 1000 мг/л - достоверно ниже контроля, причем овдечено значительно больше уродливых предличинок (соответственно 4,8 и 9,9%). Наиболее типичным, как в опыте при высокой концентрации молибдена, так и в контроле, было искривление хорды и водянка желточного мешка. Количество уродливых предличинок карпа в опыте при концентрации молибдена 10 мг/л, как и в контроле, составляло 1,4%, при концентрации 0,001 и I мг/л - было втрое ниже, чем з контроле, а при концентрации 0,01 и 0,1 мг/л их вообще не было.

При концентрации молибдена 100 и 1000 мг/л отмечена относительно низкая Еыяиваемость личинок карпа - всего лишь 44,3 и 39% соответственно, тогда как в контроле - 68,9%. При кондент-

рации молибдена 0,1, I и 10 мг/л выживаемость личинок находилась на уровне контроля, при концентрации 0,001 и 0,01 мг/л -была соответственно на 20 и 18,8? выше по сравнению с контролем.

Наиболее низкая выживаемость эмбрионов радужной форели, равная 60$, отмечена при концентрации молибдена 1000 мг/л, тогда как в контроле - 80$. При уменьшений концентрации молибдена до I и 100 мг/л выживаемость эмбрионов повысилась соответственно до 83,7 и 76,7%; при концентрации молибдена 0,25 мГ/л выживаемость эмбрионов составила 33,3%, а при 0,05 мг/л отхода не наблюдалось. Таким образом, выживаемость эмбрионов радужной форели при концентрации 0,25 мг/л была выйе на 13,3$, а при 0,05 мг/л - на 20% по сравнению с контролем.

Максимальная гибель только что выклюнувшихся предличинок была отмечена при концентрации 1000, 100 и 10 мг/л (соответственно 23,3, 20 а 16,7$). При концентрации 0,25 и I мг/л гибель предличинок составила 10%, при 0,05 мг/л - 3,3$, а в контроле все пред-личинки оставались живыми. Выживаемость предличинок радужной форели (от икры) к концу эксперимента при концентрации молибдена 1000 м1'/л составила всего лишь 36,7%, при 10 м?/л - 60$, при 0*25 мг/л - была близка к контролю, а ври 0,05 мг/л - на 16,7$ выше по сравнению с контролем.

При концентрации молибдена 20000 мг/л все предличинки радужной форели погибали в течение 30 минут, при 10000 мг/л отдельные предличинки оставались живыми до 3-<5 суток, при 1000 мг/л за месяц оставались живыми 61,2%. При 100 мг/л и ниже отклонений в развитии предличинок, личинок и мальков не обнаружено и выживаемость их находилась на уровне контроля.

Частота сердцебиений у предличинок, содержащихся в растворах молибдена с концентрацией 1000, 100 и 10 мг/л была повышенной,

различия статистически достоверны. У предкичинок, содержавшихся при более низкой концентрации молибдена, частота сердцебиений находилась на уровне контроля.

Выживаемость мальков в возрасте 1,5 мес. при концентрации молибдена 100 мг/л и ниже, как в опыте (15 суток), так и в контроле, оставалась на уровне I00/S. При концентрации молибдена 1000 мг/л в первые двое суток погибло ЗС% мальков. Через трое суток осталось в живых 30%, к концу опыта - 25% мальков. Концентргцкя молибдена 10000 мг/л оказалась для мальков радужной форели остротоксичной. Уже в течение первых двух часов погибло 30%, первых суток опыта - 80%, а через трое суток - 100% мальков.

Влияние высокой концентрации молибдена на выживаемость сеголетков радужной форели в возрасте 3,5 мес. четко проявилось в опыте продолжительностью 15 суток* В течение первых суток поведение всех опытных рыб, помещенных в воду с концентрацией молибдена 10000 !®/д, не отличалось от контроля. На вторые сутки часть рыб погибла, у остальных оказалась нарушена координация движения а жаберных крышек, на третьи сутки все рыбы погибли. В воде с концентрацией молибдена 100 и 1000 мг/д поведение раб не обличалось от контрольных. К концу опыта при концентрации 1000 мг/л отмечена гибель 40% рыб.

Кратковременное (1,5 ч)- воздействие молибдена в концентрации 0,05 мг/л показало положительное влияние на эмбриогенез радужной форели. Выживаемость эмбрионов на протяжении 50 суток (до начала выклева) при температуре 9^3 составила 80,6%, в контроле -60,3%.

4. Влияние молибдена на репродуктивную функцию рыб

Выдерживание производителей вьюна в течение трех недель в воде с концентрацией молибдена 0,01, 0,5, 10 и 1000 мг/л и после-

дующая инкубация акры в чистое воде, позволили определить биологическое действие этого элемента на ошюдотворяемость икры, качественные свойства, выживаемость и рост преддичинок за 12 суток опыта. От производителей, выдержанных при концентрации молибдена 1000 мг/л, выклюнулось лишь 24,4% преддичинок, тогда как цри концентрации 0,01 мг/л - 83,5$ (в контроле 73,6$). При максимальной концентрации молибдена (1000 мг/л) отмечено 13,2$ уродливых личинок, при минимальной (0,01 мг/л) - 0,6%, в контроле - 0,8$.

В конце опыта длина тела личинок, полученных от производителей, выдержанных в воде с концентрацией молибдена 0,01 мг/л, оьцга достоверно выше контрольных.

з производителей вьша, выдержанных в воде с концентрацией молибдена 0,01 мг/л, повышалась репродуктивная функция по всем показателям: увеличивалась оплодотворяемость икры, количество нормальных преддичинок и выход более крупных личинок (на 15,3%) по сравнению с контролем.

5. Влияние молибдена на рост рыб

Молибден оказал существенное влияние на рост личинок, сеголетков и годоеиков карпа, предличинок, мальков и сеголетков радуя-ной форели, личинок вьюна.

При концентрации молибдена 0,001-0,01 мг/л (температура воды 21,5-22,5^3) конечная длина личинок карпа за 15 суток выращивания

С

была достоверно больше по сравнению с контролем; при концентрации молибдена 0,001, 0,01 и 0,1 мг/л (температура воды 12-18°С) конечная длина личинок радужной форели была равна соответственно 14,9, 14,7 и 14,7 мм, тогда как в контроле - 13,9 мм.

Б результате кратковременного (в течение 12 ч) иммерсионного воздейстоя молибдена с концентрацией 10 мг/л в последующие 2 ме-

сяца прирост массы 'мальков раду зной форели увеличился на 14%, а с концентрацией 100 мг/л - на 40,6% по сравнении с контролем.

Существенное Е-тияние молибден оказывает также на более старшие возрастные группы рыб. Сеголетки карпа средней массой 20,7 г, выдерганные в течение 12 ч в воде с добавлением молибдена концентрацией 10 и 100 мт/л, в последующие 40 суток росли в аквариумах с биофильтром (температура воды 20-22°С) соответственно на 17 и 24% быстрее, а выдержанные в концентрации 1000 мг/л - на &% мед- . леннее по сравнении с контролем.

Значительный интерес представляют результаты полупроизводственного опыта чыращивания сеголетков карпа в пруду при внесении в воду молибдата натрия (из расчета 0,05 мг/л молибдена). Средняя масса сеголетков в конце опыта составила 32,3 г, а в контроле - 26,6 г, то есть ва 21,7^ больше.

При добавлении молибдена к корму (естественное- содержание 4,95 мг/кг) в количестве I мг/кг в течение 42 суток конечная, масса годовиков карпа была на 19% выше, чем в контроле, при добавлении 100 мг/кг рост карпа пошатался менее значительно, тогда как при добавления 1000 мг/кг наблюдалось снижение прироста (на Т7%) по сравнению с контролем.

6. Влияние молибдена на пищевую активность, токсикорезистентность и скорость регенерадаонных процессов

После 3-часовой экспозиции в воде с концентрацией молибдена 0,001 и 0,05 мг/л аппетит личино^шеличивался соответственно на 30 и 75%, вьюна - на 44^ и 370% по сравнению с контролем.

Установлено, что концентрации молибдена 0,1 и 0,05 мг/л значительно повышают жизнестойкость молоди радужной форели в условиях токсического воздействия. Так, особенно резистентными к фенолу оказались предличанки, шдержанные при концентрации иолибде-

на 0,05 мг/л в течение 3 ч в в еще большей степени - 24 ч. В растворе фенола с концентрацией I мг/л выживаемость дредличаяас, предварительно, выдержанных 24 ч в воде с добавкой молибдена концентрацией 0,05 мг/л, через 5 дней оказалась выше в 2,1 раза, выдержанных 3 ч - в 1,7.раза. В растворе фенола с концентрацией 10 мг/л выживаемость предличинок предварительно выдержанных 24 ч в таких же условиях, была выше в 4,3 раза, выдержанных 3 ч - в 3,1 раза, чем в контроле. В растворе фенола концентрацией 50 мг/л шживаемость предлячанок также предварительно выдержанных 24 ч б воде с добавками молибдена концентрацией 0,05 мг/л, составила 8I&, выдержанных 3 ч - 52,5?», тогда как все необработанные предличинки я обработанные молибденом более высокой концентрации погибли через 2 суток.

Результаты экспериментов показали, что наибольшая стимуляция защитных сил достигается выдерживанием предличинок радужной форели в течение 3-24 ч в воде, содержащей молибден в концентрации 0,05 мг/л.

Действие молибдена достаточно четко проявилось на процессе регенераций поврежденных тканей. Выдерживание годовиков карпа в течение 12 ч в воде с содержанием молибдена 0,05 мг/л приводило к ускорению регенерации брюшных плавников в среднем на 30$ по сравнению с контролем.

7. Влияние молибдена на ыорфофизиологические свойства рыб

Хроническое воздействие молибдена на молодь радужной форели в течение 3 мес. с момента выклева показало, что концентрация 100 и 1000 мг/л вызывала патологические изменения в органах и тканях. В жабрах отмечали отек лепестков, отслоение, дистрофию и некробиоз респираторного эпителия, на отдельных участках он слу сдавался, что приводило к распаду лепесткоЕ. В коже различных областей тела бы-

ли обнаружены крупные участка истончения и повреждения эпидер -гласа с очаговым слущивандем поверхностного эпителия. В других местах была хорошо шражена пролиферация эпителиальных клеток.

Изменение в печени характеризовалось зернистой и вакуольной дистрофией печеночных клеток, завершающейся некробиозом отдельных гепатоцитов. Экскреторные клетки поджелудочной железы были атрофированы, содержали небольшое количество зимогенных гранул. В почках выявлена застойная гиперемия синусоидов паренхимы, зернистая дистрофия и распад эпителия. В остальных органах изменения ограничивались расстройством кровообращения. При содержании молибдена в воде I и 10 мг/л морфологическле изменения при хроническом опыте были незначительными, а при 0,1-0,001 мг/л измене*-щй не было.

Хроническое влияние (3 мес.) молибдена концентрацией 100 мг/л на молодь радужной форели показало значительные изменения красной крови, которые гарактеризовалиоь анизоцптозом и пойкилоцато-зом, значительной вакуолизацией цитовлазаы эритроцитов, изменением ах окраски. Эта же концентрация вызывала повншенае количества гиалозернистых лейкоцитов и снижение количества лшфоцитов. При более низкой концентрация молибдена (1-0,001 иг/л) состав крови опытных рыб не отличался от контроля.

У сеголетков радужной форели а карпа под влиянием молабдена при экспозиции 20-30 суток в концентрации 0,05 иг/л наблюдали достоверное увеличение содержания гемоглобина и эритроцитов, что очень важно, так как при этой концентрации были установлены наилучшие показатели жизнедеятельности рыб.

швд и. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

В главе представлены производные величины от первичных экспериментальных дапшх. По величине полулегальной дозы (ДДзд) моли-

бдат натрия следует отнести по современной классификации (Саноц-кий, 1972) к веществам малой токсичности (500-5000 мг/кг). Молибден, по расчетной дозе в составе соли относится к умеренно токсичным.

На основании сравнения инъекционной и оральной полулегальной дозы усвоение молибдена в кишечнике карпа* следует признать достаточно интенсивным: ВД^ (инъекционная) / ЛД^ (оральная) равно 0,47. Очевидно, при относительно низкой дозе молибдена в ки-кечнике должно усваиваться не менее половины этого соединения.

Б результате оценки токсичности молибдена на эмбрионах, пред-личинках и молоди радужной форели, карпа, вьюна и взрослых особей гушш, по современной классификации Хаджа и Стернера (Лесников, Врочинский, 1974), молибдат натрия и еходящий в его состав молибден в виде раствора относится к веществам очень малой токсичности (остротоксичная концентрация - более 500 мг/л), в то время как остротоксичная концентрация молибдена для воех исследованных объектов - более 2000 мг/л.

Накопление молибдена из растворов при концентрации его выше 0,05 мг/л характеризуется коэффициентом менее I, что указывает на слабое проникновение его в тело. Тем не менее, в воде с концентрацией молибдена 1000 мг/л вьюн, например, за три недели колет накапливать этот элемент до 0,34 мг/кг сырой кассы шшц.

В теле радужной форели за 90 суток при концентрации 100 мг/л. накапливалось до 0,27 мг/кг молибдена, в теле карпа за 4Свсуток при концентрации молибдена 50 мг/л накапливалось до 2,3 мг/кг этого элемента. Наиболее интенсивно молибден накапливался в скелете: у вьюна, например, обнаружено до 4,8, у карпа - до 19,76 мг/кг. В других тканях содержание молибдена меньше в 2-40 раз, щшчек минимальный уровень его отмечен в мышцах рыб.

После пересадки рыб в '^Чистую воду происходит выведение мола-

бдеаа, сначала очень бастров, о величавой периода полувыведения примерно сутки, а затем более медленное, характерное для других минеральных элементов (Т50 - около 15 сут).

Коэффициент накопления рыбами молибдена из корма, рассчитанный как соотношение скормленного молибдена я накопленному в теле, при добавке I мг/кг - около 0,2. Сходные показатели характерны для некоторых других макроэлементов (Катков, 1979).

Общее содержание молибдена в корме по вариантам опыта составляло 6, 105 и 1005 нг/кг, в контроле - около 5 (4,95) мг/кг. Как небольшая (I мг/кг), так и значительная (100 мг/кг) добавка молибдена вызывала эффект ускорения роста рыб. Это указывает, по-Еидимому, на более высокую усвояемость молибдена в форме молибда-та в сравнении с другими формами, которые в базогом корде находятся в химической связи. Не исключено также, что 5 мг/кг - пограничный уровень мезд недостатком а нормой этого элемента. Из наших данных следует, что суммарный уровень молибдена в корме около 6 мг/кг является достаточным для интенсификации роста рыб. Низкая токсичность молибдена позволяет без ухудшения роста рыбы поднимать его уровень во много раз вше достаточного - во всяком случае до 100 мг/кг. Однако при 1000 иг/кг наблюдается уже совершенно отчетливое токсическое действие, хотя и не летальное.

Влияние молибдена на жизненные функции рыб представлены в табл. 2. Как видно, длительная экспозишя дает положительный эффект при выдерживании рыб в воде с добавкой молибдена в количестве от 0,001 до 0,05 мг/л и кратковременная (от 3 до 24 ч) -в воде, содергаяей молибден в количестве от 0,001 до 100 мг/л.

Таблица 2

Влияние мгчтяЛдодя на жизненные функции рыб

Стадия, Концентрация, Улучшение по-

т?итг пи«ц период, ггоказяталь мг/л, кдзателя, %

ЯВД Р"011 продолжи- показатель вреш воэ_ от к^црадя

тельноеть действия

опыт;.'. .

Карп

эмбрионы-личинки

личинки, (15 сут)

личинки (15 сут)

годовики (40 сут)

шклев выживаемость 0,001-0,01

0,001-0,01 (6 сут)

рост массы 0,001-0,01 тела (15 сут)

10-100 (I2 ч)

17,7-19,4 20,0-18,8 8,2-8,3 17-24

0,05 (72 сут) 21,7

сеголетки --

(72 сут)

личинки ттщятам- аКТИБНОСТЬ 0,05 (3 ч)

годовики регенерация 0,05 (12 ч) (45 сут)

Радужная эмбриону

форель

выживаемость 0,25-0,05 (30 сут)

предличинки

"ЯТГЬЙИ

(60 сут)

сеголетки (15 сут)

рост массы тела

гемоглобин

0,05 (40 сут) 10-100 (12 ч)

10-100 (12 ч)

0,05 (20 сут)

сеголетки (20 сут)

цреддичинки токсикорези- 0,05 ( 3 ч ) ( 5 сут) стентность

дредличинки 0,05 (24 ч )

( 5 сут)

Вьюн

личинки дичинки

выживаемость

0,01 0,01

рост длины тела

личинки тлгт^й'няя активность 0,05 (3 ч)

75,0

30.7

13,3-16,7

20.8 14,0-40,6

17,6-24,0

29,5

в 3,1 раза в 4,3 раза

15,3 11,2

в 3,7 раза

х - воздействие на потомство через производителей, время акспозицаж производителей 21 сут.

Концентрации молибдена от 0,001 до 0,01 мг/л оказывают стиму-лирунцее действие на многие биологические процессы у рыб. Наиболее часто положительное влияние молибдена проявлялось при концентрации близкой к 0,05 мг/л. Это обусловлено тем, что в условиях дефицита в воде, молибден, попадая в организм рыб, как незаменимый элемент включается в метаболические реакции в составе активных центров многих ферментов (ксантиноксидазы, альдегидоксидазы) и, участвуя в процессах жизнедеятельности организма, выполняет биокаталитические функции.

При устранении дефицита молибдена пошшаются защитные функции рыб, выход более крупных личинок, репродуктивная функция произ-водитачей, усиливается пищевая активность личинок, повышается токсикорезистентность молоди, скорость регенерационных процессов, улучпается рост, увеличивается содержание гемоглобина и эритроцитов в крови.

ВЫВОДЫ

1. При иммерсионном воздействии молибден в форме молибдата является'слаботоксичным элементом. Для эмбрионов и рыб (радуж -ная форель, карп и гуппи) ЛКдд составила 5-Х5 г/л; Лк|д - 3,7-

ас

13 г/л и ЛКдд - 4,3-6,4 г/л. При инъекционном и оральном введении молибден умеренно токсичен, ЛДзд составляет 200-500 мг/нг. Токсичность молибдена в корме проявляется при содержании 1000 мг/кг.

2. Накопление молибдена в рыбе из воды и корма слабое. Коэффициент накопления при экспозиции до 3 мес. менее I. Усвоение молибдена в кишечнике - не менее 47^. В организме инкорпорируется от 2 до 20$ молибдена, принятого с хшцей. Выведение молибдена после пересаживания рыбы в чистую воду в перше дна проходит сравнительно быстро - Т^ (время полу выведения) около суток, г

дальнейшей - замедляется до Т^ около 15 суток.

3. Содержание молибдена в воде в концентрации 0,001, 0,01 и 0,05 мг/л улучшает развитие эмбрионов, снижает количество уродов, увеличивает выход жизнестойких преддичинок и личинок рыб.

4. Выдерживание производителей в воде с концентрацией молибдена 0,01 мг/л пошшает репродуктивную функцию, увеличивает

оплодотворяеыость икры, повышает количество нормальных преддичинок, выход более крудвых личинок.

5. В условиях дефицита молибден оказывает существенное влияние на рост молоди 1ыб как при иммерсионном воздействии, так и при добавлении в коры. При продолжительном иммерсионном воздействии хороший эффект дают концентрации молибдена 0,001 - 0,05 мг/л, при кратковременном - 10 и 100 мг/л. Оптимальное содержание молибдеда в корме карпа составляет около 6 иг/кг. Устадов-

*

лево ускорение регенерации тканей рыб при воздействии молибдена.

6. Концентрации молибдена, оказывающие положительное влияние на жизнедеятельность рыб, даже при хроническом воздействии не вызывали морфологических изменений в органах и тканях, а также нарушений со стороны крови. Напротив, при малых концентрациях молибдена наблюдалось увеличение содержания гемоглобина и количества эритроцитов при отсутствии морфологических изменений в органах и тканях.

7. Разработан способ повышения пищевой активности личинок рыб и токоакорезистевтвоств. В качестве биологически активного соединения следует использовать молибдат натрия в концентрации 0,05 мг/л (по металлу> при экспозиции 3 - 24 ч. Еазработан так-хе способ повышения темпа роста молоди рыб. Заявка на изобретение * 471-11-63/13 от 27.06.1989 г.

По теме диссертация опубликованы- следующие работа;

1. Метод оценки влияния химических загрязнителей, основанный на воспроизводительной способности рыб // Тезисы докл. Первого Всесоюзного симпозиума по методам ихтиотоксикологических исследований,- Л., 1987,- С. 42-43 (совместно с И.Е, Зимаковым).

2. Действие молибдена на эмбриогенез рыб // Тезисы докл. Пятой Всесоюзной конференции по водной токсикологии.- Одесса, 1988.- С. II5-II6 (совместно с И.Е. Зимаковым).

3. Влияние молибдена на эмбриональное развитие карпа // Тезисы докл. Первой Всесоюзной конференции по рыбохозяйственной токсикологии.-Рига, 1988.- С. 233-234.

4. Патоморфологические изменения в органах и тканях молоди радужной форели под влиянием молибдена // Ветеринария, 1988, № 9.-С. 52-54 (совместно с Л.Й. Гршценко).

5. Влияние мшшбдена на морфологию крови личинок радужной форели // Тезиси докл. научной конференции по рыбным биоресурсам и экологии.- М,, 1989.- С. 93-94 (совместно с Й.Ф. Николаевой) . ■

6.- Токсические дозы молибдата для карпа // ВИНИТИ I076-PX 89 (Рук., деп. во ЕНИЭРХ), 1989.- 5 с (совместно с A.A. Йржомбеком).

7. Рост карпа на искусственных кормах с различным'' содержанием молибдена // Сборник научных трудов БНИШРХ "Водные биоресурсы и экология гадробионтов.- М., 1990.- в печати (совместно с A.A. Яржомбеком).

8. Биологическая роль молибдена для рыб // Тезисы докл. Одиннадцатой Всесоюзной конференции по проблемам микроэлементов в биологии.- Самарканд, 1990.- в печати (сошестно с H.A. Азизо-вой, И.Е. ЗимакоЕым, A.A. Яркомбеком),