Биохимические аспекты влияния окислительно-восстановительных факторов среды на рыб

• Автор: Иванеха, Елена Викторовна
• Шифр специальности: 03.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 100 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ
ВОДНОЙ СРЕДЫ И ИХ РОЛЬ В ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ
(обзор литературы)
Глава II. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Глава III. ВЛИЯНИЕ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА НА ФИЗИОЛОГОБИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РЫБ
1. Влияние перекиси водорода на гематологические показатели карпов
2. Влияние перекиси водорода на уровень перекисного окисления липидов в тканях карпов и содержание цитохрома Р-450 в гепатопанкреасе
Глава IV. ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА ДЛЯ ОЧИСТКИ
ВОДЫ ОТ НИТРИТОВ И ЕГО ПОСЛЕДСТВИЯ
1. Эффективность окисления нитритов перекисью водорода
2. Влияние нитритов и перекиси водорода на гематологические показатели рыб
3. Влияние нитратов на гематологические показатели

Глава V. ВЛИЯНИЕ СУЛЬФИДОВ НА КАРПОВ И СПОСОБ ЕГО
УСТРАНЕНИЯ
1. Влияние сульфидов на поведение и гематологические показатели карпов
2. Эффективность окисления сульфидов перекисью водорода
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Наиболее безопасные для окружающей среды методы очистки воды связаны с применением экологически “чистых” окислителей -перекиси водорода и озона, которые являются природными соединениями и не загрязняют воду побочными высокотоксичными продуктами восстановления. В рыбоводстве эти окислители можно применять не только для очистки и дезинфекции воды, но и для лечебнопрофилактической обработки рыб, обеззараживания рыбоводного оборудования и инвентаря (Colberg, Lingg, 1978; Сапожников, 1991; Мирзоева, 1995; Mitchell, Collins, 1997). Перекись водорода обладает рядом технологических преимуществ по сравнению с озоном (Бе-ренблит, 1984; Селюков, Тринко, 1988), а также на 3 порядка меньшей токсичностью для рыб, чем озон (Метелев и др., 1971).
Перекись водорода не является чужеродным соединением для гидробионтов. Перекись водорода образуется в клетках живых организмов; физиологические концентрации перекиси водорода нетоксичны и необходимы для некоторых биохимических процессов (Лукьянова и др., 1982). Содержание перекиси водорода в водоемах достигает 200 мкг/л, в основном не превышая 3-10'6 М, или 102 мкг/л (Синельников, 1980; Штамм, 1988).
Однако вопрос о возможности применения перекиси водорода в рыбоводстве остается открытым. С одной стороны, именно высокая окисляющая способность перекиси водорода позволяет использовать ее в зарубежной практике очистки сточных вод от большого числа загрязняющих веществ (Селюков, Тринко, 1988). Начатые в начале 90-х гг. исследования американских ученых к настоящему времени доказали, что этот окислитель очень перспективен как эффективный фунгицид, бактерицид и паразитоцид для применения при содержании рыбы в емкостях и при транспортировке (Mitchell, Collins, 1997). С дру-

гой стороны, высокая эффективность перекиси водорода как окислителя при высоких концентрациях может оказаться неблагоприятной для рыб. Есть данные, что перекись водорода вызывает лизис эритроцитов, конверсию гемоглобина в метгемоглобин (Лукьянова и др., 1982; Мецлер, 1980), окислительную деградацию гемоглобина (Mills, 1957; Пак и др., 1986), а также окисление сульфгидрильных соединений и метионильных групп белков, ингибирование некоторых ферментов, инициацию свободнорадикальных процессов перекисного окисления полиненасыщенных жирных кислот и разрушение цитохрома Р-450 (Владимиров, Арчаков, 1972; Фридович, 1979). Эти результаты получены в основном на изолированных клетках или органах теплокровных животных.
Влиянию перекиси водорода на гидробионтов, в том числе и на рыб, посвящены единичные работы. Так, при лечебнопрофилактическом применении перекиси водорода учитывалась только выживаемость рыб (Mitchell, Collins, 1997). В двух отечественных работах установлены концентрации перекиси водорода, при которых появляются изменения в эритропоэзе сеголетков карпа, гематомы на жабрах у личинок вьюна, повышается уровень свободнорадикальных процессов в тканях личинок (Верещагин, 1988), снижается электрическая активность обонятельной луковицы рыб (Каплан и др., 1986).
Для комплексной оценки методов детоксикации и дезинфекции воды с помощью перекиси водорода этого недостаточно. Отсутствуют данные о влиянии перекиси водорода на наиболее чувствительные к действию окислителей физиолого-биохимические показатели рыб.
Кроме того, недостаточно исследованы возможности использования перекиси водорода для очистки воды от токсичных для рыб нитритов и сульфидов. Нитриты являются одним из основных токсич-

держащих летучих соединений, важных для дальнейших процессов химической эволюции (Raulin, Toupans, 1977).
Сероводород и сульфиды очень токсичны для рыб и менее токсичны для других гидробионтов (Метелев и др., 1971; Oseid, Smith, 1974, 1974; Smith et al., 1976; Reynolds, Haines, 1980). При остром отравлении y рыб снижается частота дыхания, дыхательные движения становятся аритмичными. Наиболее четко выраженными показателями отрицательного влияния сероводорода при хроническом воздействии были рост и скорость размножения рыб (Смит, 1979). Безопасные концентрации сероводорода, обеспечивающие выживаемость рыб на всех стадиях развития и рост на ранних стадиях, находятся на уровне 2-4 мкг/л. Токсичность сероводорода повышается при повышении температуры, снижается при повышении pH, зависит от возраста и вида рыбы и проявляется в диапазоне концентраций 10-500 мкг/л. Т.о., уровни как остро-, так и хронически токсичных для рыб концентраций сероводорода оказываются намного ниже концентраций этого восстановителя, обычно обнаруживаемых в загрязненных водоемах (Смит, 1979).
Механизм токсичности сульфидов неясен; сульфиды действуют на клеточное дыхание, видимо, угнетая способность тканей утилизировать кислород. Ядовитой формой сульфидов является недиссции-рованный сероводород, концентрация которого в суммарных сульфидах зависит от pH и снижается от 99% при pH 5,0 до 1% при pH 9,0. При pH меньше 6,0 сероводород легко проникает в живую клетку (Метелев и др., 1971). Сероводород - высокотоксичное соединение, так как способен блокировать цитохром-с-оксидазную систему и гемоглобин; аэробные организмы обычно погибают уже при микромолярных концентрациях гидросульфида в окружающей среде (Хочачка, Соме-ро, 1988). Механизм действия сульфидов на организм рыб сходен с