Как голубой тунец обезвреживает токсичную ртуть

Исследователи из ESRF (Европейского синхротрона), CNRS, ENS Lyon и Института морских исследований Норвегии выяснили, как атлантический голубой тунец преобразует токсичную форму ртути в менее вредные формы. Их исследование, опубликованное в Environmental Science & Technology, показывает, что в съедобной мышечной ткани тунца содержится не только токсичный метилртуть, но и ртуть, связанная в стабильные, нетоксичные соединения.

Загрязнение морепродуктов ртутью — глобальная проблема для здоровья. Ртуть (Hg) происходит как из природных источников (вулканы, лесные пожары), так и в результате деятельности человека (сжигание угля, добыча золота, сжигание промышленных отходов). Бактерии преобразуют её в токсичный метилртуть, который биомагнифицируется в пищевых цепях. Поскольку тунец — высший хищник, поедающий множество более мелких заражённых рыб, ртуть накапливается в его организме.

Однако не вся ртуть одинаково токсична — её химическая форма имеет большое значение. Исследование под руководством Алена Мансо, почётного исследователя CNRS/ENS Lyon и учёного ESRF, рекомендует, как следует измерять содержание ртути.

«При оценке уровня токсичности мы должны измерять концентрацию метилртути, что сегодня можно делать рутинно, вместо измерения общей ртути, — объясняет он. — Иначе мы включаем формы ртути, которые иногда присутствуют в рыбе, но безвредны для человеческого организма».

Голубой тунец обезвреживает токсичный метилртуть

Используя интенсивные рентгеновские лучи ESRF, команда проследила, как ртуть перерабатывается внутри атлантического голубого тунца. Они обнаружили, что, в отличие от зубатых китов и морских птиц-хищников, где детоксикация происходит в основном в печени, атлантический голубой тунец полагается в первую очередь на селезёнку для расщепления метилртути.

Процесс детоксикации происходит благодаря взаимодействию между селеном — важным питательным веществом, содержащимся в морской воде — и ртутью. Селен связывает ртуть в стабильные ртуть-селеновые комплексы, которые гораздо менее токсичны или вообще нетоксичны. Высокотрофные морские хищники обезвреживают метилртуть с помощью серии реакций с участием восстановленного селена в форме важного селенопротеина (Selenoprotein P).

Для получения этих результатов Ален Мансо и учёный ESRF Питер Глатцель использовали синхротронную технику — спектроскопию поглощения рентгеновских лучей с высоким энергетическим разрешением.

Команда обнаружила, что часть ртути в съедобной мышце атлантического голубого тунца присутствует в виде тетраселенолатного комплекса (Hg(Sec)₄), который, вероятно, не токсичен, поскольку этот комплекс превращается в инертный селенид ртути в селезёнке.

«Причина, по которой в мышцах нет селенида ртути, просто в том, что концентрация ртути в этой ткани изначально не так высока», — добавляет Мансо.

Разные виды тунца — разные концентрации

Исследованный атлантический голубой тунец был выловлен у побережья Норвегии. «Получить образцы таких крупных особей, которые могут весить до 300 кг, сложно, но, будучи высокотрофными хищниками, они являются ключевыми модельными организмами для изучения», — объясняет Мартин Вич, учёный из Института морских исследований.

Атлантический голубой тунец, как и большеглазый тунец, является высокотрофным хищником, поэтому результаты этого исследования нельзя распространить на виды тунца с более низким трофическим уровнем, которые содержат гораздо меньше ртути. Меньшие виды тунца, такие как альбакор и полосатый тунец, обычно встречающиеся в консервах, гораздо менее загрязнены.

Это исследование подчёркивает необходимость более точного тестирования морепродуктов, с разделением токсичного метилртути и менее реактивных ртуть-селеновых комплексов, чтобы давать потребителям более обоснованные рекомендации по безопасности пищевых продуктов.

«Обычно предполагается, что вся ртуть в рыбе метилирована, — заключает Мансо. — Хотя обычно это так, наши результаты показывают, что до четверти ртути, присутствующей в съедобной мышце голубого тунца, находится в менее вредных формах. Эта доля достигает 90% у марлина, также известного как макайр. Таким образом, риски для здоровья зависят не только от общего количества ртути, но и от её химической формы».