ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НИТРАТОВ И НИТРИТОВ НА ЭМБРИОГЕНЕЗ DANIO RERIO
DOI:
https://doi.org/10.26577/eb.2023.v96.i3.012Ключевые слова:
экология, зебрафиш, нитраты, нитриты, эмбриотоксичность, тератогенность, гистоструктураАннотация
Повышение уровня загрязнения окружающей среды под воздействием различных опасных факторов и антропогенной нагрузки осложняет и снижает стабильное экологическое состояние природных ресурсов Казахстана. По данным бюллетеня РК о состоянии окружающей среды в первом полугодии 2022 года содержание нитрат- и нитрит-ионов кальция и натрия в водоемах увеличилось соответственно на 13,5 и на 7,5%, то есть фактическая их концентрация превысила фоновый уровень. При этом установлено, что уровень нитрат- и нитрит-ионов превышен не только в водоемах, но и в атмосферном воздухе и почве РК. Помимо этого наблюдалось снижение биоразнообразия и численности гидробионтов в исследованных водоемах, возможно, связанные с нитрат-нитритным загрязнением и токсическим влиянием на молодь. Поэтому целью данного исследования явилось изучение влияния нитратов и нитритов на эмбриогенез Danio Rerio. Выбор данного объекта по сравнению с другими тест-объектами обусловлен более низкими расходами на содержание, быстрым протеканием стадий эмбриогенеза, прозрачностью и относительно небольшим размером эмбрионов для успешного визуального наблюдения. На основании полученных нами результатов установлено эмбриотоксическое и тератогенное действие нитрата кальция и нитрита натрия, приводящее, в конечном счете, к гибели рыб. Показано, что воздействия нитрата кальция и нитрита натрия в концентрации 1, 10 и 100 ПДК вызывают дозозависимую смертность эмбрионов. Причем при воздействия нитрита натрия в большей степени. У выживших личинок обнаруживались тератогенные нарушения в виде отека желточного мешка и перикарда сердца, искривления скелета и асимметрии тела, отека сетчатки глаза и неправильного формирования органов ротовой полости. Полученные данные имеют теоретическое и практическое значение в области экологии, экотоксикологии и в сфере сохранения биоразнообразия гидробионтов. Они в известной степени расширяют знания о токсическом действии широкораспространенных в природе поллютантов – нитратов и нитритов, а также подтверждают факт необходимости использования эмбрионов и личинок Danio Rerio в качестве тест-объектов при биоиндикации загрязненных водоемов.
Библиографические ссылки
Acute aquatic toxicity: Zebrafish Embryo Acute Toxicity Test (ZFET), OECD. – Electron. Data. - Mode of access: https://joint-research-centre.ec.europa.eu/
Avdesh A. Regular Care and Maintenance of a Zebrafish (Danio rerio) Laboratory: An Introduction, J Vis Exp. – 2012. –Vol. 69.
Bioindication and biotesting in environmental protection: textbook / SPbGTURP. - St. Petersburg. – 2012. – P. 67.
Ellett F. and Lieschke G.J. Zebrafish as a model for vertebrate hematopoiesis, Australia. – 2010. – Vol. 10. – P. 563–570.
European Food Safety Authority (EFSA) rules on competing interest management. – 2017.
Keshari V., Adeeb B., Simmons A. E., Simmons T. W., Diep C. Q. Zebrafish as a Model to Assess the Teratogenic Potential of Nitrite. – 2016. № 108. – P. 5.
National report on the state of the environment and on the use of natural resources. Status of water resources of the republic of Kazakhstan. – 2016. – P. 10.
National report on the state of the environment and the use of natural resources in the Republic of Kazakhstan for 2021. – P. 14.
Nemade K., Attarde S. Development and validation of UV spectrophotometric method for simultaneous estimation of nitrate and nitrite in water, soil, drug and vegetable samples, International Journal of Advanced Chemistry. – 2014. – Vol. 2. – P. 74-79.
Newsletter on the state of the environment of the Republic of Kazakhstan, September. – 2022. – P. 13-21.
Newsletter on the state of the environment of the Republic of Kazakhstan, September. – 2021. – P. 12-16.
Newsletter on the state of the environment of the Republic of Kazakhstan, June. – 2022. – P. 11-16.
Nizhnevart Publishing House. state un-ta. Biotesting as a modern method for assessing the toxicity of natural and waste waters: Monograph. – Nizhnevartovsk.– 2013. – P. 119.
Order of the Chairman of the Water Resources Committee of the Ministry of Agriculture of the Republic of Kazakhstan. Registered with the Ministry of Justice of the Republic of Kazakhstan on December 13. – 2016. № 14513.
Scientists from the Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR) (2015) Agency for Toxic Substances and Disease Registry: Nitrate/Nitrite Toxicity, September. – 2015. – P. 3-16.
Simmons A.E., Karimi I., Talwar M. and Simmons T.W. Effects of Nitrite on Development of Embryos and Early Larval Stages of the Zebrafish (Danio rerio). – 2012. – Vol. 9, № 4
Simonetti R.B., Marques L.S., Streit Jr D.P., Oberst E.R. Zebrafish (Danio rerio): the future of animal model in biomedical research. – 2015. – Vol. 9.
Sobanska M., Scholz S., Nyman A., Cesnaitis R., Gutierrez Alonso S., Kluver N., Kuhne R., Tyle H., Knecht J., Dang Z., Lundbergh I., Carlon C. and De Coena W. Applicability of the Fish Embryo Acute Toxicity (FET), Test (OECD) in the Regulatory Context of Registration, Evaluation, Authorisation, and Restriction of Chemicals (REACH), Environmental Toxicology and Chemistry. – 2018. - Vol 37. № 3. – P. 657–670.
Strong R., Martin F. L., Jones K. C., Shore R. F. & Halsall C. J. Subtle effects of environmental stress observed in the early life stages of the Common frog, Rana temporaria. – 2017. № 44438.
The danger of nitrates and nitrites. – Electron. Data. – Access mode: https://alfafiltr.com/opasnost-nitratov-i-nitritov.html
Tlenshieva, A.M., Witeska M., Shalakhmetova, T.M. Genotoxic and histopathological effects of the Ili River (Kazakhstan) water pollution on the grass carp (Ctenopharyngodon idella), Environmental Pollutants and Bioavailability. – 2022. – P. 297-307.
U.S. Agency for Toxic Substances and Diseases Registry. "Case Studies in Environmental Medicine: Nitrate/Nitrite Toxicity" ATSDR, Division of Toxicology and Human Health Sciences, Atlanta, GA. – 2001.
World Health Organization. "International Program on Chemical Safety, Environmental Health Criteria 5: Nitrates, Nitrites, and N-Nitroso Compounds". – 2006.
World Health Organization. Guidelines for drinking-water quality. Addendum to Vol. 2. Health criteria and other supporting information. – 2003. – Vol. 2. – P. 313-320.
World of tails and poisoning of aquarium fish. – 2019. - Electron. Data. – Access mode: https://www.hvoost.ru/mirhvostatyh/articles/otravleniya_akvariumnykh_rybok/
Zhukova A.A., Mastitsky S.E. Bioindication of the quality of the natural environment, Minsk: BGU. – 2014. – P. 112.
