RESULTAT OCH DISKUSSION
Vattenkvalitetsparametrar – temperatur (28.2 ±0,2ºC), % löst syre (107,4 ±0,8), pH (7,9 ± 0,1), totalt ammoniakkväve (2,8 ± 0,0mg.L-1), ojoniserat ammoniak (0,004 ± 0,001mg.L-1), nitritkväve (0.08±0.01mg.L-1) och nitratkväve (1.19±0.06mg.L-1) – ansågs lämpliga för fiskens välbefinnande och naturliga utveckling (Boyd, 1990).
Kromoxid är den mest använda inerta markören i näringsstudier med djur, och fodermedel gör det möjligt att utvärdera den och exakt formulera balanserade dieter. Fullständig återvinning av Cr3+ i oxidform bekräftades genom tekniken med radioaktiva isotoper (Kane et al, 1959) och därför användes det i denna studie som 51Cr2O3 (99,99 % renhet).
51Cr användes i denna studie för att förhindra eventuella fel på grund av återvinning av krom i foder, akvarievatten, avföring och vävnadsprover från fiskar, eftersom det möjliggör en direkt, enkel, känslig och mer exakt avläsning av grundämnesvärdena i provmaterialet, vilket minskar den bias som är förknippad med kemisk analys, särskilt vid studier av smältbarhet och nutrition. Alla dessa faktorer övervakades och kontrollerades noggrant i denna studie, så att resultaten uteslutande kan tillskrivas behandlingseffekter. I tabell 2 visas resultaten, standardavvikelsen och de regressionsparametrar som fastställts efter logaritmisk omvandling av de specifika aktiviteterna för 51Cr som påvisats i prover som samlats in från kontroll- och försöksfisken, i förhållande till insamlingstiden (dagar). Regressionerna jämfördes med hjälp av vinkelkoefficienter och linjära koefficienter (Ostle och Mensing, 1975).
Tabell 2. Logaritmisk omvandling av de påvisade specifika aktiviteterna för 51Cr i provsamlingarna från kontroll- och försöksfisken och de som användes för att justera regressionskurvorna.
| Samlat prov | Dag för insamling | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
| Kontrollfiskar | ||||||||
| Blod (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 | |
| Experimentella fiskar | ||||||||
| Blod (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 | |
| Renalvävnad (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 |
| Muskelvävnad – Filé (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 |
| Levervävnad (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±0.00 | 1.01±0.01 |
| Visceralt fett (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 utan innehåll (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 | |
| Magsäck utan innehåll (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 | |
| Gälvävnad (GT) | 1.06±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 | |
| Vatten från akvariet (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 | |
| Innehåll i matsmältningskanalen (avföring) (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 | |
AValeus är medelvärde (standardavvikelse) av fem upprepningar.
För att undersöka om det finns krom III absorption i fisk, såsom kromoxid, justerades enkla linjära regressioner – insamlingsdagar vs. bestämningskoefficienter för prover av kontroll- och försöksfisk (figur 1). Bakgrundsvärden som uppmättes för fiskvävnadsprover som inte fick experimentell diet, 10 000 räkningar i fem intervaller, var i genomsnitt 98,02±3,61cpm och subtraherades från alla avläsningsvärden från proverna från kontroll- och försöksfisken.
Figur 1. Justerade linjära regressioner efter logaritmisk omvandling av skattningarna av radioaktiv aktivitet (cpm) från provsamlingar av kontroll- och försöksfisk i funktion av exponeringstid (dagar).
Intestinal absorption av trevärt krom (t.ex. klorider, fluorider, fosfater, nitrater och hydroxider) är låg hos både människor och djur och varierar mellan cirka 0,5 och 2,0 % beroende på intag via kosten. Vissa uppgifter tyder på att kromabsorptionen är omvänt relaterad till intaget via kosten (Anderson och Kozlovsky, 1985). I detta experiment var nivån av kromoxid som tillsattes till fodret endast 0,01 % och enligt de ovan nämnda författarna skulle kromet vid denna lilla mängd leda till ett ökat upptag i matsmältningskanalen och därför lättare upptäckas i prover från försöksfiskar.
De justerade regressionerna för blodprover från fiskar som utfodrats med kontrollfoder i sju dagar, kontrolldjur, skilde sig inte åt mellan varandra när de jämfördes med regressioner som justerats med prover från fiskar som utfodrats med försöksfodret (P>0,05). Dessa resultat stämmer överens med de resultat som erhölls av Utley et al. (1970), som också använde radioaktiv kromoxid (III) oralt, men administrerat till nötkreatur, och som inte upptäckte strålning i kvigornas blod. Andra studier rapporterade att 51CrCl3 snabbt passerar genom mag-tarmkanalen (Oberleas och Stoecker, 1987) och att 51Cr snabbt når toppar i blodet (Hopkins Junior, 1965) hos råttor och att nivåerna i blodet återspeglar intaget av krom (III). Om kromoxiderna lider av absorption genom mag-tarmkanalen skulle därför deras förekomst behöva upptäckas snabbt i blodet hos fiskar i den här studien.
I blodet är absorberat krom (III) bundet till största delen till transferrin och till andra proteiner, som är ansvariga för dess transport i kroppen. Långtidsinlagring sker särskilt i lever, mjälte, ben och andra organ (Lim et al., 1983). Ackumuleringsmönstren för krom är i följande ordning: njurar > lever > gälar H” muskler, för lägre koncentrationer (Palaniappan och Karthikeyan, 2009).
Om krom i form av inert markör har absorberats av Nile tilapia, ackumuleras detta mineral i fiskens vävnader. För att fastställa om det fanns absorption av krom i form av en markör, genom mag-tarmkanalen hos Nile tilapia, jämfördes därför blodprover med justerad regression från kontrollfisk, med regressionsjusterade prover av visceralt fett, levervävnad, muskelvävnad och njurvävnad från fiskar som fick försöksdieten och dessa skiljde sig inte åt sinsemellan (P>0,05) och karaktäriseras därför som tillhörande en enda linjär regression. Dessa resultat tyder på att ingen radioaktivitet upptäcktes i prover från försöksfisken, vilket tyder på att markören inte tas upp i någon större utsträckning.
Mekanismen som är ansvarig för den intestinala absorptionen av krom är inte väl förstådd. Det är oklart om Cr absorberas passivt eller med hjälp av bärarproteiner som finns i tarmslemhinnan. Mertz et al. (1965) replikerade att absorptionen av trivalent Cr inte verkar vara en mättbar process, vilket tyder på att det absorberas genom passiv diffusion. Mertz och Roginski (1971) rapporterade motsatta bevis. De fann att den procentuella andelen trevärt krom som absorberades av uppvända tarmsäckar minskade i takt med att Cr-koncentrationen ökade i inkubationsmediet. Denna observerade mättnadseffekt tyder på att bärarproteiner är inblandade i Cr-absorptionen. I försöket av Dowling et al. (1989) drogs dock slutsatsen att oorganiskt, trevärt krom absorberas genom den icke-medierade processen med passiv diffusion i tunntarmen hos råttor som utfodrats med en Cr-tillräcklig kost.
Enligt de resultat som erhölls av Febel et al. (2001) absorberades 2,5 % kromoxid under en timme och det absorberade kromet överfördes till levern, där levervävnaden behöll 10,9 % av kromoxiden. Dessa resultat skiljer sig från resultaten av denna studie, vi tror att det beror på att det inte fanns någon signifikant ökning av krom 51Cr i de analyserade fiskvävnaderna: blod, visceralt fett, lever, njurar och fil av fisk, vilket inte har inträffat för att antyda absorption och därmed bioackumulering av markören. Det som skiljde sig åt mellan experimenten var det system som användes för att upprätthålla de rätta förhållandena för fisklivet i akvariet, koncentrationen av markören som tillsattes i fodret och fiskarter.
En möjlig förklaring är att kromoxid inte är en inert markör och att det finns ett betydande upptag av krom, i form av kromoxid eller andra kromderivat som produceras vid matsmältningen, genom tarmväggen (Fernandez et al., 1999). En annan förklaring, som föreslagits av Ng och Wilson (1997) för att förklara resultaten från Shiau och Liang (1995), är att det krom som finns i akvarievattnet kan ha införlivats i fiskens gälar genom fiskens gälar, vilket beror på att fisken har gjort sig av med sin kromhaltiga avföring i akvarievattnet. Även med en effektiv omsättning av akvarievattnet ökar koncentrationen av krom, vilket resulterar i mineralabsorptionen (Fernandez et al., 1999).
I det här försöket, med ett statiskt system, siphonerades vardagliga akvarier för att minska rester och undvika ackumulering av foder och avföring i vattnet och endast det vatten som förlorades genom avdunstning och hantering återställdes. Detta förfarande orsakade koncentrationen av krom och ledning till en linjär ökning av mineralet i akvarievattnet och i gälproverna. Ackumulationen varierar med exponeringstid och miljökoncentrationer. Vid låg koncentration var ackumuleringen i enlighet med exponeringstiden (Palaniappan and Karthikeyan, 2009).
Tungmetaller (t.ex. kobolt, koppar, mangan, molybden, zink och krom) i akvatiska miljöer är ett kritiskt problem på grund av deras ackumulering i vattenlevande organismer (Dimari et al., 2008). Fiskar, som är viktiga komponenter i de flesta akvatiska livsmiljöer, har också erkänts som goda bioackumulatorer av oorganiska mineraler (King och Jonathan, 2003). Gälarna har också rapporterats som en viktig plats för tungmetaller att tränga in i, vilket orsakar skador på gälarna (Bols et al., 2001). För att ytterligare testa denna hypotes var koncentrationen av 51Cr2O3 som tillfördes försöksfiskens föda i detta experiment 100 µg.g-1, med en specifik aktivitet på 58,2 µCi. Om grundämnet hade absorberats av fiskens matsmältningskanal, eventuellt genom inkorporering genom gälar som finns i akvarievattnet eller på något annat sätt, borde åtminstone den gama-strålning som härrör från 51Cr:s nedgång ha påvisats i Nile tilapia.
När de fastställda regressionerna, blodproverna togs från kontrollfiskar kontrasterades med de som representerar resultaten av de insamlade proverna från tarmen utan innehåll, magsäcken utan innehåll, mag- och tarminnehållet hos fiskar som fått försöksfodret och det fanns en linjär ökning och signifikanta skillnader upptäcktes mellan fastställda regressioner (P<0,05). Dessa erhållna resultat tyder på att tarmen utan innehåll, utan maginnehåll och innehållet i matsmältningskanalen hade en mättnadseffekt under den sju dagar långa försöksperioden.
De resultat som erhållits av Clawson et al. (1955) visar att kromoxidkoncentrationen i avföringen kommer i jämvikt med koncentrationen i det foder som konsumerats mellan tre och fyra dagar efter den första utfodringen med denna förening. I denna studie fanns det dock fram till den sjunde dagen en ökad koncentration av markören i faeces, denna skillnad kan bero på den låga koncentrationen av markören som användes i detta experiment och den nödvändiga mättnaden av matsmältningskanalen.
Med tanke på de resultat som erhållits i denna studie är vi överens med Fernandez et al. (1999), att en annan möjlig förklaring till de resultat som Shiau och Liang (1995) och Shiau och Shy (1998) har erhållit, skulle vara att krominnehållet i fisken följer samma mönster som de fann för andra oorganiska näringsämnen (kalcium, fosfat, aska), och att koncentrationen ökar i de fiskar som utfodrats med foder som kompletterats med kromoxid, med ett maximum vid en nivå av kromoxid på omkring 5-10 g.kg-1. Denna ökning kan ha mer att göra med en högre retention av det naturliga krom som finns i fodret än med absorptionen av den tillagda kromoxiden. Det har rapporterats (Evtushenko et al., 1986) att nivån av ackumulerade metaller i vävnader alltid förblev på en platå även när organismerna exponerades för dem kontinuerligt under en tillräckligt lång period.
För övrigt kan de nivåer av markören (5 till 10 % kromoxid som ingår i fodret) som används i dessa studier, även med en hög renhetsgrad, ge andra former av kromkomplexering som kan absorberas av fisken genom matsmältningskanalen eller på andra sätt.