ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ВОДНЫХ СРЕД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФИТОТЕСТОВ Миролюбов А.В. Институт ботаники имени Н.Г. Холодного Национальной академии наук Украины, Киев, У краина. myrolubov@voliacable. com
ASSESSING THE CONDITION OF AQUATIC HABITATS USING PHYTOTESTS Myrolyubov A.V. В последнее время для оценки состояния водных сред широко используются методы биоиндикации и биотестирования. В отличие от биоиндикации процедура биотестирования предполагает проведение эксперимента, с использованием стандартных тест-организмов.
Методы биотестирования комплексно, а значит, более объективно оценивают влияние веществ на организм и его жизненные процессы, позволяя, тем самым, получить интегральную оценку исследуемых объектов. Отечественные стандарты, принятые на основе международных, по определению острой и хронической токсичности, генотоксичности природных и сточных вод предполагают использование, как животных, так и растительных тест-организмов. Фитотесты по сравнению с животными являются более дешевым биологическим ресурсом, менее требовательны к среде обитания и питанию, поскольку зачастую уже содержат (семена и зародыши) достаточное количество питательных веществ. Кроме того, для экспериментов можно использовать не только целые организмы, но и их органы, причем неоднократно и на различных этапах онтогенеза, что в целом значительно упрощает исследовательский процесс. Использование фитотестов позволяет решать задачи как медицинской, так и экологической биоэтики, так как их применение минимизирует вред, который объективно наносится живым организмам в ходе биологических и медицинских экспериментов, путем замены тестов на животных тестами на растениях, например Allium cepa L. (лук обыкновенный), Arabidopsis thaliana L., Vicia faba L., Zea mays L. и др. Суть морфологического Allium-теста (А-тест), заключается в регистрации изменений морфологических характеристик у луковиц (обычно длина и вес корешков) после культивирования (в течение 72 или 96 ч) в исследуемых растворах по сравнению с контролем. При цитогенетическом А-тесте используются клетки кончиков корешков, на которых учитываются митотические аберрации вовремя деления клеток. С помощью А-теста была проведена оценка качества воды рек Десна и Днепр (в районе города Киева), результаты которого сравнивались с химическим индексом качества воды (англо-американский вариант - Water Quality Index (WQI)), немецкий аналог данной методики - Chemischer Index (CI). Полученные значения CI для всех проб не имели статистически достоверных различий. А А-тест показал, что пробы днепровской воды имеют хотя и незначительные, но статистически достоверные изменения в морфологии корешков, а также генотоксичность и мутагенность. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ (НА ПРИМЕРЕ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ) Михайлова Л.В. ФГУП «Госрыбцентр», Тюмень, Россия. g-r-c@mail.ru METHODOLOGICAL BASIS OF ECOLOGICAL STANDARD FOR POLLUTED SUBSTANCES IN BOTTOM SEDIMENTS (AS EXAMPLE OIL POLLUTION) Mihailova L.V. До настоящего времени в основе нормирования загрязняющих веществ для водоемов рыбохозяйственного и санитарно-бытового использования лежит экспериментальный подход - установление предельно допустимой концентрации (ПДК) по наиболее чувствительным тест-объектам. В последние десятилетия концепция ПДК активно критикуется (Левич и др., 2008; Моисеенко, 2009 и др.). С некоторых позиций справедливо. При определении норматива - предельно допустимый уровень (ПДУ) нефти в донных отложениях (ДО) мы использовали экологический подход: 1. лабораторные эксперименты - исследование токсичности сорбированной донными отложениями (ДО) нефти для организмов, жизненный цикл которых связан с дном водоемов; 2. природный эксперимент - заселение организмами макрозообентоса мезокосмов с дозированно загрязненными нефтью ДО; 3. полевые исследования на реках, хронически загрязняемых нефтью (микроорганизмы и макрозообентос). Такой подход позволил установить ПДУдо нефти - 0.02 г/кг и разработать классификацию уровней загрязнения нефтью ДО пресноводных водоемов по ответным реакциям донного сообщества.
Till these days at the heart of rationing of polluting substances for reservoirs of fishery, sanitary and household using there is an experimental approach such as establishment of maximum permissible concentration (MPC) with help of the most sensitive test objects. During last 10 years the conception of MPC is actively criticized (Levich, etc., 2008; Moiseenko, 2009 at all). It is true from some positions. For defining standard of maximum permissible level (MPL) of oil in bottom sediments (BS) we used an ecological approach: 1. Laboratory experiments with oil-polluted bottom sediments (BS) and aquatic organisms, which life cycle is associated with the bottom of water recervoirs; 2. Natural experiment, is settling by macrozoobenthos organisms of mesocosms with polluted doselly by oil BS. 3. Field researches in the rivers which are chronically polluted by oil (microorganisms and macrozoobenthos). Such approach has allowed to establish oil MPLBS in the level of 0.02 g/kg and to develop classification of levels of BS oil pollution in fresh-water reservoirs with help of back reaction of bottom community. ИНТЕРФАЗНЫЙ АНАЛИЗ В ЭКОЛОГИЧЕСКОМ МОНИТОРИНГЕ Монахова М. А.1, Кокаева З. Г.1, Беляков В.К.2, Кузнецов А.Б.2, Мантурова Н.Е.2 1 Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, Москва, Россия. Monakhova@list.ru 2 Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова, Москва, Россия INTERPHASE ANALYSIS IN ECOLOGICAL MONITORING Monakhova M. A., Kokaeva Z. G., Belyakov V.K., Kuznetsov A.B., Manturova N.E. Одним из направлений в экологическом мониторинге является оценка влияния окружающей среды на генетическую природу (наследственность) биологических объектов. Для решения этой задачи используются различные уровни цитогенетических исследований (цитогенетический мониторинг), основным методом которого является проведение цитогенетического анализа (метафазный и анафазный анализ хромосом), который позволяет обнаруживать хромосомные абберации на соответствующих стадиях исследования. В последние годы более широкое распространение получил интерфазный анализ. Наиболее информативными и доступными при его применении являются методы микроядерного теста, ДНК-комет и использование иммуно-флуоресцентных зондов для регистрации мест структурных повреждений молекулы ДНК. Микроядерный тест основан на методе учета микроядер в интерфазном ядре, которые являются результатом элиминации ацентрических хромосомных фрагментов, либо целых хромосом. Метод ДНК-комет позволяет учитывать одинарные и двойные разрывы ДНК при воздействии на клетку спонтанных или индуцированных факторов, а также для оценки эффективности работы репарационной системы восстановления структуры ДНК. Особенность метода заключается в возможности изучения единичной клетки на живом или фиксированном материале. Метод ДНК комет и микроядерный анализ являются неотъемлемой составляющей программ по биомониторингу - оценки факторов внешней среды, изменения метаболизма и физиологического состояния организма, старения организма и т. д. Метод использования иммуно-флуоресцентных зондов основан на появлении в местах повреждения двойной спирали молекул ДНК Н2Х фосфорилированных гистонов. Обнаружение мест разрывов основано на применении иммуно-флуоресцентных зондов на этот белок. Особенность метода связана с возможностью непосредственно визуализировать места локализации разрывов в ДНК и проводить их количественный учет. Эти методы могут успешно применяться при исследовании динамики действия генотоксических агентов окружающей среды, когда низкие дозы сочетаются с длительностью воздействия фактора. Преимущество интерфазного анализа всех трех методов заключается в возможности использования любых органов растений и животных организмов и в отсутствии связи с наличием делящихся клеток и накоплением их в стадии метафазы.
Еще по теме ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ВОДНЫХ СРЕД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФИТОТЕСТОВ Миролюбов А.В. Институт ботаники имени Н.Г. Холодного Национальной академии наук Украины, Киев, У краина. myrolubov@voliacable. com: