Металы внутри рыб

В наши водоемы вместе с промышленными сточными водами попадает все больше и больше тяжелых металлов. Теперь часто можно услышать от рыболовов, что им попалась какая-то необычная, уродливая рыбина. Но повинны ли в этом соли тяжелых металлов? На поставленный вопрос можно ответить только положительно. Во-первых, тяжелые металлы, раз попав в водоем, уже не исчезают из него, а путешествуют по различным пищевым цепям, передаются от одних организмов к другим. Их избыток отрицательно влияет на обмен веществ у водных организмов, вызывает уродства, подавляет рост и делает рыб восприимчивыми к различным болезням. Во-вторых, тяжелые металлы имеют свойство накапливаться в организме рыб и других промысловых водных животных. Следовательно, пойманный улов может стать для рыболова и его семьи, по сути, ядом замедленного действия, влияющим на генетическую программу человека. Но в то же время тяжелые металлы в физиологических концентрациях просто необходимы для жизнедеятельности рыб и человека. Металлы-друзья «У него в жилах течет голубая кровь», – говорили в свое время об аристократах. Пришло это выражение из Испании, где белая кожа и хорошо видные кровеносные сосуды с голубым оттенком считались признаком благородства, ведь рядом жили мавры с черной кожей. У рыб, как и у всех позвоночных, цвет крови красный. Красный цвет крови и у нас, и у рыб получается из-за содержащегося в гемоглобине железа. Другое дело беспозвоночные - наименее изученный огромный и удивительный мир. У них можно найти кровь любого цвета: и бесцветную, и красную, и синюю, и голубую, и даже зеленоватую. Конечно, некоторые из них для дыхательной функции используют гемоглобин, но у других беспозвоночных в переносе кислорода участвуют соединения с другими металлами. Улитки, осьминоги, мечехвосты, скорпионы для переноса кислорода используют не гемоглобин, а гемоцианин – медьсодержащий белок, окрашивающий кровь в голубой цвет. Вот потому и жабры у раков не красные, как у рыб, а синеватые. Многим людям нравится вкус мяса раков, крабов и кальмаров, который отличается от вкуса рыбы и мяса. Это своеобразие вызвано в первую очередь строением белка беспозвоночных. Молекулы белка у них огромные, иногда в десятки раз больше, чем у позвоночных. У таких молекул должно быть сильное влияние полей, образованных атомом металла, и тогда в дело «вступают» медь или золото. Не нужно думать, что медь нужна только беспозвоночным животным. В плазме крови ее можно найти и у рыб, и у человека. Без меди у животных не могут правильно формироваться кости, нарушается координация движений. Медь, поступившая в организм, перерабатывается в печени, связывается с белком и поступает в кровь. В таком виде медь не только безопасна, но и крайне необходима организму: она работает в ферменте, который способствует усвоению железа в крови. Стоит только нарушиться механизму, присоединяющему медь к белку, как живой организм ожидает беда. Может просто произойти отравление медью, но не только поступившей из водной среды, а накопленной в процессе жизнедеятельности. Еще один металл, который присутствует в рыбе, – кальций, он отвечает за движения мышц. Так же, как и медь, он способствует проведению нервных импульсов к мышцам. Если уменьшить содержание кальция в крови, мышцы сразу станут сокращаться очень активно. Такое явление действительно происходит при заболевании околощитовидных желез, маленьких образований величиной с горошину. Без гормона, который они выделяют, ни животное, ни человек не проживут больше недели. И еще одно свойство кальция. Он способствует слипанию клеток. Клетки без кальция просто расходятся, можно даже сказать, рассыпаются, ни о каком функционировании органов уже не может быть и речи. А знаете ли вы, из какого металла сделан древнейший римский водопровод? Из свинца. Водопровод оказался вечным, зато как он сократил жизнь многим римлянам! Все те, кто пил воду из этого водопровода, постепенно отравлялись свинцом. В 40 лет римлянин тех времен считался уже стариком, а на вид мы бы дали ему 75-80. Этот металл долгое время считался ядом. И вдруг открытие! Биохимики исследуют нормальный человеческий организм и находят, что на один килограмм массы человека приходится около одного миллиграмма свинца. У людей же, отравленных свинцом, содержание его в крови повышается всего в два раза. Свинец попадает в организм рыб с пищей. Это выяснилось в ходе исследований. Он поступает через плаценту самки. В икринках рыб свинца я не обнаружил. Как только икринка разовьется, из ее оболочек вылупится личинка. Через три дня в тканях личинки уже обнаруживается свинец. Особенно его много в формирующихся хрусталиках глаза и в нервных волокнах. Почему же в глазах рыб так много откладывается свинца? Есть ли в этом высшая целесообразность природы? Ответить на этот вопрос пока трудно, хотя и можно предположить, что свинец способствует преломлению световых лучей. Недаром же хрусталик и хрусталь слова одного корня. А коэффициент преломления световых лучей в хрусталике рыб должен быть значительно выше, чем у сухопутных животных, ведь рыбам необходимо видеть не в воздушной среде, а в воде, преломляющая способность которой намного выше, чем воздуха. Чтобы преломлять лучи света в водной среде, оптическая плотность прозрачных тканей глаза должна быть повышенной. Тяжелые металлы, раз попав в водоем, уже не исчезают из него, а путешествуют по различным пищевым цепям, передаются от одних организмов к другим. В икринках рыб много микроэлементов. Можно сказать, что икринка – это просто склад металлов, необходимых на все то время, пока у зародыша не появятся органы, которые будут усваивать те или другие микроэлементы. Икра осетровых и кетовых рыб необычайно полезна, потому что содержит не только полноценный комплекс белков, но и микроэлементы, причем в таких соотношениях, при которых они наиболее эффективно усваиваются человеком. Это очень отличается от действия какого-либо микроэлемента, который человек употребляет в виде препарата, ведь только при определенном соотношении с другими металлами он приносит пользу. А в икре все сбалансировано, все элементы усваиваются, а не выбрасываются из организма в процессе обмена веществ. Металлы и генетика Двухвалентные катионы металлов способны прямо взаимодействовать с основным генетическим материалом в любом живом организме. Кроме того, некоторые переходные элементы – Мо, Нg, Fе, Сu, Мn, Сг, Ni, Со – могут индуцировать окислительные повреждения ДНК. Поэтому можно ожидать, что неорганические соединения металлов обладают опасными для генетического материала свойствами, то есть искажают наследственную программу. Можно сказать, что икринка – это просто склад металлов, необходимых на все то время, пока у зародыша не появятся органы, которые будут усваивать те или другие микроэлементы. Например, под влиянием кобальта в клетках млекопитающих и рыб увеличиваются повреждения ДНК, то есть этот металл оказывает действие непосредственно на гены, а такие крупные образования, как хромосомы, не изменяют своей структуры. В таких случаях чаще всего страдают обменные процессы, а уродства у потомства не возникают. Растворимые соединения кадмия тоже оказывают неблагоприятное воздействие непосредственно на гены. Например, соли сернокислого и солянокислого кобальта в очень малых концентрациях вызывают повреждения ДНК. Ряду исследователей удалось показать, что такой металл, как селен, добавляемый на 4 ч в культуру лимфоцитов человека в концентрации 0,02 мг/мл, может вызвать повреждение хромосом. Так что накопление селена в мясе рыб тоже опасно для потребителей этой продукции или улова, если речь идет о любительской рыбалке. Теперь о ртути и ее применении. Сейчас ее иногда используют в качестве фунгицидов, красителей, лекарств и дезинфицирующих средств. Ртуть – не только ядовитый металл, она еще оказывает опасное влияние на генетический аппарат человека и животных, которое ведет к разрывам в ДНК, возникновению генных мутаций и может вызывать появление в клетках микроядер. Более того, в специальном эпидемиологическом исследовании была установлена тесная зависимость между содержанием ртути и увеличением числа микроядер у людей, преимущественно питающихся рыбой, загрязненной ртутью. Достаточно большое количество экспериментальных исследований свидетельствует о ге-нотоксичности соединений мышьяка, в том числе для млекопитающих. Мышьяк, накопившийся в тканях рыб из загрязненных водоемов, может оказаться в клетках кожи, печени, легких, мочевого пузыря, в крови потребителей рыбы и вызвать повреждение ДНК. Правда, это может произойти не только из-за того, что человек ел загрязненную мышьяком рыбу, но и в том случае, если он регулярно потреблял питьевую воду с высоким содержанием мышьяка (1,3-130 мкг/л). Научные исследования показывают, что в генетическом отношении опасен также шестивалентный и трехвалентный хром. Уже при концентрации этого металла (Сг6+) в воде 0,005 мг/л у рыб и водных животных могут возникнуть генетические мутации. Что же тогда говорить о рыболове, который сварил себе уху из рыбы, где хрома может накопиться в 100 раз больше. Если рыба живет в загрязненной свинцом воде, очень быстро его концентрация в мышцах животного может дойти до опасного уровня 1,0 мг/л, а про кожу и печень и говорить нечего, там концентрация тяжелых металлов может быть в десятки раз выше. При этом свинец не только является ядовитым веществом, но и действует как мутаген, который вызывает повреждение и отдельных генов, и хромосом. Цинк не слишком токсичный элемент, и проведенные некоторое время назад исследования показали, что он не обладает мутагенными свойствами. Но последние, недавно проведенные исследования позволили установить, что уксуснокислый цинк и хлорид цинка вызывают нарушения в генетическом аппарате у лабораторных животных. В заключение важно отметить что многие тяжелые металлы и их соединения, накапливающиеся в избытке в рыбах, оказывают вредное воздействие на наследственный аппарат людей, постоянно питающихся загрязненной рыбой. Это дает основание полагать, что поступление металлов в организм в концентрациях, превышающих его физиологические потребности, может представлять серьезную опасность для наследственности. Изучение генотоксических свойств тяжелых металлов, попадающих в наши водоемы проводится в двух направлениях. Во-первых, осуществляется экспериментальная оценка действия опасных металлов в лабораторных условиях на рыб и водных животных; во-вторых, ведется мониторинг за накоплением тяжелых металлов в рыбе и даже в отдельных органах рыб, чтобы исключить их при использовании рыбы в пищу. Стоит добавить, что промышленные генотоксические загрязнения могут представлять опасность не только для людей употребляющих в пищу рыбу из загрязненных водоемов, но и для тех, кто проживает в районах источников этих вредностей. Например, хромосомные поломки чаще встречаются у жителей окрестностей металлургических предприятий и алюминиевых производств. В водоемах таких районов следует ожидать повышенной концентрации тяжелых металлов Итак, тяжелые металлы в рыбе и других водных организмах - и благо, и величайшее несчастье одновременно. Без микроэлементов невозможна была бы жизнь. Но избыток тяжелых металлов, который появляется в окружающей среде из-за неразумной деятельности человека, это уже покушение на самое святое - на наследственную программу живых организмов, которая определяет всю будущую жизнь на Земле.