Біологія тварин

ВПЛИВ ХЛОРПІРИФОСУ НА ДЕЯКІ ФІЗІОЛОГО-БІОХІМІЧНІ ПОКАЗНИКИ РИБ DANIO RERIO

В. В. Довганюк, В. П. Росаловський, Ю. Т. Салига

Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Інститут біології тварин НААН,
вул. В. Стуса, 38, м. Львів, 79034, Україна

У роботі досліджено окремі фізіолого-біохімічні показники риб Danio rerio за умов їх токсичного ураження хлорпірифосом ― однією з широковідомих фосфорорганічних сполук, яка є діючою речовиною багатьох пестицидів.

Дослідження проведені на дорослих рибах Danio rerio з середньою масою 0,6 г по 10 особин у групі. Для визначення показників токсичності хлорпірифосу (ХПФ) експериментальні групи риб поміщали в акваріуми об’ємом 5 л на 96 год з водою, до якої вносили ХПФ у діапазоні концентрацій 0,375–2 мг/л. Біохімічні дослідження проводили у плазмі крові, яку відбирали у риб за різних доз і тривалості дії ксенобіотика.

Визначено параметри гострої токсичності хлорпірифосу для риб Danio rerio при внесенні його в акваріумну воду. За тривалості експерименту 96 год максимальна концентрація хлорпірифосу, при якій не було загибелі риб Danio rerio, становила 0,375 мг/л, абсолютна смертельна концентрація ― 2 мг/л, напівлетальна концентрація (LС₅₀) ― 1,23 мг/л.

Інтоксикація риб Danio rerio за обраних доз та тривалості дії хлорпірифосу супроводжується зниженням холінестеразної активності плазми крові. За дії хлорпірифосу в дозі 1 мг/л на 16,5 % (P<0,05) зростає кількість гемолізованих еритроцитів; це може свідчити про виникнення структурних пошкоджень білково-ліпідного матриксу їх мембран. Водночас тривалість гемолізу еритроцитів риб дослідних груп, порівняно з контрольними, не зазнає вірогідних змін.

Отримані результати доводять ефективність застосування риб Danio rerio як біологічної моделі для токсикологічних досліджень фосфорорганічних сполук, зокрема хлорпірифосу.

Ключові слова: ХЛОРПІРИФОС, DANIO RERIO, ОТРУЄННЯ, ХОЛІНЕСТЕРАЗА, КРОВ

1. Ambali S. F., Ayo J. O., Ojo S. A., Esievo K. A. N. Vitamin E protects Wistar rats from chlorpyrifos-induced increase in erythrocyte osmotic fragility. Food and Chemical Toxicology, 2010, vol. 48, issue 12, pp. 3477–3480. https://doi.org/10.1016/j.fct.2010.09.026
2. Babaei F., Ramalingam R., Tavendale A., Liang Y., Yan L. S. K., Ajuh P., Cheng S. H., Lam Y. W. Novel blood collection method allows plasma proteome analysis from single zebrafish. Journal of Proteome Research, 2013, vol. 12, issue 4, pp. 1580–1590. https://doi.org/10.1021/pr3009226
3. Burke R. D., Todd S. W., Lumsden E., Mullins R. J., Mamczarz J., Fawcett W. P., Gullapalli R. P., Randall W. R., Pereira E. F. R., Albuquerque E. X. Developmental neurotoxicity of the organophosphorus insecticide chlorpyrifos: from clinical findings to preclinical models and potential mechanisms. Journal of Neurochemistry, 2017, vol. 142, issue S2, pp. 162–177. https://doi.org/10.1111/jnc.14077
4. Cao F., Souders C. L. II, Li P., Pang S., Qiu L., Martyniuk C. J. Biological impacts of organophosphates chlorpyrifos and diazinon on development, mitochondrial bioenergetics, and locomotor activity in zebrafish (Danio rerio). Neurotoxicology and Teratology, 2018, vol. 70, pp. 18–27. https://doi.org/10.1016/j.ntt.2018.10.001
5. Dudok K., Starykovych L., Rechytsky O., Shkavolyak A., Sybirna N. Role of pyrrolopyrimidinedions derivatives in the regulation of hemoglobin physical and chemical characteristics and human blood antioxidant enzymes activity in vitro. Visnyk of the Lviv University. Biology Series, 2012, issue 60, pp. 126–136. Available at: http://prima.lnu.edu.ua/faculty/biologh/wis/60/2/13/13.pdf (in Ukrainian)
6. Hertz-Picciotto I., Sass J. B, Engel S., Bennett D. H., Bradman A., Eskenazi B., Lanphear B., Whyatt R. Organophosphate exposures during pregnancy and child neurodevelopment: Recommendations for essential policy reforms. PLoS Medicine, 2018, vol. 15, issue 10, p. e1002671. https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1002671
7. Karpyshchenko A. I. Medical laboratory technologies. Saint Petersburg, Intermedica, 2002, vol. 1, pp. 45–46. (in Russian)
8. Kotsumbas I. Ya., Malyk O. G., Patereha I. P. Preclinical research of veterinary medicinal products. Ed. by I. Ya. Kotsumbas. Lviv, Triada plus, 2006, 360 p. (in Ukrainian)
9. Shontz E. C., Souders C. L. II, Schmidt J. T., Martyniuk C. J. Domperidone upregulates dopamine receptor expression and stimulates locomotor activity in larval zebrafish (Danio rerio). Genes, Brain and Behavior, 2018, vol. 17, issue 4, p. e12460. https://doi.org/10.1111/gbb.12460
10. Terskov I. A., Guitelzon M. I. Erythrograms as a method of clinical reserch of blood. Krasnoyarsk, Sib. dep. USSR Academy of Sciences, 1959, 246 p. (in Russian)
11. Uchendu C., Ambali S. F., Ayo J. O., Esievo K. A. N., Umosen A. J. Erythrocyte osmotic fragility and lipid peroxidation following chronic co-exposure of rats to chlorpyrifos and deltamethrin, and the beneficial effect of alpha-lipoic acid. Toxicology Reports, 2014, vol. 12, pp. 373–378. https://doi.org/10.1016/j.toxrep.2014.07.002
12. Vlizlo V. V., Salyha Yu. T. Problems of biological safety of pesticide use in Ukraine. Visnyk of Agrarian Science, 2012, vol. 1, pp. 24–27. Available at: http://agrovisnyk.com/oldpdf/visnyk_01_2012.pdf (in Ukrainian)
13. Wang X., Shen M., Zhou J., Jin Y. Chlorpyrifos disturbs hepatic metabolism associated with oxidative stress and gut microbiota dysbiosis in adult zebrafish. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology, 2019, vol. 216, pp. 19–28. https://doi.org/10.1016/j.cbpc.2018.11.010
14. Watts M. Chlorpyrifos as a possible global POP. Pesticide Action Network North America, 2012, 34 p.
15. Zhang J., Liu L., Ren L., Feng W., Lv P., Wu W., Yan Y. The single and joint toxicity effects of chlorpyrifos and beta-cypermethrin in zebrafish (Danio rerio) early life stages. Journal of Hazardous Materials, 2017, vol. 334, pp. 121–131. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2017.03.055

Завантажити повний текст статті у форматі PDF