Определение методом жидкостной хроматографии остаточных количеств пестицидов в мясе рыб-гуппи в условиях эксперимента

Определение методом жидкостной хроматографии остаточных количеств пестицидов в мясе рыб-гуппи в условиях эксперимента

Государственная политика, направленная на создание основ биологической безопасности Казахстана, передовая концепция здорового питания населения страны предусматривают совершенствование нормативно-методической базы государственного надзора за качеством сырья и продуктов животного происхождения. Практические результаты в указанной области могут быть достигнуты при неукоснительном соблюдении и научно-обоснованной реализации ветеринарносанитарных требований к животноводческой продукции, основанных на современных методах, обеспечивающих научное сопровождение получения высококачественного животноводческого сырья и биологически полноценных продуктов питания.

Обеспечение населения продовольствием и здоровое питание — важная и актуальная задача государственного значения. Без ее решения невозможна социальная стабильность общества и здоровье населения. За последние годы в стране в связи с изменением характера отечественного рынка приняты меры по интеграции казахстанской экономики в мировую. При решении этой важной государственной задачи учитываются требования экологического и санитарного контроля, возложенного на Казахстан странами — участницами Всемирной торговой организации. Стремительный рост потребления продукции агропромышленного комплекса требует увеличения производительности и снижения себестоимости продукции, которые достигаются за счет рационального применения гербицидов, инсектицидов, фунгицидов (в растениеводстве, ветеринарии и медицине).

Отечественные производители сельскохозяйственной продукции, использующие в соответствии со своим технологическим регламентом пестициды, обязаны гарантировать безопасность полученной продукции для здоровья населения. Остаточное содержание этих потенциально опасных химических соединений в готовой продукции не должно быть выше предельно допустимых уровней, определенных нормативной документацией.

Пестициды — собирательное название химических средств защиты растений от болезней, вредителей и сорняков, а также регуляторов роста и других веществ, используемых для борьбы с вредными организмами. В сельском и лесном хозяйствах применяется широкий ассортимент пестицидов, совершенствуются формы и методы их внесения [1].

Для гидробионтов наиболее опасны препараты, которые вносятся непосредственно в водоемы или используются для обработки прибрежных зон: альгициды, некоторые гербициды, моллюскоциды, ихтиоциды, средства борьбы с водными стадиями кровососущих насекомых. Промежуточное положение занимают средства, применяемые в рисоводстве и орошаемом земледелии, а также для мелиорации земель, которые поступают со сбросными водами через определенное время после применения. Значительное количество пестицидов поступает в водоемы с дождевыми и талыми водами (поверхностный сток), при авиационной и наземной обработке сельскохозяйственных угодий и лесов, а также со стоками предприятий по производству ядохимикатов [2].

При синтезе и производстве отдельных пестицидных препаратов вместе с ядохимикатами в водоемы могут попадать промежуточные продукты и наполнители препаративных форм.

Основные причины острых и хронических отравлений рыб ядохимикатами связаны с нарушением правил их применения (превышением норм расхода и увеличением кратностей внесения), потерями их при транспортировке и хранении, неправильной утилизацией использованных препаратов, а также спуском неочищенных сточных вод с химических предприятий.

По официальным сводкам, в Казахстане складировано около 500 тонн неидентифицированных пестицидов. В 1986;1995 годах объемы химических средств защиты растений сократились до 1,8 тыс. тонн. Снизилась и пестицидная нагрузка на 1 га пашни. С 1998 года объемы пестицидов увеличились и в настоящее время составляют 9−11 тыс. тонн. Большая часть средств защиты растений — это гербициды и фунгициды. Несмотря на то, что ДДТ в СССР в 1971 году был запрещен, до 1990;х годов он применялся в Казахстане в ветеринарии и медицине. В 1985 году на отрезке реки СырДарья от пограничного отвода с Узбекской ССР до г. Казалинска в воде содержался ДДД и ДДЕ. Тогда же здесь отмечались случаи гибели рыбы и птицы, в телах которых обнаруживался ДДТ и его метаболиты[3].

Дурсбан — это фосфорорганический инсектоакарацид широкого спектра действия, действующее вещество которого хлорпирифос. Уничтожает широкий спектр различных видов грызущих, минирующих и сосущих насекомых — вредителей возделываемых культур. Отлично воздействует в равной мере против любой стадии вредителей, будь то взрослые особи (имаго), личинки разных возрастов или яйца. Активен в широком диапазоне температур: превосходно действует как при относительно низких температурах (в ранневесенний период, при выходе вредителей из зимней диапаузы), так и очень высоких (поздней весной и летом, в период их массового развития), когда пиретроиды практически не работают. Не фитотоксичен для всех защищаемых культур в любую фазу их развития. Умеренно токсичен для теплокровных, токсичен для пчел, поэтому при его применении необходимо соблюдать общепринятые меры безопасности [4].

При поступлении ФОС с кормом интоксикация наступает при достижении летального уровня их содержания в органах рыб, что доказано на экспериментальной модели кумулятивного токсикоза [2].

Метод жидкостной хроматографии атмосферного давления фотоионизации (APPI) и масс-спектрометрии был разработан для определения хлорамфеникола (CAP) в мясе рыб (молодой желтохвост и камбала) [7].

По данным исследований Агниесзка Томза Марциниак и Агата Уитцак концентрация ФОС в половых железах рыб были значительно выше, чем в мышечной ткани. [8].

На основе пятилетнего мониторинга (1992;1997 гг.) токсикологического состояния пиленгаса в Азово-Черноморском бассейне выявлено, что во всех исследованных его экземплярах содержатся остаточные количества хлорорганических соединений, основу которых в равных долях составляют ДДТ и его метаболиты и полихлорированные бифенилы. Преобладающим компонентом в группе ДДТ является его конечный метаболит — ДДЭ. В межгодовом плане отмечается тенденция к снижению содержания суммарного ХОС в мягких тканях рыб, межсезонные изменения синхронизируются с интенсивностью питания. Коэффициент биологической аккумуляции исследуемых токсикантов у рыб до возраста 2+ значительно выше, чему рыб старших возрастных групп [9].

Целью наших исследований явилось изучение токсического влияния пестицида Дурсбан на рыб-гуппи в условиях эксперимента, с последующим определением в мясе рыб содержания остаточных количеств исследуемого пестицида.

Постановка эксперимента проводилась в летний период 2011;2012 гг на кафедре.

«Ветеринарно-санитарная экспертиза и гигиена» Казахского Национального аграрного университета и в Казахском научно-исследовательском институте защиты растений и карантина. Для постановки эксперимента были взяты клинически здоровые рыбы-гуппи в количестве 60 голов и 4 аквариумов емкостью 20 л, а также препарат Дурсбан (с рекомендуемой нормой 1 л на га земли) имеющее широкое применение в агропромышленном комплексе. Для определения острой токсичности тестируемого препарата рыб-гуппи содержали на протяжении двух суток в воде. Растворы препаратов готовили непосредственно перед экспериментом на основе ацетона. Опыт проводили согласно методики [5,6].

Таблица 1 — Схема эксперимента.

Рыбам первой опытной группы вносили раствор пестицида Дурсбан действующее вещество которого хлорпирифос в дозе 0,001 мл/л, второй группе капали Дурсбан в дозе 0,003 мл/л, третьей группе — Дурсбан в дозе 0,005 мкг/л (табл.1). Экстракция веществ производилась по методикам, описанным ГОСТ РК 2011;2010 «Вода, продукты питания, корма и табачные изделия». При химическом анализе определяли количественное содержание действующих веществ в мясе рыб отравленных пестицидами в условиях эксперимента методом жидкостной хроматографии. Для хроматографирования использовали жидкостной хроматограф Agilent 1100. Колонка 4,6×150,0 мм, термостатирование при 40 С, подвижная фаза — ацетон, скорость движения потока — 0,3 мл/мин, объем вводимого в хроматограф экстракта пробы — 5 мкл. Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета прикладных программ? Microsoft Excel 2000. Достоверность различий полученных данных определяли с помощью программы критерия Стьюдента.

В каждом аквариуме во время постановки опыта велась 3 раза в сутки контроль за измерением температуры, рН, мутности, электропроводности водной среды и содержанием в нем растворенного кислорода. А также наблюдали за соленостью воды по хлору. Ежедневно производилась уход за рыбами, очистка воды и подкачка кислорода с помощью компрессоров и фильтров.

При исследовании процессов накопления токсикантов в теле рыб в аквариумных условиях, помимо режима содержания и кормления, центральное место занимают работы по изучению их функционального состояния, которые помогают вскрыть механизмы воздействия токсического воздействия на рыбу и получить необходимые сведения для рекомендаций природоохранного и биотехнического характера.

В ходе наблюдений за состоянием среды в экспериментальных емкостях были стабильны и фактически не отличались. Так, например температура воды на протяжении всего опытного периода колебалась в пределах 18,0−23,0 °С. Максимальные показатели регистрировались в 19 часов. Концентрация растворенного в воде кислорода во всех емкостях была на уровне 6,7−10,1 мг/л, рН в пределах нейтральной среды: 6,8−7,3.

Соленость по хлору, которую определяли ежедневно также оставалась в узком диапазоне, повышаясь от 5, 57% в первой половине опыта, до 6,73% в конце его.

Рыбы погибли в течение 72 часов от пестицидной интоксикации. Затем рыбок исследовали на содержание остаточных количеств пестицидов методом жидкостной хроматографии.

В ходе исследования были получены следующие результаты: было заметно повышенное содержание пестицидов в мясе рыб в опытных группах по сравнению с контрольной. В опытной группе концентрации хлорпирифоса колебались от 0,0071 до 0,0099 в первой группе, от 0,0048 до 0,0054 во второй группе, от 0,0012 до 0,0009 в третьей опытной группе (рис.1). Полученные в результате исследования данные показали, что пестициды накапливаются в тканях и органах, в мышцах в довольно значительных количествах.

Рисунок 1 — Динамика содержания пестицида Дурсбана в мясе рыб Таким образом, на основании данных по динамике содержания остаточных количеств пестицида Дурсбана в различных концентрациях свидетельствуют о наличии кумулятивных свойств пестицида Дурсбан в мясе рыб при добавлении в воду несомненно:

Максимум пестицидов накапливается в течение 24 и 72 часов;

Пестициды накапливаясь в мясе рыб вызывают интоксикацию организма рыб, в результате чего они погибают.

Выводы

Таким образом, на основе проведенных исследований на содержание остаточных количеств пестицида Дурсбан, а также анализируя, данные зарубежных установлено, что пестицид Дурсбан имеет способность накапливаться в мясе, органах рыб и по мере накопления он вызывает интоксикацию и гибель рыбы.

Жуленко В.Н., Рабинович М. И., Таланов Г. А. Ветеринарная токсикология. — М.: Васильков Россельхозиздат, 2011 — 330 с.

Г. В., Грищенко Л. И., Енгашев В. Г. и др. 'Болезни рыб. Справочник' Под ред. В. С. Осетрова.- 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 1989 — С.288−295.

О.А. Сперанская. Пестициды: угроза реальна. — М.: Момент, 2004 — 26 с.

Muller, Franz, ed. Agrochemicals: Composition, Production, Toxicology, -Toronto: Wiley-VCH., 2000 — p. 541.

Жарикова Г. А. Оценка интегральной токсичности почв биотестированием на дождевых червях/Г.А. Жарикова — Режим доступа: http://www.greenpik.ru/sections/98.html&article=19.

Методика определения токсичности сточных вод методом биотестированияРежим доступа: http://2002.vernadsky.info/raboty/e5/w.

Masahiko Takino, Shigeki Daishima, Taketoshi Nakahara. Determination of chloramphenicol residues in fish meats by liquid chromatography-atmospheric pressure photoionization mass spectrometry//Journal of Chromatography A.- 2003. — P. 67−75 хроматография мясо рыба пестицид.

Agniezka Tomza-Marciniak and Agata Witczak. Distribution of endocrinediscrupting pesticides in water and fish from the Oder river//Poland/Acta Icthiologica et — 2010. — P. 1−2.

Вороненко Л.С., Шепелева С. М., Себах Л. К., Любомудров А. К. К оценке уровня накопления хлорорганических соединений в тканях и органах пилегаса//Труды Южного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии.- - Т.44 С. 92−105.