Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Флуоресцентные методы в биотестировании токсичности природных и сточных вод

ВАК РФ 03.00.18, Гидробиология

Автореферат диссертации по теме "Флуоресцентные методы в биотестировании токсичности природных и сточных вод"

МОСКОВСКИ! ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОМ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В.ЛОМОНОСОВА

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На праиах рукописи

П0ЛЫН0В Владимир Александрович

УДК:574.54:43.426

ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ МЕТОДЫ В БИОТЕСТИРОВАНИИ ТОКСИЧНОСТИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ вод

эциэльеость 03•00.18 _ гидробиология

Автсрефэрет дассвртзцкк кз соискание ученой степени

тг оггтгтг ттот! Лтю ппттггта тгтгчг ттотп/

А и иМи'Ш! ли Ди^

Работа выполнена на кафедре гидробиологии и кафедре биофизики Биологического факультета МГЗгг.

Научные руководители ДОКТСр О'ИОЛСШЧбСК11Х Наук, ПрЗфбссор Телктченко М.М. кандидат биологических наук, ст. к. сотр. Маторин Д.Н.

Официальные оппоненты доктор биологических наук, профессор Максимов В.Н. кандидат биологических наук, ст. н. сотр. ЗолотзреЕа Н.С.

"Цотппттоо иттпа м/тта'СГМ'С! • Цсппп1п_мпл ттаттптгота ттт.гчггг^- тгсюггттгртггр

прудового и рыбного хозяйства Защита состоится "12" фвЕраля 1993 г. в 15 час. 30 мин.

тгтгг»--»е,г"1т»птгтгг«- хтъ п/^тягчгоъттга тгтгсаи'П^ г»»раттоит/г р-пгг тттг ттаттп гтстгтл гтп

специальности "гидробиология" в Московском государственном

тгцттт}С|-пг1т;гФ|3«та тхм М Ъ, 7Гг\*лттг»гмэа ттгу штотг' 1 1 ОООО Ь^пхгт/о

й «ихмм^'^л «и^и ЛЛ111 ■ там ииии ни Ы^^/и V ■ I I ъ/ и ъ/ 9 11<ии1Ши 9

ТГахгтгсггчггл-й тчгти Пт*п пп-гпхпаптгтгМс Лог/тг^фо^ "СТ?А

С диссертацией можно ознакомиться е библиотеке

Рт*/л ттпттгтто г»глп"Р/ч (Тют/чг •пх.'по фо

ими»!^! ШиихкЧ/Л V X ^ ± и ни V ш

Автореферат разослан 1992 Г.

Ученый секретарь специализированного совета, ... •

кандидат биологических наук Дмитриева А.Г.

пета ЧТ/тттпт^ЛТТЛГД РАСПТЦ

Актуальность проблемы. Токсические вещества антропогенного происхождения становится гее более существенным фактором, елияздим на ход биологических процессов в годных экосистемах. Это обусловило возникновение целого комплекса актуальных научных к практических проблем, сеязанных с раскрытием закономерностей к механизмов действия токсикантов на кивке организмы, зависимости

ТН-Ч Т» Г> ПП*Г\ СТТ.ТТГ С

Л. ^и^ЬАи^ии Ш^и^М ЛЛ.

ПТТППТТГГ'ЭИЯ'ТС'

юзданпя на этой основе экспрессных методоЕ контроля за загрязнением еодной среды.

Для решения этих задач особый интерес представляют методы, основанные на регистрации флуоресценции хлорофилла растительных объектов, данцие быстрою и эффективную информацию о функционировании горничных стадий фотосинтеза. В настоящее время созданы чувствительные приборы для регистрации флуоресценции растений и достигнуты значительные успехи в расшифровке связи флуоресценции с организацией и активностью фотосинтетического аппарата. На зтой базе были предложены методы, использующие флуоресценцию микроводорослей [Материк и др., 1933; Дмитриева и др., 1989], а так же» активность потребления Еодорослей кивотными-фильтраторами [Цвылев я др, 1936; Материн и др., 1990] для оценки токсичности еодной среда. Тем не менее, слокная и мало исследованная зависимость флуоресценции Еодорослей при токсическом воздействии от факторов среды (освещенность, температура и др.), отсутствие достаточной информации о закономерностях динамики флуоресцентных параметров водорослей и активности питания рачког в ходе токсикологических опытов и

связи эти: п0к332т9л5й С ростом и ЕЫККЕЗеМОСТЬЕ тест-оОъэктоЕ как основных при оценке токсичности, в значительной степек сдерживало широкое применение флуоресцэнтных методов в практик биоте стирования.

Дели и задачи работы. Далью данной работы было шявлеш закономерностей действия токсических ЕещестЕ на флуоресцентнь параметры хлореллы и активность питания дафний, разработка обоснование ка этой основе практических рекомендаций по исполз зоезнию флуоресцентных методов в токсиколошчесюпс работах.

В соответствии с поставленной целью е работе решали! следующие задачи:

1. Исследовать динамику действия токсических Ееществ з флуоресценцию и рост культуры хлореллы и установить связь мех, этими параметрами.

2. Исследовать механизмы инактивации фотосинтетическо: аппарата Еодорослей при действии токсикантов и зависимость эт

попггтттгтт пф тгг» ттлотг* ллратнагтгжст т* то«тгготлс»тттгт

'З Т(Тпп ттрттптю'гт. тто'Л-лтртяст гплтллттрлггггг ратпп

на активность питания дафний и ее сеязь с выгиваемостыо особей условиях инт0ксик8ции.

4. Оценить еозмошость использования разработанных мето,г ческих приемов для оценки токсичности природных и сточных еод.

Нотггпгос ттрттгэиа Т*гтапрт.тр тгпг\иа ттаттг.т утпттаупшо тгпп тта ттптуаг

¿шл . мииййиС иииии^ш Гшицш^имимии мии^ш^иии!.

действия токсических ЕещестЕ различной природа при оптимальнш

пт»т»о пппоггу пюштало'рттспг т* тгсттохтптготтппфсгт hüoto ио фп о тгтгттпггг

и WWUUUM Л WlfMAVj^JW А JI ^ЫА ЛЛ ЯШ*. и WiJW 4. Ы MU А i^i *1 ^ItViU

биологические и функциональные характеристики состой микроводоро ели Chlorella vulgaris. Показано, что е у слое:

тг1тф'-\р|г1т:п^с>'*гггтт птэо гп Р1чогглрт*Фг»а р v итгр итт» я ттпр-прчуттоюгшт!*

синтетического аппарата у осработакных токсикантами водорослей, тзаззивашегося б результате блокирования токсическими

светом. Обнаружен эффект значительного снижения устойчивости природных к лабораторных микроводорослей к действ!® токсикантов

о ус„ттп21'сгг св°т0°ст'0 i* птлрс сон« сзязвнный с

тзегким сдвигом баланса скоростей фотсингисипования 2 реактивации

^ птг>тгпттг* тгг птл^■.'д^гггт п п пг С '"ОКСНКО""

первичных стадий фотосинтеза, оцениваемой по выход}' переменной

*\^гпт»сттдтттттгт» г* тгтто ттт.тгл/* птг'ш*т\г\г»*рг.тп тпг>пт»о т*гтм' г пппа

«^•г^» ими ******** 1 J Оа* ^ \ш/ ^ «; ^ и * и » ^м^и^ъ/им •

Впервые исследовано действие широкого спектра токсикантов на

тгц-тар^тгтзтт^пп V?» ттх.ттгт«« * шет-ииггмЬтг*»» гзтт*' тто**»» >

«^и^мЛ^ «и ^ ^ 4 у ■ ••!........ ■ • ■ - * ■ | иидкииыии

высокая эффективность ее использования в токсикологических

Нпб'СЕы^ ио^гсс с^но з'сСы^^юззчы стз* питаки® дафний

в норме и при действии токсических езщвсте в длительных экспериментах. Обоснована возможность использования скорости

тптгпттттцппттт ъптгстпЛ' пт\а тги

* Ь/4* V * Л* ■* ' Ду ' * ' и I .' 1 *

Практическое значение. На основании полученных в работе

результатов были разработаны к обоснованы практические рекомендации по использованию флуоресценции микроЕодорослей и активности питания дафи*й для экспрессной сценки токсичности еодной среды. С помощью разработанных биотестов исследована

ЦЕП), проведена оценка токсичности природных еод бассейна реки

Москвы и сточных вод, поступающих в р. Ыоскеу из различны

ТТПТПТТТГТТТ/О'О

Подученные данные расширяют возможности применения флуорес центных методов ОиотестироЕзния е системе оперативного контрол за качеством природных и сточных вод к могут служить методичес кой основой для оптимизации работ вкотоксикологического профиля Апробация работы. Осноеныв результаты работы были долокеЕ на заседании секции гидробиологии Московского общества исште талей природа (22 мая 1990 года); обсувдены на научных васе даниях кафедры биофизики и кафедры гидробиологии биологически факультета МГУ; на научных семинарах НИИ биологии г. Иркутска.

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 3 печати работы. Объем

и структура диссертации. Диссертация состоит : введения, 5 глав (обзор литературы, методика работ и 3 глзеы : результатам собственных исследований), заключения, еыеодо списка литературных источников, Бключакщем 110 наименований, том числе 65 иностранных. Работа изложена на 115 страниц машинописного текста, иллвстрирована 34 рисунками и 9 таблицам

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Объектами токсикологических исследований служили культу зеленой водоросли Chlorella vulgaris (Beijerinok) и ветЕйстоус рачков-фильтратороЕ Daplmia magna (Straus). В качестве токсикг тов использоеали 10 различных БещестЕ (соли тяжелых металле гербицида, ПАВ, ПАУ и др.), а так жэ сточные еоды, поступащж

T^QVir llrynVDII Т?«Э "Про ТТТУИТЛ-ГУ T»0*rrvtnrr*vnc Ропттсп х/гмгиогхпгпотттги- TOVO' tvwwtuiu juw i-'uui'iM liii «п. w * w ■ л uwiv i 4it«twi

металлов производили по катионам, остальных Ееществ -

навеске.

Стандартную культуру хлореллы выращивали в колбах Эрленмейера с объемом проб 200 мл на среде Успенского 1, при освещенности 10

Рф /»<2 «го»толофтто ОО^П ттп лЛтаттптшamntt т> ттттчтлчЛттп ттптчгтто nvnit

*_> 4. / «" у j pu W liW UW^il^IUilliUJi XJ 1 i^UW J1UVIU1 lilWUikUH

практике методике [Успенская, 1966]. Токсиканты вносили однократно в начале экспоненциальной фанк роста культуры при ее исходной плотности 200-300 тыс.кл./мл. Длительность опытов составляла 10 суток. Опиты проводили в трехкратной поЕторетстк, наряду с опытами ставили контроль.

Интенсивную культуру хлореллы {термофильный тптемм ив

vn TTtTQVTTT^r* ХЪггупглтгапг&гти-пт^п 1.ГТ7ОС1 a ТГПЛМ W4ттт.*уи итт^рп тттт tj rra

rtunwiwlu^uti UUUiliUi Л lUwlb^l wj UUil HUU / it j а(ШД«Ш41Ь1иии|1Ш XJ «UWSL' liWJJ

среде Тамия в термостатируемых культиваторах емкостью 200 мл.

гтт* п ттплтттгогглУ!" тгт»тточтиотгох-п* т>п»э Tnrvrm* птэотпотгстг»пп* ДП

^iMIi и— UU Uy W iA^rfW^jr j iAli^MkiiUAU^JUli iJWW,UJ A.U1U) SJUUU кЦ^ Uill \J

бг/м^и PH = 6.7-6.2. После суточного выравдавания Еодарослв

nnonAnvTrn тт trtr т.-'т'гтатп.тггг^г птш-чткп тяг •угпст'п.и лпм'Е'млтвтг, тттгг тггятгтт^тУТи:,.

WWUUWUMI^UMi W X XbJ tlXXJ Л Jf НИ lll-twai WJlV ^W» ^^^У^У^Дьу^.ЦЫН^!'

гироЕзнием, пересевали на ЮЖнцрв среда нв ссдерзащда

фосфатов и ЭДТА, после чего добавляли токсиканты в "рнвзитанных концентрациях. Длительность опытое с интенсивной культурой хлореллы составляла 1 сутки. Объем исследуемых проб - 100 мл, начальная плотность посадки - 500 тыс.кл./мл. В опытах с использованием дополнительных стрессов температуру меняли е

тгигстсюптто 1 c^—QRO р г-,г«г>с,1т1с.гтмлт>т. — П—'чП lirp

(j^l^LIMUUWUW I t_> UU u, UUUUIlfUilliLlUilJ W WW i-i X / Ml ■

Действие токсикантов на водоросли сщэнивали по Енпаваемостг клеток, росту культуры, выходу быстрой фдуорвсцеззщш хгорэфгжта (БФ) и по пику высокотемпературной терлагаггинесцзнияи (ТЛ).

ТЗХ-TV^TT HVTS тикала птт ттги* rrniimmi О—Т шгаорплп TTL таппп ifsm»i-vrw_

МЖ Al^Ml iiUlUWUMi KJ А. щ/LJ tUiJVJJ U Mntlj Ы l^jj

метра, описанного ранее [Лядский и др., 19873. Интенсивность постоянной флуоресценции (Ро) измеряли при освещении образцов

слаоыми импульсами сьета. Интенсивность максимальной флуорес ценции (йа) при восстановленном первичном хкнонном акцепторе с измеряли аналогичным образом, но при дополнительном освещен:

/лЛпа»этт/*лгэ ттаЛгчгглппттл* п-оаття -о ттпгатгф/чтгтт* 1 тттттт/тис

Относительный выход переменной флуоресценции, характеризуюсь эффективность первичных стадий фотосинтеза рассчитывали ке Рт/Ра, где Рт = Ре-Рс. У лабораторной культуры хлореллы оптимальных условиях Ру/Рг. обычно составляет 0.76-0.78, щ нарушениях фотосинтеза - уменьшается. У мертвых клеток Ру/РлИ Высокотемпературную ТЛ водорослей, отражающую интенсивное: развития перекисного окисления липидое (ПОЛ) в клеточш мембранах, измеряли по методике, описанной в работе [Матер; и др., 1939]. Количество клеток в культуре определи, стандартным счетным методом под микроскопом в камере ГоряеЕ! Выживаемость клеток оценивали методом высева на чашки Петри агаризоЕакной средой Тамия. Образовавшиеся микроколонки, принз маемые за потомство аивых клеток, подсчитывали к концу 1 сут< под микроскопом.

Измерение основных параметров у стандартной культуры хлорел.

тттхоттгггжгп' vovm.ro Л—С. ггоппо с татгоитга гто'прггг тггт^

. .. .... . Г. у ,.■■,.. ! *± <_> Лш* 1. V. Ци^УДЛ Л

эксперимента, а затем, в конце каждого светового (12 часо:

ттрттгхоттп птп.тфп'о V тгип'аиотготтп^ тгтг ттт.ттг? лг тггупо тт тл _ глои/тп-тр О ттп.

С/М ,¿4, и I/ А и ААМММДи«1 £ 4,Ы| О «и 1и

в течение первых 12 часов эксперимента и к концу первых суток.

Дафний культивировали согласно методике, описанной в рабо [Исакова и др., 1989]. В качестве корма для дафний использоез, отмытые от среды и сконцентрированные Еодоросли (хлорелла Подкармливание производили 1 раз в сутки дабавлением 10 : суспензии водорослей (10-20 мд.кл./мл) на литр воды. Для пров

дешя токсикологических оштое е сосуды с 200 мл исследуемой прооы пересаживали по 10 дафний (6-8-суточные особи) и инкуби-роЕали е течение 20 суток. Смену растворов производили в каждые 3-4 суток эксперимента. В ходе опытов регистрировали еыжиеэ-емость и активность питания дафний. Для проведения опытов по кормлению отлавливали по 5 дафний из каждого экспериментального сосуда, помешали в стаканы с 20 мл пробы и добавляли хлореллу до концентрации 100 тыс.кл./мл. Об активности питания рачког судили по скорости уменьшения флуоресценция водорослей в пробе е процессе их выедания дафниями. Регистрацию тестовых параметров производили каждые сутки эксперимента.

Обработку и анализ получаемых токсикологических результатов проводили с применением статистических методов, в том числе дисперсионного и регрессионного анализа [ПЛохинский, 1978; Лакин, 1990] и пробит-анализа [Беленький, 1963].

БЫСТРАЯ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ ХЛОРОФИЛЛА. "А" У CHLORELLA VULGARIS КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ

Особенности действия токсикантов на флуоресценции и рост стандартной и интенсивной культуры хлореллы. Одновременные исследования на стандартной и интенсивной культурах хлореллы были проведены с целью сопоставления получаемых токсикологических результатов и выяснения на этой основе пригодности последней дня оценки токсичности вод. Преимущества интенсивной культуры хлореллы связаны с ее еысокой скоростью роста, что позволяет быстро получать большое количество биологического материала и дает возможность за короткие сроки проследить действие токсикантов на основные фазы роста культуры. В оптимальных

условиях вкрашвзнкя удельная скорость роста (ц) интенсивно:

w ттх.гтгтт v ттптча rt тг.т плпфор тга тто П Л Q—П ^ п ^ ттптх "Ртт

ikj А Jl w «Wi^ WWW A »««¿hJ 4J ■ I W W • «W А * / А Ш

E течение суток при непрерывном освещении численность клето: возрастала с 0.5 до 12-15 клн.кл./мл, после чего рост pssKi

■э ста тттгв тгпс V т ттгто тттп.т тгит/тгг»тггтр1*п* ггп мотп'гтгу'р i1 .

uutnw^wiw^wA • и j^wvwia) JAXAAV j WIA^; j Cmwu илиЦЦу|1*ДУи 1*44,/ X и^ши

тттт "c»tr /"CVn — П —П O'Q 15 топотго 1П nim»rvtr rmn t'

ü f / АШ " Weil W • • W • *J 4 W "»WAAJ^W I W WJI A U^JM • I

часовом световом периоде плотность клеток возрастала с 0.5 д; 10-12 млн.кл./кл.

Одной из первичных реакций водорослей при добавлени токсикантов (ионы меди и свинца, трипропилоловохлорид (ТПОХ) ]

ггптта^ Глтпп пххгжчуаитго г^оо'и^^тап^к- и/^Ру^пт/ттготтптт* ('Ьптпптго.

у/ши ± / Л и^ММ АЬ Л, X Л Л. ииМ«

теза (Ру/Рп). Гибель всех клеток в культурах обычно наблвдаласз через несколько часов после добавления токсикантов. При снижены Рт/Рт в различных опытах до 0.5-0.6 выживаемость клеток, каз

ГРПСЮГТГГГ} па ли ТПТТТП ПС1ГЧ. лт т/тпуп-пп VT.rn.rr рд тлпиги / ОГ 1ПП ^ > , ¿¿и и «■ЛМ^и^иии 4-1 ^ Г~. ^ Л .. ^ ^ Сиишиш \ н'и I ии /и / I

Следовательно, подавление Ру/Рш было связано, преимущественно, < инактивацией фотосинтетического аппарата у киеых водорослей.

Ког^ р пттт.т'кскт лл г»фогтттст'т1П# ТОТ!* т* р ттттФртттттт/*" т/чгтгг. тттоигг

а Л. ил ^ О и/ X ' ' 1' " у Л М^к С» 4> С А ^

хлореллы, динамика токсического аффекта на Рт/Рт с течение? времени характеризовалась фазностыо. Принципиальное отличие заключалось в сроках развития фаз. Фазы первичного угнетения,

г» т* о Лгх тттто о г ттгтх тг тзп г» л ф о ггп о тпэггггсг "Ртт /Рт гтоЛ гттгоогггг<ггаг»о т г г"поттттопт??г»^

*-' ' ...«^-..Д д ииии 4 имимлшш Л »/ ни и|ШЦ,Ц иымми иЛ j * 1 ' *Гу у I **

ТТТ. ТТГПГТ О 4П ПТГТ'птПТТГ огл/^ттотлтти/ситро V ТГ тгитюнтгстт**- 1ЛТГПТ.»ЯТт1. ± £ < и \jiji * Т I 14 гь а ил ^ ¿ «т а м^^илш^^ии «у^ ^ ^Г

отмечались, как правило, уже е течение первых суток. Концентрации токсикантов, полностью подавлявшие Ру/Рк у интенсивно! культуры хлореллы в течение 4-12 часов эксперимента, оказывал!-аналогичное действие на стандартную! культуру, но в течение 2-Е суток.

Снижение Ру/Рш при действии исследованных к еж токсикантов приводило к замедлению скорости роста Еодорослвй. Установленные по отклонению численности водорослей (в % от контроля) на 10 сутки для стандартной и 1 сутки для интенсивной культуры диапазоны концентраций евщвсте от максимальных не действовавших до минимальных абсолвтно летальных составили:

Токсикант Диапазоны концентраций (мкг/л) Станд.культ. интенсив.культ. ДЦК для рыб.хоз. Еодоемов.

Cu2+(CuS04*5H^O| Ц _ 1 ПП \J » WW R _ t^n и uw •t

тз-ь1-1 ?т>ы-п 1 Л. и UUi5 / •I Л-СППЛ t W NUUU 1 л_оллл •f ПЛ t ww

тпох 5 - 500 3 - 500 1

Бихромат калия 100-5000 100-5000

Из таблицы видно близкое соответствие результатов, полученных при использовании разработанного нами (на интенсивной культуре хлореллы) и стандартного водорослевого теста. Аналогичное результаты были получены при анализе токсического действия широ-

vr\r*n oTTQvtTT^o mnwnwvoti'pnD /«riqwo тгс.тр иотояш •ротлКтгттк тпт TTAV tjt тт >

ikW^ w WUWitl^U iUltUMlkUAAWW \ liioi^vuiy »««W J. U^WiU f j, ' 'Г' I 1 f iiAU <1 ' *

Представленные данные указывают на возможность и высокую эффективность использования интенсивной культуры хлореллы для экспрессного обнаружения в водной среде фитотоксических веществ в концентрациях, токсичность которых подтверждается хроническими биотестами по стандартной методике.

Причины инактивации ФС-2 на свету при действии пороговых концентраций токсикантов. Добавление токсикантов в исслэдоезнном диапазоне концентраций к водорослям в темноте или на слабом

9

n^Q^ir M Rin/fW i TTC T3ttf3tTTDÎ1 ТТ.« 1 • 1 /T»m О "lûTTOtTTJrD 7T ТГ^ГФО fTT._

\ > — f ill / W.UII I W 1 / Л. 1*1 M i-ll4u ^luiiuwt*.

ного времвни. С увеличением освещенности степень ингибироЕания

- го -

пропорционально возрастала. Уменьшение еыходэ переменной флуоресценции на свету происходило за счет снижения йа при относительно постоянном выходе ю, что обычно наблвдается при отоингибироЕанки Е аэробных условиях [Kyle D. и др* 1987]. При переносе водорослей с интенсивного СЕета на слабый наблюдалось постепенное восстановление Fv/pm, свидетельствующее о протекании процессов репарации повреждений е ФС-2, вызванных светом. Из представленных данных можно предположить, что светозависимая инактивация ФС-2 может быть связана с фотоингибированием обработанных токсикантом водорослей.

Известно, что протекзодие на свету процессы фотоингибироЕания компенсируются одновременно происходящими репарационными процессами в ФС-2 [Krause G. и др., 1978]. Степень ингибирования ФС-£

зависит от соотношения констант скоростей фотоингибирования (Ki;

Pvmax

TT -nOTTOTlOTTTTrX (ТГ-гЛ ■ TiWr /T?m — (1), где Po i

- (Fvmaz + jo*(1+Ki/Kr)) Fvmaz - выход постоянной и переменной флуоресценции npi

отсутствии фотоингибирования, т.е. когда Ki = 0. В соответствие

г» ттлоTTfimatsnaxnjrrft тэатутгптжиппттглп ir суммuvr\ Tin/-»итлттигт 1Э Лnornrmwo'TOiri

W AAJ^W^W i UUUUUUmWUAUU J pyVljliyUi XJ WMIU

условиях водорослей Ki/Ег минимально, a py/Рп близко к максимальному значению (0.8). Снижение Pv/rm при двйстеии токсиканто]

tía птэоттг лтэт*ттота тгт.г»гптзтгот> л пглглттп Ф/чтхэчгтлптм irtin mmourm V-í /ТГт>

ÜU WAJWAJt * WWW W i Ы j W A W t IL1 -

Увеличение Ei/Er могло происходить как за счет повышени: Ki, так и за счет уменьшения Ег. Мы исследовали характе] действия токсикантов (на примере меди) отдельно на процесс) фотоингибирования и репарации ФС-2 у интенсивной культур; хлореллы (как модель). Зависимость расчитанных Ki и Кг о концентрации меди представлена на рис.1. Видно, что действи меда презде гсего Сало связано с ингиОировашеи прсцессо

- 1Г -

репарации в ФС-2, что и приводило к фотоингибированию водорослей даже при физиологически нормальных интенсивности! света. При полном блокировании процессов репарации медью ру/Гт еа свету падала до 0, и гибель клеток сопровождалась интенсивным развитием ПОЛ е клеточных мембранах.

Итак, увеличение степени ингибирования г^/Рт на постоянном звету с повышением концентрации мэди происходила за счет знияения Кг. О другой стороны, с ¡гвеличением освещенности токсический эффект каждой концентрации токсиканта возрастал в связи с увели-*ением Кз., прямо пропорциональной штенсиЕнссти света.

При длительном инкубировании во-юрослей фаза восстановления Рт/Рт Зыла связана с интенсификацией тоопессов репарашп: е РЦ ФС-2. К «оменту полного восстановления ?у/р.т.

О

10 20 30 40 Я

ишмиоя акг/п)

йк.1 Заиюшль констант фзтшги-бкрован« (в) и репараии < Кг) у хлорвллы от конивктрам нонов нет.

Убавления токсиканта).

Приведенные на примере меда механизмы инактивации ФС-2 были характерны и для других исследованных нами по аналогичной гетодике Ееществ (свинец, ртуть, диурон, ТПОХ). Хотя вопрос о юханизмах фэтоингибирования е настоящее гремя остается >ткрытым, установлено, что этот процесс связан с деградацией ¡труктурных белков РЦ ФС-2. Восстановление активности ФС-2 ¡роисходнт в результате разборки инактивированных белкоЕ ротеазами, ресинтеза ноеых белкоЕ в строме хлоропластоЕ и

их встраивания в фотосинтетическуш мембрану [Ohad и др.,1984; b!atoo и др.,19891. Действие токсических Ееществ макет быть связано как с непосредственным ингибированием синтеза структурных белков ФС-2, так к с нарушением различных метаболических реакций, контролирующих процессы в растительной клетке, направленные на поддержание высокой активности фотосинтетического аппарата. В любом случае это приводит к инактивации ŒC-2 на свету, проявляющееся в снижении кезнтоеой эффективности фотосинтеза. Приведенные данные в значительной степени объясняют неспецифичность этой реакции в ответ на воздействие многих токсикантов, икгибкрувдих нормальный метаболизм Еодорослей.

Снижение Pv/Pn, в сбою очередь, приводило к замедлению скорости роста Еодорослей. Связь между Fv/Prr. и р. для стандартной и интенсивной культур хлореллы показана на рис.2. Видно, что при величинах Fv/Prn от 0.3 и ниже рост Еодорослей полностью прекращался. Тем не менее, фотосинтетическое выделение кислорода прекращалось только после полного ингибироЕании ï'v/Pm. Возможно, при низком квантовом Еыходе фотосинтеза вся энергия поглощенного севта затрачивалась на поддержание гомеостаза клеток Еодорослей или другие процессы, не связанные с ростом. Все возможные значения ц находились в диапазоне Pv/Pm от 0.3 до 0.8. В целом, связь между ц и Pv/Pm описывалась уравнениями степенного типа; ц =

М"1

0.24. 0.2 i

0.1В «г f

0.12 /

0.08 /

0.04 / V2

0

Рис.2 Зависжостъ I1 otFt/Тиц жтенсив-ной (1) и стандартной 12) кцлыур хлореллы. Условия вырашважя - в иетоджв.

= К* (ру/гш)"^ где К ~ ЭКСЛЭХЖ*6КТ2ЛЬЛО УСТ2КЗВЛ11В28М}1Й коэф-

гЬотоит *э отэт/г»гг«/п.т"^ г\гг> гтп ъп-втгНг тмгтгг-фтгртгппротггяа рп ттг\"ппг» тто^* Фатлтгм

'ij.44.ti '■■¿и > у ^ и^ЛЛШ^Н^ А. ^ и^ыиш А»^) А £> Ш (Й ^^Ч^ 1«» ЛЛ Ш * ШЫМ«

образом, ?\т/?га может исиользоезться в качестве интегрального показателя, характеризующего интенсивность роста Еодорослей в токсикологических экспериментах.

Особенности действия некоторых токсикантов на микроЕодоросли условиях светового и телпературного стрессов. В природных водоемах действие токсикантов на микроводоросли происходит на фоне быстрых изменений факторов среды (освещенности, температуры),

ттаг»»Рп ттаттахгг» пи ггпо тто тт птттттпплп л* а ту 1гп пггрггсгг /Ъггътгппп^

> и ^ А и ии иниии^ , . • ■ и ^ ^ ... и 4 Л .. л ' Д ' '. .—Л . ^ . —'

гического стресса. Мы исследовали особенности действия меди и цинка, как одних из наиболее распространенных загрязнителей природных вод, на интенсивную культуру хлореллы при световом и

Низкотемпературный стресс для интенсивной культуры хлореллы создавали быстрым снижением (в течение 10-15 минут) температуры

лф •ЗцЭр /гчтттчгмптм ^ ттл ТП СП тттггт 1 цОо ттпппа пат>п тгпг^аиттотпт

фгт^с-г:.- хэ тт*эт>ог«ртхлу* тт-шттлттлситиггк фоиптогю'ттп ттл оп^п

и иииии^ими ■ ^ ^ли^С^ы 1 .у ми ^

находились е пределах толерантности данного штамма хлореллы и не еызыезли значительного ингибирование гт/ги в контроле. Устойчивость водорослей к действию меди и цинка в этих условиях резко снижалась По результатам пробит-анализа действия меди и 'динка на хлореллу в 4-6-чзсоеых опытах, установлено: полу-утнетавцие Рт/Рт концентрации меди (ЕС^П) без наложения стресса (35°С) и при стрессе (25°С) были 25 л 7.5 мкг/л соответственно, «аксимзльные не действовавшие концентрации (ЕС„) - 5 и 1.5 .кг/л; для пинка ЕСс;П были 1500 .«.яг/л и 500 мкг/л, ЕС„ - 100 и

о

>пп шуп/а плпфоо «т»г»<поотп:п роотупптт.

а Ж иыии V А и

между средними значения

низкотемпературном стрессах.

Ып

0.8

0.Б

0.4

0.2

0

-1 О 1 24(К1ДГ)

Рис.3 Графическое изобрашние связи иезду Ft/Fr и üAr при фотош-гибировани (fropyna 1). Kjip^caw оЬозначени экслерииенгаль-пе значеш Ft/Fn в сшюнарной fase доя сошетста^к значим Ki/tr в контроле и при иейспии яеггСЮ жт/я) при различи« тшкрэтцрах (35 и 25°).

/котрояь, 35е С

/Котроль, 25° С (сттесс) -у—^/иедь(10 жг/л), 35о С

меш>(10 жг/л), 25° С

9\al=i£(3S0)«Ar(2S°>:a2 Fu Fu

Í^(3S0)-:AL5^(2S°) fXr—Ц-Jr.

СТДТКСТИ^вСКИ Д0СТ02врй2 (Р ч 0»05).

Мы исследовали возможные причины увеличения степени ингиби-рования медью б условиях низкотемпературного стресса. При

снижении температуры инкубирования хлореллы в контроле (без добавления меда) увеличивалась величина К1/Кг за счет уменьшения

тг-г» //*%о»э гэиситтгФО ттт_глт*г м'эмоио'ит*^ ТГл > Аио ттпттгтттгп.тЛ' тста тгт^сп т*«э»*а_

ил ЪЛ^и * ШУШХША Лл^т^Л.к^ААЛАЛА ¿»..А / • ХШУ^и* Л* -А* ИЧ* лими* к * ^ ^ ЛАъи"*^

нения констант фотоЕнгибЕроваяия к репарации ш уже рассмотрели

otxmn rmtr wnn rra глроцтш ттал-пггит/гсг mnvnrwnti'pno пая tío rrAWQtTWff nwon,

* ""II1 ' imui'ltf M1«-' UUIUtli IWikWIUtUMiUU WWW W i^JU W

плй Tvrjrntrtríro тттлаттпто'о ттсплто'пп тло^ттта пггпа т* on fSr\о уоггт*a fYP.SíP.V

UW4J a tiW t_» р * I j " r,'V * ' ' 'I ■-"-■■ "^V ■ • > ' 1 uui^iuiwwibuw UUWvjJUMwAliU WÍMJWI.

стресса действие меда происходит е интервале отношений констант, при котором наблюдается резкий спад Тг/ят с увеличением гл/Кг.

хяачггпт Т?гг /"Ртп т* V-í /Vt» ритол итп -о тгг»ггг»т>тгст m*ovn'rp*moria'nirTixJnpr\

Ht^Hl.yi^J Л. « / i MI JU AkJU - Г**'.".' ' 7 -i^W M j WiliWMWtA *Ü4W*hU«WflUlU UU1 J w

Поэтому, О2ВКСМУ 1ГСИрЗ!ЦаКИЮ ВбЛИЧЖШ К-./Кг ОТНОСИТЕЛЬНО КО?"гОО,*~ лей (при 25° 2 зБ°С) при дэйстеии кеда (Л1^|(25°)=М^|(35°)) соответствует значительно большая степень фотоингибирования

Т?тг /т»г»' птот О^О ио„ „г,,, ■э^Ос. I N4 Г'ЗЦО^

Х- Ч / X Ш ЬЛ^Д* | 1и(М и/Ь^ к/ \1--- / г* ЬЛ I / >

Га Гш

Аналогичные результаты были получены при использовании светового стресса, создаваемого повышением освещенности

оптгппп^ тто/* а тгртттч* ппраиитпг V пп5атошлг"гт* Р ТЭн* Ая^ 1тп 'ЗП Рф /»^

ми^и^имцыл, ' \.....- • : - - ^^ и^^и^ыими и Л Л ш , л^л/ли ф

Отличие заключалось в тем, что при температурном стрессе увеличение отношения К1/Кг происходило, прежде всего, за счет снижения Кг, в то время, как при еввтовом стрессе - за счет увеличения гл пропорционально увеличению интенсивности СЕета.

ТЯтот/* тттто Кгтг»»т»т%пг»п тг ттпг»»,Рг»тэотггтт"»г\ п/Кхгсттг'ю'атттгс? ггпт/птттто лтупгтх

#АЛЫА.Ьу Д* к-/ ими^ ¿Г АХ**« « А и^А V УиМЛ. Ы/ А О

ттр-Лт^тэгго ттрт/т»т лттт' тг\и,птгг/оггт>г\гз гжпгтп ттт.тэптэ оггт*а ттпттп тт_

НИТ9 ДЬКЫХ фНЗИ0Л0Г*И*>8 СКПХ СТрЭ СССЗ« Н9 ВНХОДЯИЦСС ПО ПНТЭН-

сивности за пределы толерантности водорослей, но значительно УЕЗЛичиваюгцего токсический эффект загрязнителей. Представленные

ттС|ттпттп тп/роггоо^т гта испПтп тгт*ппФ1- птплрплп т/"питпл л о оо гЪотгтпптгт*

среды при выращивании Еодорослэй и тестировании, поскольку это е значительной степени определяет конечный результат токсиколо-

тчтуп д пулт>п о г- птта тлтг» до тлт> п ^ 1и ^ и^ки^!1^ 11Л

Рассмотренные нами особенности действия токсических вещестЕ в условиях стрессов указывают на увеличение опасности токсикзнтое

тттто ттпттпто1тт опттп-ппптта* п/Чттттгх топттптттпг гтптт т»»э»#оХ1рттпгсгт

фактороЕ среда, прежде Есего - освещенности. Проведенные нам исследования на весеннем фитопланктоне озера Байкал подтверждают зтет внес д. Средние полуподавлящке Рт/Ут фитопланктона

т/г\тгттп,отг\оттт*т* %я& тш (С^ттолпсио пгпттгт ^ тттх пгтп-лдо ттт.ттп'М" СТ. Р»п \ птпопппсл^ ТЗп»

/«»2 \ пг»оптп*аттилг»Фт;г г» п г» то тэт* ттпг 9П

и^^ииимиим 4-1 А / ш / А14 уии А ишмах «ММ

соответственно. Полное подавление Ртг/Ргл и гнЗ&лв водорослей в стрессовых условиях наблидалась да при 15-20 мкг/л меди, в то врвмя, как в оптимальных услошях освещенности аналогичный эффект наблюдался при 50 мкг/л меди. Следует отметить, что максимальные концентрации меди, не оказывавшие действия на водоросли в условиях светового стрэсса (0.2-0.4 мкг/л) были Е 3-5 раз меньше наиболее строгих ПДК, установленных для рыбохозяйственных водоемов.

СКОРОСТЬ ФИЛЬТРАЦИИ У ДАФНИЙ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ТОКСИЧЕСКОГО

ДЕЙСТВИЯ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ. Существует широкий спектр загрязняпцих Ееществ, к действию которых водоросли значительно менее чувствительны, чем животные организмы. В связи с этим нами был разработан биотест,

г*лттг>тт1.«эхг1ттг№ птлптчпптх. Итт* ттт_ ит\ о т тттт* тттжтт* V тго/ТплтП т> т^оттрг»»пт>а

'->' ' Ч лИлш^А ¿Г С! Л« ¿.¿¿^

чувствительного показателя токсического действия и определены

условия его применения.

Для расчета скорости фильтрации (Г) ш предлагаем формулу 1п (СИ/Со)-V

I = - - , где Со к И - концентрация водорослей в

начальный момент Бремени и через 1 (ч.), V - общий объем пробы с дафниями, п — количество дафний в пробе. Величина Р выражается в мл/даф.час. У одноднэеной молоди дафний (X = 0.9-1 мм) Р не превышала 0.3 мл/даф.ч. Взрослые особи (ь = 5-5.5 мм) были способны фильтровать до 7-8 мл/даф.ч, или 150-200 мл в сутки. Как у взрослых, так и молоди дафний I1 характеризовалась высоким уровнем разброса е различных экспериментах (су = 40-бсй). Наименее вариабильна Р (4 мл/даф.ч; Су = го %) была у дафний средних размеров (Ъ = 3.5-4 мм; 6-8-дневше особи), которые были Еыбраны для проведения всех последующа экспериментов.

Г»«л/дз$.ч

- Г? "

-"9- \ А

К,пс.кл./да|.ч

1000-

750-

500- /

250-

--

315(C)

-©2

О

О 1Ш 200 300 400 500 600 С Рис.4 Занкжюсп скорости |ильтраци (А) и количества потребляак« гир (Б) да*»®« от кониентра-um mm (пс.кл./Wi). 1-конпюль; 2-после суточяго иисдбировадая в ппкутстаи «01 (Я) икг/л).

В ходе опытов была определена оптимальная плотность посадки особей для часового периода кормления (4-5 мл на дафнию) и Еремя предварительного выдерхиЕания дафний без пищи для стабилизации г /1 сутки)

Скорость фильтрации и количество съедаемых дафнией клеток Еодорослей (К, тыс.кл./ч) зависела от концентрации пищи (рис.4). При концентрациях ниже 5 тыс.кл./мл дафнии были не способны к формированию пищевого комка (F и К = 0). С увеличением плотности хлореллы е пробе от 30 до 300 тыс.кл./мл f оставалась на постоянном уровне, а К, в сеязи с этим, линейно возрастало. При более еысоких плотностях F снижалась пропорционально увеличению концентрации пищи, а К практически не изменялось. Такая зависимость была связана с тем, что дафнии, будучи не в сос-

тоянии усваивать водоросли в количестве, большем некоторой максимальной величины, теряли "лишние" клетки во Енешнюю среду. Для проведения одытое мы выОрзли концентрацию водорослей (около 100 тыс.кл./мд), приходящуюся приблизительно на середину диапазона концентраций, при которых г имеет постоянную ееличину.

Одной из первичных реакций дафний на токсическое воздействие является снижение скорости фильтрации ими пищи. Эксперименты показали, что замедление Р связано с уменьшением количества клеток водорослей, которое подопытные дафнии е состоянии усваивать е единицу времени при насыщающей плотности корма, и с замедлением процессов захвата пищи (рис.4 - на примере меди). При действии некоторых токсикантов заметных изменений в двигательной активности дафний может не наблюдаться, а уменьшение значения р е этом случае, вероятно, связано с увеличением потерь отфильтрованных клеток в результате снижения "аппетита" у рачкоЕ.

Кнгибированке Р токсикантами наблюдалось задолго до гибели особей. Ка основании экспериментов с различны№ токсикантами была установлена связь между степенью инги-бирования Р у дафний б суточных экспериментах и временем наступления гибели половины особей в

длительных опытах. Показанная на рис.5 зависимость свидетельствует о возможности некоторой предварительной оценки токйпеосге пробы по

г,х 10075 5025-

0

в©

Л 0

о 0 6 0

О 5 10 15 20 Су йс.5 Связь иещ щвтт гибели ! ва|н№ (архи) щи деиста« токок т и скоростью (итлраим в И от I рою через алкк после ообавле токсикантов.

2£8««'9 ир8дл02ка120й е основопслйгыезцкх ре*5ст2х 1*0 д2$н1*эесму

гга пттг Г Гфппр ©тзгхо т» тт л ^ ^ * J I ± Л. им^Ы Л* ^Д^ т

Таблица 2. Предварительная оценка токсичности воды по подавлению скорости фильтрации у дафний на начальных стадиях их интоксикации-.

Г у дафний Время гибели {% от контроля) 5С % особей

в суточных опытах

(сутки)

Опенка токсичности

Токсического дейст- Птзобз может сб-

около 100

вия не обнаружено.

ладать хроническим действием

80-10

ЦП+1 Ц

п

Ргю тгааа

ПппЯа лт/'оогтпоат

хроническое дейст-

т>т*о но ттогТтимЛ

?п±1 л

сельнзя

ТТппЛо лг^оогтойФ

А^МУЫ Л.

острое токсическое

тто^глтхэтт ттс, ттогЪ-з чгПг

и«4и I 114

Эксперименты с различными токсикантами показали, что макси

малыше концентрации Ееществ, не вызывавшие достоверного ингиби-рования Р е суточных опытах были близки к наиболее строгим ЦЦК, установленным для этих Ееществ.

Представленные данные указывают на высокую эффективность предлагаемого теста и возможность его использования для решения ряда практических задач, связанных с оперативным контролем токсичности природных и антропогенных еод.

ПРИМЕНЕНИЕ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ТОКСИЧНОСТИ

ПРИРОДНЫХ и СТОЧНЫХ ЕОД. Для определения возможности использования разработанных флуоресцентных методов нами были проведены исследования качества

води реки Москвы в черте города и токсичности сточных вод, поступающих в р.Москву из различных источников. Б ходе экспедиционных рейсов по р.Москве были обнаружены районы с достоверно пониженной (Р < 0.05) фотосинтетической активностью речного фитопланктона: напротив выбросов ЗиЛ, устьев рек Чуры и Яузы, сбросов Люблинской и Курьяновской станций аэрации. В некоторых из этих точек нами были отобраны пробы для проведения бко-тестирования с использованием лабораторных тест-объектов. Токсичность воды оценивали по быкиеэвмости и изменению скорости фильтрации у дафниий, а так ке по ру/йп интенсивной культура

V rrnr-io тг лт-Т t> mrrrn'.TlTLrv rwrcitvGT пп-ппоппп •поо-паПп'потгаглЛ- Х1а«*тд" i/атптгттг-гэ

шди^и.чш i-J ........... UXXUAt-Mk UWA WUWiW X UiUiWU UUIIUi lllUXU^JUtU ■

IA-D orS TTTTTTt.T Q nwiran ТГФГ\ гтл/iu ,птпИтппшп10 тг irnTLO n TJimn TJT т>

районах выбросоБ ЗиЛ «окно характеризовать как остротоксичные и ультратоксичные (5-й Еыпуск ЗиЛ). Пробы еоды из остальных рай-

ntinn rvrtrroTToTTT» »intJX-iTTrui TPIVпттйnvm» rraHrnwoTira**

WWWU^W^AM lUWMWWJMll X UikUJl Ulli fÜgW'AW ■

Таблица 3. Результаты биотестирования проб воды из р.Москвы.

Район, е створе ко- Хлорелла Дафнии

торого взяты пробы (Fv/Fm, в а от конт.) Быжие.(&) í (%)

ь-й выпуск ЗиЛ 54 и D

4-й Еыпуск ЗиЛ S5 90 15

3-й выпуск ЗиЛ 93 100 85

Устье р. Чуры л 100 47

Устье р. Яузы ТЭЦ—12 84 100 72

90 ■jnn 91

Зеленая зона 100 100 100

(контроль)

Следует отметить избирательность токсического действия вод исследованных районов на дафний и хлореллу, связанную, очевидно, с различиями в составе загрязнителей. Так, выбросы ЗиЛ (4-й е 5-й выпуски) практически полностью подавляли питание дафний е вызывали их гибель уже в перше сутки опыта, но на хлореллу летального действия не оказывали. Воды из Устья Чуры оказалисг

ОСПЗОТСКСИЧНЫМИ ДЛЯ ХЛОРЭЛДЫ К ПОЛНОСТЬЮ подавляли s9 ВКТИЕНОСТЬ

Jr

13 rra-птэгта uonno aumtonmicuwo ■ ttchThj ittt Лт.тттт* пттптггт-гга "T-TT^ rin ттаn

I W 1UWWU UtbUUv^MlXWU« U ) ■■ ■ ■ " ■ ' UUMUi uuu ш^иишии WWI1UU

устойчивы к загрязнителя?.!, входящим в состав воды из указанного района. Эти данные подтверждают необходимость одновременного использования водорослевого и дафниевого тестов, взаимо-доподнянцих друг друга и позволяющих выделять загрязнители, специфически действующие на растительные или животные организмы. Используя разработанные биотесты, мы исследовали токсичность

пфпттттг тзп тт ттл лглтггтотппттгу тгъ тчоп •nritttri.t'v тггтрптттгтгсгор тто TTtrtrt ттт*ттг»т^тпп

W A W liUÙi AJWfÀ^y j i ' ' f Г l'f tt I fi 11<J ч ■ I I ' J1U1U ЧШМ tuJj JlW «lWUWLU4iUI.I> j

станцию аэрации (ICA), a так se качество вод после очистки.

•з-упттоттптагттпт ттлт/ О о о ттт* ттфп т5по ртттп.т птлптл-гу рлтт ттппфтггтогтгтттгг по

AiMkUUUt/Шу A W MUU UjU ЦЛ1Л UW^ y MU W 4 j UUiUU^iib

ЛСА, обладали высокой степенью тсксзгшостк для микроводсгослей и дафний. Наибольшую токсичность проявляли промышленные стоки,

rmоvmrTTOnxrtr ттл топ г» m t. тп ттпттптэттоигитло trov гпжтахттга ттс^Ути-iftt- т»птг т»

грпрттото гз t* tvnn'p tjtwt» оttrittdunvfr т/*тг тгх. ttmtt v тшпо тт тп.т

yw A WmutlWJ UUiUMUMJUUU ikj j^U

эксперименте. Бытоеыв стоки были малотоксичны для хлореллы, но оказывали острое воздействие на дафний, что представляется Еполне правдоподобным, поскольку е составе бытовых стоков обычно преобладают загрязнители (ПАВ, CMC, биогенные элементы), к

тгaffrлглстт vnrr»nnLTv nrrronттлда птпчзтгтт'эмгт оиаттапто тп.тгл cSnnoо тттто л

(ЦиММ AAJJAmJ itw X шиши 411UW "■ М ^ ими IMMU W wyiu W tj uwl

отжтр ттчпт тттд лоптота т.гл.тп П^отоаа трситтгио ■сто^т.___________

9 шС • ¿хлыЛ Хъи^лдхдхи ииЬ^ии^инш^

т*г»г» тгаттпоортггг гппт/лтгттол пттж г»*лтолр г» ттптта* Пл голо ттп пор поет*о

подавление Рт/гт и гибель клеток хлореллы наблюдались уже через 4-5 часов после помещения водорослей в пробу. На дафний смывы с полей острого токсического действия не оказывали. Можно предположить,' что е состзе смывоЕ с полей входили органические

суициды тирско ири?л5ув 0° 11ь х03^йст2~ сгг£ци5»г*115с*'си

действующие на первичные стадии фотосинтеза растений и

МЕЛЗТОКСНЧНЫс ДЛЯ ЕЗ^ЕСТНЫХ.

Токсичность сточных еод после очистки на ЛСА была значительно СНИЕ5К2. Действие очинённых сточных вод на хлореллу не Оылс статистически достоверным (? 0.5). Тем не менее, г у г

опыте оылс достоверно ниге, чем в контроле. Это указывает не возкогность неблагоприятного хронического действия очищению

Проведенные нами на природных и сточных Бодах токсикологических исследования показали реальнуЕ возможность использования разработанных каш: бизтестов для экспрессной оаенк степени загрязненности еодной среды токсическими веществами.

ВЫВОДЫ

1. основной роль е инактивации фотосинтетического аппарата водорослей при действии токсических веществ принадлежит фотоингибированив, развивавшемуся в результате плакирования токсикантами процессов репарации повреждений в ФС-2. Степень инактивации определяется отношением констант скорстей фотоинги-СироЕания и восстановления активности фотосинтетического аппарата. С увеличением освещенности степень повреждения ФС-2 возрастает за счет увеличения констаны скорости фотоингибирования, с увеличением концентрации токсикантов - за счет умек..., - кия константы скорости репарации.

2. Снижение активности фотосинтетического аппарата водорослей, оцениваемое по еыходу переменной флуоресценции, ЕЫЗЫЕзет замедление роста водорослей. Существование сильной корреляции между Гу/Гт и удельной скоростью роста, а так же го и концентрацией клеток е культуре позволяет использовать флуоресцентные параметры для интегральной характеристики состояния Есдорослей при токсическом воздействии.

3. Сравнительный анализ токсического действия различных еэщэсте на стандартную и интенсивную культуру хлореллы показал возможность взаимозамены указанных ЕодорослеЕых Оиотестов. Перспективность использования интенсивной культуры хлореллы связана с ее быстрым ростом и возможностью в короткие сроки проследить за основными фазами действия токсикантов в том же диапазоне концентраций, что и на стандартной культуре в хронических опытах.

4. В условиях стрессов, связанных с резким повышением освещенности или снижением температуры устойчивость водорослей к

грпуптт^/огт'поы зн2ч1г*6льео что м05.9т сыть псиользс2нн

для быстрого и достоверного обнаружения факта интоксикации.

ГЧгпт\ппгр-. г¥гг* тгс. пгп от тпгог ^г тто^пг»»^ птпоЧ'обП! тлтт»оттгщтогтг»т

ттплттйпппг) опня ттыпж тггтггя тт ън^гьах/'тнготзлпФТ. аа лалплаття* тт

служить мерой функциональной активности рачков при эксцрес диагностике токсичности водной среда.

Ипгп.т'г» птуттл "погэт"» п Л'^т'оггт.т^' Лтспто-птот) о ттгл па-от-т^- -тот«-с

показало возможность их применения в системе оперативно!

гглхтггггптта гэст *гт1%мтг>тт1г1г*ггт-тп ггпттптгхг.тт т» г>п^тгттгт».-

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕЗ.® ДИССЕРТАЦИИ

1 Пп тггтп'С» "Р А Мотчп-птта ТТ II Ша'сгттат^'оо 7Г Д Моттогп

• • I V '-»V ■! Г Х-1 ■ А • ) ШМ * и^ми ^аЛХв у ""-"'Д1 'х'*"" * * *

тэгтгсттпта «рэтрат.'пг **ет»с»ппптэ на »гтплпглхзптгп'ппп ттт* тттх т\оо ттогтттл

абиотических факторах среды // В об- М0ИП, Гидробиология, 199( - е печати.

О ТТп ттит) Р А Т^рпо шгигтпс ТТ Л ТДг»г» по ттгуоогто уппоп'тоо оп

реки Москвы в черте города с использованием флуоресцентн методов // Биол. науки, Ы., 1992, И 6, стр. 52-55.

ТТп тгс,тг»г> Т? Л Едгхо тгмт»т.п» ТТ П. Моф/тпттст ТТ и Млтттл.олоон

и т I * I >4 * 1 ' Д^аЛа у Г "...../ * .Г' ' * *] ' ' * и* и* у мими^шми^им

г»г>о»лгуопт»л т* грогггтсто ттгпит^п пипоппло тгтга ттпгяттогтт^а ттчгтзп

вительности биотестов, основанных на флуоресценции микром

ттпт\пг» тто** / / Рашпто тчалттг»гт II 1009 жт С лттл Г<М — $1

(Ци^/Ъ/мМУМ // 1| I > и и» 1 ^^¡mf I ^ / 4» и; V а » *3 ^ I а

О