Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Эколого-генетическая оценка качества воды родников г. Ростова-на-Дону методом биотестирования с использованием светящихся бактерий

Диссертация: Эколого-генетическая оценка качества воды родников г. Ростова-на-Дону методом биотестирования с использованием светящихся бактерий
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Одна из наиболее острых экологических проблем связана с тем, что в результате человеческой деятельности в окружающую среду попадает множество поллютантов, в том числе десятки тысяч токсичных соединений. Загрязнение водоемов, приводящее к падению качества воды, особенно опасно на фоне общей нехватки пресной воды. Согласно современным российским нормативным документам: «качество воды… Читать ещё >

Содержание

  • ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ
  • Актуальность исследования
  • Цели и задачи исследования
  • Научная новизна
  • Положения, выносимые на защиту
  • Научно-теоретическое и практическое значение результатов исследования
  • Апробация работы
  • Конкурсная поддержка работы
  • Личный вклад автора
  • Публикации.""
  • Объем и структура работы
  • Публикации
  • Объем и структура работы
  • 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
    • 1. 1. Общая характеристика родников г. Ростова-на-Дону
    • 1. 2. Проблемы методологии мониторинга токсичности природных сред (в том числе поверхностных вод): необходимость синтеза
    • 1. 3. Биолюминесцентные методы детекции токсических веществ
    • 1. 4. Генотоксины как наиболее опасный класс антропогенных поллютантов
    • 1. 5. Классификация мутагенов
    • 1. 6. Методы мониторинга генотоксичности
    • 1. 7. Состояние биоресурсов в условиях загрязнения водной среды генотоксичными ксенобиотиками
  • 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
    • 2. 1. Материалы исследований
      • 2. 1. 1. Бактериальные штаммы
      • 2. 1. 2. Химические вещества
      • 2. 1. 3. Образцы воды
      • 2. 1. 4. Питательные среды
    • 2. 2. Методы исследований
      • 2. 2. 1. Измерение биолюминесцентного «ответа» lux-биосенсоров на действие индукторов — стандартных мутагенов и токсикантов
      • 2. 2. 2. Измерение биолюминесцентного «ответа» суспензии lux-биосенсоров различной плотности на действие индукторов -стандартных мутагенов и токсикантов
      • 2. 2. 3. Измерение биолюминесцентного «ответа» lux-биосенсоров на действие проб родниковой воды
      • 2. 2. 4. Определение индекса токсичности
      • 2. 2. 5. Определение индекса усиления люминесценции биосенсоров с индуцируемыми промоторами
      • 2. 2. 6. Определение микробиологических показателей
      • 2. 2. 7. Определение ПАУ
      • 2. 2. 8. Определение ПХБ
      • 2. 2. 9. Определение свинца, кадмия, цинка и меди
      • 2. 2. 10. Определение ртути
      • 2. 2. 11. Статистическая обработка и достоверность результатов
  • 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 3. 1. Контроль чувствительности биосенсорных штаммов к стандартным мутагенам и токсикантам
    • 3. 2. Исследование качества воды родников г. Ростова-на-Дону в 2009 г
      • 3. 2. 1. Интегральная токсичность родниковой воды: ответ штамма Vibrio aquainarinus sp.nov.VNB 15 ВКПМ B-l 1245, 2009 г
      • 3. 2. 2. Генотоксичность родниковой воды: ответ штамма Е. coli С pPLS-1) и E. coli ABl 157 (pRecA-lux), 2009 г
      • 3. 2. 3. Прооксидантная активность родниковой воды, усиление генерации супероксид-анион-радикала: ответ штамма Е. coli MGI655 (pSoxS-lux), 2009 г
      • 3. 2. 4. Биодетекция ртути и мышьяка в родниковой воде: ответ биосенсора E. coli MGI655 (pMerR-lux) и E. coli MGI655 (pArsR-lux), 2009 г
    • 3. 3. Исследование качества воды родников г. Ростова-на-Дону в 2010 г
      • 3. 3. 1. Интегральная токсичность родниковой воды: ответ штамма Vibrio aquamariniis sp.nov.VNB 15 ВКПМ В-11 245, 2010 г
      • 3. 3. 2. Генотоксичность родниковой воды: ответ биосенсоров Е. coli С600 (pPLS-1), Е. coli AB 1157 (pRecA-lux), E. coli MGI 655 (pColD-lux), 2010r
      • 3. 3. 3. Прооксидантная активность родниковой воды: ответ биосенсоров
  • Е. coli ABl 157 (pKatG-lux) и Е. coli MG1655 (pSoxS-lux), 2010 г
    • 3. 3. 4. Биодетекция ртути и мышьяка: ответ биосенсоров E. coli MGI655 (pMerR-lux) и E. coli MG 1655 (pArsR-lux), 2010г
    • 3. 4. Исследование качества воды родников г. Ростова-на-Дону в октябре 2011 г
    • 3. 4. 1. Определение содержания приоритетных токсикантов в воде родников г. Ростова-на-Дону в октябре 2011 г
    • 3. 4. 2. Исследование качества воды родников г. Ростова-на-Дону в октябре 2011 г. при помощи биолюминесцентных сенсоров
      • 3. 4. 2. 1. Интегральная токсичность родниковой воды: ответ штамма Vibrio aquamarinus sp. nov. VNB 15 ВКПМ B-l 1245 и Е. coli С600 (рРВА
  • 5. октябрь 2011 г
    • 3. 4. 2. 2. Генотоксичность родниковой воды: ответ биосенсоров Е. coli С600 (pPLS-1), Е. coli АВ1157 (pRecA-lux), Е. coli MG1655 (pColD-lux), октябрь 2011г
      • 3. 4. 2. 3. Прооксидантная активность родниковой воды: ответ биосенсоров Е. coli MGI655 (pKatG-lux) и Е. coli MG 1655 (pSoxS-lux), октябрь 2011г
      • 3. 4. 2. 4. Биодетекция ртути и мышьяка: ответ биосенсоров E. coli MG 1655 (pMerR-lux) и E. coli MGI 655 (pArsR-lux), октябрь 2011 г
      • 3. 4. 3. Санитарно-микробиологический анализ воды родников г. Ростова-на-Дону (октябрь-ноябрь 2011 г.)
    • 3. 5. Исследование качества воды родников г. Ростова-на-Дону в ноябре 2011 г
      • 3. 5. 1. Интегральная токсичность родниковой воды: ответ биосенсора Vibrio aquamarinus sp. nov. VNB 15 ВКПМ B-l 1245 и E. coli C600 (pPBA-5), ноябрь 2011 г
      • 3. 5. 2. Генотоксичность родниковой воды: ответ биосенсоров Е. coli С600 (pPLS-1), Е. coli АВ1157 (pRecA-lux), Е. coli MG1655 (pColD-lux), ноябрь 2011 г
      • 3. 5. 3. Прооксидантная активность родниковой воды: ответ биосенсоров Е. coli MGI655 (pKatG-lux) и Е. coli MG 1655 (pSoxS-lux), ноябрь 2011г
      • 3. 5. 4. Биодетекция ртути и мышьяка: ответ биосенсоров E. coli MGI655 (pMerR-lux) и Е. coli MG 1655 (рArsR-lux), ноябрь 2011г
    • 3. 6. Исследование качества воды родников г. Ростова-на-Дону в 2012 г
      • 3. 6. 1. Интегральная токсичность родниковой воды: ответ биосенсора Vibrio aquamarinus sp. nov. VNB 15 ВКПМ B-l 1245 и E. coli C600 (pPBA-5), 2012 г
      • 3. 6. 2. Генотоксичность родниковой воды: ответ биосенсоров Е. coli С600 (pPLS-1), Е. coli AB 1157 (pRecA-lux), E. coli MG 1655 (pColD-lux), 2012r
      • 3. 6. 3. Прооксидантная активность родниковой воды: ответ биосенсоров
  • Е. coli MG1655 (pKatG-lux) и Е. coli MG 1655 (pSoxS-lux) 2012 г
    • 3. 6. 4. Биодетекция ртути и мышьяка: ответ биосенсоров E. coli MGI655 (pMerR-lux) и E. coli MGI 655 (pArsR-lux) пробами воды, отобранными в Г. Ростове-на-Дону в 2012 г
    • 3. 6. 5. Микробиологические показатели в воде родников в марте 2012 г
  • 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Эколого-генетическая оценка качества воды родников г. Ростова-на-Дону методом биотестирования с использованием светящихся бактерий (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность исследования.

В начале третьего тысячелетия развитие цивилизации подошло к этапу, на котором деятельность человечества стала наиболее реальной угрозой его существованию. Развитие современного общества зависит от того, будут ли созданы эффективные механизмы регулирования, позволяющие сочетать технологический прогресс и стабильное существование экосистем, компонентом которых является человек.

Одна из наиболее острых экологических проблем связана с тем, что в результате человеческой деятельности в окружающую среду попадает множество поллютантов, в том числе десятки тысяч токсичных соединений. Загрязнение водоемов, приводящее к падению качества воды, особенно опасно на фоне общей нехватки пресной воды. Согласно современным российским нормативным документам: «качество воды — характеристика состава и свойств воды, определяющая пригодность ее для конкретных видов водопользования» (ГОСТ 17.1.1.07). В более общем смысле определенный уровень качества воды необходим для стабильного существования биосферы. Так, присутствие токсических химических веществ в поверхностных водах суши чаще всего является основной причиной гибели гидробионов, исчезновения не только отдельных видов, но и крупных таксонов — обитателей чистых вод и замены их эврибионтными организмами (Бакаева, Никаноров, 2006).

Реальные возможности современных технологий позволяют достичь нулевого сброса отходов только для отдельного «образцово-показательного» предприятия. Даже для транспортно-технологического комплекса небольшого промышленного города радикальное решение этой задачи неосуществимо. Реальная задача минимизации токсикологического риска может быть решена только на основе получения всесторонней объективной информации о загрязнении.

Под токсичностью воды до недавнего времени понимали только концентрации загрязняющих веществ, выраженные в ПДК (ГОСТ 27 065−85 (СТ.

СЭВ 5184−85)). Но оценка риска загрязнения осложняется его комплексной природой. Поэтому метод химического анализа, оставаясь ведущим в экологическом мониторинге, не лишен, тем не менее, некоторых ограничений. Чрезвычайно сложный состав реальных природных проб, слабая изученность процессов трансформации поллютантов, включая биотрансформацию, ограниченность токсикологических данных делают задачу оценки реального риска загрязнения достаточно сложной. По мнению Бакаевой и Никанорова (2006) понятие «токсичность» следует расценивать как интегральную характеристику качества воды, обусловленную проявлением негативных для водной среды свойств присутствующих в ней химических веществ.

Такой подход определяет необходимость широкого внедрения биологического тестирования (биотестирования) — оценки качества воды по ответным реакциям водных организмов, являющихся тест-объектами (ГОСТ 27 065−86(СТ СЭВ 518 485)).

Ключевым понятим биотестирования является биотест — совокупность приемов получения информации о токсичности воды для гидробионта на основе регистраци реакций тест-объекта (Р 52.24−94).

В отличие от химического анализа, биотесты не требуют предварительной информации о природе поллютантов. Не выявляя, как правило, отдельных веществ, они дают возможность обнаружить способность исследуемого образца вызывать токсические эффекты, в том числе поражать определенные классы биомолекул и дезинтегрировать важные метаболические пути. Развитие обоих вышеназванных методических подходов является актуальной задачей. Судя по динамике числа публикаций, ее важность отчетливо осознается научным сообществом. Но еще более актуальным является, на наш взгляд, формирование методологии интеграции химанализа и биотестирования в единый аналитический блок.

Особое место среди тест-объектов, применяемых при разработке новых методов биотестирования токсичности водной среды, занимают светящиеся бактерии. Природные их штаммы и генно-инженерные конструкции могут быть использованы в качестве биологической основы биосенсоров — биоэлектронных систем, позволяющих в режиме on-line регистрировать гибель, либо изменение параметров метаболизма живых систем. Отметим, что современные методы генной инженерии позволяют переносить отдельные, наиболее чувствительные генно-ферментные системы водных организмов в геном объектов, более удобных для лабораторной практики.

Природоохранный паттерн современной экологии занимает промежуточное положение между экспериментальными и описательными биологическими дисциплинами. Сложность протекающих в экосистемах процессов значительно снижает ценность информации, полученной в результате их моделирования в лаборатории. С другой стороны, современный уровень загрязнения окружающей среды таков, что исследователь-экотоксиколог может подобрать природные объекты с любыми, необходимым для решения конкретной задачи, уровнями и разнообразием загрязнения.

Удобной моделью для разработки проблематики, связанной с разработкой систем мониторинга качества водной среды, являются городские родники — естественные выходы подземных вод на поверхность.

Каждый источник является самостоятельным водоемом со своими гидрохимическими особенностями и характерным спектром антропогенного загрязнения. Это позволяет организовать получение разнообразных проб в минимальное время на небольшой территории.

Исследование качества воды городских родников имеет и самостоятельное природоохранное значение. Исторически многие человеческие поселения формировались около локальных источников питьевой воды. Поддержание качества воды малых городских водоемов, сток которых формируется родниками, является важной социальной задачей. Вклад поллютантов, содержащихся в воде городских родников, в глобальное загрязнение и деградацию биоресурсов, сравнительно невелик. В то же время, с этими водоемами чаще всего контактирует городское население, наиболее активное в социальном плане, которое по их состоянию делает выводы об экологической состоятельности и компетентности общественных институтов.

Приведенные выше рассуждения являются достаточно общими, они применимы ко всем функциональным классам экотоксинов. Но особого внимания заслуживает мониторинг генотоксинов — веществ, способных повреждать генетический аппарат. Особая опасность таких веществ заключается в том, что их действие распространяется на будущие поколения. Они могут вызывать рост генетического груза популяций за счет значительного увеличения числа вредных рецессивных мутаций. Не проявляясь в первом поколении, эти генетические изменения могут через несколько поколений вызвать взрыв заболеваемости (Сазыкина, Чистяков, 2009; Сазыкина, Чистяков, 2011).

Цель и задачи исследования

.

Целыо данной работы было исследование генетико-токсикологических характеристик воды родников г. Ростова-на-Дону на основе применения репрезентативного набора биотестов на основе светящихся бактерий. Основные задачи, решенные в процессе выполнения работы:

1. Оптимизация набора биотестов на основе светящихся бактерий и их протоколов с целью повышения чувствительности к токсикантам различной природы.

2. Оценка токсичности воды родников г. Ростова-на-Дону с помощью репрезентативного набора биотестов.

3. Сопоставление данных биотестирования и химического анализа приоритетных поллютантов.

4. Анализ принципов и перспектив формирования комплекса методов оценки качества природных вод, объединяющих химический анализ и биотестирование.

Научная новизна.

Впервые апробирована на приоритетных токсикантах и природных образцах воды родников г. Ростова-на-Дону батарея экспресс-тестов на основе светящихся бактерий, с временем ответа, не превышающим 2 часа, позволяющая определять интегральную токсичность, генотоксичность, прооксидантную активность, а также оценивать присутствие ртути и мышьяка.

Впервые, на основе четырехлетнего мониторинга, получены данные по токсичности, генотоксичности и проооксидантной активности воды 24 родников, расположенных на территории г. Ростова-на-Дону.

Впервые в воде родников г. Ростова-на Дону проведено определение содержания ряда приоритетных токсикантов: ртути, полиароматических углеводородов (ПАУ), полихлорированных бифенилов (ПХБ). Показано наличие в пробах канцерогенных ПАУ.

Впервые проведено сопоставление данных по токсичности и генотоксичности воды родников г. Ростова-на-Дону, полученных при помощи вышеназванных биотестов, с данными по содержанию в воде группы приоритетных токсикантов.

Положения, выносимые на защиту.

1. Подбор. оптимальной плотности суспензий клеток биосенсорных штаммов позволяет добиться максимальной чувствительности при определении интегральной токсичности, генотоксичности, прооксидантной активности проб воды, а также оценки присутствия в них ртути и мышьяка.

2. Загрязнение воды родников г. Ростова-на-Дону токсичными веществами, в том числе способными повреждать генетический аппарат и вызывать прооксидантные эффекты, носит масштабный характер.

3. Данные по корреляции генотоксичности, прооксидантной активности и содержанию приоритетных токсикантов позволяют предположить участие в развитии прооксидантного эффекта и генотоксичности соединений, родственных полиароматическим углеводородам (ПАУ).

4. Использование бактериальных люминесцирующих биосенсоров позволяет в результате проведения первичного скрининга отобрать для более подробного исследования пробы, загрязненные токсичными веществами. Исключение «чистых» проб из перечня анализируемых значительно ускоряет и повышает эффективность проведения исследования.

Научно-теоретическое и практическое значение результатов исследования.

Проведенные исследования позволили сформировать батарею экспресс-тестов на основе светящихся бактерий, с временем ответа, не превышающим 2 часа, позволяющую определять интегральную токсичность, генотоксичность, прооксидантную активность проб воды, а также оценивать присутствие в них ртути и мышьяка. Данный набор тест-систем может быть применен для решения широкого спектра экотоксикологических задач.

Результаты четырехлетнего мониторинга токсичности воды родников г. Ростова-на-Дону свидетельствуют о системном характере загрязнения этих водоемов. Особую опасность несет загрязнение воды всех исследованных родников генотоксинами. Выявление количественных параметров загрязнения токсичными веществами родниковой воды позволит проводить направленный поиск источников загрязнения — предприятий, бытовых стоков, мусорных свалок, элементов городского хозяйства, которые несут основную ответственность за рост токсикологического прессинга городской среды. Выявленные факты являются основанием для разработки комплексной программы улучшения качества воды городских водоемов г. Ростова-на-Дону, неотъемлемой частью которой должно быть внедрение в практику системы биомониторинга токсичности.

Апробация работы.

Результаты диссертации доложены на Международной конференции «Антропогенная трансформация природной среды» (Пермь, 2010) — XV Международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий» с элементами молодежной научной школы (Новосибирск, 2010) — 4-й Международной телеконференции «Фундаментальные науки и практика» (Томск, 2011) — 5-й Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Экологические проблемы промышленных городов» (Саратов, 2011) — Семнадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (25 марта 2011 г. — 1 апреля.

2011 г., г. Екатеринбург) — IV Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины» (г. Ростов-на-Дону, 2011) — Международной конференции «Биология — наука XXI века» (Москва, 24 мая 2012 г.) — I Международном биологическом конгрессе Кыргызстана (24−26 сентября 2012 г.). (Бишкек, 24−26 сентября 2012) и Ученых Советах НИИ биологии ЮФУ.

Конкурсная поддержка работы.

Автор как исполнитель участвовал в работе по грантам, поддержанным Министерством образования и науки Российской Федерации в рамках АВЦП (№ 2.1.1/5028 «Мониторинг загрязнения окружающей среды при помощи бактериальных 1их-биосенсоров» и ФЦП «Исследование экотоксикологических параметров и бактериального загрязнения сточных вод г. Ростова-на-Дону и г. Мюнхена», соглашение № 14.А18.21.0851.

Личный вклад автора.

Основу диссертации составляют данные, полученные автором в 2009;2012 гг. Автор принимал личное участие на всех этапах работы, а именно: формулировка проблемы, постановка целей и задач, планирование и проведение экспериментов. По результатам исследований автором или научным коллективом с участием автора опубликованы научные работы, где проанализированы и определены основные результаты диссертации.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 6 работ, 6 из которых — в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 184 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов исследования, обсуждения полученных.

158 Выводы.

1. Оптимизированные в ходе работы методики применения биосенсоров на основе люминесцирующих бактерий как природного происхождения, так и трансгенных штаммов Е. coli, обладают достаточной степенью чувствительности и могут быть успешно использованы для определения интегральной токсичности, генотоксичности и прооксидантной активности воды родников, а также для оценки присутствия в них ртути и мышьяка.

2. Родников, полностью свободных от генотоксинов, не выявлено. Наибольшее число положительных ответов дал биосенсор Е. coli MG 1655 (pRecA-lux) в условиях метаболической активации (77%). Прооксидантная активность чаще регистрировалась с MG1655 (pKatG-lux) биосенсором (71% «активных» проб), для Е. coli MG 1655 (pSoxS-lux) доля «активных» проб составила 37%. Ртуть и мышьяк выявлены в 56% и 49% проб, соответственно. Временных трендов загрязнения ни по одному роднику не зарегистрировано.

Загрязнение генотоксинами и прооксидантами в значительной степени снижает рекреационную ценность родников и их значение в качестве резервных источников водоснабжения.

3. Для генотоксичных проб воды из ростовских родников характерно присутствие полиароматических углеводородов. Коэффициент ранговой корреляции Спирмена (г) между суммой ПАУ в пробах октября 2011 г. и генотоксичностыо в условиях метаболической активации, определенной с помощью биосенсоров Е. coli MG1655 (pRecA-lux) и Е. coli MGI 655 (pColD-lux), составил 0,64 и 0,69, соответственно. Для результатов вышеназванных тестов и уровня фенантрена г=0,62 и 0,63, соответственно. Для содержания бенз (а)флуорантена и уровня Rec-индукции без метаболической активации г=0,9. Для содержания бенз (Ь)флуорантена и эффектов, обнаруженных для биосенсоров на прооксиданты Е. coli MGI655 (pKatG-lux) и Е. coli MG 1655 (pSoxS-lux) r=0,9 и 1,0 соответственно. Наблюдалась достоверная положительная ранговая корреляция (г=0,70) между прооксидантной активностью (Е. coli MG 1655 (pKatG-lux)) и генотоксичностью в условиях метаболической активации.

4. Экспрессность биотестов с использованием бактериальных lux-биосенсоров (время ответа не более двух часов), способность к детекции приоритетных токсикантов позволяют значительно сократить время анализа и подвергать химическому анализу, в первую очередь пробы, показавшие токсичность в исследовании с применением биосенсоров. Эффективность применения бактериальных lux-биосенсоров создает предпосылки для создания широкой сети экотоксикологического мониторинга природных вод.

Заключение

.

Принципы и перспективы формирования комплекса методов оценки качества природных вод, объединяющих химический анализ и биотестирование на основе светящихся бактерий.

Данные по накоплению токсинов и генотоксинов в различных компонентах экосистем имеют безусловное значение для прогноза состояния экосистем, их биоресурсного потенциала, оценки рисков для человека. В связи с этим исследованию накопления токсинов в экосистемах должно уделяться особое внимание. Необходима организация систематических наблюдений за соотвествующими аспектами качества окружащей среды.

Безусловно, детальную картину загрязнения можно будет получить только после параллельного использования биотестирования и химического анализа. Использование серии 1их-биосенсоров, позволяющей провести детекцию токсинов различной природы, позволит оптимизировать стратегию мониторинга загрязнения токсинами и генотоксинами.

Результаты биотестирования, в частности, полученные с использованием батареи бактериальных 1их-биосенсоров, являются достаточно информативными для разработки конкретной процедуры исследования загрязнения токсинами различной природы.

Данные биолюминесцентных тестов позволяют регистрировать изменение качества окружающей среды, и, следовательно, в развитии их биоресурсного потенциала, а также идентифицировать районы с различной токсикологической нагрузкой. Выявление «горячих точек» загрязнения позволит сфокусировать на них усилия, как по идентификации токсических веществ, так и по устранению причин загрязнения. При этом важное значение имеет использование батарей биосенсоров, детектирующих разные аспекты токсичности. Использование светящихся бактерий позволяет объединить представительную группу разнообразных тестов на одной технической платформе, что является безусловным их преимуществом.

Выявление веществ-доминантов загрязнения природной среды позволит проводить направленный поиск источников загрязнения — предприятий, технологических звеньев и пр., которые несут ответственность за формирование высокой техногенной нагрузки в экосистемах.

Для идентификации конкретных источников загрязнения необходимо проведение специальных исследований по тестированию токсичности и генотоксичности стоков отдельных предприятий. Обилие потенциальных загрязнителей чрезвычайно усложняет эту задачу. Случаи, когда обнаруживается корреляция генетической активности с каким-либо одним веществом, либо классом веществ, являются скорее исключением, чем правилом. В связи с этим очевидно, что химический анализ не может быть эффективным средством как контроля генотоксичности окружающей среды, так и выявления ее источников. Средством решения последней задачи может стать обязательное тестирование генетической активности промстоков предприятий с введением соответствующего показателя в экологические паспорта, аналогично ведению тестов на генотоксичность в набор методов, используемых при разработке рыбохозяйственных ПДК (Перечень, 1999). Постановка биотестов (стоимостью на порядок ниже, чем у химических анализов), позволит провести первичный скрининг проб, загряненных поллютантами, с целью проведения детального химического анализа.

В нашем случае, анализ результатов показывает, что предварительное биотестирование проб позволило бы отобрать для более подробного исследования примерно половину из них. Это положение можно наглядно приоллюстрировать данными по применению биосенсора Е. соИМО 1655 (ртегЯ-1их), предназначенного для детекции одного конкретного поллютанта — ртути. Ранговый коэффициент корреляции полученных с его помощью данных с данными химанализа ртути составил 0,72. Данный биосенсор, работа с которым в разы дешевле химического анализа, может быть эффективно использован для предварительного отбора проб. В частности, если бы стояла задача определить максимальное содержание ртути в отобранной серии из 15 проб, достаточно было бы протестировать одну, или несколько, давших максимальный эффект с биосенсором.

Таким образом, даже в современных условиях, когда биотестирование и химический анализ, как правило, методически разделены, а доказательная база для привлечения предприятий-загрязнителей к ответственности может быть собрана только на основе данных по идентификации загрязняющих веществ, комплексное применение биотестов и химического анализа может быть весьма эффективным.

Использование биолюминесцентных сенсоров токсичности дает не только ускорение анализа, но и значительное уменьшение объема тестиуемых проб. В наших опытах при использовании для измерения свечения стандартных 96-луночных планшетов объем исследуемой пробы воды составлял 10 мкл.

Объединение автоматического устройства для тестирования токсичности с препаративным хроматографом и масс-спектрометром позволит идентифицировать токсины из природных проб с недостижимой на сегодняшний день точностью. Разработка таких систем позволит максимально объективизировать анализ данных по токсичности компонентов природных сред, она должна стать магистральным направлением интеграции обоих использованных нами методических подходов.

Показать весь текст

Список литературы

  1. А., Палмер Д. Геология. М.: Мир, 1984. — С 226−227.
  2. В.А. Современные методы повышения продуктивности объектов марикультуры // Биологические основы марикультуры / Под ред. JI.A. Душкиной. -М.:Изд-во ВНИРО, 1998.-С. 101−164.
  3. E.H., Никаноров A.M. Гидробионты в оценке качества вод суши. М.: Наука, 2006. — 239 с.
  4. В.В., Амиртаев К. Г., Красавин Е. А., Бонев М. Н. Модифицирующее влияние глицерина и цистеамина на индукцию профага X у клеток E.coli при у-облучении: Препринт ОИЯИ, Дубна, 1989. 31 с.
  5. П.И. Гидрологические исследования в окрестностях г. Ростова-на-Дону. 1913. — 120 с.
  6. Временная методика определения эффективности природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого водным биоресурсам загрязнением рыбохозяйственных водоемов. МРХ СССР, АзНИИРХ, Москва 1989, — 107 с.
  7. ГН 2.1.5.1315−03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. М.: Минздрав России, 2003. — 74 с.
  8. ГОСТ 17.1.1.07 Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения
  9. ГОСТ 27 065–86 (CT СЭВ 5184−85). Качество вод. Термины и определения
  10. ГОСТ Р 51 446−99 (ИС7 218−96). Продукты пищевые. Общие правила микробиологических исследований.
  11. Д.Г. Бактериальная биолюминесценция: фундаментальные и прикладные аспекты. М.: Наука, 2009. — 246 с.
  12. А. Д., Середенин С. Б. Мутагены (скрининг и фармакологическая профилактика воздействий). -М.: Медицина, 1998. 328 с.
  13. В.Ф., Клисенко М. А., Кофанов В. И. Полихлорированные бифенилы в водной среде и их биологическая опасность // Гидробиологический журнал. 1976. — Т. 12, № 4. — С. 180−208.
  14. Кейльгак. Подземные воды и источники (перев. с нем. под ред. В. П. Отоцкого) // Изд. журн. «Почвоведение», 1914.
  15. КирсоУ.Э., Стом Д. И., Белых Л. И., Ирха Н. И. Превращение канцерогенных и токсических веществ в гидросфере. Таллин: Валгус, 1988. -271 с.
  16. В.А., Кузнецов A.M., Родичева Э. К., Егорова О. И., Абакумова В. В., Грибовская И. В., Калачева Г. С. Проблемы и перспективы биолюминесцентного тестирования в экологическом мониторинге // Сиб. экол. ж. 1996. Т. 3, N 5. — С. 397−403.
  17. A.M., Медведева С. Е., Родичева Э. К. Использование генетически модифицированного светящегося штамма Escherichia coli в биотестировании // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. 2000. -№ 10.-С. 67−73.
  18. A.M., Родичева Э. К., Шилова Е. Биотест на основе лиофилизированных светящихся бактерий // Биотехнология. 1996. — N 9. — С. 57−61.
  19. С.А. Основы токсикологии. С-Пб., 2002. — 420 с. (Электронный ресурс. / Куценко С. А. 2002. URL http://www.medline.ru/monograf/toxicology/lit.shtml (дата обращения 17.07.2012).
  20. З.С. Современные методы тестирования генотоксичности / Кхатаб З. С. // Валеология. 2012. — Т. 2. — С. 58−64.
  21. Г. Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. — 352 с.
  22. Методические указания МУК 4.2.1018−01. Санитарно-микробиологический анализ питьевой воды. М.: Минздрав России, 2001. 24 с.
  23. Методы общей бактериологии: В 3 т. / Под ред. Герхардта Ф. — М.: Мир, 1984. Т. 2.-470 с.
  24. О.В. Геоэкологическое состояние родников Ростова-на-Дону // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2002 -б. -№ 4. С. 347−352.
  25. О.В. Значение родников в оздоровлении населения г. Ростова-на-Дону. Электронный ресурс. / О. В. Назаренко, URL http://www.rspring.narod.ru/Published/p7.html (дата обращения 03.07.2012).
  26. О.В. Значение родников в оздоровлении населения г. Ростова-на-Дону // Биометеорология Человека: Мат. Межд. конгресса. Санкт-Петербург, сентябрь, 2000-а. — С. 97−98.
  27. О.В. Методы оценки состояния окружающей природнойсреды городских агломераций по данным о родниках // Школа экологической геологии и рационального недропользования: Мат. второй межвуз. молод, науч. конф. Санкт-Петербург, 2001. — С.225−227.
  28. О.В. Оценка ландшафтной ценности родников. Россия на пороге нового тысячелетия: проблемы, тенденции, модели Электронный ресурс. / О. В. Назаренко, 2000−6. URL http: www.mis.rsu.ru/conf/2000a/4−17.html (дата обращения 08.07.2012).
  29. О.В. Родники и их реакреационная ценность // Рекреационная география и география туризма. 2002-в. — Т. 1. — С. 80−85.
  30. Г. Г., Абилев С. К. Антропогенные мутагены и природные антимутагены // Итоги науки и техники ВИНИТИ. Сер. Общая генетика 1988. — Т.12.-208 с.
  31. Р 52.24−94. Рекомендации. Методы токсикологической оценки загрязнения пресноводных экосистем
  32. С.М., Завильгельский Г.Б. Lux-биосенсор для детекции ионов мышьяка // Биотехнология. 2001. — № 2. — С. 77−82.
  33. РД 52.24.479−2008 «МВИ массовой концентрации ртути в водах методом атомной абсорбции в холодном паре».
  34. Решение коллегии администрации г. Ростова н/Д от 06.02.97 № 2 о программе «Родники г. Ростова-на-Дону». Электронный ресурс. / URL http://www.bestpravo.ru/rostov/data06/tex20470.htm (Дата обращения к электронному источнику: 07.03.2012).
  35. Ф.Я., Теплицкая Т. А., Алексеева Т. А. Фоновый мониторинг полициклических ароматических углеводородов. JL: Гидрометеоиздат, 1988. -224 с.
  36. Руководство по краткосрочным тестам для выявления мутагенных и канцерогенных химических веществ. // Гигиенические критерии состояния окружающей среды. -№ 51.- Женева: ВОЗ, 1989. 112 с.
  37. М. А., Чистяков В. А., Сазыкин И. С., Лагутова JI. П., Новикова Е. М., Латышев A.B. Использование бактериального lux-биосенсорадля детекции загрязнения природных вод ртутыо // Вода: Химия и Экология. -2010.-Т. 5.-С. 24−29.
  38. М.А., Кхатаб З. С., Новикова Е. М., Сазыкин И. С. Оценка качества воды родников г. Ростова-на-Дону на основе микробиологических и токсикологических показателей // Вода: Химия и Экология. 2013. — № 1. — С. (в печати).
  39. М.А., Чистяков В. А. Мониторинг генотоксичности водной среды: Азово-Донской бассейн: Монография / Сазыкина М. А., В.А. Чистяков-Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2009. 183 с.
  40. М.А., Чистяков В. А., Сазыкин И. С. Генотоксичность водной среды. Генотоксины в экосистемах бассейна р. Дон и Азовского моря Монография / Сазыкина М. А., Чистяков В. А., Сазыкин И.С.- LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, 2011. p. 188.
  41. СанПиН 2.1.4.1074−01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М.: Минздрав России, 2002. 62 с.
  42. СанПиН 2.1.4.II75−02. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников. М.: Минздрав России, 2003.15 с.
  43. СП 1.3.2322−08 Безопасность работы с микроорганизмами III IV групп патогенности (опасности) и возбудителями паразитарных болезней
  44. В. А., Асланян M. М., Абилев С. К. Принципы формализованной количественной оценки генетической опасности химических соединений для человека//Генетика. 1999. -Т. 35. -№ 11. -С. 1585 — 1599.
  45. В.А. Молекулярные механизмы репарации и мутагенеза. — М., 1982.-226 с.
  46. Л.М., Калинина Л. М., Полухина Т. Н., Абилев С. К., Шапиро A.A. Тест-система оценки мутагенной активности загрязнителей среды на Salmonella (метод, указания). -М., 1977. 52 с.
  47. ФР. 1.31.2007.3 947 «МВИ массовой концентрации полициклических ароматических углеводородов в пробах природных (пресных и морских) и очищенных сточных вод методом высокоэффективной жидкостной хроматографии».
  48. ФР. 1.31.2011.10 538 «МВИ массовых концентраций индивидуальных конгенеров полихлорбифенилов в пробах природных (пресных и морских), питьевых и очищенных сточных вод методом хроматомасс-спектрометрии».
  49. И.Е., Сазыкина М. А. Новые биосенсоры для мониторинга токсичности среды на основе морских люминесцентных бактерий // Прикладная биохимия и микробиология. 2010. — Т. 46, № 5. — С. 1−6.
  50. В.А. Окислительный стресс как один из основных механизмов токсического действия тяжелых металлов // Известия вузов. Естественные науки. Северо-Кавказский регион. Приложение. 2003. — Т. 7. -С. 65−69.
  51. М.Х., Ахматуллина Н. Б., Абилев С. К. Мутагены и комутагены окружающей среды. Алматы: Гылым, 1994. — С 9−11, 206−211.
  52. Achten С., Hofmann Т. Native polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in coals a hardly recognized source of environmental contamination // Sci. Total. Environ. — 2009. — V. 407. — № 8. — P.2461−2473.
  53. Alam Z.M., Ahmad S., Malik A., Ahmad M. Mutagenicity and genotoxicity of tannery effluents used for irrigation at Kanpur, India // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2010. V.73. — № 7. — P. 1620−1628.
  54. Aleem A., Malik A. Genotoxicity of the Yamuna River water at Okhla (Delhi), India // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2005. -V.61. -N.3. — P.404141.
  55. Aleem A., Malik A. Genotoxicity of water extracts from the river Yamuna and Mathura India // Environ. Toxicol. 2003. — V. 18. — P. 69−77.
  56. Ames B.N. Endogenous DNA damage as related to cancer and aging // Mutat. Res. 1989. — V. 214. — № 1. — P. 41−46.
  57. Ames B.N., McCann J., Yamasaki E. Methods for detecting carcinogens and mutagens with the Salmonella/mammalian-microsome mutagenicity test // Mutat. Res. 1975.-V. 31.-№ 6.-P. 347−364.
  58. Anderson S., Sadinski W., Shugart L., Brussard P., Depledge M., Ford T., Hose J., Stegeman J., Suk W., Wirgin I., Wogan G. Genetic and molecular toxicology: a research framework // Environ. Health Perspect. 1994. — V. 102. — Suppl. 12. — P. 3−8.
  59. Angelosanto F.A. Tissues other than bone marrow that can be used for cytogenetic analyses // Environ. Mol. Mutagen. 1995. — V. 25. — № 4. — P.338−343.
  60. Ansari M.I., Malik A. Genotoxicity of wastewaters used for irrigation of food crops // Environ. Toxicol. 2009. — V. 24. — № 2. — P. 103−115.
  61. Arafa H.M., Aly H.A., Abd-Ellah M.F., El-Refaey H.M. Hesperidin attenuates benzoalpha. pyrene-induced testicular toxicity in rats via regulation of oxidant/antioxidant balance // Toxicol. Ind. Health. 2009. — V. 25. — № 6. — P. 417 427.
  62. Arufe M.I., Arellano J., Moreno M.J., Sarasquete C. Comparative toxic effects of formulated simazine on Vibrio fischeri and gilthead seabream (Sparus aurata L.) larvae // Chemosphere. 2004. — V.57. — № 11. — P. 1725−1732.
  63. Avishai N., Rabinowitz C., Moiseeva E., Rinkevich B. Genotoxicity of the Kishon River, Israel: the application of an in vitro cellular assay // Mutat. Res. 2002. — V. 518.-№ 1.-P. 21−37.
  64. Balch G.C., Metcalfe C.D., Huestis S.Y. Identification of potential fish carcinogens in sediment from Hamilton Harbor, Ontario, Canada // Environ. Toxicol. Chem. 1995. — V. 14.-№ i.p. 79−91.
  65. Batzias F., Siontorou C.G. A novel system for environmental monitoring through a cooperative/synergistic scheme between bioindicators and biosensors // J. Environ. Manage. 2007. — V. 82. — № 2. — P. 221−239.
  66. Bechor O., Smulski D.R., Van Dyk T.K., LaRossa R.A., Belkin S. Recombinant microorganisms as environmental biosensors: pollutants detection by Escherichia coli bearing fabA: lux fusions //J. Biotechnol. 2002. — V.94. — № 1. — P. 125−132.
  67. Belkin S., Smulski D.R., Vlmer A.C., Van Dyk T.K., LaRossa R.A. Oxidative stress detection with Escherichia coli harboring a katG':lux fusion // Appl. Environ. Microbiol. 1996. — V. 62. — P. 2252−2256.
  68. Ben-Israel O., Ben-Israel II., and Ulitzur S. Identification and Quantification of toxic chemicals by use of Escherichia coli carrying lux genes fused to stress promoters // Appl. Environ. Microbiol. 1998. — V. 64. — P.4346−4352.
  69. Bianchi J., Espindola E.L., Marin-Morales M.A. Genotoxicity and mutagenicity of water samples from the Monjolinho River (Brazil) after receiving untreated effluents // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2011. — V. 74. — № 4. — P. 826−833.
  70. Biran A., Yagur-Kroll S., Pedahzur R., Buchinger S., Reifferscheid G., Ben-Yoav H., Shacham-Diamand Y., Belkin S. Bacterial genotoxicity bioreporters // Microb. Biotechnol. 2010. — V. 3. — № 4. — P.412−427.
  71. Bosco E., Frenzilli G., Pezzica S., Bardini F., Barale R. In vitro Comet Assay validation by tesring chemicals in peripheral human leucocytes // Assoc. genet. Ital. 42 Conv. Sei., Riccione, 2−5 ott., 1996. Assot. Genet. Ital. 1996. — V. 42. -P. 19.
  72. Boverhof D.R., Chamberlain M.P., Elcombe C.R., Gonzalez F.J., Heflich R.H., Hernandez L.G., Jacobs A.C., Jacobson-Kram D., Luijten M., Maggi A.,
  73. Manjanatha M.G., Benthem J., Gollapudi B.B. Transgenic animal models in toxicology: historical perspectives and future outlook // Toxicol. Sci. 2011. — V. 121. — № 2. — P. 207−233.
  74. Bulich A.A., Isenberg D.L. Use of the luminescent bacterial system for the rapid assessment of aquatic toxicity // ISA Trans. 1981. V. 20. — № 1. — P. 29−33.
  75. Burlage R.S., Sayler G.S., Larimer F. Monitoring of nathalene catabolism by bioluminescense with nah-lux transcriptional fusions // J. Bacteriol. 1990. — V. 172. -P. 4749^1757.
  76. Carita R., Marin-Morales M.A. Induction of chromosome aberrations in the Allium cepa test system caused by the exposure of seeds to industrial effluents contaminated with azo dyes // Chemosphere. 2008. V.72. — № 5. — P.722−725.
  77. Clapp R.W., Jacobs M.M., Loechler E.L. Environmental and occupational causes of cancer: new evidence 2005−2007 // Rev. Environ. Health. 2008. — V. 23. -N.l. -P.l-37.
  78. Cote C., Blaise C., Delisle C.E., Meighen E.A., Hansen P.D. A miniaturized Ames test employing bioluminescent strains of Salmonella typhimurium // Mutat. Res.- 1995. V. 345. — № 3−4. — P. 137−146.
  79. Dean S.W. Novel approaches to mutagenesity testing // Annu. Congr. Brit. Toxicol. Soc., Warwick, 24−26 Varch, 1997. Hum. And Exp. Toxicol. 1997. — V. 16.- № 7. P. 392.
  80. Depledge M.N. Genetic toxicology: an overview // J. Exp. Mar. Ecol. -1996.-V. 200.-№ l.-P. 57−66.
  81. Diehl M., Fort F. Spiral Salmonella assay: validation against the standard pour-plate assay // Environ. Mol. Mutagen. 1996. — V. 27. — № 3. — P. 227−236.
  82. Dizer H., Wittekindt E., Fischer B., Hansen P.D. The cytotoxic and genotoxic potential of surface water and wastewater effluents as determined by bioluminescence, umu-assays and selected biomarkers // Chemosphere. 2002. — V. 46.-№ 2.-P. 225−233.
  83. Dosanjh M.K., Roy R., Mitra S. and Singer B.l. N6-Ethenoadenine is preferred over (3-methyladenine as substrate by a cloned human N-methylpurine-DNA glycosylase (3-methyladenine-DNA glycosylase) // Biochemistry. 1994. — V. 33. -№ 7. -P. 1624−1628.
  84. Dragone R., Frazzoli C., Grappelli C., Campanella L. A new respirometric endpoint-based biosensor to assess the relative toxicity of chemicals on immobilized human cells // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2009. — V. 72. — № 1. — P.273−279.
  85. Dunn B.P. Carcinogen adducts as an indicator for the public health risks of consuming carcinogen-exposed fish and shellfish // Environ. Health Perspect. 1991. -V. 90.-P. 111−116.
  86. Egito L.C.M., Medeiros M.D.G., Medeiros S.R.B.D., Agnez-Lima L.F. Cytotoxic and genotoxic potential of surface water from the Pitimbu river, northeastern/RN Brazil // Gen. Mol. Biol. 2007. V. 30. — № 2. — P.435−441.
  87. Escher B.I., Bramaz N., Maurer M., Richter M., Sutter D., von Kanel C., Zschokke M. Screening test battery for pharmaceuticals in urine and wastewater // Environ Toxicol Chem. 2005. — V. 24. — № 3. — P.750−758.
  88. Farre M., Kloter G., Petrovic M., Alonso M. C., Lopez de Alda M. J., Barcelo D. Identification of toxic compounds in wastewater treatment plants dring a field experiment // Anal. chim. acta. 2002. — V. 456. — № 1. — P. 19−30.
  89. Fatima R.A., Ahmad M. Genotoxicity of industrial wastewaters obtained from two different pollution sources in northern India: a comparison of three bioassays. Mutat Res. 2006 V. 609. — № 1. — P. 81−91.
  90. Feig D.I., Sowers L.C. and Loeb L.A. Reverse chemical mutagenesis: identification of the mutagenic lesions resulting from reactive oxygen species-mediated damage to DNA // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1994. — V. 91. — № 14. — P. 66 096 613.
  91. Fink S.P., Reddy G.R., and Marnett L.J. Mutagenicity in Escherichia coli of the major DNA adduct derived from the endogenous mutagen, malondialdehyde // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1997. — V. 94. — № 16. — P. 8652−8657.
  92. Floyd R.A. Serendipitous findings while researching oxygen free radicals. Free Radic Biol Med. 2009. — V. 46. — № 8. — P.1004−1013.
  93. Fonnum F, Mariussen E, Reistad T. Molecular mechanisms involved in the toxic effects of polychlorinated biphenyls (PCBs) and brominated flame retardants (BFRs) // J. Toxicol. Environ. Health A. 2006. — V. 69. — № 1−2. P. 21−35.
  94. Frey J. Physical and genetic analysis of the ColD plasmid / J. Frey, P. Ghersa, P.G. Palacios, M. Belet // J. Bacteriol. 1986. — V. 166. — P. 15−19.
  95. Friede B., Muller J. Mutaqenitats tests mit Drosophila. Methodik und Ergebnisse // Tagungsfer Acad. Landwirtschafts wiss DDR, 1992. 282 p.
  96. Generoso W.M., Bishop J.B., Goslee D.G. et al. Heritable translocation test in mice // Mutat. Res. 1980. — V. 76. — P. 191−215.
  97. Ghirardini Vpi A., Ghetti P.F., Di Leo V., Pantani C. Microtox® solid-phase bioassay in sediment toxicity assessment: pap.26lh Congress, San Paulo, 1995 // Verh./1.t. Ver. theor. und angew. Limnol. 1998. — V. 26. — № 5. — P. 2393 — 2397.
  98. Girotti S., Bolelli L., Roba A., Gentilimi G., Musiani M. Improved detection of toxic chemicals using bioluminescent bacteria // Anal. chim. acta. 2002. — V. 471. — № 1. — P. 113−120.
  99. Golden R., Kimbrough R. Weight of evidence evaluation of potential human cancer risks from exposure to polychlorinated biphenyls: an update based on studies published since 2003 // Crit. Rev. Toxicol. 2009. — V. 39. — № 4. — P. 299−331.
  100. Goldstein B.D. Advances in risk assessment and communication // Annu. Rev. Public Health. 2005. — V. 26. — P. 141−163.
  101. Gordon J.W., Harold G., Leila Y. Transgenic animal methodologies and their applications // Hum. Cell. 1993. -V. 6. -№ 3. — P. 161−169.
  102. Guzzella L., Bartone C., Ross P., Tartari G., Muntau H. Toxicity identification evaluation of lake Orta (Northern Italy) sediments using the Microtox system //Ecotoxicol. Environ. Saf. 1996. — V.35. -N3. — P. 231−235.
  103. Heitzer A., Malachowski K., Thonnard E., Bienkowski R., White D.C. and Sayler G.S. Optical biosensor for environmental on-line monitoring of nathalene and salicylate bioavailability // Appl. Enviriron. Microbiol. 1994. — V. 60. — P. 1487.
  104. Hikuma M., Hirai T., Matsuoka H. Respiratory response of cell-based sensors to toxicants measured by using pseudo-random signals // Biosens. Bioelectron. -2005. V. 20.-№ 8.-P. 1648−1651.
  105. Hong J, Ames B.N. Localized mutagenesis of any specific small region of the bacterial chromosome // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1971. — V. 68. — № 12. -P. 3158−3162.
  106. Yu H.X., Lin Z.F., Feng J.F., Xu T.L., Wang L.S. Development of quantitative structure-activity relationships in toxicity prediction of complex mixtures //Acta Pharmacol. Sin.-2001.-V. 22.-№ 1. P. 4549.
  107. Hoshina M.M., Marin-Morales M.A. Micronucleus and chromosome aberrations induced in onion (Allium cepa) by a petroleum refinery effluent and by river water that receives this effluent // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2009 — V. 72. — № 8. -P.2090−2095.
  108. Houk V.S. The genotoxicity of industrial wastes and effluents A review // Mutat. Res. — 1992. — V. 277. — P. 91−138.
  109. Johnson K.A., Fink S.P. and Marnett L.J. Repair of propanodeoxyguanosine by nucleotide excision repair in vivo and in vitro // J. Biol. Chem. 1997. — V. 272. -№ 17.-P. 11 434−11 438.
  110. Kensler T.W., Roebuck B.D., Wogan G.N., Groopman J.D. Aflatoxin: a 50-year odyssey of mechanistic and translational toxicology // Toxicol. Sci. 2011. — V.120. — Suppl. 1.- P. S28−48.
  111. Kim B.C., Park K.S., Kim S.D., Gu M.B. Evaluation of a high throughput toxicity biosensor and comparison with a Daphnia magna bioassay // Biosens Bioelectron. 2003. — V.8. — № 5−6. — P.821−826.
  112. Kohlmeier S., Mancuso M., Tecon R., Harms H., van der Meer J.R., Wells M. Bioreporters: gfp versus lux revisited and single-cell response // Biosens. Bioelectron. 2007. — V. 22. — № 8. — P. 1578−1585.
  113. Koivisto P., Peltonen K. Analytical methods in DNA and protein adduct analysis // Anal. Bioanal. Chem. 2010. -V. 398. -N. 6. — P. 2563−2572.
  114. Koppenol W.H., Moreno J.J., Pryor W.A., Ischiropoulos H., and Beckman. J.S. Peroxynitrite: a cloaked oxidant from superoxide and nitric oxide // Chem. Res. Toxicol. 1992. — V. 5. — № 6. — P. 834−842.
  115. У.А., Esimbekova E.N. Мультиферментные биолюминесцентные тесты на токсичность: методики, проблемы и достижения.
  116. Bioluminescent multienszmic toxicity tests: Methods, problems and advantages // J. Biolumin. and Chemilumin. 1997. — V. 12. — № 1. — p. 23−29.
  117. Kurelec B. The genotoxic disease syndrome // Mar. Environ. Res. 1993. -V.35. -№ 4. — P. 341−348.
  118. Kuznetsov A.M., Rodicheva E.K., Medvedeva S.E. Analysis of river water by bioluminescent biotests // Luminescence. 1999. — V. 14. — № 5. — P. 263−265.
  119. Langevin R., Rasmussen J.B., Sloterdijk H.H., Blaise C. Genotoxicity in water and sediment extracts from the St. Lawrence River, using the SOS Chromotest // Water Res. 1992. — V. 26. — № 5. — P. 419−429.
  120. Li Q.Q., Loganath A., Chong Y.S., Tan J., Obbard J.P. Persistent organic pollutants and adverse health effects in humans // J. Toxicol. Environ. Health A. 2006. -V. 69.-№ 21.-P. 1987−2005.
  121. Mackay D. Correlation of bioconcentration factors // Environ. Sci. Technol. -1982. V 6. — № 3. — P. 274−278.
  122. Mahadevan B., Snyder R.D., Waters M.D., Benz R.D., Kemper R.A., Tice R.R., Richard A.M. Genetic toxicology in the 21st century: reflections and future directions // Environ. Mol. Mutagen. 2011. — V. 52. — № 5. — P. 339−354.
  123. T., Fritsch E.F., Sambrook J. // Molecular Cloning: a Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory. New York, 1982. — 545 p.
  124. Manukhov I.V., Kotova V.Yu., Zavilgelsky G.B. Action of 1,1-dimethylhydrazine on bacterial cells -is determined by hydrogen peroxide // Mutation Res.-2007. V. 634. — P. 172−176.
  125. Marnett L.J. Oxyradicals and DNA damage // Carcinogenesis. 2000. -V. 21.-№ 3.-P. 361−370.
  126. Marvin C.H., McCarry B.E., Bryant D.W. Determination and genotoxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons isolated from Dreissina polymorpha (zebra mussels) sampled from Hamilton Harbor // J. Great Lakes Res. 1994. — V.20. -№ 3. — P. 523−530.
  127. Mates J.M., Segura J.A., Alonso F.J., Marquez J. Roles of dioxins and heavy metals in cancer and neurological diseases using ROS-mediated mechanisms // Free Radie. Biol. Med. 2010. — V.49. — № 9. — P. 1328−1341.
  128. McBride T.J., Preston B.D., Loeb L.A. Mutagenic spectrum resulting from DNA damage by oxygen radicals // Biochemistry. 1991. — V. 30. — № 1. — P. 207 213.
  129. McCready S, Spyrakis G, Greely CR, Birch GF, Long ER. Toxicity of surficial sediments from Sydney Harbour and vicinity, Australia // Environ. Monit. Assess.-2005.-V. 96. -№ 1−3.-P.53−83.
  130. McDowell J.E., Lancaster B.A., Leavitt D.F. et al. The effects of lipophilis organic contaminants on reproductive physiology and disease processes in marine bivalve molluscs // Limnol. Oceanogr. 1999. — V. 44. — № 3. — pt 2. — P. 903−909.
  131. Mix M.C. Cancerous diseases in aquatic animals and their assotiation with environmental pollutants: A crititial literature review // Mar. Environ. Res. — 1986. -V. 20.-№ l.-P. 1−141.
  132. Moreau P., Bailone A. and Devoret R. Prophage lambda induction in Escherichia coli Kl2 envA uvrB: a highly sensitive test for potential carcinogens // Proc. Natl. Acad. Sei. U.S.A. 1976. — V. 73.-№ 10.-P. 3700−3704.
  133. Moriarty F. Ecotoxicology. The Study of Pollutants, 2nd ed. Academic, New York. NY, USA. 1988. — 98 p.
  134. Moriya M. Single-stranded shuttle phagemid for mutagenesis studies in mammalian cells: 8-oxoguanine in DNA induces targeted G-C→T-A transversions in simian kidney cells // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. — 1993. — V. 90. — № 3. — P. 11 221 126.
  135. Neely W.B., Branson D, R., Blau G.E. Partition coefficient to measure bioconcentration potential of organic chemicals in fish // Environ. Sei. Technol. — 1974.-V. 8.-№ 12.-P. 1113−1115.
  136. Nirnmo D.R., Hansen D.J., Couch J.A., Cooley N.R., Parrish P.R., Lowe J.I. Toxicity of Arochlor-R 1254 and its physiological activity in several estuarine organisms //Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1975. — V. 3. -№ 1. — P. 31−34.
  137. Ohe T., Watanabe T., Wakabayashi K. Mutagens in surface waters: a review //Mutat. Res.-2004.-V. 567. -№ 2−3. -P. 109−149.
  138. Oliver B.G., Niimi A.J. Trophodynamic analysis of polychlorinated biphenyl congeners and other chlorinated hydrocar bons in the Lake Ontario ecosystem // Environ. Sei. Technol. 1988. — V. 22. — № 3 — P. 388−397.
  139. Pandya G.A. and Moriya M. 1, N6ethenodeoxyadenosine, a DNA adduct highly mutagenic in mammalian cells // Biochemistry. 1996. — V. 35. — № 35. -P.11 487−11 492.
  140. Quillardet P., Huisman O., D Ari R. and Hofnung M. SOS Chromotest, a direct assay of induction of an SOS function in Escherichia coli Kl2 to measure genotoxity//Proc. Natl. Acad. Sei. U.S.A. 1982. -V. 79. -№ 19. — P. 5971−5975.
  141. Radi R. Peroxynitrite reactions and diffusion in biology // Chem. Res. Toxicol. 1998. — V. 11. — № 7. — P. 720−721.
  142. Radic S., Stipanicev D., Vujcic V., Rajcic M.M., Sirac S., Pevalek-Kozlina B. The evaluation of surface and wastewater genotoxicity using the Allium сера test. // Sci. Total. Environ. 2010. V.408. -№ 5. — P. 1228−1233.
  143. Ren S., Frymier P.D.The use of a genetically engineered Pseudomonas species (Shkl) as a bioluminescent reporter for heavy metal toxicity screening in wastewater treatment plant influent // Water Environ. Res. 2003. — V. 75. — № 1. -P. 21−29.
  144. Rettberg P., Baumstark-Khan C., Bandel K., Ptitsyn L., Ilorneck G. Microscale application of the SOS-LUX-TEST as biosensor for genotoxic agents // Anal. Chim. Acta. 1999. — V. 387. — P. 289−296.
  145. Rexroat M.A., Oberly T.J., Bewsey B.J., Garriott M.L. The gradient plate assay: a modified Ames assay used as a prescreen for the identification of bacterial mutagens // Mutat. Res. 1995. — V. 341. — № 3. — P. 185−192.
  146. Ruiz M.J., Lopez-Jarami 11 о L., Redondo M. J., Font G. Toxicity assessment of pesticides using the microtox test: Application to environmental samples // Bull. Environ. Contam. Toxicol. 1997. — V.59. -N 4. — P. 619−625.
  147. Samuel O.B., Osuala F.I., Odeigah P.G.C. Cytogenotoxicity evaluation of two industrial effluents using Allium сера assay. Afr. J. Environ Sci. Technol. 2010. -V. 4. -№ 1. P.21—27.
  148. Saparbaev M., Kleibl K., and Laval J. Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, rat and human 3-methyladenine DNA glycosylases repair 1, N6-ethenoadenine when present in DNA // Nucleic Acids Res. 1995. — V. 23. — № 18.-P. 3750−3755.
  149. Sarma S.S., Nandini S. Review of recent ecotoxicological studies on cladocerans //J. Environ. Sci. Health B. -2006. V. 41. -№ 8. — P. 1417−1430.
  150. Sasek V., Bhatt M., Cajthaml Т., Malachova K., Lednicka D. Compost-mediated removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated soil // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2003. V. 44. — № 3. — P. 336−342.
  151. Selin N.E. Science and strategies to reduce mercury risks: a critical review // J. Environ. Monit. 2011. — V.13. — № 9. — P. 2389−2399.
  152. Shaposhnikov S., Frengen E., Collins A.R. Increasing the resolution of the comet assay using fluorescent in situ hybridization a review // Mutagenesis. — 2009. -V. 24. -№ 5. — P.383−389.
  153. Shen L., Lin G.F., Tan J.W., Shen J.H. Genotoxicity of surface water samples from Meiliang Bay, Taihu Lake, Eastern China // Chemosphere. 2000. -V. 41. № 1−2.-P. 129−132.
  154. Shibutani S., Takeshita M. and Grollman.A.P. Insertion of specific bases during DNA synthesis past the oxidation-damaged base 8-oxodG // Nature. 1991. — V. 349. — № 6308. — P. 431−434.
  155. Shin H.J. Genetically engineered microbial biosensors for in situ monitoring of environmental pollution // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2011. — V. 89. -№ 4. -P. 867−877.
  156. Sik L., Acar O., Aki C. Genotoxic effects of industrial wastewater on Allium cepa L. Afr. J Biotech. 2009. V.8. — № 9. — P. 1919−1923.
  157. Smaka-Kincl V., Stegnar P., Lovka M., Toman M.J. The evaluation of waste, surface and ground water quality using the Allium test procedure // Mutat. Res. 1996. V. 368. — № 3−4. P. 171−179.
  158. Sorensen S.J., Burmolle M., Hansen L.H. Making bio-sense of toxicity: new developments in whole-cell biosensors // Curr. Opin. Biotechnol. 2006. — V. 17 — № l.-P. 11−16.
  159. Spacie A. Hamolink J.L. Bioaccumulation // Rand GM. Petrocelli SR. eds. Fundamentals of Aquatic Toxicology. Hemisphere. Neu York, NY, USA. -1985. -P. 495−525.
  160. Spink B. C., Cao J. Q., Sutler T. Differential expression of CYP1A1 and CYP1B1 in human breast epithelial cells and breast tumor ceils // Carcinogenesis. -1998.-V. 19.-P. 291−298.
  161. RG. 1991. The genetic toxicology of organic compounds in natural waters and wastewaters // Ecotoxicol Environ Saf. 1991. — V. 22. — P. 94−125.
  162. Stegman J.J. Lech J.J. Cytochrome P-450 monooxygenase systems in aquatic species: Carcinogen metabolism and biomarkers for carcinogen and pollutant exposure//Environ. Health Perspect. 1991. — V. 90. -№ 1. — P. 101−109.
  163. Stein J.E., Reichert W.L., Nishimoto M., Varanasi U. Overview of studies on English sole from Puget Sound- evidence for a xenobiotic chemical origin: IT. biochemical studies // Sci. Total Environ. 1990. — V. 94. — № 1. — P. 51−69.
  164. Stein J.E., Reichert W.L., Varanasi U. Molecular epizootiology: assessment of exposure to genotoxic compounds in teleosts // Environ. Health Perspect. 1994. -V. 102. — Suppl.12. — P. 19−23.
  165. Stepanova L.I., Lindstrom-Seppa P., Hanninen O.O.P., Kotelevtsev S.V., Glaser V.M., Novikov C.N., Beim A.M. Lake Baikal biomonitoring of pulp and paper mill waste water // Aquatic Ecosystem Health and Management. 2000. — V. 3. — № 4 -P. 259−269.
  166. Stronkhorst J, Schipper C, Brils J, Dubbeldam M, Postma J, van de Hoeven N. Using marine bioassays to classify the toxicity of Dutch harbor sediments // Environ. Toxicol. Chem. 2003. — V. 22. — № 7. — P. 1535−1547.
  167. Sun T.S., Stahr H.M. Evalution and application of a bioluminescent bacterial genotoxity test // J. AO AC Int. 1993. — Jul-Aug. — V. 76. — № 4. — P. 893−898.
  168. Thoman R.V. Bioaccumulation model of organic chemical distribution in aquatic food chains // Environ. Sci. Technol. 1989. — V. 23. — № 8 — P. 699−707.
  169. Valdiglesias V., Pasaro E., Mendez J., Laffon B. Assays to determine DNA repair ability // J. Toxicol. Environ. Health A. 2011. — V. 74. — N. 15−16. — P. 1094
  170. Van der Lelie D., Corbisier P., Baeyens W., Wuertz S., Diels L, Mergeay M. The use of biosensors for environmental monitoring // Res. Microbiol. 1994. -V.145. -№ 1. — P.67−74.
  171. Van der Lelie D., Regniers L., Borremans B., Provoost A., Vershaeve L. The VITOTOX test, an SOS bioluminescence Salmonella typhimurium test to measure genotoxicity kinetics // Mutat. Res. 1997. — V. 17. — 389. — № 2−3. — P. 279−290.
  172. Van Dyk T. K., Reed T.T., Vollmer A.C., LaRossa R.A. Synergistic induction of the heat shock response in Escherichia coli by simultaneous tratment with chemical inducers // J. Bacteriol. V. 20. — 1995. — P. 6001−6004.
  173. Van Dyk T. K, W.R. Majarian, K.B. Konstantinovm R.M. Young, P. S. Dhurjati, and R.A. LaRossa. Rapid and sensitive pollutant detection by induction of heat shock gene-bioluminescence gene fusion // Appl. Environ. Microbiol. 1994. -V. 60.-P.1414- 1420.
  174. Vargas V.M., Guidobono R.R., Jordao C., Henriques J. A. Use of two short term tests to evaluate the genotoxicity of river water treated with different concentration/extraction procedures // Mutat Res. 1995. — V. 343. — № 1. — P. 31−52.
  175. Veith G.D., deFoe D.L.B., Bergstedt B.J. Measuring and estimating the bioconcen ration factor of chemicals in fish // J. Fish Res. Board Can. 1979. -V. 36. -№ 12-P. 1040−1048.
  176. Vujosevic M., Andelkovic S., Savic G., Blagojevic J. Genotoxicity screening of the river Rasina in Serbia using the Allium anaphase-telophase test // Environ. Monit. Assess. 2008. — V. 147. — № 1. — P.75−81.
  177. Walker G.C. Mutagenesis and inducible responses to DNA damade in Escherichia coli // Microbiol. Rev. 1984. V. 48. — № 1. — P. 60−93.
  178. Wang D., Kreutzer D.A. and Essigmann J.M. Mutagenicity and repair of oxidative DNA damage: insights from studies using defined lesions // Mutat. Res. Fundam. Mol. Mech. Mutagen. 1998. — V. 400. — № 1. — P. 99−115.
  179. Wang M., Dhingra K., Hittleman W.N., Liehr J.G., de Andrade M. and Li.D. Lipid peroxidation-induced putative malondialdehyde-DNA adducts in human breasttissues // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 1996. -V. 5. -№ 9. — P. 705−710.
  180. Ward J.F., Limoli C.L., Calabro-Jones P. and Evans J.W. Radiation versus chemical damage to DNA. In: Cerutti P.A., Nnygaard O.F. and Simic M.G. (eds.). / Anticarcinogenesis and Radiation Protection. — Plenum, New York, 1987. — P. 321.
  181. Whatley A., Cho I.K. Mutagenicity of Walnut Creek and Troy (Alabama) wastewater treatment plant influent and effluent // South Natural. 2010. — V.9. — № 3.- P.497−506.
  182. White P. A, Blaise C., Rasmussen J.B. Detection of genotoxic substances in bivalve molluscs from the Saguenay Fjord (Canada), using the SOS Chromotest. // Mutat. Res. 1997. — V. 392. — № 3. — P. 277−300.
  183. White P.A., Rassmusen J.B., Blaise C. Genotoxic substances in the St. Lawrence system II: extracts of fish and macroinvertebrates from the St. Lawrence and Saguenay rivers, Canada // Environ. Toxicol. Chem. 1998-a. — V. 17. — № 2. -P. 304−316.
  184. Williams G.M. Methods for evaluating chemical genotoxicity // Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol. 1989. — V. 29.-№ l.-P. 189−211.
  185. G.M., Wurster C.F. Isaacson P.A. 1967. DDT residues in an east coast estuary: a case of biological concentration of a persistent insecticide // Science.- 1967.-V. 156. -№ 3776. -P. 821−824.
  186. Zavilgelsky G.B., Kotova V.Yu., Manukhov I.V. Action of 1,1-dimethylhydrazine on bacterial cells is determined by hydrogen peroxide // Mutat. Res. -2007. V. 634.-P. 172−176.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!