$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Balıkların kirletici madde biriktirme hızını etkileyen tüm faktörler arasında, balıkların yedikleri gıdalardaki kirleticileri tutma verimliliği en önemlilerinden biridir1-3. Risk değerlendirme modelleri, çeşitli çevresel kirlenme senaryoları altında kontamine balıkları yiyen insanlar ve yaban hayatı için gelecekteki riskleri tahmin etmek için geliştirilmiştir ve bu tahminlerin güvenilirliği kritik olarak, balıkların yiyeceklerinden gelen kirleticileri tutma verimliliğine ilişkin tahminlerin doğruluğuna bağlıdır4.
Avcı tarafından yutulan gıdadaki kirleticinin bağırsak duvarından taşınma verimliliği, brüt trofik transfer verimliliği5 olarak bilinir. Yırtıcı hayvanın bağırsak duvarından taşınan kirletici maddenin miktarının bir kısmı, sonunda depurasyon ve / veya metabolik dönüşüm yoluyla kaybolabilir. Avcı tarafından yutulan gıdadaki kirleticinin, eliminasyon ve metabolik dönüşümden kaynaklanan kayıplar da dahil olmak üzere, avcı tarafından tutulma verimliliği, net trofik transfer verimliliği6 olarak bilinir.
Organik kirleticilerin avlarından balıklara brüt trofik transfer verimliliği, oktanol-su bölme katsayısı, Kow3,7 ile ölçülen lipit bağlantısı da dahil olmak üzere kirleticinin kimyasal özelliklerine göre değişiyor gibi görünmektedir. Thomann3 tarafından geliştirilen ampirik bir ilişkiye göre, log Kow 5 ile 6 arasında bir değere eşit olduğunda brüt trofik transfer verimliliği nispeten yüksektir. Thomann3 ilişkisine göre, kütük K ow 6'dan 10'a yükselirken, brüt trofik transfer verimliliği log Kow birimi başına %50 oranında katlanarak azalır.
Bununla birlikte, poliklorlu bifenil (PCB) türdeşlerinin avlarından balıklara brüt ve net trofik transfer verimlilikleri, çoğu durumda Thomann3 ilişkisini takip etmiyor gibi görünmektedir. PCB türdeşlerinin göl beyaz balığına (Coregonus clupeaformis) yeminden trofik transfer verimlilikleri Thomann8 tarafından önerilen ilişkiyi takip etse de, PCB türdeşlerinin trofik transfer verimlilikleri ya sadece zayıf bir şekilde ilişkiliydi ya da hiç ilişkili değildi Atlantik somonu (Salmo salar)9, gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss)10, koho somonu (Oncorhynchus kisutch)11ve kuzey turna balığı (Esox lucius)11.
Bu çalışmanın genel amacı, PCB türdeşlerinin avından piscivorous bir balığa net trofik transfer verimliliklerini tahmin etmek için bir laboratuvar tekniği sunmaktı. Göl alabalığı (Salvelinus namaycush) deneyimiz için balık olarak seçildi çünkü göl alabalığının laboratuvar tanklarında bakımı nispeten kolaydır. Göl alabalığının doğal ortamında göl alabalığı tarafından yenmesi nedeniyle göl alabalığına verilecek av balığı olarak Bloater (Coregonus hoyi) seçilmiştir12. Ek olarak, laboratuvar deneyimizden tahmin edilen göl alabalığı için net trofik transfer verimliliklerinin Thomann3 ilişkisini takip edip etmediğini belirledik. Ayrıca, göl alabalığının aktivite derecesinin, PCB türdeşlerinin net trofik transfer verimliliği (γ) üzerinde önemli bir etkisi olup olmadığını da belirledik. Laurentian Büyük Gölleri'ndeki göl alabalığı aktivitesinin son zamanlarda arttığına inanılmaktadır, çünkü besin ağlarındaki değişiklikler göl alabalığının yiyecek aramaya daha fazla enerji ayırmasına neden olmuştur13. Göl alabalıkları, bu göl alabalıklarını nispeten yüksek akış hızlarına maruz bırakarak bir tank setinde egzersiz yapmaya zorlanırken, diğer göl alabalıklarının nispeten düşük akış hızlarına maruz bırakılarak nispeten hareketsiz kalmasına izin verildi. Son olarak, γ tahminlerinde en yüksek doğruluk derecesini sağlamak ve laboratuvar sonuçlarını sahaya uygulanabilir hale getirmek için laboratuvar prosedürümüzün dikkatle takip edilmesi gereken belirli ayrıntılarının yanı sıra, laboratuvar tekniğimize dayalı araştırmalar için gelecekteki yönergeler tartışılmaktadır. Net trofik transfer verimliliği hem laboratuvarda hem de sahada tahmin edilebilir ve avantajlar ve dezavantajlar her iki yaklaşımla da ilişkilidir. γ tahminindeki doğruluk, gıda tüketimi tahmininin doğruluğuna bağlıdır. Laboratuvarda balıklar tarafından yenen yiyecek miktarı, uygun protokoller izlendiğinde doğru bir şekilde belirlenebilirken, tarlada balıklar tarafından yenen yiyecek miktarı tipik olarak biyoenerjetik modelleme yoluyla tahmin edilir. Yenen gıda miktarını elde etmek için biyoenerjetik modellemenin kullanılması, gıda tüketimi tahminlerine önemli miktarda belirsizlik getirme potansiyeline sahiptir. Balık biyoenerjetik modellerinin, göl alabalığı14,15 için saptanabilir bir yanlılık olmaksızın gıda tüketimini tahmin ettiği gösterilmiştir, ancak göl beyaz balığı15,16 için gıda tüketimine ilişkin biyoenerjetik model tahminlerinde önemli bir yanlılık tespit edilmiştir. Öte yandan, laboratuvarda tahmin edilen net trofik transfer etkinliği tahminleri, laboratuvar ile saha arasındaki besleme oranlarındaki farklılık nedeniyle saha için geçerli olmayabilir17. Hem laboratuvardan hem de sahadan elde edilen kanıtlar, beslenme hızınınγ 14,17'yi etkileyebileceğini göstermektedir.
Bu çalışmada laboratuvarda γ tahmin etmek için kullanılan metodoloji, avcı balığın av balığı ile beslendiği ve avcı tarafından yenen av balığı miktarının doğru bir şekilde izlenebildiği durumlara uygulanabilir. Bunu başarmak için, deneyci tanka yerleştirmeden önce tüm yiyecekleri tartmalıdır; Ve deneyci, yenmemiş tüm yiyecekleri tanktan çıkarabilmeli ve ardından yenmemiş yiyecekleri tartabilmelidir. Ek olarak, hem avcı hem de av balıklarının numunelerinin yeterli derecede homojenizasyonunu elde etmek için yeterli bir karıştırıcı ve karıştırıcı takımı mevcut olmalıdır. Son olarak, PCB türdeş konsantrasyonlarını belirlemek için kullanılan gaz kromatografisi - kütle spektrometresi enstrümantasyonu, nispeten düşük konsantrasyonlarda bireysel PCB türdeşlerini tespit etme ve ölçme yeteneğine sahip olmalıdır.