ВІДКРИТА ЛЕКЦІЯ З ДИСЦИПЛІНИ «ВОДНА ТОКСИКОЛОГІЯ»: МЕХАНІЗМИ ТОКСИЧНОЇ ДІЇ ОТРУТ В ОРГАНІЗМАХ ГІДРОБІОНТІВ

В умовах сучасного техногенного навантаження на водні екосистеми, проблема токсичного забруднення водойм набуває особливої уваги. Токсиканти, які потрапляють у водойми внаслідок промислових, сільськогосподарських та побутових стоків, чинять деструктивний вплив на організми гідробіонтів, порушуючи їхні фізіолого-біохімічні процеси, репродуктивні функції та поведінкові реакції. Саме тому вивчення механізмів токсичної дії отрут є ключовим напрямом у водній токсикології, що має як наукове, так і практичне значення для охорони водних біоресурсів.

Згідно з наказом №1065 від 17 вересня 2025 року Національного університету біоресурсів і природокористування України, на факультеті тваринництва та водних біоресурсів у межах осіннього семестру 2025-2026 навчального року відбулася відкрита лекція з дисципліни «Водна токсикологія» на тему «Механізми токсичної дії отрут в організмах гідробіонтів». Захід провела Ph.D, доцент кафедри гідробіології та іхтіології Аліна Макаренко для здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти за спеціальністю 207 «Водні біоресурси та аквакультура».

Лектором наголошено, що у центрі токсичного процесу лежить взаємодія токсикантів або продуктів їхньої трансформації зі структурними елементами організму. Цей процес визначається через поняття біодоступності токсикантів – тобто здатності шкідливих речовин проникати у живі організми з навколишнього середовища та вступати (або не вступати) у фізико-хімічну, хімічну чи біохімічну взаємодію з їхніми структурними компонентами.

Дослідження перебігу процесів інтоксикацій серед гідробіонтів найбільш повно проводилися на рибах. Це пояснюється високою складністю їхньої біологічної організації, що дозволяє відслідковувати патологічні зміни, які виникають внаслідок отруєння, на різних її рівнях.

Процес інтоксикації у будь-якому живому організмі розпочинається з патогенної дії отрут у місцях їхнього проникнення для риб – це зябра, слизові оболонки, шкіра.

Було наведено низку прикладів токсичних речовин, які викликають різні типи інтоксикації, а також продемонстровано кейси з досліджень водойм України, що ілюструють вплив техногенних забруднень на стан іхтіофауни.

Лектором було зазначено, що з моменту проникнення токсикантів у організм починається рефлекторна реакція нервової системи, після чого отруйні речовини надходять у кров, зв’язуються з білками плазми, змінюють фізико-хімічні процеси та порушують клітинну рівновагу.

Розносячись потоком крові, токсиканти фіксуються в різних тканинах і органах, відповідно до сорбційної ємності та біохімічної спорідненості цих структур до певних сполук. У результаті ініціюються фізико-хімічні реакції, змінюється кислотність середовища (рН), в’язкість, електропровідність і сила міжмолекулярних взаємодій у клітині.

Ключову роль у реалізації токсичної дії відіграють рецептори –структурні компоненти біологічної системи, які вступають у взаємодію з токсичною речовиною.

Важливими чинниками, що визначають тяжкість інтоксикації, є концентрація токсиканта у воді та тривалість дії. Високі концентрації спричиняють гостре отруєння та швидку загибель гідробіонтів. Низькі концентрації – проявляють пролонговану дію, викликаючи поступові порушення у фізіологічному стані організмів.

Було наведено приклад нелінійної залежності між концентрацією і токсичним ефектом: для карасів токсичний ефект фенолу за концентрації 100 мг/л виявився сильнішим, ніж за його вмісту 200 або 400 мг/л. Цей факт підкреслює складний характер взаємодії отрут із біосистемами.

Багато токсикантів здатні накопичуватися в організмах – це явище відоме як кумуляція. Риби, молюски та інші гідробіонти можуть тривалий час утримувати токсичні речовини у тканинах, що призводить до хронічного отруєння навіть при низьких концентраціях у середовищі.

Проявами таких кумулятивних токсикозів є крововиливи у життєво важливі органи– головний мозок (особливо довгастий), серце, печінку, нирки та селезінку.

Для виникнення гострої токсичної реакції часто необхідний зовнішній стрес-фактор, який запускає процес аутоінтоксикації (самоотруєння). До таких факторів належать: різке підвищення температури води; зміна атмосферного тиску; порушення гідрологічного режиму; сезонні циклічні зміни в організмі риб; період нерестових міграцій.

Під впливом стресу відбувається мобілізація енергетичних ресурсів організму, токсиканти переходять у активну форму та потрапляють у кров, що посилює патологічні процеси.

Головною метою токсикологічного моніторингу водних об’єктів є встановлення гранично допустимих концентрацій (ГДК) забруднюючих речовин. Саме на підставі цих даних формується екологічне нормування навантаження на водні екосистеми, розробляються програми охорони довкілля та раціонального використання водних біоресурсів.

Лекція проходила у форматі освітнього кейсу, де теоретичні знання поєднувалися з практичними прикладами токсикологічних ситуацій у водоймах України. Здобувачі вищої освіти активно долучалися до обговорення, брали участь у брейнстормінгу, ділилися власними спостереженнями, пропонували шляхи вирішення екологічних проблем. Після заняття учасники отримали короткий науково-освітній дайджест із ключовими поняттями теми, прикладами з практики та рекомендаціями для самостійного опрацювання.

Такий інтерактивний формат сприяв формуванню системного розуміння механізмів дії шкідливих речовин, розвитку критичного мислення й навичок аналітичного підходу до екологічних ситуацій.

Щиро вдячні Збройним Силам України, завдяки мужності та самовідданості яких освітній процес у НУБіП України триває навіть у складних умовах воєнного часу. Саме завдяки захисникам здобувачі вищої освіти мають можливість навчатися, розвивати науковий потенціал та формувати майбутнє екологічно безпечної держави.

Наталія РУДИК-ЛЕУСЬКА,

завідувач кафедри гідробіології та іхтіології