Экологические гормоны – малые дозы, большие эффекты

Считается, что именно экологические гормоны ответственны за сокращение численности рыбы. Насколько же опасны эти вещества? Подсказки дают исследования, которые рисуют полную картину жизни рыб.

Экологические гормоны – это молекулы, которые ведут себя как гормоны из-за сходства структуры. Они содержатся в красителях, пестицидах, косметике, пластиках и фармацевтических препаратах. Предполагается, что эти вещества, попадая в организм, влияют на репродуктивную систему и могут снижать мужскую фертильность. Под угрозой и животный мир.

Исследования жизненного цикла пресноводных рыб

Более двух десятилетий эксперты спорят, действительно ли популяции рыб и амфибий находятся под угрозой из-за гормонально активных веществ в водоёмах. Исследователи из Института молекулярной биологии и прикладной экологии им. Фраунгофера (IME) изучают этот вопрос на модели жизненного цикла рыбки данио-рерио (Danio rerio).

"С помощью теста жизненного цикла мы можем за разумное время зафиксировать все важные аспекты жизни рыб: рост, эмбриональное и особенно половое развитие, а также способность к размножению. Эти факторы чувствительны к гормонально активным веществам", – говорит инженер Маттиас Тайгелер.

Группы рыб одинакового размера помещают в проточную систему с разными концентрациями потенциально активных веществ. Контрольная группа содержится в воде без гормональной нагрузки.

Тест начинается с оплодотворённых яиц, полученных от ненагруженных родителей. Через три дня эмбрионы вылупляются. Учёные фиксируют число выживших особей и их длину. Примерно через три месяца рыбы достигают половой зрелости. Их репродуктивную способность точно определяют по количеству откладываемых икринок, которые ежедневно извлекают и подсчитывают.

Результаты экспериментов

Исследователи установили, что данио-рерио полностью теряли способность к размножению при воздействии очень низких концентраций этинилэстрадиола – синтетического эстрогена, компонента противозачаточных таблеток.

Тесты с синтетическим половым гормоном тренболоном привели к маскулинизации животных: 100% рыб развивались как самцы после введения вещества. Аналогичный эффект наблюдался для ингибиторов ароматазы, используемых в качестве фунгицидов. В ненагруженной контрольной группе ожидаемое соотношение полов составляет 50/50.

"Несколько известных веществ негативно влияют на гормональную систему. Однако, помимо гормонально активных веществ, за сокращение видов рыб ответственны и другие факторы, такие как ухудшение состояния водоёмов и изменение климата", – отмечает Тайгелер.

Последствия для регуляции

Производители средств защиты растений теперь могут столкнуться с запретом, если активный ингредиент вызывает стойкое нарушение гормональной системы. Фармацевтическая промышленность также должна предоставлять данные о воздействии гормоноподобных веществ на водные экосистемы для вывода нового продукта на рынок в Европе.

Тест-система Fraunhofer IME имеет высокий уровень признания в промышленности и у регулирующих органов. Исследователи IME также помогают комитетам ОЭСР, ЕС и его государств-членов в разработке руководств по тестированию рыб и оценке результатов, находя ответы на вопросы, связанные с проблемой гормонально активных веществ в окружающей среде.