Действие нанокомпозита марганца на организм карпа

Исследование проводили с целью оценки действия нанокомпозита марганца, нанесенного на углеродный носитель (Mn-C), на рост, гематологические показатели и элементный статус мышечной ткани карпа для выявления безопасности и возможности использования в качестве кормовой добавки в аквакультуре. Объект исследования – годовики карпа. Для эксперимента методом пар-аналогов формировали 3 группы: контроль и 2 опытные по 10 голов в каждой. Длительность эксперимента 63 суток. Начиная с 8 суток в корм особей I и II опытных групп дополнительно к основному рациону вносили нанокомпозит Mn-C в дозировках соответственно 0,2 ppm и 0,4 ppm. Прирост живой массы на 10,9 % (р≤0,01) от контроля наблюдали в группе с минимальной в опыте дозировкой Mn-C. Установлено снижение ряда морфологических параметров крови относительно контроля, в том числе лейкоцитов на 36,5 % (р≤0,001) во II группе и 39,9 % (р≤0,001) в I группе, эритроцитов – на 62,7 % (р≤0,001) в I группе и 47,8 % (р≤0,01) во II группе. При использовании нанокомпозита Mn-C в дозировке 0,2 ppm зафиксировано повышение глюкозы, по сравнению с контролем, на 73,4 % (р≤0,01), альбумина – на 49,5 % (р≤0,05), общего белка – на 31,9 % (р≤0,05). Концентрация кальция в мышечной ткани карпа I опытной группы снижалась, по сравнению с контролем, на 25 % (р≤0,05), во II – на 34 % (р≤0,01), уровень натрия и фосфора в I группе возрастал на 38 % (р≤0,05) и 30 % (р≤0,05), во II группе зафиксировано значительное снижение содержания фосфора на 58 % (р≤0,01). В I и II группах заметно увеличивалась концентрация эссенциальных, условно-эссенциальных микроэлементов и токсических элементов. Нанокомпозит марганца в изучаемых дозировках безопасен для карпа.

1. Hassan S., Hassan F. U., Rehman M. S. Nano-particles of trace minerals in poultry nutrition: Potential applications and future prospects // Biol Trace Elem Res. 2020. Vol. 195. No. 2. P. 591–612. doi: 10.1007/s12011-019-01862-9.

2. Effects of feeding methionine hydroxyl analogue chelated zinc, copper, and manganese on growth performance, nutrient digestibility, mineral excretion and welfare conditions of broiler chickens: Part 1: Performance aspects / H. D. Nguyen, A. F. Moss, F. Yan, et al. // Animals (Basel). 2025. Vol. 15. No. 3. Article 421. URL: https://www.mdpi.com/2076-2615/15/3/421 (дата обращения: 07.06.2025). doi: 10.3390/ani15030421.

3. The effect of manganese nanoparticles on apoptosis and on redox and immune status in the tissues of young turkeys / J. Jankowski, K. Ognik, A. Stępniowska, et al. // PLoS One. 2018. Vol. 13. No. 7. Article 0201487. URL: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0201487 (дата обращения: 07.06.2025). doi: 10.1371/journal.pone.0201487.

4. Impacts of biosynthesized manganese nanoparticles on antioxidant capacity, hematological parameters, and antioxidant protein docking in broilers / E. S. Helbawi, S. A. Abd El-Latif, M. A. Toson, et al. // ACS Omega. 2024. Vol. 9. No. 8. P. 9396–9409. doi: 10.1021/acsomega.3c08775.

5. Pt/CeO2 and Pt/CeSnOx catalysts for low-temperature CO oxidation prepared by plasma-arc technique / T. Y. Kardash, E. A. Derevyannikova, E. M. Slavinskaya, et al. // Front Chem. 2019. Vol. 7. Article 114. URL: https://www.frontiersin.org/journals/chemistry/articles/10.3389/fchem.2019.00114/full (дата обращения: 07.06.2025). doi: 10.3389/fchem.2019.00114.

6. Влияние нанокомпозита Cu-C на гематологические показатели карпа / Е. П. Мирошникова, А. Е. Аринжанов, Ю. В. Килякова и др. // Вестник КрасГАУ. 2025. № 3. С. 140–148. doi: 10.36718/1819-4036-2025-3-140-148.

7. Modulatory effect of dietary copper nanoparticles and vitamin C supplementations on growth performance, hematological and immune parameters, oxidative status, histology, and disease resistance against Yersinia ruckeri in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) / N. M. Delavari, A. Gharaei, H. J. Mirdar, et al. // Fish Physiol Biochem. 2022. Vol. 48. No. 1. P. 33–51. doi: 10.1007/s10695-021-01036-2.

8. Manganese nanoparticles control the gene regulations against multiple stresses in Pangasianodon hypophthalmus / N. Kumar, S. T. Thorat, A. K. Singh, et al. // Sciences Reported. 2023. Vol. 13. No. 1. Article 15900. URL: https://www.nature.com/articles/s41598-02343084-z (дата обращения: 07.06.2025). doi: 10.1038/s41598-023-43084-z.

9. Investigations of hemato-biochemical and histopathological parameters, and growth performance of walking catfish (Clarias batrachus) exposed to PET and LDPE microplastics / K. Fatema, T. I. Auditi, S. Biswas, et al. // Environ Toxicol Pharmacol. 2023. Vol. 102. Article 104250. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1382668923001928?via%3Dihub (дата обращения: 07.06.2025). doi: 10.1016/j.etap.2023.104250.

10. Влияние комбинированного стресса на гематологические показатели карпа (Cyprinus carpio) / Т. Г. Крылова, Д. И. Сафронов, Г. С. Крылов и др. // Ученые записки учреждения образования УО ВГАВМ. 2021. Т. 57. № 4. С. 78–82. doi: 10.52368/20780109-2021-57-4-78-82

11. Nabi N., Ahmed I., Wani G. B. Hematological and serum biochemical reference intervals of rainbow trout, Oncorhynchus mykiss cultured in Himalayan aquaculture: Morphology, morphometrics and quantification of peripheral blood cells // Saudi J Biol Sci. 2022. Vol. 29. No. 4. P. 2942–2957. doi: 10.1016/j.sjbs.2022.01.019.

12. Response and recovery of Nile tilapia exposed to diesel oil Behavioral, hemato-biochemical and morphological changes of erythrocytes / A. M. Hasan, S. R. Ferdous, S. M. Islam, et al./ / Toxicol Rep. 2022. Vol. 9. P. 549–555. doi: 10.1016/j.toxrep.2022.03.039.

13. Evaluation of lead exposure effects on tissue accumulation, behavior, morphological and hemato-biochemical changes in common carp, Cyprinus carpio / S. S. Habib, S. Maqaddas, F. Fazio, et al. // J Trace Elem Med Biol. 2024. Vol. 86. Article 127523. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0946672X24001433?via%3Dihub (дата обращения: 07.06.2025). doi: 10.1016/j.jtemb.2024.127523.

14. Биологическое действие нанокомпозита Zn-C на организм рыб / Ю. В. Килякова, Е. П. Мирошникова, А. Е. Аринжанов и др. // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2024. № 5 (77). С. 249–255. doi: 10.32786/2071-9485-2024-05-27.

15. Intra-variability of some biochemical parameters and serum electrolytes in rainbow trout (Walbaum, 1792) bred using a flow-through system / F. Fazio, C. Saoca, G. Capillo, et al. // Heliyon. 2021. Vol. 7. No. 2. Article 06361. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405844021004667?via%3Dihub (дата обращения: 07.06.2025). doi: 10.1016/j.heliyon.2021.e06361.

16. Abbaszadeh M., Sayadi M. H., Kharkan J. Impact of polyvinyl chloride microplastic and paraquat herbicide on the blood cells, biochemical parameters, liver enzymes and morphological changes of aqueduct fish // Chemosphere. 2024. Vol. 362. Article 142643. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653524015376?via%3Dihub (дата обращения: 07.06.2025). doi: 10.1016/j.chemosphere.2024.142643.

17. The essential metals for humans: A brief overview / M. A. Zoroddu, J. Aaseth, G. Crisponi, et al. // Journal of Inorganic Biochemistry. 2019. Vol. 195. P. 120–129. doi: 10.1016/j.jinorgbio.2019.03.013.

18. Роль марганца в обмене кальция на уровне энтеральной и внутренней среды организма / Д. А. Кcенофонтов, О.А. Войнова, А. А. Кcенофонтова и др. // Тимирязевский биологический журнал. 2023. № 2. С. 59–68. doi: 10.26897/2949-4710-2023-2-59-68.

19. Биологическое действие ультрадисперсных частиц SiO2, пробиотического препарата Бифидобиом и комплекса микроэлементов на организм карпа / М. С. Аринжанова, Е. П. Мирошникова, А. Е. Аринжанов и др. // Животноводство и кормопроизводство. 2023. Т. 106. № 1. С. 48–66. doi: 10.33284/2658-3135-106-1-48.

20. Effects of heavy metals on fish physiology – A review / M. Shahjahan, K. Taslima, M. S. Rahman, et al. // Chemosphere. 2022. Vol. 300. Article 134519. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653522010128?via%3Dihub (дата обращения: 07.06.2025). doi: 10.1016/j.chemosphere.2022.134519.

21. Comparison of modes of action between fish, cell and mitochondrial toxicity based on toxicity correlation, excess toxicity and QSAR for class-based compounds / S. Wang, X. Zhang, B. Gui, et al. // Toxicology. 2022. Vol. 470. Article 153155. doi: 10.1016/j.tox.2022.153155.