ảnh hưởng của chất độc và các yếu tố heliophysical đến các thông số sinh hóa lớp niêm mạc của cá chép

ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT ĐỘC VÀ CÁC YẾU TỐ HELIOPHYSICAL ĐẾN CÁC THÔNG SỐ SINH HÓA LỚP NIÊM MẠC CỦA CÁ CHÉP Nina Lebedeva*, Milda Zita Vosylien**, Tamara Golovkina* TÓM TẮT Các thông số động học sinh hóa lớp niêm mạc (lớp chất nhày bên ngoài) cá chép tiếp xúc với mM nồng độ muối kim loại nặng (CuSO 4.5H2O, Pb (NO3)2 ZnSO4.7H2O) nghiên cứu Các thông số sinh hóa lớp niêm mạc ( khối lượng riêng, độ pH, tổng lượng protein, hemoglobin, xeton) đo thời gian tiếp xúc 1, 3, 6, 24 h thường xuyên thời gian sau tiếp xúc 21 ngày Có thay đổi đáng kể nồng độ hemoglobin tổng nồng độ protein khoảng thời gian tiếp xúc với kim loại nặng sau Mối tương quan thay đổi thông số sinh hóa niêm mạc với cường độ thông số hoạt động ánh nắng mặt trời dòng xạ vô tuyến tìm thấy khoảng thời gian sau phơi nhiễm Và kết luận cần thiết để đánh giá tác động phức tạp có nguồn gốc khác tầm quan trọng yếu tố môi trường lên cá GIỚI THIỆU Loài vật điều kiện tự nhiên thường bị ảnh hưởng chung căng thẳng gây xáo trộn tạm thời cân nội môi (Kovalskii 1982, Slonim 1971, Shilov 1981) nghiên cứu trước chứng minh tính thay đổi thông số sinh hóa cá chép khỏe mạnh đồng với căng thẳng khác đói, cô lập hóa chất có nguồn gốc sinh học mà vật phải chịu (Lebedeva et al 2000) Mối tương quan thay đổi đồng với thay đổi yếu tố Heliophysical chẳng hạn cường độ hoạt động ánh nắng mặt trời dòng xạ vô tuyến, xác định (Lebedeva Golovkina 1998) Các liệu thu cho phép kết luận trao đổi chất cá có thay đổi căng thẳng từ nguồn gốc khác nhau, ví dụ: kim loại nặng, liên quan đến ảnh hưởng yếu tố Heliophysical Các trình trao đổi chất xảy cá phản ánh thay đổi thông số sinh hóa khác quan mô Yếu tố môi trường gây thay đổi lên lớp niêm mạc tạo thành rào cản để bổ sung chất để bảo vệ động vật từ gây hại tác động bên Như vậy, thành phần niêm mạc da xem tiêu chí đánh giá tình trạng sinh lý cá, phát thay đổi lớp niêm mạc cho phép xác định yếu tố đặc biệt khác có xác định Mục đích nghiên cứu để xác định hiệu việc tiếp xúc với kim loại nặng thông số sinh hóa lớp nhầy cá chép để xác định liệu yếu tố Heliophysical, đặc biệt cường độ hoạt động ánh nắng mặt trời mức độ lưu lượng xạ vô tuyến, có liên quan đến hiệu việc tiếp xúc với kim loại nặng VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Cá chép tuổi, Cyprinus carpio L., nặng khoảng 20 g con, thích nghi điều kiện phòng thí nghiệm tuần họ bắt đầu cho ăn Cá nuôi nhóm hồ với công suất 20 lít nước lọc thoáng khí Nhiệt độ nước dao động từ 18,5 đến 210 C Một nhóm gồm mười cá tiếp xúc với hóa chất Cá tiếp xúc với nồng độ µM muối kim loại nặng - CuSO4.5H2O, Pb (NO3)2 ZnSO4.7H2O 24 h Các thông số sinh hóa chất nhầy cá xác định điểm 1, 3, 24 từ bắt đầu tiếp xúc Sau thời gian tiếp xúc 24 h, cá chuyển giao cho hồ nước kim loại tự nghiên cứu tiếp tục 21 ngày Các thông số đo vào ngày 1, 3, 6, 9, 12, 15, 18 21 khoảng thời gian sau phơi nhiễm Nước hồ thay đổi hàng ngày Cá chép cho ăn tự với thức ăn dạng viên cho cá thương phẩm Để tiến hành phân tích, cá bị bắt phân tích màng cách ấn nhẹ cá Thành phần sinh hóa chất nhờn da xác định với thuốc thử cố định chất mang rắn nhiều lớp màng Ames (sản xuất Ames Division, Miles Laboratories, Ltd, England) cách sử dụng phương pháp mô tả Lebedeva Golovkina (1990) Phương pháp cho phép xác định thành phần chất nhầy da biến đổi thông số nghiên cứu lâu dài mà không làm hỏng cá Các thông số chất nhờn da, tổng số protein (g l-1), ketones (mM), hemoglobin (g l-1), pH khối lượng riêng (g cm-3), xác định Các số sinh hóa thu được so sánh với cường độ yếu tố ánh sáng tự nhiên sau: thay đổi hoạt động mặt trời (Ak); cường độ vết đen mặt trời đánh giá theo Wolf (W); cường độ dòng xạ vô tuyến điện (F) Việc đánh giá cường độ yếu tố Heliophysical hình thành Russian Scientific Center of Rehabilitation and Physiotherapy Các số sinh hóa biểu diễn cho giá trị trung bình ± SE thông số đo cho mười cá Tầm quan trọng tất liệu thu được xác định sử dụng t-test Student P 0,05 P 0.01, Spearman hệ số tương quan r tính toán KẾT QUẢ Sự gia tăng nồng độ hemoglobin chất nhầy cá tiếp xúc với muối kim loại nặng phát sau từ bắt đầu kết thúc tiếp xúc Tham số tăng lên đáng kể (ba lần) cá tiếp xúc với kẽm (P 0.01; Bảng 1) Bảng Hiệu việc tiếp xúc với kim loại nặng thông số sinh hóa chất nhầy bên cá chép Sự tiếp xúc cá Các thông lượng Khối 1.018 -3 riêng (g cm ) pH 6.4±0.01 Tổng protein 0.70±0.04 -1 (g l ) Hemoglobin 100.0±5.5 -1 (µg l ) Ketones (mM) Thời gian tiếp xúc (h) Kiểm soát số 0.50±0.05 a 1.014 1.017 1.015 1.017 b 1.014 1.015 1.015 1.022 c 1.015 1.016 1.017 1.022 a 6.4 6.6 6.5 6.2 b 6.6 6.2 6.3 6.5 c 6.5 6.5 6.7 6.6 a 0.50±0.04* 0.40±0.03* 0.70±0.07 b 0.50±0.04* 0.80±0.07 0.70±0.07 * 0.80±0.08 c 0.70±0.07 1.20±0.08* 0.90±0.08* 0.90±0.08* a 0.80±0.07 170.0±10 * 193.0±12 250.0±12.5* b 5** 150.0±9.5** 185.0±11 217.0±13 5** 258.0±15.5* * c 0** 166.0±10.5 193.0±12 231.0±13 0** 304.0±15.8* * a 175.0±11.5 0.50±0.03 1** 0.50±0.04 2** 0.50±0.04 * b 0.50±0.05 0.50±0.03 0.50±0.04 0.50±0.03 c 0.50±0.04 0.50±0.04 0.50±0.05 0.50±0.04 0.50±0.03 Nồng độ hemoglobintrong niêm dịch ( chất nhầy bên ngoài) cá tiếp xúc phục hồi để kiểm soát giá trị vòng 21 ngày sau chuyển cá sang nước chứa kim loại tự (Hình 1) Nồng độ protein dịch nhầy cá tiếp xúc thay đổi theo cách khác nhau: đồng gây suy giảm ngắn hạn, chì tác dụng; kẽm có độ cao đáng kể mức protein (P ≤ 0,05; Bảng 1) Không có khác biệt đáng kể nồng độ protein tìm thấy niêm dịch cá tiếp xúc với đồng chì vào cuối giai đoạn tiếp xúc so với nhóm chứng, gia tăng nồng độ protein gây kẽm phát vào cuối giai đoạn tiếp xúc Nồng độ protein niêm dịch cá dao động khoảng thời gian 21 ngày (Hình 2), tầm quan trọng biến động lớn so với quan sát thời gian phơi Nồng độ protein niêm dịch cá tiếp xúc với chì kẽm trở lại mức kiểm soát vào cuối giai đoạn nghiên cứu, cá chép tiếp xúc với đồng tăng vào cuối giai đoạn sau phơi nhiễm Không có thay đổi đáng kể mức độ pH đo khoảng thời gian 24h tiếp xúc với kim loại nặng Giảm rõ rệt số xác định khoảng thời gian sau phơi nhiễm vào ngày 14 15 quan trọng dịch nhầy dày Nồng độ Ketone không thay đổi suốt thời gian 24h phơi sáng với kim loại nặng, khoảng thời gian sau phơi tham số giảm tới mức gần phát Một gia tăng nhỏ khối lượng riêng chất nhầy cá tiếp xúc với muối kim loại nặng xác định vào cuối giai đoạn tiếp xúc Hình Biến động nồng độ hemoglobin (%) chất nhầy cá chép khoảng thời gian sau phơi nhiễm Mức độ kiểm soát 100% Hình Biến động tổng nồng độ protein (%) chất nhầy cá chép khoảng thời gian sau phơi nhiễm Mức độ kiểm soát 100% Một mối tương quan phát thay đổi thông số sinh hóa chất nhầy cá khoảng thời gian sau phơi nhiễm, so sánh với kiểm soát cá, cường độ yếu tố heliophysical sau: thay đổi hoạt động mặt trời; vết đen mặt trời; cường độ dòng xạ vô tuyến (Bảng 2) Nồng độ hemoglobin chất nhầy cá tiếp xúc với đồng kẽm tương quan đáng kể với số nhiễu loạn từ trường cường độ dòng xạ vô tuyến vào ngày đăng ký thông số (P ≤ 0,05), thay đổi gây chì tương quan với cường độ dòng xạ vô tuyến (r = -0,70; P ≤ 0,01) Chỉ có nồng độ hemoglobin chất nhầy cá đối chứng tương quan đáng kể với cường độ vết đen mặt trời (P ≤ 0,05), Và cá tiếp xúc tương quan với cường độ dòng xạ vô tuyến (P ≤ 0,05) Chỉ có hàm lượng protein dịch nhầy cá đối chứng tương quan với số nhiễu loạn từ trường (P ≤ 0,05) Bảng Hệ số tương quan (r) động học yếu tố ASTN thông số sinh hóa chất nhầy bên cá chép Các muối kim loại nặng/ r Hemoglobi Total CuSO4•5H2O n protein Cường độ vết đen mặt trời W -0.30 0.15 Cường độ nhiễu loạn từ trường -0.52* 0.46 Cường độ xạ vô tuyến F Ak Pb(NO3)2 -0.61* 0.23 Cường độ vết đen mặt trời W -0.20 0.11 Magnetic perturbation Ak -0.41 0.23 Radio radiation flow intensity -0.70** -0.43 Cường độ vết đen mặt trời W -0.37 0.12 Magnetic perturbation Ak -0.58* 0.08 Radio radiation flow intensity -0.70** -0.29 Các yếu tố ASTN F ZnSO 4•7H2O Control F Sunspot intensity W - 0.36 Magnetic perturbation Ak 0.80 Radio radiation flow intensity * 0.77* 0.32 Việc tiếp xúc cá để thay đổi kim loại nặng gây thông số sinh lý chất nhầy cá chép Nghiên cứu trước chứng minh thay đổi trình trao đổi chất cá bị ảnh hưởng nồng độ thấp ngưỡng yếu tố có nguồn gốc hữu (Lebedeva et al 2001) Cá hồi cầu vồng (Parasalmo mykiss) tiếp xúc với hỗn hợp kim loại nặng (Cu, Zn, Cr, Ni, Fe) nồng độ tương tự tìm thấy sông Lithuania không bị ô nhiễm gây thay đổi thông số sinh lý cá (Vosylien et al 1999 ) Các đặc thù cụ thể ảnh hưởng nồng độ tương tự kim loại phản ứng hành vi cá cho ăn không tìm thấy; Tuy nhiên, 24-48h tiếp xúc cá với hóa chất gây thay đổi hành vi ăn, tức chúng không ăn (Kasumyan Morsi 1998) Tuy nhiên, mục đích nghiên cứu xác định liệu một, chí yếu tố mới, nồng độ thấp-lớn (heliophysical) gây thay đổi trình phục hồi khoảng thời gian họ xảy động vật sau tác động chất độc hại Sự khác biệt thay đổi hemoglobin tổng nồng độ protein dịch nhầy cá tiếp xúc với kim loại liên quan đến nhân vật hành động cụ thể họ Hemoglobin xuất dịch nhầy phát nhiều loài cá nghiên cứu (Lebedeva 1999) Nó phục vụ tiêu chuẩn phản ứng căng thẳng, nồng độ hemoglobin phụ thuộc vào độ lớn căng thẳng áp dụng (Lebedev et al 1993, 1998) nghiên cứu trước cho thấy với phát triển hội chứng căng thẳng cá chép bạc, Hypophthalmichthys molitrix (Val.), nồng độ creatinin máu tăng lên gấp ba lần số lượng hồng cầu chất nhầy tăng gấp 100 lần (Lebedeva Golovkina 1993) Sự gia tăng hemoglobin tập trung xác định dịch nhầy sau tiếp xúc nghiên cứu coi khởi đầu phản ứng căng thẳng cá tiếp tục suốt thời gian tiếp xúc Sự giảm nồng độ hemoglobin chất nhầy cá chuyển vào nước kim loại tự xảy dần dần, hình dạng đường cong giảm tương tự cho tất kim loại Sự giảm hemoglobin tập trung chất nhầy phản ánh trình tìm thấy xảy cá sau tiếp xúc với chất độc hại có tính chất - kim loại nặng Việc tiếp xúc cá với kim loại gây thay đổi nồng độ protein với biên độ khác thời gian Cá dung dịch chì nitrat hiển thị theo hướng bắt đầu sản sinh glycoprotein nhầy tiết từ tế bào biểu bì thể, độ lớn phản ứng phòng vệ phụ thuộc vào loài cá (Coello Khan 1996) Nghiên cứu kính hiển vi điện tử cho thấy rối loạn đáng kể việc giải phóng chất nhầy vòng 24 h cá chép tiếp xúc với kim loại nặng Cá tiết nhiều chất nhầy chất thành phần hóa học khác so sánh với kiểm soát (Devitsina 2001) Sự phục hồi nồng độ protein cá tiếp xúc với kim loại nặng nghiên cứu diễn khác so với hemoglobin, hoàn toàn phần phục hồi cá đối chứng xảy vào cuối nghiên cứu Các giai đoạn khác phục hồi kết nối với hành động cụ thể mà kim loại nghiên cứu có cá Sự thay đổi mức độ pH thông số thảo luận trên, không kim loại nặng gây thay đổi đáng kể độ dày (khối lượng riêng) chất nhầy Mức độ thấp thông số thay đổi chúng không cho phép chức thay đổi thông số tính toán xác thảo luận Tuy nhiên, thay đổi xảy tổng nồng độ protein độ pH làm thay đổi thuộc tính chất nhầy Thay đổi cấu trúc dịch nhầy làm tăng tính thấm làm giảm chức bảo vệ Không có thay đổi đáng kể xác định xeton tập trung việc tiếp xúc với chất độc hại, ca không ăn gây gia tăng nồng độ keton (Lebedeva et al 2001) Việc giảm nồng độ keton đến mức tìm thấy chất nhầy cá chuyển giao; đó, tính toán tương quan tham số với yếu tố heliophysical Thành phần chất nhầy cá, với dịch sinh học khác, phản ánh thay đổi vật lý hợp lý sinh hóa xảy động vật (Natochin 1984, Lebedeva 1999) Những thay đổi thông số sinh hóa chất nhầy tìm thấy nghiên cứu tương tác trực tiếp chất độc với thành phần chất nhầy Tuy nhiên, có đặt ý tưởng liên quan dựa gợi ý sau đây: (I) Chất nhầy đưa loại bỏ khỏi da liên tục nên thành phần không (II) ngừng đổi Trong suốt thời gian tiếp xúc với chất độc cá kéo dài 24 h, sau tiếp xúc cá giữ nước kim đá tự giai đoạn (III) 21 ngày thời gian thông số bị biến đổi mức tiếp xúc trước Nồng độ chất độc hại sử dụng để tiếp xúc không gây thiệt hại cho da cá thay đổi đáng kể chức tế bào chất nhầy thành phần chất nhầy Dữ liệu chứng minh thay đổi thành phần sinh hóa chất nhầy phản ánh cố gắng tác dụng nước đá có trình trao đổi chất cá cho đá vào thể cá Nghiên cứu cho thấy trình đủ dài Sự biến đổi thông số sinh hóa cá chép xác định khoảng thời gian dài 20 lần so với thời gian phơi nhiễm (24 h) Cũng nên lưu ý thông số sinh hóa thay đổi khoảng thời gian sau tiếp xúc, với số mức độ kết nối với trình lọc kim loại nặng có cá Nồng độ nghiên cứu kim loại nặng thấp Tuy nhiên, theo Jezierska Witeska (2001), kim loại hấp thu nhanh chóng da vảy sau phản ứng chúng từ từ Kim loại xâm nhập vào da vảy không từ môi trường mà từ máu vàbề mặt chất nhày cách để kim loại thoát Những ảnh hưởng yếu tố heliophysical hệ sinh vật chưa nghiên cứu đầy đủ (Gulyajeva 1998, Shnol et al 1998) Các mối quan hệ cường độ đáng kể số thông số hoạt động mặt trời xạ vô tuyến tuôn làm biến đổi thông số sinh hóa giải thích biến động tiếp xúc chất nhầy kiểm soát cá đáp ứng với thay đổi yếu tố heliophysical Những nhịp điệu mối quan hệ mối tương quan tìm thấy kiểm soát cá phản ánh tình trạng sinh lý cá khỏe mạnh (nồng độ hemoglobin tương quan đáng kể với vết đen cường độ mặt trời xạ vô tuyến protein làm với nhiễu loạn từ trường) Trong đó, thay đổi tình trạng sinh lý cá tiếp xúc phản ánh mối tương quan nồng độ hemoglobin với cường độ dòng xạ vô tuyến số nhiễu loạn từ trường Những đặc thù phản ánh không đồng hóa nhịp điệu nội sinh so với kiểm soát cá Các liệu khẳng định cần thiết việc nghiên cứu ảnh hưởng kết hợp yếu tố cường độ thấp khác cá, đặc biệt nghiên cứu mô hình Độ lớn ảnh hưởng loại khác phụ thuộc vào yếu tố môi trường hóa học, vật lý, heliophysical sinh thái thấp Tuy nhiên, tổng hiệu ứng gây thay đổi đáng kể tình trạng sinh lý cá  ... Các thông số động học sinh hóa lớp niêm mạc (lớp chất nhày bên ngoài) cá chép tiếp xúc với mM nồng độ muối kim loại nặng (CuSO 4.5H2O, Pb (NO3)2 ZnSO4.7H2O) nghiên cứu Các thông số sinh hóa lớp. .. nặng, liên quan đến ảnh hưởng yếu tố Heliophysical Các trình trao đổi chất xảy cá phản ánh thay đổi thông số sinh hóa khác quan mô Yếu tố môi trường gây thay đổi lên lớp niêm mạc tạo thành rào... soát cá Các liệu khẳng định cần thiết việc nghiên cứu ảnh hưởng kết hợp yếu tố cường độ thấp khác cá, đặc biệt nghiên cứu mô hình Độ lớn ảnh hưởng loại khác phụ thuộc vào yếu tố môi trường hóa