Levels of microelements [Cu, Zn, Fe] and macroelements [Mg, Ca] in freshwater fish

• Autorzy: Brucka-Jastrzebska E , Kawczuga D. , Rajkowska M. , Protasowicki M.

Warianty tytułu

PL

Ocena zawartosci mikroelementow [Cu, Zn, Fe] i makroelementow [Mg, Ca] u ryb slodkowodnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper evaluates the effect of culture conditions and culture site on levels of certain microelements (Zn, Cu, Fe) and macroelements (Mg, Ca) in three species of freshwater fish: rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum), common carp (Cyprinus carpio L.), and Siberian sturgeon (Acipenser baeri Brandt). The study involved 90 individuals of freshwater fish aged from 6 to 12 months. Samples of blood, liver, kidney, gills, skin and muscles were collected from each fish and subjected to chemical assay of Mg, Ca, Zn, Cu, Fe with inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry in a JY-24 Jobin Yvon apparatus. The study revealed that culture site had statistically significant impact on levels of the examined elements among the three fish species. Mg content in kidney and skin was significantly higher in carp than in sturgeon. Similar regularities were observed for Ca content in skin and Zn content in kidney. Liver and kidney levels of Fe and Cu were significantly lower in carp than in rainbow trout. Of all the three examined fish species, rainbow trout had the highest skin levels of Ca and Mg, and the highest blood level of Fe. The results indicate that culture site and culture conditions exerted significant influence on levels of macro- and microelements in freshwater fish.

PL

Celem pracy była ocena wpływu warunków i miejsca prowadzenia hodowli na zawartość mikroelementów (Zn, Cu, Fe) i makroelementów (Mg, Ca) w organizmach ryb słodkowodnych. Ocenie poddano trzy wybrane gatunki ryb: pstrąga tęczowego (Oncorhynchus mykiss Walbaum), karpia (Cyprinus carpio L.) i jesiotra syberyjskiego (Acipenser baeri Brandt). Badaniu poddano 90 ryb słodkowodnych w okresie od 6. do 12. miesiąca życia. Z każdej ryby do analiz chemicznych pobrano próbki: krwi, wątroby, nerek, skrzeli, skóry i mięśni. Próbki poddano analizie na zawartość Mg, Ca, Zn, Cu, Fe, z użyciem emisyjnej spektrometrii atomowej w plazmie indukcyjnie sprzężonej (ICP-AES), w aparacie Jobin Yvon typ JY-24. Wykazano, że miejsce hodowli ma statystycznie istotny wpływ na zawartości badanych pierwiastków u poszczególnych gatunków ryb słodkowodnych. Zawartość Mg w nerce i skórze karpi była istotnie wyższa niż u jesiotra. Podobne spostrzeżenia dotyczyły poziomu Ca w skórze i Zn w nerce. W przypadku Fe i Cu obserwowano niższą zawartość w wątrobie i nerkach karpi niż w tych samych narządach u pstrąga. Badania wykazały, że poziom Zn i Cu we wszystkich narządach przebadanych gatunków kształtował się na najniższym poziomie. Spośród badanych gatunków u pstrąga stwierdzono najwyższą zawartość Ca i Mg w skórze, a Fe we krwi. Otrzymane wyniki pozwalają stwierdził, że miejsce i warunki prowadzenia hodowli mają istotny wpływ na zawartość badanych makro- i mikroelementów w organizmach ryb słodkowodnych.

Słowa kluczowe

PL

fish; freshwater fish; Cyprinus carpio; common carp; rainbow trout; Oncorhynchus mykiss; macroelement level; microelement level; Siberian sturgeon; Acipenser baeri; blood; liver; kidney; gill; skin; muscle; copper; zinc; iron; magnesium; calcium

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2009
• Tom: 14
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.437-447,ref.

Twórcy

autor

Brucka-Jastrzebska E

• University of Szczecin, Piastow 40 B, Szczecin, Poland

autor

Kawczuga D.

autor

Rajkowska M.

autor

Protasowicki M.

Bibliografia

• Allan P. 1993. Effects of acute exposure to cadmium (II) chloride and lead (II) chloride on the hematological profile of Oreochromis aureus (Steindachner). Comp. Biochem. Physiol., 105C, 213-217.
• Banerjee S., Homechaudhuri S. 1990. Hematological monitoring of a bio-indicator fish, Heteropneustes fossilis, on exposure to copper toxicity. The Israeli J. Aquacult., 42: 46-51.
• Barron M., Adelman I. 1984. Nucleic acid protein content, and growth of larval fish sublethally exposed to various toxicants. J. Fish Aquat. Sci., 41: 141-150.
• Bettger W.J., Spry D., Cockell K., Young Cho C., Hilton J. 1987. The distribution of zinc and copper in plasma, erythrocytes and erythrocytes membranes of rainbow trout (Salmo gairdneri). Comp. Biochem. Physiol., 87C: 445-451.
• Brucka-Jastrzębska E., Protasowicki M. 2004a. Elimination dynamics of cadmium, administered by a single intraperitoneal injection in common carp Cyprinus carpio L. Acta Ichthyol. Piscat., 34: 167-180.
• Brucka-Jastrzębska E., Protasowicki M. 2004b. Elimination dynamics of nickel, administered by a single intraperitoneal injection in common carp Cyprinus carpio L. Acta Ichthyol. Piscat., 34: 181-192.
• Dick P.T., Dixon D.G. 1985. Changes in circulating blood cell levels of rainbow trout, Salmo gairdneri Richardson, following acute and chronic exposure to copper. J. Fish Biol. 26: 475-481.
• Dobrzański Z., Kołacz R., Bodak E. 1996. Metale ciężkie w środowisku zwierząt [Heavy metals in animals’ environment]. Med. Wet., 52(9): 570-574. [in Polish]
• El-Domiaty N.A. 1987. Stress response of juvenile Clarias lazera elicited by copper. Comp. Biochem. Physiol., 88C: 259-262.
• Grosheva E.I., Voronskaya G.N., Pastukhove M.V. 2000. Trace element biovailability in Lake Baikal. Aquat. Ecosyst. Health Mange., 3: 229-234.
• Jara Z., Chodyniecki A. 1999. Ichtopatologia [Ichthyopathology]. Wyd. Akademii Rolniczej we Wrocławiu, 478.
• Jezierska B., Witeska M. 2001. Metal toxicity to fish. Wyd. Akademii Podlaskiej, Siedlce.
• Jurkiewicz-Karnakowska E. 2001. Heavy metals (Cu, Zn, Mn, Fe, Pb and Cd) in short food chains in the lowland dam reservoir (Zegrzyński Reservoir, Central Poland). Ecohydrol. Hydrobiol., 1 (4), 449-456.
• Kabata-Pendias A., Pendias H. 1999. Biogeochemia pierwiastków śladowych [Biogeochemistry of trace elements]. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa, 397. [in Polish]
• Kargin F. 1996. Seasonal changes on levels of heavy metals in tissues of Mullus barbatus and Sparus aurata collected from Iskenderun gulf (Turkey). Water, Air Soil Pollut., 90: 557-562.
• Kazlauskienë N., Vosylienë M.Z. 1995. The effect of sublethal concentrations of copper on physiological indices of rainbow trout Salmo gairdneri. [In Russian]. J. Ichthyol. 35: 412-416.
• Kołacz R., Dobrzański Z., Bodak E. 1996. Bioakumulacja Cd, Pb i Hg w tkankach zwierząt [Bioaccumulation of Cd, Pb and Hg in animal tissues]. Med. Wet., 52 (11): 686-692. [in Polish]
• Liang Y., Wong M.H. 2000. Reclamation of wastewater for polyculture of freshwater fish: bioassays using Chlorella and Gambusia. Arch. Environ. Con. Toxicol., 39(4): 506-514.
• Lushchak V.I., Bagnyukova T.V., Lushchak O.V., Storey J.M., Storey K.B. 2005. Hypoxia and recovery perturb free radical processes and antioxidant potential in common carp (Cyprinus carpio) tissues. Int. J. Bioch. Cell Biol. 37, 1319-1330.
• Moore J., Ramamoothy S. 1984. Heavy metals in natural water. Springer-Verlag, Berlin.
• Pouramahad J., O’brien, P.J. 2000. A comparison of hepatocyte cytotoxic mechanisms for Cu2+ and Cd2+. Toxicology, 143: 263-273.
• Protasowicki M. 1991. Long-term studies on heavy metals in aquatic organisms from the river Odra mouth area. Acta Ichthyol. Piscat., 21 (Suppl.): 301-309.
• Protasowicki M., Chodyniecki A. 1988. Bioakumulacja Cd, Pb, Cu i Zn w karpiu — Cyprinus carpio L. w zależności od stężenia w wodzie i czasu ekspozycji [Bioaccumulation of Cd, Pb, Cu and Zn in carp, Cyprinus carpio L., depending on concentration in water and exposition length] . Zesz. Nauk. AR Szczecin, 133: 69-84. [in Polish]
• Pujin V., Djukić N., Maletin S., Obradowić S. 1990. Content of heavy metals in some fish species in the section of the Danube flowing through Vojvodina. Wat. Sci. Tech., 22(5): 79-86.
• Raport o stanie środowiska w województwie zachodniopomorskim w latach 2002-2003 wydany przez Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Szczecinie. http:// www.wios.szczecin.pl/bip/chapter_16002.asp
• Ray D., Banerjee K., Chatterjee M. 1990. Bioaccumulation of nickel and vanadium in tissues of the Catfish claris batrachus. J. Inorg. Biochem., 38: 169-173.
• Rozporządzenie Ministerstwo Ochrony Środowiska Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dn. 5.11.1991 r. W sprawie klasyfikacji wód oraz warunków, jakim powinny odpowiadać ścieki wprowadzane do wód lub ziemi. Dz.U. 1991, 116, 503, 1579-1583.
• Singh H.S., Reddy T.V. 1990. Effect of copper sulfate on, hematology, blood chemistry, and hepato-somatic index of an Indian catfish, Heteropneustes fossilis (Bloch), and its recovery. Ecotoxicol. Environ. Saf., 20: 30-35.
• Sreedevi P., Sivaramakrishna B., Suresh A., Radhakrishnaiah K. 1992. Effect of nickel on some aspects of protein metabolism in the gill and kidney of the freshwater fish, Cyprinus carpio L. Environ. Poll., 77(1): 59-63.
• Tacon A.G.J. 1992. Nutritional fish pathology. Morphological signs of nutrient deficiency and toxicity in farmer fish. FAO Fisheries Technical Paper 330. 75 pp.
• Thomas M.B., Thomas W., Hornstein T.W., Hedman S.C. 1999. Seasonal leukocytes and erythrocyte counts in fathead minnows. J. Fish Biol., 54: 1116-1178.
• Van Vuren J.H.J., Van Der Merwe M., Du Preez H.H. 1994. The effects of copper on the blood chemistry of Clarias gariepinus (Clariidae). Ecotoxicol. Environ. Saf., 29: 187-199.
• Virk S., Kaur K. 1999. Impact of mixture of nickel and chromium on the protein content offlesh and liver of Cyprinus carpio during spawning, and post-spawning phases. Bull. Environ. Contam. Toxicol., 63: 499-502.
• Witeska M. 2003. Wpływ metali (Pb, Cu, Cd i Zn) na parametry hematologiczne i morfologię krwi karpi [Effect of metals (Pb, Cu, Cd and Zn) on haematological parameters and blood morphology in carp]. Rozprawa naukowa nr 72. Wyd. Akademii Podlaskiej, Siedlce 2003. [in Polish]