Постановка проблемы (Introduction)Южный Урал характеризуется обилием водоемов с различными гидрохимическими режимами. Челябинская область имеет существенное рыбохозяйственное значение в регионе за счет наличия благоприятных для рыбопромысловой отрасли озер [11–14]. Вместе с тем регион имеет существенную техногенную нагрузку [6, 8, 13, 14]. Конечно, современные природосберегающие технологии в промышленном и прежде всего металлургическом производстве, обеспеченные «умными» фильтрами, способны минимизировать выбросы химических форм поллютантов, в том числе тяжелых металлов. Однако многолетнее наследие горнодобывающей промышленности открытого типа и неадсорбентное металлургическое производство отражаются на природных объектах в совокупности с существенными биогеохимическими провинциями на территории Южного Урала [6, 8, 11–14], влияют на физиологические процессы организма в процессе жизнедеятельности [2, 4, 5, 7, 11].Физиологическое и клиническое значение микро- и макроэлементов хорошо известно. Многие микроэлементы являются структурообразующими в коферментах энзимов в организме животных и человека [9]. Как избыток, так и недостаток данных эссенциальных элементов за счет синергетических и антагонистических ионно-обменных механизмов, изучаемых в Уральском регионе еще А. А. Кабышем, Г. П. Грибовским и другими авторами, сказывается на стабильности усвоения ионов железа в синтезе гемоглобина крови, реактивности провоспалительных систем организма [2, 5, 9].На морфофизиологическом уровне в системе крови тенденции концентраций микроэлементов отражаются в реактивности лейкоцитов [2, 5, 9]. В частности, гранулярные лейкоциты – нейтрофилы, эозинофилы и базофилы – могут отражать тенденции в изменениях внутренней среды под влиянием кратковременных, но обычно интенсивных нагрузок, проявляющихся в аллергических реакциях [4]. Тогда как агранулоциты – лимфоциты и моноциты – являются маркерами хронического воздействия на организм животных и человека. Это обусловлено длительными сроками циркуляции агранулярных клеток белой крови от нескольких недель до десятилетий. Поэтому лейкоцитарный профиль крови имеет важное диагностическое значение в характеристике воздействий микроэлементов на процессы внутренней среды организма, реализации витальных функций животных [2, 5, 17].В связи с этим целью работы явилась диагностическая характеристика лейкоцитарного профиля рыбы из некоторых промысловых озер Челябинской области.Методология и методы исследования (Methods)Работа выполнена в рамках Государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по теме № 0773-2018-0006 «Разработать методы и средства снижения негативного воздействия экотоксикантов на организм сельскохозяйственных животных на территориях экологического загрязнения зоны Южного Урала».Отлов рыбы проводился в июле – августе 2018 года на трех озерах в северо-восточной части Челябинской области, имеющих рыбохозяйственное значение: Маяне, Куракли-Маяне и Сугояке. Лейкоцитарный профиль определялся на микроскопе BIOLAR PZO (Польша) по мазкам из цельной крови, окрашенным по Паппенгейму [4, 15, 16]. Всего были изучены 4 вида рыб: карась (Carassius) (n = 10), пелядь (Coregonus peled) (n = 10), плотва (Rutilus rutilus) (n = 5) и окунь (Perca fluviatilis) (n = 5).В ходе статистического анализа использовали методы описательной статистики, выборочных сравнений и многомерный анализ [1, 10]. Индивидуальные значения показателей лейкограммы трансформировали с использованием фи-преобразования арксинуса, вычисляли среднее с 95-процентным доверительным интервалом (95 % ДИ), а полученные результаты ретрансформировали в исходную шкалу (в процентах) с помощью обратного преобразования. Многомерный анализ проводили методом анализа главных компонент (principal component analysis – PCA) после предварительного пересчета исходных композиционных данных в открытый формат с помощью центрированного преобразование логарифма отношения (centered log ratio transformation – clr). Полученные в ходе PCA индивидуальные значения меток компонент использовали в однофакторном дисперсионном анализе с последующими апостериорными сравнениями методом Тьюки. Расчеты выполнены в пакетах CoDaPack (version 2.02.21) [18] и PAST (version 3.20) [19].Результаты (Results)Выполненная ветеринарно-санитарная экспертиза обследуемых групп рыбы показала соответствие изученных образцов нормативно-правовым документам. По результатам клинического осмотра анамнез жизни (Anamnesis vitae) соответствовал состоянию здорового организма [2, 4, 5].Рыбы (Pisces) как систематическая группа относятся к животным с лимфоидным типом кроветворения, то есть с преобладанием в клеточном составе белых клеток крови – лимфоцитов [4, 5, 7], что также отразилось в полученных результатах по лейкоформуле крови рыб (см. таблицу и рис. 1).ТаблицаЛейкограмма рыб из трех водоемов Челябинской области в 2018 году. Относительная частота клеток в процентах (95 % ДИ)Вид Лимфоциты Нейтрофилы сегментоядерныеНейтрофилы палочкоядерныеМоноциты Озеро МаянПелядь(n = 10)65,2[59,2; 70,8]24,8[19,9; 30,3]0,08[0,00; 0,30]8,7[5,8; 11,9]Карась(n = 10)75,671,9; 79,316,914,4; 19,50,060,00; 0,236,94,9; 9,1Озеро Куракли-МаянКарась(n = 10)67,9[63,2; 72,5]24,9[21,2; 29,0]0,11[0,00; 0,46]7,2[4,4; 10,3]Озеро СугоякПлотва(n = 5)80,7[7,6; 83,4]15,1[12,6; 17,4]0,00[–]4,1[3,4; 4,8]Окунь(n = 5)79,7[76,7; 82,0]16,0[12,9; 19,1]0,08[0,00; 0,32]3,7[2,7; 4,4]Примечание: эозинофилы и базофилы во всех изученных образцах отсутствовали. TableLeukogram of fish from three reservoirs of the Chelyabinsk region in 2018. The relative frequency of cells in percent [95 % CI]SpeciesLymphocytesSegmented-nuclear neutrophilsRod nuclear neutrophilsMonocytesLake MayanCoregonus peled(n = 10)65,2[59,2; 70,8]24,8[19,9; 30,3]0,08[0,00; 0,30]8,7[5,8; 11,9]Carassius(n = 10)75,671,9; 79,316,914,4; 19,50,060,00; 0,236,94,9; 9,1Lake Kurakli-MayanCarassius(n = 10)67,9[63,2; 72,5]24,9[21,2; 29,0]0,11[0,00; 0,46]7,2[4,4; 10,3]Lake SugoyakRutilus rutilus(n = 5)80,7[7,6; 83,4]15,1[12,6; 17,4]0,00[–]4,1[3,4; 4,8]Perca fluviatilis(n = 5)79,7[76,7; 82,0]16,0[12,9; 19,1]0,08[0,00; 0,32]3,7[2,7; 4,4]Note: eosinophils and basophils in all studied samples were absent.  Рис. 1. Лейкограммы крови рыб трех водоемов Челябинской области в 2018 году   Fig. 1. Leukograms of blood of fish from three reservoirs of the Chelyabinsk region in 2018 В лейкограммах всех выборок преобладали лимфоциты, на втором месте были сегментоядерные нейтрофилы, на третьем – моноциты. Изредка встречались палочкоядерные нейтрофилы, а эозинофилы и базофилы отсутствовали. В целом полученные результаты соответствуют нормативным данным и обусловлены биологическими особенностями рыбы, типом питания животных [2, 4, 5, 7].  Рис. 2. Преобразованные доли палочкоядерных (Band. Neu) и сегментоядерных (Seg. Neu) нейтрофилов, лимфоцитов (Lym) и моноцитов (Mon) крови рыб в пространстве двух первых главных компонентFig. 2. Transformed shares of stab-core (Band. Neu) and segment-nuclear (Seg. Neu) neutrophils, lymphocytes (Lym) and monocytes (Mon) of fish blood in the space of the first two main components Для выявления наиболее общих закономерностей соотношения лейкоцитов использовали PCA, но с учетом композиционного характера данных. Поскольку все элементы лейкограммы составляют в сумме 100 %, данные показатели не являются независимыми: увеличение доли одного типа клеток в композиции неизбежно сопровождается уменьшением доли других типов. В результате этого традиционные методы анализа корреляций, а также основанные на них многомерные техники типа PCA дают искаженные результаты и могут приводить к неверным выводам. Для работы с такими данными предложены и активно используются (в первую очередь геологами) специальные преобразования, позволяющие «развернуть» закрытые в композиции значения и сделать их похожими на обычные некомпозиционные данные. Нами было использовано clr-преобразование из пакета CoDaPack [18].Первая главная компонента (PC 1) объясняла 51,4 % общей изменчивости (дисперсии) данных лейкограмм. Как видно из ординационной диаграммы на рис. 2, она отражала преимущественно соотношение (отрицательная связь) между незрелыми палочкоядерными и зрелыми сегментоядерными формами нейтрофилов.Известно, что увеличение доли незрелых нейтрофилов полиэтиологично и может являться результатом воспаления, инфекции, интоксикации, физического перенапряжения и др. [4, 7]. Частота таких клеток была крайне низка во всех выборках (см. таблицу). В ходе дисперсионного анализа, проведенного на рассчитанных индивидуальных метках PC 1, различий по рассматриваемому соотношению элементов крови между рыбами из изученных водоемов обнаружено не было: F(4; 35) = 0,20; Р = 0,938.Вторая главная компонента (PC 2) объясняла 28,9 % общей дисперсии данных. Из рис. 2 видно, что она практически не затрагивала соотношения нейтрофилов, а отражала соотношение между лимфоцитами и моноцитами (отрицательная связь). Как показал дисперсионный анализ, различия между выборками рыб по PC 2 были высоко статистически значимыми: F(4; 35) = 4,21; Р = 0,007. Наибольший вклад в эти различия внесли пары: карась озера Маян и плотва озера Сугояк (Р = 0,013), карась озера Маян и окунь озера Сугояк (Р = 0,046), а также карась озера Куракли-Маян и плотва озера Сугояк (Р = 0,071). Третья компонента вобрала в себя остаточную изменчивость (19,7 %) и отражала соотношение между сегментоядерными нейтрофилами, с одной стороны, и лимфоцитами с моноцитами – с другой. По PC 3 наблюдалась тенденция к различиям (F(4; 35) = 2,58; Р = 0,054) за счет более высокого значения в карасе из озера Куракли-Маян.Таким образом, главной особенностью полученных данных является неслучайно более высокая доля лимфоцитов и менее высокая – моноцитов в рыбах озера Сугояк. Действительно, как видно из таблицы, у рыб озера Сугояк доля лимфоцитов достигала 80 % и более. Следует признать, что прямое сравнение рыб из разных водоемов не вполне корректно, поскольку рыбы принадлежали к разным видам. Тем не менее, важно отметить, что озеро Сугояк испытывает наибольшую из трех водоемов антропогенную нагрузку, являющуюся результатом его рекреационного использования и плотной застройки водосборной площади коттеджами. На это указывают уровни накопления в костной и особенно в мышечной тканях рыб озера Сугояк ряда тяжелых металлов (Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Pb), чему будет посвящена отдельная публикация.Обсуждение и выводы (Discussion and Conclusion)Был изучен лейкоцитарный профиль у четырех видов промысловой рыбы из трех озер хозяйственного значения в условиях Челябинской области. Установлено маркерное наибольшее (около 80 %) содержание лимфоцитов в крови рыб озера Сугояк, испытывающего наибольшую антропогенную нагрузку.  Полученные результаты имеют поисковый характер и являются основой для проведения дальнейших работ по изысканию маркерных показателей экологического и физиологического состояния биологических ресурсов в водоемах, имеющих хозяйственное значение.