Влияние растворенного кислорода в среде на индексы токсичности, получаемые различными методами биотестирования

   АКТУАЛЬНОСТЬ исследования исходит из понимания необходимости постоянного развития токсикологического анализа. Так как в токсикологическом анализе используются простейшие организмы в качестве биотестов, реакции которых на присутствие тех или иных загрязнителей всегда будет различаться, то единственным способом оценки полезности биотеста как инструмента является изучение его поведения в условиях конкретных задач. Биотесты различаются по своим метаболическим свойствам, в частности, по способам получения энергии от наличия молекулярного кислорода в среде. Однако предполагается, что наличие разных концентраций кислорода оказывает влияние на поведение простейших, что, в свою очередь, может влиять на результаты токсикологического анализа. Ранее такое влияние не было изучено.

   ЦЕЛЬ. Изучение влияния растворенного кислорода на индексы токсичности, получаемые при использовании биотестов бактерий Escherichia coli (Migula) Castellani and Chalmers и инфузории Paramecium caudatum Ehrenberg,

   МЕТОДЫ. Получение индексов токсичности по биолюминесцентной реакции бактерий и хемотаксической реакции инфузорий при условии различных концентраций растворенного кислорода в исследуемых средах, в качестве которых используются дистиллированная вода и вода марки Bonaqua.

   РЕЗУЛЬТАТЫ. При увеличении концентрации растворенного кислорода в среде увеличивается биолюминесценция бактерий, следовательно, уменьшается индекс токсичности. Влияние на инфузории не наблюдается.

   ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Можно сделать вывод, что растворенный кислород не влияет на биотестовый анализ с применением инфузорий. При использовании в качестве тест-организма бактерий возникает погрешность в индексе токсичности.

1. Агишев, Р.Р., Гильфанов К.Х. Возможности экологического мониторинга атмосферного воздуха вокруг предприятий теплоэнергетики методами лазерного зондирования // «Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики». 2016. № 3-4. С. 95-96.

2. Липантьев Р.Е., Тутубалина В.П. Влияние сжигания сернистых мазутов на окружающую среду // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. № 19(5-6). С. 144-148.

3. Зверева Э.Р., Макарова А.О., Бахтиярова Ю.В., Королев В.И., Ильин Н.П., Туранов A.Н., Зуева О.С. Вторичное использование малосернистых нефтяных остатков в качестве основы для котельного и судового топлива // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2022. № 24(1) С.16-28.

4. Олькова А.С. Процедура выбора метода биотестирования в условиях разных видов загрязнения//Трансформация экосистем. 2022. №5(3). С. 63-75.

5. Олькова А.С. Разработка стратегии биотестирвоания водных сред с учетом многофакторности ответных реакций тест-организмов : дис. док. биол. наук. – Киров.: 2020. – 359 с.

6. E.V. Bulycheva, E.I. Korotkova, O.A. Voronova, A.A. Kustova, E.V. Petrova. Fluorescence Analysis of E.coli Bacteria in Water // Procedia Chemistry. 2014. № 10, P. 179-183.

7. Bioluminescent nanopaper for rapid screening of toxic substances / J. Liu, E. Morales-Narváez, J. Orozco [et al.] // Nano Research. 2018. № 11(1). P. 114-125.

8. Alvaro R. Lara, Karim E. Jaén, Olusegun Folarin and others. Effect of the oxygen transfer rate on oxygen-limited production of plasmid DNA by Escherichia coli // Biochemical Engineering Journal. 2019. doi: 10.1016/j.bej.2019.107303

9. Baez, A., Majdalani, N. & Shiloach, J. Production of recombinant protein by a novel oxygen-induced system in Escherichia coli. // Microbial Cell Factories. 2014. № 13. doi: 10.1186/1475-2859-13-50

10. Бызова Ю.Б. Дыхание почвенных беспозвоночных. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2007, 328 с.

11. Черемных Е.Г., Е.И. Симбирева. Инфузории пробуют пищу // Химия и жизнь, 2009, № 1. С. 28-34.

12. Толстой М.Ю., Шишелова Т.И., Шестов Р.А. Исследования растворимости кислорода // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2015. № 1(12). С. 86-90.

13. Юшин Ю.В., Подкопайло Р.В., Петрова Д.А., и др. Обзор питательных сред, используемых для культивации рекомбинантной Escherichia coli. // Медицина экстремальных ситуаций. 2019. № 3. С. 444-453.

14. Манахова П.В., Кустов Т.В., Семенова М.И., Максимишина Ю.С. Особенности этапов пробоподготовки для исследования полимерных компонентов отработанных солнечных панелей методом биотестирования // Сборник материалов Х Научно-практической конференции с международным участием «Наука настоящего и будущего» для студентов, аспирантов и молодых ученых. СПб, том 2, 2022. С. 90-94

15. Семенова М.И., Смирнов А.В., Веженкова И.В., Кустов Т.В., Ковалевская А.С. Особенности пробоподготовки водных вытяжек компонентов солнечных панелей в целях биотестирования // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2022. № 24(3). С. 211-220.

16. Цыганов И.В., Нестерова Л.Ю., Ткаченко А.Г. Скольжение бактерий: способ пассивного распространения без использования жгутиков и пилей(обзор) // Вестник Пермского университета. Сер. Биология. 2018. № 4. С. 263-274. doi: 10.17072/1994-9952-2021-4-263-274

17. H.H. Mattingly, K. Kamino, B.B. Machta, T. Emonet. E. coli chemotaxis is information-limited// Nature physics. 2021. № 17. P. 1426–1431.