Л Янович, А Стадниченко - Вплив фенольної інтоксикації на вміст сечовини в органах нутряного мішка перлівниці mollusca bivalvia unionidae - страница 1

Страницы:
1 

ВІСНИК ЛЬВІВ. УН-ТУ VISNYK OF L'VIV UNIV.

Серія біологічна. 2007. Вип. 43. С. 151-155    Biology series. 2007. Is. 43. P. 151-155

УДК 594.1:591.5

ВПЛИВ ФЕНОЛЬНОЇ ІНТОКСИКАЦІЇ НА ВМІСТ СЕЧОВИНИ В ОРГАНАХ НУТРЯНОГО МІШКА ПЕРЛІВНИЦІ (MOLLUSCA: BIVALVIA: UNIONIDAE)

Л. Янович, А. Стадниченко

Житомирський державний університет імені Івана Франка вул. Велика Бердичівська, 40, м. Житомир 10008, Україна e-mail: shymkovych@ukr. net

Досліджено вплив різних концентрацій гідрохінону (2 ГДК, 5 ГДК, 10 ГДК) на вміст сечовини в органах нутряного мішка Unio conus за різної експозиції (1, 7, 14 діб) тварин у токсичному середовищі.

Ключові слова: Unio conus, гепатопанкреас, гонади, гідрохінон.

Останні десятиліття ХХ і початок ХХІ ст. супроводжуються щораз більшим забру­дненням водного середовища різними полютантами, у тому числі фенолом і його гомоло­гами. У водні басейни ці речовини зазвичай надходять разом з неочищеними або недо­статньо очищеними стічними водами багатьох промислових підприємств (нафтопереробні, термічної обробки твердого палива, хімічні, газові, коксобензольні, фармацевтичні, текстильні, деревообробні, шкіряні, виробництва бутадієн-стирольного і бутадієн-нітрильного каучуків, стиролу, гідрохінону, кінофотоматеріалів, барвників та ін.). Їхні скиди містять феноли в чималих концентраціях - від часток грама до декількох грамів на 1 л. І хоч вони розбавлені річковими водами, вміст фенолів навіть на значній відстані від джерел забруднення (15-30 км) може становити соті й десяті частки мілігра­ма на 1 л, тоді як граничнодопустима концентрація (ГДК) цих речовин - 0,001 мг/л.

Молюски родини перлівницевих (Unionidae) через малорухомий спосіб життя не можуть залишити затруєне середовище. Вони або пристосовуються до нього, або ж ги­нуть. Для тварин, які виживають за цих несприятливих умов, перебування у забруднено­му фенолами середовищі не минає безслідно. На вплив токсичного чинника вони реагу­ють порушеннями поведінкових реакцій, а також змінами значень фізіологічних і біохімічних показників.

Про рівень шкідливого впливу фенолів на перлівницевих можна судити за вмістом у тканинах різних органів одного з компонентів залишкового азоту - сечовини. Нашим завданням було з'ясувати, як змінюється рівень вмісту цієї речовини у гепатопанкреасі і гонадах перлівниці конічної, яка зазнала впливу різних концентрацій гідрохінону за різ­ної експозиції. Таке дослідження проводимо вперше.

Матеріал: 320 особин перлівниці конічної Unio conus borysthenicus Kobelt, 1879, зібраних у заплаві р. Тетерів протягом 2004 р. У лабораторію тварин доставляли у поліе­тиленових пакетах (без води). До лабораторних умов їх акліматизували протягом 14 діб. Умови акліматизації: об'єм акваріумів - 60 л; щільність посадки - 2 особини на 1 л; вода водопровідна, дехлорована відстоюванням (доба); вміст кисню - 8,5-9,0 мг О2/л; рН 7,5­8,6; температура - 18-23оС; освітлення природне. Тварин годували сухим кормом для риб (дафнії) і розтертим жовтком круто зварених курячих яєць (1:1). Вік тварин визнача­ли за кількістю темних зимових дуг припинення росту [6], стать - анатомуванням. У біохімічних дослідженнях використано гомогенати тканин гепатопанкреаса і гонад, у яких визначали вміст сечовини [2].

© Янович Л., Стадниченко А., 2007

У токсикологічних дослідах для затруєння середовища використано гідрохінон (=пара-диоксибензол С6Н4(ОН)2, ч.д.а.) у концентраціях, які відповідають 2 ГДК, 5 ГДК, 10 ГДК. Тривалість експозиції у ньому тварин - 1, 7, 14 діб. Усі досліди супроводжували­ся контролем.

Цифрові результати експерименту опрацьовано методами базової варіаційної ста­тистики [3].

Відомо, що у молюсків залишковий азот представлений аміаком, сечовиною, сечо­вою кислотою, пуринами й амінокислотами [9-13]. У амоніотелічних гідробіонтів, до яких належать і прісноводні молюски, переважними компонентами залишкового азоту є аміак і сечовина, на частку яких припадає 70 і 20-22%, відповідно. Одразу наголосимо, що ці тварини не можуть синтезувати сечовину шляхом орнітинового циклу, а утворю­ють її тільки з екзогенного орнітину, який надходить у їхній організм разом із кормом [5]. Більша частина продуктів азотистого обміну легко дифундує у водне середовище через шкірні покриви, менша виділяється з сечею.

Нашими дослідженнями з'ясовано, що фізіологічна норма сечовини в обстежених U. conus становить, мг/г: у гепатопанкреасі - 0,708±0,041 (самці) і 0,761±0,070 (самки), у гонадах - 0,963±0,023 (самці) і 0,838±0,067 (самки). Як бачимо, сечовина кількісно пере­важає у гепатопанкреасі самок і в гонадах самців < 0,05).

В обох досліджених органах перлівниць найбільші значення вмісту сечовини при­падають на період розмноження цих тварин (перша половина літа), а найменші - на пе­ріод зимової сплячки. Вміст сечовини вищий в особин молодших вікових груп (дво-чотирирічні особини) порівняно зі старшими тваринами (п' яти-семирічні). Крім того, як виявилося, на рівень вмісту сечовини у гомогенатах органів вісцерального мішка значно впливає зараженість перлівницевих партенітами і личинками трематод. А саме: у інвазо-ваних тварин (за високої інтенсивності інвазії) він значно вищий, ніж у інтактних U. conus. Тому в токсикологічних дослідах ми використали тварин однакового віку (чотирирічних), зібраних у стислі терміни (вересень-жовтень) і проаналізували тільки ті відомості, які стосуються незаражених молюсків.

За умов перебування тварин у затруєному гідрохіноном середовищі, концентрація якого відповідає 2 ГДК, на кінець першої доби експозиції простежено різке зменшення вмісту сечовини у гепатопанкреасі та гонадах. Причому пошкоджувальна дія цього ток­сиканта сильніше виявляється у гонадах порівняно з гепатопанкреасом. Якщо в першому випадку відхилення від контролю становить 52 (самці) і 58% (самки), то у другому випа­дку - 61%. Ці зрушення у вмісті сечовини, на наш погляд, можуть мати дві причини: по-перше, пригноблення трофічної функції молюсків, спричинене дією на них гідрохінону, і пов'язане з цим зменшене надходження з їжею в їхній організм білкових речовин; по­друге, ураження внаслідок отруєння тварин їхнього гепатопанкреасу, в якому порушене дезамінування амінокислот і синтез сечовини.

З першої і до сьомої доби досліду і в гепатопанкреасі, і в гонадах зафіксована тен­денція до помірного прогресованого зростання вмісту в них сечовини, що відображено на відповідних графіках (рис. 1). Однак у жодному з цих органів на кінець першого тижня експозиції вміст сечовини не досягає рівня контролю. У гепатопанкреасі він вище рівня, досягнутого на кінець першої доби, на 20,5 (самці) і 21,9% (самки), у гонадах - на 29,7 (самці) і 40,6% (самки).

Проміжок часу від першої і до сьомої доби - це той період, коли мобілізуються всі захисно-пристосувальні можливості перлівниць, аби протидіяти ушкоджувальному впли-

Я

я я m

о

m

1,2 1

0,8 0,6 0,4 0,2 0

П1 П2

 

 

 

 

**

**

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1,2 1

0,8 0,6 0,4 0,2 0

 

ї

1

* 11

Б

f

Е

**

 

 

1

Норма

14

Доби

Норма

Б

14

Доби

Рис. 1. Вплив 2 ГДК гідрохінону на вміст сечовини в органах нутряного мішка Unio conus: А -гепатопанкреас; Б - гонади; 1 - самці; 2 -самки. * Статистично вірогідна різниця.

ву токсиканта. Вони, однак, виявляються недостатніми, і після сьомої доби експерименту значення обговорюваного показника зменшуються - стрімкіше у гонадах (51,1% у самців

1 45,6% у самок), ніж у гепатопанкреасі (32,7% у самців, 34,6% у самок).

У середовищах, концентрації гідрохінону в яких дорівнюють 5 і 10 ГДК, у проміж­ку часу від першої і до сьомої діб простежено такий же хід зрушень, як і за дії 2 ГДК гід­рохінону, тобто на кінець першої доби - зниження вмісту сечовини; з першої до сьомої доби - поступове його незначне підвищення, а надалі - знову різке зниження (рис. 2, 3). Різниця між цими трьома дослідами полягає лише у значеннях концентрацій токсиканта, які відповідають переломним точкам на графіках, що відображають цей процес.

За шкалою токсичності отруйних речовин для гідробіонтів [4] гідрохінон для U. conus є речовиною високотоксичною. Це токсикант комбінованої дії - локальної і нер­вово-паралітичної. В організм молюсків він надходить перкутанно шляхом дифузії. За

2 ГДК гідрохінону в середовищі він спричиняє ослизнення тіла тварин через посилення секреції шкірних залоз. Протягом першої доби експерименту шар слизу, що вкриває тіло перлівниць, безумовно, перешкоджає (або хоча б уповільнює) проникнення токсиканта до їхніх покривів тіл. Тобто в цьому випадку ослизнення тіла треба розцінювати як швид­ку фізіологічну захисно-пристосувальну реакцію. До сьомої доби досліду ослизнення досягає значних розмірів. Тепер товстий шар слизу утруднює надходження до організму U. conus не лише токсиканта, а й кисню. Отже, такого рівня ослизнення тіла треба розці­нювати як патологічну реакцію.

У розчинах, концентрація гідрохінону в яких відповідає 5 і 10 ГДК, обидві зазна­чені вище фази ослизнення тіла настають швидко одна за одною протягом першої доби експозиції. Далі ж і до кінця досліду простежується "припікальна" дія токсиканта. Вона призводить до розвитку дегенеративно-деструктивних і некротичних змін шкірних пок­ривів U. conus, зокрема миготливого епітелію.

За цих же концентрацій гідрохінону у проміжку часу між 7- і 14-ю добами експе­рименту зафіксовано ознаки його нервово-паралітичної дії на молюсків, що виявляються спочатку у сповільненні (на 7-10-ту доби), а пізніше (на 11-14-ту доби) - у повному при­пиненні рухової активності U. conus. Окрім того, тварини втрачають здатність реагувати на механічні подразнення (пощипування пінцетом, натискання голкою).

1

7

1

7

Аи о

а

m

1,2 1

0,8 0,6 0,4 0,2 0

□ 7 Ш2

-г-

 

 

 

*

**

*

 

 

Е

І

 

 

 

 

1,2 1

0,8 0,6 0,4 0,2 0

Норма

14

Доби

Норма

Б

14

Доби

Рис. 2. Вплив 5 ГДК гідрохінону на вміст сечовини в органах нутряного мішка Unio conus: А гепатопанкреас; Б - гонади. Позначення ті ж, що й на рис. 1.

1,2 1

2 0,8

I 0,6 о

о

si

0,4

0,2 0

□ 7 П2

-,- *

Л     * 1

*

Я *

 

* 1

*

Т

 

 

.1'

 

 

 

1,2 1

0,8 0,6 -0,4 -

0,2 0

Норма

1

А

7

14

Доби

Норма

Б

14

Доби

Рис. 3. Вплив 10 ГДК гідрохінону на вміст сечовини в органах нутряного мішка Unio conus: А -гепатопанкреас; Б - гонади. Позначення ті ж, що й на рис. 1.

Відомо, що патологічний процес, спричинений отруєнням тварин хімічними аген­тами, у тому числі й гідрохіноном, вирізняється фазністю перебігу [1, 7, 8]. Якщо за отру­єння U. conus гідрохіноном як тест-функцію взяти рівень утворення в їхньому організмі сечовини, то стає очевидним, що за усіх використаних у наших дослідах концентрацій гідрохінону випадають перші дві його фази (байдужість і підвищення активності). Пере­важна більшість тварин (до 93%) протягом усього досліду перебуває на третій фазі про­цесу отруєння, а саме - на фазі депресії. У решти ж особин ця фаза триває від початку експозиції до 7-11-ї діб, а далі настають швидко одна за одною завершальні його фази -сублетальна і летальна.

Результати нашого дослідження можна використати під час біотестування модель­ного виду U. conus у системі екологічного моніторингу стану природних вод.

1.

2. 3.

Веселов Е. А. Основные фазы действия токсических веществ на организмы // Тез. докл. Всесоюз. науч. конф. по вопр. водн. токсикологии. М., 1968. С. 15-16. Колб В. Г., Камышников В. С. Клиническая биохимия. Минск: Беларусь, 1976. 312 с. ЛакинГ. Ф. Биометрия. М.: Высш. школа, 1973. 343 с.

*

1

7

1

7

А

*

1

7

4. Метелев В. В., Канаев А. И., Дзасохова М. Г. Водная токсикология. М.: Колос, 1971. 247 с.

5. Проссер Л., Браун Ф. Сравнительная физиология животных. М.: Мир, 1967. 776 с.

6. Стадниченко А. П. Перлівницеві. Кулькові (Unionidae. Cyctedidae) // Фауна Украї­ни. К.: Наук. думка, 1984. Т. 29. Вип. 9. 375 с.

7. Стадниченко А. П., Янович Л. М. Вплив гідрохінону водного середовища на вміст піровиноградної кислоти в органах мантійного комплексу U. conus (Mollusca: Bi-valvia: Unionidae) // Вісн. Держ. аграр. ун-ту. 2006. № 1. С. 112-117.

8. Янович Л. М., Стадниченко А. П. Влияние фенолов на содержание глюкозы в орга­нах перловицы (Mollusca: Bivalvia: Unionidae) // Гидробиол. журн. 2005. Т. 41. № 2.

С. 48-51.

9. Baldwin E. Problems of nitrogen catabolism in invertebrates, with a new method for its determination // Biochem. J. 1935. Vol. 29. P. 252-262.

10. Baldwin E. Dynamic aspects of biochemistry. London; N. Y.: Cambr. Univ. Press, 1947.

250 p.

11. Jezewska M.M.Koncowe produkty metabolizmu bialkowego u brzuchonogow Gastropoda // Monoogr. Biochem. 1969. N 21. P. 9-46.

12. Jezewska M. M., Gorzkowski B., Heller J. Nitrogen compounds in the snail Helis poma-tia // Acta Biochem. Polon. 1963. Vol. 10. P. 55-65.

13. Needham J. Problems of nitrogen catabolizm in invertebrates. II. Correlation between weicotelic and habitat in the Phylum mollusca // Biochem. J. 1935. Vol. 29. P. 238-251.

THE EFFECT OF THE PHENOL INTOXICATION ON THE UREA CONTENT IN THE ORGANS OF THE VISCERAL SAC OF THE UNIO CONUS (MOLLUSCA: BIVALVIA: UNIONIDAE)

L. Yanovich, A. Stadnychenko

Ivan Franko State University of Zhytomyr Velyka Berdychivska st., 40, Zhytomyr 10008, Ukraine e-mail: shymkovych@ukr.net

The effect of the water environment hydroquinone (2 LPC, 5 LPC, 10 LPC concentration) on the urea content in the organs of visceral sac under the different duration period of molluska exposition in the toxic environment (1, 7, 14 days) has been investigated.

Key words: Unio conus, hepatopancreas, gonads, hydroquinone.

Стаття надійшла до редколегії 29.05.06 Прийнята до друку 30.06.06

Страницы:
1 


Похожие статьи

Л Янович, А Стадниченко - Вплив фенольної інтоксикації на вміст сечовини в органах нутряного мішка перлівниці mollusca bivalvia unionidae