ВМІСТ КСАНТОФІЛІВ В ОРГАНІЗМІ СТАВКОВИКА ЗВИЧАЙНОГО ЗА ДІЇ ІОНІВ ХРОМУ
DOI:
https://doi.org/10.35433/naturaljournal.3.2023.91-101Ключові слова:
прісноводні молюски, іони важких металів, каротиноїдні пігменти, окислювальний стрес, метаболічна адаптаціяАнотація
На сьогодні особливо гострою проблемою є забруднення природних вод іонами важких металів, наслідком впливу яких є порушення балансу ланцюгів живлення та в цілому екологічної рівноваги екосистеми. У зв’язку з цим, актуальними є дослідження відгуку біотичних компонентів гідроекосистеми на токсичну дію, що дозволить розширити уявлення про адаптивні механізми водних організмів та визначити чутливі тест-об’єкти та тест-функції для оцінки ступеня забруднення природних вод. Вивчено вплив іонів хрому(Cr3+ та Cr2O72-) в концентрації, що відповідала 0,5 та 2 ГДКрибогосп. на вміст ксантофілів у гемолімфі, гепатопанкреасі, мантії та нозі Lymnaea stagnalis, який є постійним компонентом більшості гідробіоценозів Житомирського Полісся. З’ясовано динаміку вмісту обговорюваних каротиноїдів за різної тривалості експозиції (2, 7, 14 та 21 доба) досліджуваних молюсків у токсичному середовищі. З’ясовано, що 48-годинна експозиція молюсків у розчинах іонів хрому (Cr3+ та Cr2O72-) незалежно від їх концентрації (0,5 та 2 ГДК) викликає збільшення вмісту ксантофілів у всіх досліджуваних органах і тканинах L. stagnalis в 2,45–3,23 раза (p ≤ 0,001), що вказує на розвиток миттєвої відповіді тварин на токсичну дію. Подальше пролонгування впливу іонів хрому (7, 14 та 21 доба) обумовило нелінійну органозалежну динаміку вмісту ксантофілів, що пов’язано із специфічністю дії іонів, тривалістю експозиції тварин в токсичних розчинах та метаболічними особливостями досліджуваних органів і тканин. Показано, що вміст ксантофілів в організмі L. stagnalis характеризується тканинно-органною специфікою. Мінімальні кількості обговорюваного каротиноїду зафіксовано у гемолімфі тварин, а максимальні показники значно варіювали між досліджуваними компонентами залежно від умов експерименту.
Посилання
Дудник С. В., Євтушенко М. Ю. Водна токсикологія: основні теоретичні положення та їхнє практичне застосування : монографія, Київ.: Вид-во Українського фітосоціологічного центру, 2013. 297 с.
Ситник Ю. М., Арсан О. М., Киричук Г. Є., Ляшенко А. В., Вітовецька Т. В. Вміст важких металів в органах та тканинах молюсків деяких водойм міської зони Києва. Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка. 2012. 51. С. 230–236.
Allaberdiyevich S. S. Quantitative Properties of Chemical Elements in the Body of Bivalves. Journal of Stress Physiology & Biochemistry. 2023. 19 (3). P. 72–78.
Aslam S., Yousafzai A. M. Chromium toxicity in fish: A review article. Journal of Entomology and Zoology Studies. 2017. 5 (3). P. 1483–1488.
Casas S., Gonzalez J. L., Andral B., Cossa D. Relation between metal concentration in water and metal content of marine mussels (Mytilus galloprovincialis): impact of physiology. Environ Toxicol Chem. 2008. 27. P.1543–1552. https://doi.org/10.1897/07-418.1.
Chaâbane M., Bejaoui S., Trabelsi W., Telahigue K., Chetoui I., Chalghaf M., Soudani N. The potential toxic effects of hexavalent chromium on oxidative stress biomarkers and fatty acids profile in soft tissues of Venus verrucosa. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2020. 196. 110562. https://doi: 10.1016/j.ecoenv.2020.110562.
Gigantone C. B., Sobremisana M. J., Trinidad L. C., Migo V. P. Impact of abandoned mining facility wastes on the aquatic ecosystem of the Mogpog river, Marinduque, Philippines. Journal of Health and Pollution. 2020. 10 (26). 200611.: https://doi.org/10.5696/2156-9614-10.26.200611.
Kyrychuk G. Y., Muzyka L. V. Peculiarities of the distribution of β-carotene in the organism of Lymnaea stagnalis under the influence of the ions of heavy metals.Hydrobiological Journal. 2016. 52 (5). P. 63–72. https://doi: 10.1615/HydrobJ.v52.i5.70.
Mahboob S. Environmental pollution of heavy metals as a cause of oxidative stress in fish: a review. Life Sci. J. 2013. 10. P. 336–347.
Martin H. D., Ruck C., Schmidt M., Sell S., Beutner S., Mayer B., Walsh R. Chemistry of carotenoid oxidation and free radical reactions. Pure and applied chemistry. 1999. 71 (12). P. 2253–2262. https://doi.org/10.1351/pac199971122253.
Mubiana V. K., Vercauteren K., Blust R. The influence of body size, condition index and tidal exposure on the variability in metal bioaccumulation in Mytilus edulis. Environ Poll. 2006. 144. P. 272–279. https://doi::10.1016/j.envpol.2005.12.017.
Olsson P. E, Kling P., Hogstrand C. Mechanisms of heavy metal accumulation and toxicity in fish. In: Metal metabolism in aquatic environments. Boston, MA: Springer US, 1998. P. 321–350.
Tan K., Zhang H., Lim L. S., Ma H., Li S., Zheng H. Roles of carotenoids in invertebrate immunology. Frontiers in Immunology. 2020. 10. 3041. https://doi: 10.3389/fimmu.2019.03041.
Valdés J., Guinez M., Castillo A., Vega S. E. Cu, Pb, and Zn content in sediments and benthic organisms from San Jorge Bay (northern Chile): Accumulation and biotransference in subtidal coastal systems. Ciencias Marinas. 2014. 40 (1). P. 45–58.:https://doi.org/10.7773/cm.v40i1.2318.
Wang K. S., Chiang K. Y., Tsai C. C., Sun C. J., Tsai C. C., Lin K. L. The effects of FeCl3 on the distribution of the heavy metals Cd, Cu, Cr, and Zn in a simulated multimetal incineration system. Environment International. 2001. 26 (4). P. 257–263. https://doi:10.1016/s0160-4120(00)00115-x.
Wang Y., Su H., Gu Y., Song X., Zhao J. Carcinogenicity of chromium and chemoprevention: a brief update. OncoTargets and therapy. 2017. 10. P. 4065–4079. https:// doi: 10.2147/OTT.S139262.
Yanovych D. O., Shvets T. M. Chromium in Hydroecosystems and its Impact on the Aquatic Biota (a Review). Hydrobiological Journal. 2017. 53 (4). P. 69–84. https://doi:10.1615/hydrobj.v53.i4.70.
Young A. J., Lowe G. L. Carotenoids – antioxidant properties. Antioxidants. 2018. 7 (2). 28. https://doi:10.3390/antiox7020028.
