Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
Цель работы − изучить влияние присутствия ртути в корме на пищевое поведение карпа Cyprinuscarpio и эффекты периферически введенного серотонина на фоне повышенного уровня ртути. В первой серии опытов в корм рыб опытной и контрольной групп вносили мясной фарш с концентрацией Hg 0.17 и 0.001 или 0.09 и 0.001 мг/кг сырой массы соответственно. Во второй серии опытов за 1 ч до опыта рыбам контрольной (рыбы, не получавшие Hg) и опытной (рыбы, получавшие Hg) групп внутрибрюшинно или внутримышечно вводили 0.1 мл раствор гидрохлорида серотонина (5-НТ) в дозе 10 мкг/г массы тела (первый опыт). Во втором опыте рыбам контрольных групп, получавшим корм без ртути, внутрибрюшинно вводили 5-НТ или раствор Рингера, при этом рыбам опытных групп, получавшим корм, содержавшийHg, вводили 5-НТ. Наблюдения проводили на протяжении нескольких суток после инъекции 5-НТ. Показано, что наличие в корме Hg снижает эффекты 5-НТ на пищевое поведение рыб. Длительное потребление с кормом ртути уменьшает время, необходимое для достижения рыбами корма и увеличивает потребление корма (количество съеденных личинок хирономид за 3 минуты наблюдения). Серотонин (10 мкг/г массы тела), введенный внутрибрюшинно или внутримышечно, замедляет быстроту пищевой реакции, а также уменьшает потребление корма у рыб контрольной группы и в меньшей степени у рыб опытной группы, получавших корм, загрязнённый ртутью. Обсуждаются возможные механизмы влияния ртути и серотонина на пищевое поведение рыб.
1. Андреева Н.Г., Обухов Д.К. Эволюционная морфология нервной системы позвоночных. – СПб: Лань, 1999. – 381 с.
2. Гремячих В.А., Комов В.Т. Особенности накопления ртути в мышцах окуня // В сб.: Состояние экосистемы озера Неро в начале XXI века (Ред. В.И. Лазарева). – М.: Наука. 2008. – С. 263-275.
3. Касумян А.О. Воздействие химических загрязнителей на пищевое поведение и чувствительность рыб к пищевым стимулам // Вопросы ихтиологии. – 2001. – Т. 41. – № 1. – С. 82-95.
4. Комов В.Т., Степанова И.К. Ртутное загрязнение // В сб.: Экологические проблемы Верхней Волги (Ред. А.И. Копылов). – Ярославль: ЯГТУ. – 2001. – С. 239-243.
5. Коновалов Ю.Д. Реакция белоксинтезирующей системы рыб на наличие в их организме катионов ртути, кадмия, меди и цинка // Гидробиологический журнал. – 2001. – Т. 37. – № 1. – С. 95-105.
6. Кузьмина В.В. Физиолого-биохимические основы экзотрофии рыб. – М.: Наука, 2005. – 300 с.
7. Кузьмина В.В., Гарина Д.В. Влияние глюкозы, инсулина и адреналина на некоторые аспекты пищевого поведения рыб // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. –2001. – Т. 37. – № 1. – С. 116-120.
8. Кузьмина В.В.,Гарина Д.В. Влияние периферически введенного серотонина на пищевую и двигательную активность карпа Cyprinus carpio L. // Биология внутренних вод. – 2013. – №1. – С. 73-81.
9. Кузьмина В.В., Тарлева А.Ф., Гарина Д.В., Комов В.Т. Влияние метилртути, поступающей с кормом, на пищевое поведение и концентрацию серотонина в мозге сеголеток карпа Cyprinus carpio // Токсикологический вестник. – 2014. – № 2. –С. 46-50.
10. Немова Н.Н. Биохимические эффекты накопления ртути у рыб. – М.: Наука, 2005. – 164 с.
11. Столяр О.Б., Курант В.З., Хоменчук В.А., Грубинко В.В. Характеристка низкомолекулярных серосодержащих соединений гепатопанкреаса карпа при интоксикации медью и цинком // Гидробиологический журнал. – 2003. – Т. 39. – № 4. – С. 91-98.
12. Adams D.H., Sonne C., Basu N., Dietz R., Nam D-H., Leifsson P.S., Jensen A.L. Mercury contamination in spotted seatrout, Cynoscion nebulosus: An assessment of liver, kidney, blood, and nervous system health // Sci. Total Environ. – 2010. – Vol. 408. – P. 5808-5816.
13. Bernier N.J., Peter R.E. The hypothalamic – pituitary – interregnal axis and the control of food intake in teleost fish // Compar. Biochem. Physiol. – 2001. –Vol. 129B. – P. 639-644.
14. Berntssen M.H.G., Atland A., Handy R.D. Chronic dietary mercury exposure causes oxidative stress, brain lesions, and altered behaviour in Atlantic salmon (Salmo salar) parr //Aquat. Toxicol. –2003. – Vol. 65. –P. 55-72.
15. Caamaño-Tubío R.I., Pérez J., Ferreiro S., Aldegunde M. Peripheral serotonin dynamics in the rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) // Compar. Biochem. Physiol. – 2007. – Vol. 129C. – P. 245-255.
16. Grippo, M.A., Heath, A.G. The effect of mercury on the feeding behavior of fathead minnous (Pimephales promelas) // Ecotox. Environ. Safety. – 2003. – Vol. 55. – P. 187-198.
17. De Boeck, G., Nillson G.E., Elofsson U., Vlaeminck A., Blust R. Brain monoamine levels and energy status in common carp (Cyprinus carpio) after exposure to sublethal levels of copper // Aquatic Toxicol. – 1995. – Vol. 33. – P. 265-277.
18. De Pedro N. Pinillos M.L., Valenciano A.I., Alonso-Bedate M., Delgado M.J. Inhibitory effect of serotonin on feeding behavior in goldfish: Involvement of CRF // Peptides. – 1998. – Vol. 19. – No. 3. – P. 505-511.
19. Driscoll C.T., Mason R.P., Chan H.M., Jacob D.J., Pirrone N. Mercury as a global pollutant: Sources, pathways, and effects // Environ. Sci. Technol. – 2013. – Vol. 47. – P. 4967-4983.
20. Kuz’mina V.V. Effect of serotonin on exotrophy processes in fish// In: New Developments in Serotonin Research (Ed. Ming D. Li). – Hauppauge, USA: Nova Science Publ., 2015. – Сh. 5. – P. 89-122.
21. Lowry Ch. A., Moore F.L. Regulation of behavioral responses by corticotrophin-releasing factor // Gen. Compar. Endocrinol. – 2006. – Vol. 146. – P. 19-27.
22. McCarter J.A, Matheson A.T., Roch M., Olafson R. W., Buckley J.T.Chronic exposure of coho salmon (Oncorhynchus kisutch) to sublethal concentrations of copper: Distribution of copper between high-molecular-weight and low-molecular-weight proteins in liver cytosol and the possible role of metallothionein in detoxification // Compar. Biochem. Physiol. – 1982. – Vol. 72. – No 1. – P. 21-26.
23. McCarter J.A., Roch M. Hepatic metallothionein and resistance to copper in juvenile coho salmon (Oncorhynchus kisutch) // Compar. Biochem. Physiol. – 1983. – Vol. 74 C. – P. 133-138.
24. Muto N., Ren H-W., Hwang G-S., Tominaga S., Itoh N., Tanaka K. Induction of two major isoforms of metallothionein in crucian carp (Carassius cuvieri) by air-pumping stress, dexamethasone, and metals // Compar. Biochem. Physiol. – 1999. – Vol. 122 C. – Is. 1. – P. 75-82.
25. Paris-Palacios S., Biagianti-Risbourg S., Foley A., Vernet G. Metallothioneins in liver of Rutilus rutilus exposed to Cu2+. Analysis by metal summation, SH determination and spectrofluorimetry // Compar. Biochem. Physiol. – 2000. – Vol. 126 C. – Is. 2. – P. 113-122.
26. Perkins E. J., Griffin B., Hobbs M., Gollon J., Wolford L., Schlenk D. Sexual differences in mortality and sublethal stress in channel catfish following a 10 week exposure to copper sulfate // Aqut. Toxicol. – 1997. –Vol. 37. – No. 4. – P. 327-339.
27. Perrot V., Pastukhov M., Epov V., Soren S., Donard O., Amouroux D. Higher mass-independent isotope fractionation of methylmercury in the pelagic food web of lake Baikal (Russia) // Environ. Sci. Technol. – 2012. – Vol. 46. – P. 5902-5911.
28. RubioV.C., Sanchez-Vazquez F.J., Madrid J.A. Oral serotonin administration affects the quantity and the quality of macronutrients selection in European see bass Dicentrarchus labrax L. // Physiol. Behavior. – 2006. – Vol. 87. – P. 7-15.
29. Tsai C.L., Jang T.H., Wang L.H. Effects of mercury on serotonin concentration in the brain of tilapia, Oreochromis mossambicus // Neurosci Lett. – 1995. – Vol. 194. – No. 3. – P. 208-211.
30. Sandheinrich M.B., Atchison G.J. Sublethal copper effects on bluegill, Lepomis macrochiris, foraging behaviour // Can. J. Fish. Aquat. Sci. – 1989. – Vol. 46. – P. 1977-1985.
31. Scheuhammer A.M., Meyer M.W., Sandheinrich M.B., Murray M.W. Effects of Environmental Methylmercury on the Health of Wild Birds, Mammals, and Fish // AMBIO J. Human Environ. – 2007. – Vol. 36. – No. 1. – P. 12-19.
32. Wiener J. G.Mercury exposed: Advances in environmental analysis and ecotoxicology of a highly toxic metal // Environ. Toxicol. Chem. – 2013. – Vol. 32. – No 10. – P. 2175-2178.
33. Weis J.S., Khan A.A.Effects of mercury on the feeding behavior of the mummichog Fundulus heteroclitus from a polluted habitat // Mar. Environ. Res. – 1990. – Vol. 30. –No. 4. – P. 243-249.