Воздействие тяжелых металлов на морфофункциональное состояние печени и почек рыб из озера Асылыкуль Республики Башкортостан

Библиографическое описание статьи для цитирования:
Бикташева Ф. Х., Латыпова Г. Ф., Халилова З. Л., Газеев И. Р. Воздействие тяжелых металлов на морфофункциональное состояние печени и почек рыб из озера Асылыкуль Республики Башкортостан // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2016. – Т. 15. – С. 1651–1655. – URL: http://e-koncept.ru/2016/96249.htm.
Аннотация. Негативное влияние на общее экологическое состояние озера Асылыкуль оказывают хозяйственные объекты, расположенные в д. Купоярово, а также последующее освоение побережья рекреационными объектами, продолжающийся вынос органики с сельскохозяйственных полей. Рыбы, являясь ключевыми видами гидробионтов, обладают способностью накапливать сверхкритические концентрации тяжелых металлов. От вредного воздействия тяжелых металлов страдают прежде всего печень и почки. Результаты наших исследований показали, что воздействие экотоксиканта в течение длительного времени вызывает значительную гиперплазию лимфоидной ткани печени и в меньшей степени почек. Морфологические изменения внутренних органов сопровождаются увеличением количества клеток макрофагической системы в рыхлой волокнистой соединительной ткани. Реакция макрофагической системы свидетельствует о мобилизации защитных сил рыб в ответ на действие повреждающих факторов.
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
Бикташева Флюза Хамитовна,к.б.н., доцент, ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ, г. Уфаbiktasheva56@mail.ru

Латыпова Гульнара Флуровна,к.б.н., доцент, ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ, г. Уфаg1311@mail.ru

Халилова Зульфия Леонардовна,к.б.н., ст. преподаватель, ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ, г. Уфаzulfiya.khalilova@mail.ru

Газеев Игорь Рамилевич,к.с.х..н., доцент, ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ, г. Уфаgazeev.igor@yandex.ru

Воздействие тяжелых металлов на морфофункциональное состояние печени и почек рыб из озера Асылыкуль Республики Башкортостан

Аннотация.Негативное влияние на общее экологическое состояние озераАсылыкуль оказывают хозяйственные объекты, расположенные в д. Купоярово, а также последующее освоение побережья рекреационными объектами, продолжающийся вынос органики с сельскохозяйственных полей. Рыбы, являясь ключевыми видами гидробионтов, обладают способностью накапливать сверхкритические концентрации тяжелых металлов. От вредного воздействия тяжелых металлов страдают, прежде всего, печень и почки. Результаты наших исследований показали, что воздействие экотоксиканта в течение длительного времени, прежде всего, вызывает значительную гиперплазию лимфоидной ткани печени и в меньшей степени почек. Морфологические изменения внутреннихорганов сопровождаются увеличением количества клеток макрофагической системы в рыхлой волокнистой соединительной ткани. Реакция макрофагической системы свидетельствует о мобилизации защитных сил рыб в ответ на действие повреждающих факторов.Ключевые слова: Асылыкуль, экотоксиканты, рыбы, тяжелые металлы, охраны природных ресурсов.

На редкость прекрасное озеро Асылыкуль в изумительном окружении северовосточных отрогов Белебеевской возвышенности является самым большим в Башкортостане [2]. По предложению общества охраны природы в 1962 году озеро было включено в список памятников природы общесоюзного значения. В 1965 году Постановлением Совета Министров БАССР оно было объявлено памятником природы республиканского значения. В настоящее время это природный парк «Асылыкуль».Хозяйственные объекты, расположенные в д. Купоярово, а также последующее освоение побережья рекреационными объектами, продолжающийся вынос органики с сельскохозяйственных полей способствует заметной эвтрофикации озера. Это, несомненно, имеет негативное влияние на общее экологическое состояние, что обусловливает необходимость активизации широкомасштабного проведения природоохранных мероприятий, предусмотренных научными разработками в ходе обоснования одноименного национального парка[2].Загрязнение большинства используемых человеком водоемов тяжелыми металлами, нарушение в них экологического равновесия, ухудшение товарных качеств добываемой и разводимой рыбы ‬одна из проблем, имеющая ряд теоретических и практических аспектов, важных для современных рыболовных и рыбоводных хозяйств [9].Рыбы, являясь ключевыми видами гидробионтов, и выступающие, как правило, в качестве одного из последнего звена в трофических цепях, обладают способностью накапливать сверхкритические концентрации тяжелых металлов [1,6]. От вредного воздействия тяжелых металлов страдают прежде всего печень и почки [10].В связи с этим проблема рационального использования и охраны природных ресурсов от загрязнения иистощения требует проведения комплекса природоохранных мероприятий и прежде всего наблюдений, оценки и прогнозирования их состояния. Оптимальное решение вопросов использования и охраны природных ресурсов возможно лишь при наличии объективной информации о состоянии качества воды, водных объектов, научного обоснования антропогенного воздействия на них. Изучение экологического состояния качества водных масс озера Асылыкуль, исследование морфофункционального состояния печени и почек рыб является актуальным.Цель работы‬изучение и анализ гидрохимической характеристики поверхностной воды озера Асылыкуль, провести анализ влияния тяжелых металлов на морфофункциональное состояние печени, почек у рыб.Материалы и методы исследований.В основу работы легли результаты ихтиологических исследований на территории о. Асылыкуль.Материалом исследований были органы щуки и окуня, отобранные из озера Асылыкуль в Республике Башкортостан. Результаты исследований.Марганец относится к биогенному элементу. Содержание его в поверхностной воде озера в 20112012г.г. находилось в пределах нормы.По содержанию меди наблюдалось превышение ПДК в 1,11 и 1,85 раз соответственно; цинка в 2012г. в 5,3 раз (табл.1). Таблица 1Содержание тяжелых металлов

в поверхностной воде озера Асылыкуль (20112012гг.)*

Месяц, число отбораГлубина от пов.,мЖелезо общее, мг/лМедь,мкг/лЦинк, мкг/лМарганецмкг/л201102..287,00,024,70002..280,5000004.147,10,0202,8004.140,50005805..315,502,22,2005..310,5022,4010.176,0006,2010.170,50000Х±Sx

0,005±0,011,11±1,731,7±2,27,25±20,05ИС**

0,051,110,020,07201202..206,3004,62102..200,5005,22804.127,10,034,401504.120,50,03042905.297,00,023133605.290,50,035,494210.235,30,0202,64410.230,502444Х±Sx

0,02±0,011,85±2,215,3±4,0032,38±10,94ИС**

0,21,855,30,32

Примечание: * Данные Государственного водного кадастра Раздел 1. Поверхностные воды Серия 2. «Ежегодные данные» Ежегодные данные о качестве поверхностных вод суши за 20112012гг. Часть 1. Рекии каналы Часть 2. Озера и водохранилища Бассейны рек Камы, Урала.

ИС** = , где ИС* индекс соотношения, Кв ‬концентрация исследуемого вещества,

ПДКв‬предельно допустимая концентрация этого веществаИзучали срезы органов, окрашенных гематоксилином и эозином, пикрофуксином [4]. В печени окуня наблюдали значительную гиперемию центральных (рис.1) и междольковых вен. Между печеночными балками в виде цепочки располагаются малые лимфоциты (рис.2). Особенностью структурных изменений впечени окуня являются увеличение размеров ядер и ядрышек гепатоцитов, при этом в ядре хроматин почти не выявляется. Междольковые желчные протоки у рыб выстланы эпителием призматической формы. В составе эпителия имеются небольшое количество бокаловидных клеток. В стенке желчных протоков ядра эпителиоцитов светлые и увеличены в размере. Стенка желчных протоков содержит слой из тонких пучков коллагеновых волокон и фиброцитов. Некоторые участки желчных протоков окружены большим количеством лимфоцитов. В небольших участках печени наблюдаются некротические процессы в гепатоцитах, вначале становятся слабо различимыми контуры ядра и плазмолеммы, которые затем замещаются мелкозернистой массой. Отмечено увеличение количества коллагеновых волокон в наружной оболочке вен.В печени щуки нами установлены более выраженные деструктивные изменения. Наблюдается повреждение, сморщивание и вакуолизация ядер гепатоцитов, вакуолизация цитоплазмы, некроз гепатоцитов чаще отмечается в области вен, нарушение строения эпителия в междольковых желчных протоках, отслоение адвентиции в кровеносных сосудах. Наличие лимфоцитов в области триад печени позволяет предполагать об антигенной стимуляции органа рыб, при длительной интоксикации тяжелыми металлами.Таким образом, на гистологических препаратах печени обнаруживаются небольшие участки печени с признаками разрушения гепатоцитов (рис.3). В отдельных участках печеночных долек отмечается диффузное кровоизлияние. В периваскулярной зоне печени наблюдаются скопления иммунокомпетентных клеток, в некоторых случаях достигающие больших размеров и суживающие просвет кровеносного сосуда. Клетки макрофагической системы обнаруживаются в области желчных протоков печени, а иногда и в паренхиме. В ряде случаев скопления лимфоцитов занимают достаточно обширные зоны и могут располагаться вдоль синусоидных капилляров. Дальнейший ход эволюции выделительной системы у рыб характеризуется постепенным сдвиганием её элементов в каудальном направлении с одновременным усложнением структур и оформлением в компактный орган. Усложнение в строении почечного канальца выражается вего удлинении, большей извитости, а главное ‬в более тесной связи с кровеносной системой [5]. Согласно данным [7] головная и туловищная почки рыб построены сходным образом, в их состав входят ретикулярная строма, кроветворная ткань и кровеносные сосуды, в состав мезонефроса ‬нефрогенная ткань.Нами установлена, что почки окружены большим количеством жировых клеток (рис.4). В центре почки проходят сосудистонервные пучки. Отдельные кровеносные сосуды незначительно гиперемированы. В соединительной ткани капсулы, особенно в непосредственной близости от паренхимы органа, обнаружены небольшие группы лимфоцитов, чаще всего располагающиеся вдоль кровеносных сосудов. В нервных волокнах нейроглиальные клетки увеличены в размере.Наши исследования согласуются с данными [8], которые определили, что воздействие экотоксиканта в течение длительного времени, прежде всего вызывает значительную гиперплазию лимфоидной ткани печени и в меньшей степени почек. Ими установлены нарушения гемоциркуляции печени и почек, проявляющиеся повышением проницаемости микроциркуляции русла с последующим отеком и даже кровоизлияниями в периваскулярную зону. Морфологические изменения внутренних органов сопровождаются увеличением количества клеток макрофагической системы в рыхлой волокнистой соединительной ткани. Реакция макрофагической системы свидетельствует о мобилизации защитных сил рыб в ответ на действие повреждающих факторов.Таким образом, любые загрязняющие гидросферу вещества, в том числе и металлы, должны тщательно исследоваться и оцениваться. При этом необходимо учитывать не только острое, но и продолжительное или хроническое воздействие загрязняющих веществ на организм гидробионтов. Главной особенностью озера Асылыкуль является способность накапливать токсичные вещества, которые могут оказывать отрицательное влияние на гидрохимический режим водоема и вызвать морфологические изменения в печени и почках щуки и окуня.

Рис.1 Печень окуня. Гиперемия центральной вены. Ок.10, об.40. Пикрофуксин.Рис.2 Печень окуня. Цепочки лимфоцитов между гепатоцитами. Ок.20, об.40. Пикрофуксин

Рис.3 Печень щуки. Некротические изменения в отдельных участках органа. Ок.10, об.40. Гематоксилин и эозин.Рис.4 Почка окуня. Большое количество жировой ткани вокруг органа. Ок.20, об.40. Пикрофуксин.ВЫВОДЫ1.Показано, что за период20112012 гг. наблюдалось повышение значения ПДК, установленного для водоемов рыбохозяйственного значения по следующим тяжелым металлам: меди в 2011 и 2012гг. в 1,11 и 1,85 раз; цинка в 2012г. в 5,3 раз.2.

В печени окуня и щуки обнаружены небольшие участки с признаками разрушения гепатоцитов. В отдельных участках печеночных долек отмечается диффузное кровоизлияние. В почках выявили на внутриклеточном уровне изменения в нефроцитах.

Ссылки на источники1.Бикташева, Ф.Х.Содержание тяжелых металлов в донных отложениях озера Асылыкуль Республики Башкортостан[Текст]/Ф.Х. Бикташева, Г.Ф. Латыпова // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. ‬2012. ‬Т.2, №341. ‬С.208210.2.Гареев, А.М. Реки и озера Башкортостана [Текст] / А.М. Гареев ‬Уфа: Китап, 2001. ‬260 с.3.Государственный водный кадастр. Раздел 1. Поверхностные воды. Серия 2. (Ежегодные данные).4.Меркулов, Г.А. Курс патогистологической техники[Текст] / Г.А. Меркулов. ‬Изд. 5, Л.: Медицина, 1967. ‬423с.5.Мирза, Х.С. Морфологические и функциональные реакции органов и тканей карася на воздействие кадмия[Текст]: автореф.дис. …канд .биол.наук / Х.С. Мирза Астрахань; Астрах.гос.техн.унт, 2000. 24 с.6.Моисеенко, Т.И. Оценка экологической опасности в условиях загрязнения вод металлами[Текст] / Моисеенко Т.И //Водные ресурсы. 1999. Т. 26. № 2. С. 186197. 7.Назарова, Е.А. Экологическая пластичность структуры ренальной ткани пресноводных и морских костистых рыб[Текст] : автореф. дис. …канд. биол. наук: 03.00.16 / Е.А. Назарова п. Борок; Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 2009. ‬23 с.8.Каюмова,А.Ф. Гистоморфологическое исследование органов и тканей экспериментальных животных при воздействии хлорированных феноксикислот [Текст] / А. Ф. Каюмова, Ф. А. Каюмов // Здравоохранение Башкортостана. ‬1996. № 1. ‬С. 1317.9.Курамшина,Н.Г., Бикташева Ф.Х., Аминева Ф.А. Современное состояние промышленного рыболовства в озерах Республики Башкортостан [Текст] / Н.Г. Курамшина, Ф.Х. Бикташева, Ф.А. Аминева // Рыбное хозяйство. ‬2008. № 5 ‬С.5456.10.Шакирова, Г.Р. Морфологические изменения печени, почек, сердца окуня percafluviatilisи щуки esoxluciusиз озера Асылыкуль в результате загрязнения тяжелыми металлами [Текст] / Г.Р. Шакирова, Ф.Х. Бикташева // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. ‬2010. ‬Т.2, №261. ‬С.177180..