biobБиобезопасность и БиотехнологияBiosafety and Biotechnology2707-72412957-5702Научно-исследовательский институт проблем биологической безопасности10.58318/2957-5702-2023-14-27-34biob-88Research ArticleСТАТЬИArticlesВЛИЯНИЕ СВИНЦА НА РАЗВИТИЕ ЭМБРИОНОВ И ЛИЧИНОК РЫБОК ДАНИОTHE EFFECT OF LEAD ON THE DEVELOPMENT OF EMBRYOS AND LARVAE OF DANIO RERIOhttps://orcid.org/0000-0001-6724-9810ШалахметоваТ. М.ShalakhmetovaT. M.

доктор биологических наук, профессор

Алматы

Doctor of Biological Sciences, Professor

Almaty

t_Shalakhmetova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3268-7068ТленшиеваА. М.TlenshievaArshyn Muratkyzy

кандидат наук

Алматы

Almaty

arshynmuratkyzy@gmail.ruКазахский национальный университет имени Аль-ФарабиКазахстанAl-Farabi Kazakh National UniversityKazakhstan2023160920240142734Copyright © Шалахметова Т.М., Тленшиева А.М., 20242024Шалахметова Т.М., Тленшиева А.М.Shalakhmetova T.M., Tlenshieva A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.biosafety.kz/jour/article/view/88

Ранние стадии развития водных организмов, включая рыб, по своей природе уязвимы к воздействию свинца (Pb) и других загрязняющих воду металлов. Однако сообщения о пагубном воздействии экологически значимых уровней Pb ограничены. С этой целью мы подвергали эмбрионы старых рыбок Данио рерио (Danio rerio) через 2,5 ч после оплодотворения (часа) воздействию ряда концентраций Pb, охватывающих экологически значимые уровни (10μM; 20μM; 40μM; 60μM), до 120ч. Воздействие негативно повлияло на развитие и выживаемость эмбрионов рыбок данио, вызвав смертность, связанную с коагуляцией эмбрионов, в зависимости от концентрации. При 24 hpf самый высокий уровень воздействия (60μM Pb) приводил к нарушению активности эмбрионов, характеризующемуся снижением активности всплесков и количества движений, совершаемых эмбрионами в минуту. При 72 hpf все эмрионы вылупились во всех концентрациях воздействий. Наблюдалось морфологические аномалии и повышение экспрессии мРНК. Эти результаты свидетельствуют о том, что содержание Pb в пределах экологически значимых уровней может быть вредным для развивающихся рыбок данио.

The early stages of development of aquatic organisms, including fish, are inherently vulnerable to the effects of lead (Pb) and other water-polluting metals. However, reports of harmful effects of environmentally significant Pb levels are limited. To this end, we exposed the embryos of old Danio rerio fish 2.5 hours after fertilization (hours) to a range of Pb concentrations covering environmentally significant levels (10 μm; 20 μm; 40 μm; 60 μm), up to 120h. Exposure negatively affected the development and survival of the embryos of danio fish, causing mortality associated with embryo coagulation, depending on concentration. At 24 hpf, the highest level of exposure (60 μm Pb) led to impaired embryo activity, characterized by a decrease in burst activity and the number of movements performed by embryos per minute. At 72 hpf, all the embryos hatched in all exposure concentrations. Morphological abnormalities and an increase in mRNA expression were observed. These results indicate that the Pb content within ecologically significant levels may be harmful to developing danio fish.

зебрафишсвинецтяжелый металлэмбриологияген экспрессияzebrafishleadheavy metalembryologygene expressionReferencesChen J. Developmental lead acetate exposure induces embryonic toxicity and memory deficit in adult zebrafish // Neurotoxicol. Teratol. -2012.-– Vol. 79. – P. 727-747.Chen J. Developmental lead acetate exposure induces embryonic toxicity and memory deficit in adult zebrafish // Neurotoxicol. Teratol. -2012.-– Vol. 79. – P. 727-747.Bakkers J. Zebrafish as a model to study cardiac development and human cardiac disease. // Cardiovasc Res - 2011.- Vol. 91:279–288. https://doi.org/10.1093/cvr/cvr098Bakkers J. Zebrafish as a model to study cardiac development and human cardiac disease. // Cardiovasc Res - 2011.- Vol. 91:279–288. https://doi.org/10.1093/cvr/cvr098Brox S. Metabolism of clofibric acid in zebrafish embryos (Danio rerio) as determined by liquid chromatography-high resolution-mass spectrometry // Comp. Biochem. Physiol. - 2016.- Vol.41: 21-33Brox S. Metabolism of clofibric acid in zebrafish embryos (Danio rerio) as determined by liquid chromatography-high resolution-mass spectrometry // Comp. Biochem. Physiol. - 2016.- Vol.41: 21-33Jönsson M., BasalE. and 3,3’,4,4',5-pentachlorobiphenyl-induced expression of cytochrome P450 1A, 1B and 1C genes in zebrafish // Toxicol. Appl. Pharmacol - 2007.-Jönsson M., BasalE. and 3,3’,4,4',5-pentachlorobiphenyl-induced expression of cytochrome P450 1A, 1B and 1C genes in zebrafish // Toxicol. Appl. Pharmacol - 2007.-Schneider, J. S., Lee, M. H., Anderson, D. W., Zuck, L. & Lidsky, T. I. Enriched environment during development is protective against lead-induced neurotoxicity // Brain Res. - 2001.- 896, 48–55.Schneider, J. S., Lee, M. H., Anderson, D. W., Zuck, L. & Lidsky, T. I. Enriched environment during development is protective against lead-induced neurotoxicity // Brain Res. - 2001.- 896, 48–55.Anderson, D. W., Mettil, W. & Schneider, J. S. Effects of low level lead exposure on associative learning and memory in the rat: Influences of sex and developmental timing of exposure // Toxicol. Lett. - 2016 - 246, 57–64. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2016.01.011 .Anderson, D. W., Mettil, W. & Schneider, J. S. Effects of low level lead exposure on associative learning and memory in the rat: Influences of sex and developmental timing of exposure // Toxicol. Lett. - 2016 - 246, 57–64. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2016.01.011 .Schweizer, M., Brilisauer, K., Triebskorn, R., Forchhammer, K., Kohler, ¨ H.-R., How glyphosate and its associated acidity affect early development in zebrafish (Danio rerio). // PeerJ. - 2019-Vol. 7Schweizer, M., Brilisauer, K., Triebskorn, R., Forchhammer, K., Kohler, ¨ H.-R., How glyphosate and its associated acidity affect early development in zebrafish (Danio rerio). // PeerJ. - 2019-Vol. 7Bambino K., Chu J. Zebrafish in toxicology and environmental health. Curr Top Dev Biol. - 2017- Vol.124:331–367. https://doi.org/10.1016/bs.ctdb.2016.10.007Bambino K., Chu J. Zebrafish in toxicology and environmental health. Curr Top Dev Biol. - 2017- Vol.124:331–367. https://doi.org/10.1016/bs.ctdb.2016.10.007Braunbeck T, Kais B, Lammer E, Otte J, Schneider K, Stengel D, Strecker R The fish embryo test (FET): origin, applications, and future // Environ Sci Pollut Res. - 2015- Vol.22:16247–16261. https://doi.org/10.1007/s11356-014-3814-7Braunbeck T, Kais B, Lammer E, Otte J, Schneider K, Stengel D, Strecker R The fish embryo test (FET): origin, applications, and future // Environ Sci Pollut Res. - 2015- Vol.22:16247–16261. https://doi.org/10.1007/s11356-014-3814-7Glass A.S., Dahm R. The zebrafish as a model organism for eye development // Ophthalmic Res. - 2004- 36:4–24. https://doi.org/10.1159/000076105Glass A.S., Dahm R. The zebrafish as a model organism for eye development // Ophthalmic Res. - 2004- 36:4–24. https://doi.org/10.1159/000076105Troxel C.M. CYP1A induction by beta-naphthoflavone, Aroclor 1254, and 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin and its influence on aflatoxin B1 metabolism and DNA adduction in zebrafishTroxel C.M. CYP1A induction by beta-naphthoflavone, Aroclor 1254, and 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin and its influence on aflatoxin B1 metabolism and DNA adduction in zebrafishOtte J.C. Spatio-temporal development of CYP1 activity in early life-stages of zebrafish (Danio rerio) // Aquat. Toxicol. - 2010- Vol.4- 45-56Otte J.C. Spatio-temporal development of CYP1 activity in early life-stages of zebrafish (Danio rerio) // Aquat. Toxicol. - 2010- Vol.4- 45-56Stoilov I., Jansson I., Sarfarazi M., Schenkman J.B.Roles of cytochrome p450 in development // Drug Metabol Drug Interact.- 2001- Vol. 18: 33-55.Stoilov I., Jansson I., Sarfarazi M., Schenkman J.B.Roles of cytochrome p450 in development // Drug Metabol Drug Interact.- 2001- Vol. 18: 33-55.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.