Сравнение микроэлементного состава кеты Oncorhynchus keta Walbaum, 1792 из Японского и Охотского морей

Определено содержание микроэлементов (железа, цинка, меди, никеля, свинца и кадмия) в наиболее востребованном на потребительском рынке виде тихоокеанских лососей — кете Oncorhynchus keta, являющейся в российских водах вторым по объёму вылова объектом (после горбуши O. gorbuscha). Концентрации металлов в органах и тканях рыб (мышечная ткань, печень, гонады) определены атомно-абсорбционным методом на спектрофотометре Shimadzu AA-6800 на пламенном и беспламенном атомизаторах из минерализатов проб, полученных при разложении навесок концентрированной HNO3 марки ОСЧ в комплексе MARS 6, с использованием стандартных образцов с известными концентрациями. Статистическая обработка данных выполнена в программе SPSS Statistics 21. Половозрелые особи кеты (по 5 экз. самцов и самок в каждом месте сбора) отобраны осенью 2018 г. в садках-накопителях лососевых рыбоводных заводов на реках Фирсовка (юго-восток Сахалина, зал. Терпения) и Рейдовая (о-в Итуруп, Курильские острова), а также в октябре 2019 г. в садках для выдерживания производителей на р. Пойма (юго-запад Приморья, Японское море). От всех особей отдельно взяты пробы мышечной ткани, печени и гонад. Определяемые элементы чётко разделились по величинам концентраций на две группы в зависимости от места сбора проб: Cd и Pb преобладали в органах и тканях кеты из Сахалино-Курильского региона Охотского моря, а Fe, Zn, Cu и Ni — в япономорских рыбах. Причиной контрастного распределения тяжёлых металлов в органах и тканях рыб являются, очевидно, геохимические условия среды, формируемые в акваториях нагула и миграционных путей лососей. Если в практически замкнутом Японском море, слабо связанном с Тихим океаном малочисленными мелководными проливами, водная среда находится под сильным воздействием антропогенных, техногенных и терригенных факторов (хозяйственно-бытовых и промышленных стоков, поверхностных смывов с прибрежных территорий, сжигания судами углеводородного топлива), то в Сахалино-Курильском бассейне она испытывает влияние природных явлений — надводного и подводного вулканизма и поствулканизма Курильских островов, а также апвеллингов, выносящих из глубин Курило-Камчатской впадины в поверхностный слой практически весь набор химических элементов периодической системы Д. И. Менделеева. При этом Pb, обладающий высокой способностью к сорбции, задерживается на любых взвешенных частицах (как живых, так и неживых) и поступает в организмы рыб с пищей. Распределение микроэлементов по органам и тканям кеты существенно различается: в мышечной ткани зарегистрированы наименьшие концентрации металлов независимо от мéста вылова, а печень характеризуется повышенными уровнями всех, кроме Ni, металлов, причём в печени япономорских рыб определены самые высокие концентрации Fe, Zn и Cu. Для распределения металлов в гонадах рыб характерна своя специфика, особенно ярко проявившаяся в приморских лососях. Так, в гонадах самок преобладали как Fe, так и Zn, но особенно Cu: концентрация меди в гонадах самок кеты из р. Пойма была такой же, как в печени. Гонады самок япономорской кеты имели наибольшие концентрации Ni, хотя гонады самцов тоже отличались высоким, пусть и очень изменчивым, содержанием этого элемента. Что касается Pb и Cd, наиболее токсичных и контролируемых санитарными службами элементов (их количество по техническим причинам нам удалось определить только в охотоморских рыбах), то в их распределении по органам и тканям отмечена хорошо известная картина: максимальная концентрация выявлена в печени рыб. При этом содержание Pb превосходило санитарную норму лишь в отдельных особях, пришедших на нерест в р. Фирсовка на юго-востоке Сахалина; по Cd превышение ПДК в печени всех сахалинских рыб составляло 2,5–4,0 раза, а для всех курильских рыб — 2,1–5,0 раз.

Аннотация (alternative)

Content of trace elements (iron, zinc, copper, nickel, lead, and cadmium) was determined in the most popular species of Pacific salmon on the consumer market – chum salmon Oncorhynchus keta, which is the second largest catch in Russian waters (after pink salmon O. gorbuscha). Metal content in fish organs and tissues (muscle tissue, liver, and gonads) was determined by the atomic absorption method using a Shimadzu AA-6800 spectrophotometer in flame and flameless atomizers from sample extracts; the latter ones were obtained by decomposition of weighed portions of concentrated HNO3 (high purity) in a MARS 6 complex using standard samples with known concentrations. The data was statistically processed in SPSS Statistics 21. Sexually mature individuals of chum salmon (five specimens of males and females on each spot) were sampled in autumn 2018 in storage cages of salmon hatcheries on the Firsovka River (southeastern Sakhalin, Gulf of Patience) and Reidovaya River (Iturup Island, Kuril Islands), as well as in October 2019 in breeder holding cages on the Poima River (southwestern Primorye, the Sea of Japan). Muscle tissue, liver, and gonads were sampled from every individual. The elements determined were clearly divided according to content values into two groups depending on the sampling spot: Cd and Pb prevailed in organs and tissues of chum salmon from the Sakhalin-Kuril Region of the Sea of Okhotsk, whereas Fe, Zn, Cu, and Ni prevailed in the Sea of Japan fish. The reason for heavy metal contrasting distribution in fish organs and tissues is obviously environmental geochemical conditions formed in salmon feeding areas and on migration routes. In the Sea of Japan, practically enclosed, poorly connected with the Pacific Ocean by several shallow straits, the aquatic environment is under significant anthropogenic, technogenic, and terrigenous load (household and industrial drains, surface washing from coastal areas, and combustion of hydrocarbon fuel by ships). In the Sakhalin-Kuril basin, it is affected by natural phenomena: surface and underwater volcanism and post-volcanism of the Kuril Islands, as well as upwellings, which carry from the depths of the Kuril–Kamchatka Trench into the surface layer practically the entire set of chemical elements of the Mendeleev’s periodic table. At the same time, Pb, with its unusually high sorbability, is retained on any suspended particles, both living and non-living, and enters fish organisms with food. The distribution of trace elements over chum salmon organs and tissues differs significantly. Specifically, in fish muscle tissues, the lowest metal content is observed, regardless of the catch spot. The liver is characterized by increased levels of all metals, except for Ni, with the highest Fe, Zn, and Cu content recorded in the Sea of Japan fish liver. The distribution of metals in fish gonads is characterized by its own specificity, with very clear manifestation in coastal salmon. Thus, in female gonads, Fe, Zn, and especially Cu predominated: Cu content in female gonads from the Poima River was the same as in liver. Female gonads of the Sea of Japan chum salmon had the highest Ni concentration, although male gonads were characterized by a high, albeit very variable, content of this element as well. As for Pb and Cd, the most toxic elements monitored by sanitary services (for technical reasons, we determined their amount in the Sea of Okhotsk fish only), a well-known pattern was observed in their distribution in organs and tissues: maximum content was found in fish liver. Pb content exceeded the sanitary standard only in some individuals that came to spawn in the Firsovka River in the southeastern Sakhalin. Cd concentration in Sakhalin fish liver was 2.5–4.0 times higher than threshold limit value, and in Kuril fish liver, 2.1–5.0 times higher.

Ключевые слова

тихоокеанские лососи, кета, Сахалино-Курильский регион, Охотское море, Приморский край, Японское море, микроэлементы

Библиографическое описание

Христофорова Н. К., Литвиненко А. В., Цыганков В. Ю., Ковальчук М. В. Сравнение микроэлементного состава кеты Oncorhynchus keta Walbaum, 1792 из Японского и Охотского морей // Морской биологический журнал. - 2021. - Т. 6, № 4. - С. 92-104. https://doi.org/0.21072/mbj.2021.06.4.08

URI

https://repository.marine-research.ru/handle/299011/10830

DOI

0.21072/mbj.2021.06.4.08

Коллекции

Морской биологический журнал. - 2021. - Т. 6, № 4

Полная информация о материале