Оценка токсичности мазута для икры двух видов морских рыб

И. И. Руднева

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

* e-mail: svg-41@mail.ru

Аннотация

Шельфовые зоны морей и океанов, характеризующиеся высокой биопродуктивностью, в наибольшей степени подвержены антропогенному загрязнению, включая нефтяное. Ранние онтогенетические стадии гидробионтов очень чувствительны к действию загрязнителей, приводящих к возникновению окислительного стресса и развитию последующих патологических процессов. Исследовали влияние мазута в концентрации 0.01 и 0.1 мл/л на активность антиоксидантных ферментов, являющихся маркерами окислительного стресса, у эмбрионов собачки-павлина Salaria pavo и бычка-кругляка Neogobius melanostomus на VI этапе развития. В качестве биомаркеров спектрофотометрическими методами исследовали активность ключевых антиоксидантных ферментов супероксиддисмутазы (СОД), каталазы (КАТ), пероксидазы (ПЕР) и глутатионредуктазы (ГР). Результаты позволили выявить токсичность мазута, что выразилось в изменении активности тестируемых ферментов в эмбрионах обоих видов рыб, свидетельствующем о развитии окислительного стресса у развивающихся зародышей, инкубированных в растворах токсиканта. Установлены характерные общие закономерности и особенности ответных реакций ферментов эмбрионов на интоксикацию мазутом, зависящие от морфологического строения икринок исследуемых видов. Икринка собачки-павлина имеет более толстую внешнюю оболочку, чем у бычка-кругляка, и, следовательно, она лучше защищена от внешних воздействий. Обсуждается возможность использования демерсальной икры донных рыб в качестве тест-объектов для оценки экологического состояния прибрежных акваторий при нефтяном загрязнении.

Ключевые слова

Черное море, мазут, загрязнение, эмбрионы рыб, биомаркеры, антиоксидантные ферменты

Благодарности

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ №18-44-920007 «Роль глобальных и локальных факторов в формировании ихтиопланктонных сообществ Черного моря». Автор выражает благодарность к. б. н. Т. Л. Чесалиной за разработку дизайна эксперимента.

Для цитирования

Руднева И. И. Оценка токсичности мазута для икры двух видов морских рыб // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2022. № 2. С. 118–127.

Rudneva, I.I., 2022. Assessment of Mazut Toxicity for Embryos of Two Sea Fish Species. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (2), pp. 118–127.

Список литературы

  1. Экотоксикологические исследования прибрежной черноморской ихтиофауны в районе Севастополя / ред. И. И. Руднева. М. : ГЕОС, 2016. 360 с.
  2. Мазманиди Н. Экология рыб Черного моря и нефть. Батуми : Аджара, 1997. 147 с.
  3. Кордзадзе А. А., Деметрашвили Д. И. Прогноз циркуляционных процессов и распространения нефтяного загрязнения в восточной части Черного моря на основе региональной комлексной модели // Морской гидрофизический журнал. 2015. № 1. С. 3–15.
  4. Ecological impacts of total petroleum hydrocarbons / S. Kuppusamy [et al.] // Total petroleum hydrocarbons. Cham : Springer, 2020. P. 95–138. doi:10.1007/978-3-030-24035-6
  5. Патин С. А. Морской нефтегазовый комплекс: источники и факторы экологического риска // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2015. № 4. С. 5–12.
  6. Human health risks from fish consumption following a catastrophic gas oil spill in the Chiquito River, Veracruz, Mexico / R. H. Adams [et al.] // Environmental Monitoring and Assessment. 2020. Vol. 192, iss. 12. 783. https://doi.org/10.1007/s10661-020-08742-z
  7. Environmental effects of the Deepwater Horizon oil spill: A review / J. Beyer [et al.] // Marine Pollution Bulletin. 2016. Vol. 110, iss. 1. P. 28–51. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2016.06.027
  8. Differences in biomarker and behavioral responses to native and chemically dispersed crude and refined fossil oils in zebrafish early life stages / S. Johann [et al.] // Science of The Total Environment. 2020. Vol. 709. 136174. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.136174
  9. Impact of crude oil and the dispersant Corexit™ EC9500A on capelin (Mallotus villosus) embryo development / J. Beirão [et al.] // Marine Environmental Research. 2019. Vol. 147. P. 90–100. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2019.04.004
  10. Combined effects of crude oil exposure and warming on eggs and larvae of an arctic forage / M. L. Bender [et al.] // Scientific Reports. 2021. Vol. 11. 8410. https://doi.org/10.1038/s41598-021-87932-2
  11. Toxic effects of fluridone on early developmental stages of Japanese Medaka (Oryzias latipes) / J. Jin [et al.] // Science of the Total Environment. 2020. Vol. 700. 134495. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134495
  12. Impacts of short-term salinity and turbidity stress on the embryonic stage of Red Sea bream Pagrus major / T. C. T. Phan [et al.] // Fisheries Science. 2020. Vol. 86, iss. 1. P. 119–125. https://doi.org/10.1007/s12562-019-01368-2
  13. A guide to toxicity assessment and monitoring effects at lower levels of biological organization following marine oil spills in European waters. – ICES / C. Martínez-Gómez [et al.] // ICES Journal of Marine Science, 2010. Vol. 67. P. 1105–1118. https://doi.org/10.1093/icesjms/fsq017
  14. Incardona J. P., Linbo T. L., Scholz N. L. Cardiac toxicity of 5-ring polycyclic aromatic hydrocarbons is differentially dependent on the aryl hydrocarbon receptor 2 isoform during zebrafish development // Toxicology and Applied Pharmacology. 2011. Vol. 257. P. 242–249. https://doi.org/10.1016/j.taap.2011.09.010
  15. Samuelsen A., Daewe U., Wettre C. Risk of oil contamination of fish eggs and larvae under different oceanic and weather conditions // ICES Journal of Marine Science. 2019. Vol. 76, iss. 6. P. 1902–1916. https://doi.org/10.1093/icesjms/fsz035
  16. Rudneva I. I. Biomarkers for stress in fish embryos and larvae. Boca Raton : CRC Press, 2013. 206 p. https://doi.org/10.1201/b15378
  17. First evidence of marine diesel effects on biomarker responses in the Icelandic scallops, Chlamys islandica / P. Geraudie [et al.] // Environmental Science and Pollution Research. 2016. Vol. 23. P. 16504–16512. https://doi.org/10.1007/s11356-016-6572-x
  18. Oxidative stress in shellfish Sinonovacula constricta exposed to the water accommodated fraction of zero sulfur diesel oil and pinghu crude oil / M. Jiang [et al.] // Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 2017. Vol. 73, iss. 2. P. 294–300. https://doi.org/10.1007/s00244-017-0391-z
  19. Дехник Т. В. Ихтиопланктон Черного моря. Киев : Наукова думка, 1973. 235 c.
  20. Чесалина Т. Л., Руднева И. И., Кузьминова Н. С. Токсическое действие соляра на молодь черноморской кефали-остроноса Liza saliens // Вопросы ихтиологии. 2000. Т. 40, № 3. С. 429–432.
  21. Rudneva I. I. Use of fish embryo biomarkers for the evaluation of mazut toxicity in marine environment // International Aquatic Research. 2019. Vol. 11, iss. 2. P. 147–157. https://doi.org/10.1007/s40071-019-0225-x
  22. Lushchak V. I., Storey K. B. Oxidative stress concept updated: Definitions, classifications, and regulatory pathways implicated // EXCLI Journal. 2021. Vol. 20. P. 956–967. https://doi.org/10.17179/excli2021-3596
  23. Monitoring biomarkers in fish (Lepidorhombus boscii and Callionymus lyra) from the northern Iberian shelf after the Prestige oil spill / C. Martínez-Gómez [et al.] // Marine Pollution Bulletine. 2006. Vol. 53, iss. 5–7. P. 305–314. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2006.03.010
  24. 0# Diesel water-accommodated fraction induced lipid homeostasis alteration in zebrafish embryos / X. Mu [et al.] // Environmental Pollution. 2018. Vol. 242. Part A. P. 952–961. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.07.055
  25. Multitissue molecular, genomic, and developmental effects of the deepwater horizon oil spill on resident gulf killifish (Fundulus grandis) / B. Dubansky [et al.] // Environmental Science and Technology. 2013. Vol. 47, iss. 10. P. 5074–5082 . https://doi.org/10.1021/es400458p

Текст статьи

Русскоязычная версия (PDF)

Англоязычная версия (PDF)