REZULTATE ȘI DISCUȚII
Parametrii de calitate a apei – temperatura (28.2 ±0,2ºC), oxigen dizolvat % (107,4±0,8), pH (7,9 ± 0,1), azot amoniacal total (2,8 ± 0,0mg.L-1), amoniac neionizat (0,004 ± 0,001mg.L-1) azot nitrit (0.08±0,01mg.L-1) și azotul nitrat (1,19±0,06mg.L-1) – au fost considerate adecvate pentru bunăstarea și dezvoltarea naturală a peștilor (Boyd, 1990).
Oxidul de crom este cel mai utilizat marker inert în studiile de nutriție cu animale, iar furajele permit evaluarea acestuia și formularea precisă a dietelor echilibrate. Recuperarea completă a Cr3+ sub formă de oxid a fost confirmată prin tehnica izotopilor radioactivi (Kane et al., 1959) și din acest motiv a fost utilizat în acest studiu, sub formă de 51Cr2O3 (puritate 99,99%).
Cr-ul 51Cr a fost utilizat în acest studiu pentru a preveni posibilele erori datorate recuperării cromului în furaje, apa de acvariu, fecale și probe de țesut la pești, deoarece permite o citire directă, simplă, sensibilă și mai precisă, elementală în materialul de probă, reducând prejudecățile asociate analizelor chimice, în special în studiile de digestibilitate și nutriție. Toți acești factori au fost monitorizați și controlați cu atenție în acest studiu, astfel încât rezultatele să poată fi atribuite exclusiv efectelor tratamentului. Tabelul 2 prezintă rezultatele, abaterea standard și parametrii de regresie stabiliți după transformarea logaritmică a activităților specifice de 51Cr detectate în probele colectate de la peștii martor și experimentali, în funcție de timpul (zile) de colectare. Regresiile au fost comparate prin intermediul coeficienților unghiulari și liniari (Ostle și Mensing, 1975).
Tabel 2. Transformarea logaritmică a activităților specifice detectate ale 51Cr în colecțiile de probe ale peștilor martor și experimental și cele care au fost folosite pentru a ajusta curbele de regresie.
| Eșantion colectat | Ziua de colectare | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||||
| Pești de control | ||||||||||
| Sânge (BC) | 1.00±0.01A | 1.00±0,01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.01±0.01 | |||
| Pești experimentali | ||||||||||
| Sânge (BE) | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.01±0.01 | |||
| Tesut renal (RT) | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.01±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.01±0.01 | ||
| Tesut muscular – Filet (MT) | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0,01 | 1,01±0,01 | ||
| Tesut hepatic (LT) | 1,00±0,01 | 1,00±0,00 | 1,00±0,00 | 1,00±0,00 | 1,00±0,01 | 1,00±0,01 | 1,00±0,01 | 1,00±0,01 | 1.00±0.00 | 1.01±0.01 |
| Grasă viscerală (VF) | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | 1.00±0.01 | ||
| Intestin fără conținut (I) | 1,06±0.04 | 1.19±0.05 | 1.30±0.05 | 1.49±0,12 | 1,82±0,03 | 1,89±0,0,27 | 2,22±0,11 | |||
| Stomac fără conținut (S) | 1,05±0,03 | 1,20±0,06 | 1.22±0,04 | 1,33±0,10 | 1,56±0,21 | 1,92±0,27 | 2,19±0,03 | |||
| Tesut branhial (GT) | 1,06±0,03 | 1,10±0,03 | 1,10±0.03 | 1,20±0,02 | 1,33±0,05 | 1,45±0,09 | 1,66±0,11 | 1,85±0,05 | ||
| Apă din acvariu (WA) | 1.04±0.06 | 1.27±0.04 | 1.48±0.03 | 1.62±0.04 | 1.74±0.03 | 1.83±0.03 | 1.87±0.06 | |||
| Contenutul tractului digestiv (fecale) (CTDE) | 1,18±0,08 | 1.81±0.38 | 2.60±0.28 | 3,75±0.24 | 4,26±0.31 | 5.07±0.15 | 5.83±0,04 | |||
AValea sunt media (abaterea standard) a cinci repetiții.
Pentru a cerceta dacă există o absorbție a cromului III în pește, cum ar fi oxidul de crom, au fost ajustate regresii liniare simple – zile de recoltare vs. coeficienți de determinare pentru probele de pește martor și experimental (Figura 1). Valorile de fond măsurate pentru eșantioanele de țesut de pește care nu au primit dieta experimentală, 10.000 de numărători în cinci intervale, au fost în medie de 98,02±3,61cpm și au fost scăzute din toate valorile citite din eșantioanele de pește de control și experimental.
Figura 1. Regresii liniare ajustate după transformarea logaritmică a estimărilor activității radioactive (cpm) din colecțiile de probe ale peștilor martor și experimental în funcție de timpul (zile) de expunere.
Absorbția intestinală a cromului trivalent (de exemplu, cloruri, fluoruri, fosfați, nitrați și hidroxizi), este scăzută atât la om, cât și la animale, variind între aproximativ 0,5 și 2,0%, în funcție de aportul alimentar. Unele date indică faptul că absorbția cromului este invers legată de aportul său alimentar (Anderson și Kozlovsky, 1985). În acest experiment, nivelul de oxid de crom adăugat în dietă a fost de numai 0,01% și, conform autorilor menționați mai sus, la această rată mică, cromul ar duce la o absorbție crescută de către tractul digestiv și, prin urmare, ar fi mai ușor de detectat în probele de pești experimentali.
Regresiile ajustate pentru probele de sânge ale peștilor hrăniți cu dieta de control timp de șapte zile, animale de control, atunci când sunt comparate cu regresia ajustată cu probele de pești hrăniți cu dieta experimentală, nu au fost diferite între ele (P>0,05). Aceste rezultate sunt în concordanță cu cele obținute de Utley et al. (1970), care au folosit, de asemenea, oxid de crom radioactiv (III) pe cale orală, dar administrat la bovine, și nu au detectat radiații în sângele junincilor. Alte studii au raportat o viteză rapidă de trecere a 51CrCl3 prin tractul gastrointestinal (Oberleas și Stoecker, 1987) și vârfuri rapide de 51Cr în sângele (Hopkins Junior, 1965) la șobolani, iar nivelurile din sânge reflectă aportul de crom (III). Prin urmare, dacă oxidul de crom suferă absorbție prin tractul gastrointestinal, prezența lor ar trebui să fie detectată rapid în sângele peștilor din acest studiu.
În sânge, cromul (III) absorbit este legat în cea mai mare parte de transferrină și de alte proteine, care sunt responsabile pentru transportul său în organism. Stocarea pe termen lung are loc în special în ficat, splină, oase și alte organe (Lim et al., 1983). Tiparele de acumulare a cromului sunt în următoarea ordine: rinichi > ficat > branhii H” mușchi, pentru concentrații mai mici (Palaniappan și Karthikeyan, 2009).
Dacă cromul sub formă de marker inert a fost absorbit de tilapia de Nil, acest mineral se acumulează în țesuturile peștilor. Prin urmare, pentru a determina dacă a existat o absorbție a cromului sub formă de marker, prin tractul digestiv al tilapiei de Nil, probele de sânge au fost comparate cu regresia ajustată de la peștii de control, cu probele ajustate prin regresie din grăsimea viscerală, țesutul hepatic, țesutul muscular și țesutul renal ale peștilor care au primit dieta experimentală și care nu au fost diferite între ele (P>0,05), fiind astfel caracterizate ca aparținând unei singure regresii liniare. Aceste rezultate sugerează că nu a fost detectată radioactivitate în probele de pești experimentali, sugerând că nu a existat o absorbție semnificativă a markerului.
Mecanismul responsabil pentru absorbția intestinală a cromului nu este bine înțeles. Nu este clar dacă Cr este absorbit pasiv sau cu ajutorul proteinelor purtătoare situate în mucoasa intestinală. Mertz și colab. (1965) au repostat că absorbția Cr trivalent nu pare a fi un proces saturabil, ceea ce sugerează că acesta este absorbit prin difuzie pasivă. Mertz și Roginski (1971) au raportat dovezi contrare. Aceștia au constatat că procentul de crom trivalent absorbit de către sacii intestinali întortocheați a scăzut odată cu creșterea concentrației de Cr în mediul de incubare. Acest efect de saturație observat sugerează că proteinele purtătoare sunt implicate în absorbția Cr. Cu toate acestea, în experimentul realizat de Dowling et al. (1989) s-a concluzionat că cromul anorganic trivalent este absorbit prin procesul nemijlocit de difuzie pasivă în intestinul subțire al șobolanilor hrăniți cu o dietă adecvată de Cr.
Conform rezultatelor obținute de Febel et al. (2001), 2,5% din oxidul de crom a fost absorbit în decurs de o oră, iar cromul absorbit a fost transferat în ficat, unde țesutul hepatic a reținut 10,9% din oxidul de crom. Aceste rezultate diferă de cele ale acestui studiu, credem că se datorează faptului că nu a existat o creștere semnificativă a cromului 51Cr în țesuturile de pește analizate: sânge, grăsime viscerală, ficat, rinichi și dosar de pește, care nu au avut loc pentru a sugera absorbția și, prin urmare, bioacumularea markerului. Ceea ce a diferit între experimente a fost sistemul folosit pentru a menține condițiile adecvate pentru viața peștilor în acvariu, concentrația markerului adăugat în hrană și speciile de pești.
O posibilă explicație este că oxidul de crom nu este un marker inert și că există o absorbție substanțială a cromului, sub formă de oxid de crom sau alți derivați ai cromului produși prin digestie, prin peretele intestinal (Fernandez et al., 1999). O altă explicație, sugerată de Ng și Wilson (1997) pentru a explica rezultatele lui Shiau și Liang (1995), este posibila încorporare, prin branhiile peștilor, a cromului prezent în apa din acvariu, ca urmare a faptului că peștii își elimină fecalele care conțin crom în apa din acvariu. Chiar și cu o rotație eficientă a apei din acvariu, concentrația de crom crește, ceea ce duce la absorbția minerală (Fernandez et al., 1999).
În acest experiment, cu un sistem static, acvariile zilnice au fost sifonate pentru a reduce reziduurile și a evita acumularea de hrană și fecale în apă și a fost refăcută doar apa pierdută prin evaporare și gestionare. Această procedură a determinat concentrația de crom și conducerea la o creștere liniară a mineralului în apa din acvariu și în probele de branhii. Acumularea variază în funcție de perioada de expunere și de concentrațiile din mediu. La concentrații scăzute, acumularea a fost în concordanță cu timpul de expunere (Palaniappan și Karthikeyan, 2009).
Metalele grele (de exemplu, cobalt, cupru, mangan, molibden, zinc și crom) din mediile acvatice reprezintă o preocupare critică din cauza acumulării lor în organismele acvatice (Dimari et al., 2008). Peștii, fiind componente majore ale majorității habitatelor acvatice, au fost, de asemenea, recunoscuți ca buni bioacumulatori de minerale anorganice (King și Jonathan, 2003). Branhiile au fost, de asemenea, raportate ca fiind un loc important de pătrundere a metalelor grele, care provoacă leziuni și deteriorări ale branhiilor (Bols et al., 2001). Pentru a testa în continuare această ipoteză, în acest experiment, concentrația alimentară de 51Cr2O3 furnizată în dieta peștilor experimentali a fost de 100 µg.g-1, cu o activitate specifică de 58,2 µCi. Prin urmare, dacă elementul ar fi fost absorbit de tractul digestiv al peștilor, eventual prin încorporare prin branhiile prezente în apa din acvariu sau pe orice altă cale, cel puțin radiația gama, provenită din declinul de 51Cr, ar fi trebuit să fie detectată la tilapia de Nil.
La regresiile stabilite, probele de sânge prelevate de la peștii martor au fost puse în contrast cu cele reprezentând rezultatele probelor recoltate din intestinul fără conținut, stomacul fără conținut, conținutul tractului digestiv al peștilor care au primit dieta experimentală, și s-a constatat o creștere liniară și s-au detectat diferențe semnificative între regresiile stabilite (P<0,05). Aceste rezultate obținute sugerează că intestinul fără conținut, stomacul fără conținut și conținutul tractului digestiv au avut un efect de saturație în timpul perioadei experimentale de șapte zile.
Rezultatele obținute de Clawson și colab. (1955) indică faptul că concentrația de oxid de crom din fecale intră în echilibru cu cea din hrana consumată între trei și patru zile după administrarea inițială a acestui compus. Cu toate acestea, în acest studiu, până în a șaptea zi a existat o concentrație crescută a markerului în fecale, această diferență se poate datora concentrației scăzute a markerului utilizat în acest experiment și saturației necesare a tractului digestiv.
Considerând rezultatele obținute în acest studiu, suntem de acord cu Fernandez et al. (1999), că o altă posibilă explicație pentru rezultatele obținute de Shiau și Liang (1995) și Shiau și Shy (1998), ar fi aceea că conținutul de crom al peștilor urmează același tipar pe care aceștia l-au găsit pentru alți nutrienți anorganici (calciu, fosfat, cenușă), crescând concentrația acestuia la peștii hrăniți cu dietele suplimentate cu oxid de crom, cu un maxim la un nivel de oxid de crom în jur de 5-10g.kg-1. Această creștere ar putea avea mai mult de-a face cu o retenție mai mare a cromului natural prezent în dietă decât cu absorbția oxidului de crom suplimentat. S-a raportat (Evtushenko et al., 1986) că nivelul metalelor acumulate în țesuturi a rămas invariabil la un platou, chiar și atunci când organismele au fost expuse la acestea în mod continuu pentru o perioadă suficient de lungă.
În plus, nivelurile de marker (5 până la 10% de oxid de crom încorporat în dietă) folosite în aceste studii, chiar și cu un grad ridicat de puritate, pot oferi alte forme de complexare a cromului care pot fi absorbite de pești prin tractul digestiv sau pe alte căi.
.