RU2370540C2 - Method of biotoxicity determination for drinking mineral water - Google Patents

Method of biotoxicity determination for drinking mineral water Download PDF

Info

Publication number
RU2370540C2
RU2370540C2 RU2007129999/13A RU2007129999A RU2370540C2 RU 2370540 C2 RU2370540 C2 RU 2370540C2 RU 2007129999/13 A RU2007129999/13 A RU 2007129999/13A RU 2007129999 A RU2007129999 A RU 2007129999A RU 2370540 C2 RU2370540 C2 RU 2370540C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
luminescent
toxic
sample
test
Prior art date
Application number
RU2007129999/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007129999A (en
Inventor
Дмитрий Геннадьевич Дерябин (RU)
Дмитрий Геннадьевич Дерябин
Елена Сергеевна Алешина (RU)
Елена Сергеевна Алешина
Original Assignee
Автономная некоммерческая организация "Центр инноваций и наукоемких технологий"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Автономная некоммерческая организация "Центр инноваций и наукоемких технологий" filed Critical Автономная некоммерческая организация "Центр инноваций и наукоемких технологий"
Priority to RU2007129999/13A priority Critical patent/RU2370540C2/en
Publication of RU2007129999A publication Critical patent/RU2007129999A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2370540C2 publication Critical patent/RU2370540C2/en

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves sampling with further sample degassing. Further, if luminescent sea bacterium Photobacterium phosphoreum B-17 677f is added to test and reference samples, then sample mineralisation level is defined and NaCl is added to the test sample to reach total mineralisation level of 30 g/l. Reference samples are prepared. Further, 0.01 solution of NaCl is added to test and reference samples to reach pH 7.5. Then luminescent sea bacteria Photobacterium phosphoreum B - 17 677f or recombinant luminescent bacteria Esherichia coli K12 TGI with luminescent system genes of Photobacterium leognathi are added to test and reference samples. Further the luminescence level is measure, and toxicity index is calculated by the formula T=((Ir-It)/Ir)*100%, where Ir is luminescence intensity in reference sample, It is luminescence intensity in test sample. With T<20% water is assessed as non-toxic, with T within 20 to 50% water is considered toxic, and with T>50% it is considered highly toxic.
EFFECT: improved accuracy of method.
2 tbl, 1 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области токсикологии и санитарно-гигиенических измерительных технологий, а именно к способам измерения и испытания с использованием жизнеспособных микроорганизмов.The invention relates to the field of toxicology and sanitary-hygienic measuring technologies, and in particular to methods of measurement and testing using viable microorganisms.

В частности, изобретение предназначено для определения острой интегральной токсичности (биотоксичности) питьевых минеральных бутилированных вод с использованием люминесцирующих (светящихся) бактерий.In particular, the invention is intended for the determination of acute integral toxicity (biotoxicity) of drinking mineral bottled water using luminescent (luminous) bacteria.

Задача тестирования биотоксичности подобных вод определяется необходимостью оценки уровня их биологической опасности, определяющей возможность использования человеком для питьевых целей в качестве столовых, лечебно-столовых или лечебных вод. В этой связи определение биотоксичности минеральных вод внесено в перечень исследований, предусмотренных для оценки качества бутилированных, в т.ч. минеральных, вод [1].The task of testing the biotoxicity of such waters is determined by the need to assess the level of their biological hazard, which determines the possibility of human use for drinking purposes as canteen, medicinal-table or medicinal waters. In this regard, the determination of the biotoxicity of mineral waters is included in the list of studies provided for assessing the quality of bottled, including mineral waters [1].

Таким образом, заявляемый способ предназначен для использования в лабораториях центров гигиены, санитарии и эпидемиологии и специальных служб федеральных органов исполнительной власти, осуществляющих ведомственный санитарно-эпидемиологический надзор, а также в производственных лабораториях, осуществляющих внутренний контроль качества питьевых минеральных вод.Thus, the inventive method is intended for use in the laboratories of the centers of hygiene, sanitation and epidemiology and special services of the federal executive authorities, carrying out departmental sanitary and epidemiological surveillance, as well as in production laboratories that carry out internal quality control of drinking mineral waters.

Уровень техникиState of the art

Среди разнообразных методов анализа токсичности питьевой воды, направленных на выявление ее опасности для здоровья человека, все большее место занимает биотестирование, основанное на исследовании влияния воды на живые организмы [2]. В отличие от методов химического анализа, ориентированных на количественное обнаружение в воде отдельных химических токсикантов с последующим сравнением выявленных концентраций с нормативными значениями - предельно допустимыми концентрациями (ПДК), методы биотестирования не позволяют судить о химической природе загрязнения воды, но дают возможность сформировать интегральное представление о суммарной токсичности всей присутствующей в ней совокупности химических веществ и соединений, наиболее часто характеризуемой величинами 20% или 50% летальности (LD20, LD50) или подавления какой-либо из сторон жизнедеятельности (ЕС20, ЕС50) используемых организмов. При этом важными преимуществами биотестирования являются возможность интегральной оценки токсичности всей совокупности присутствующих химических веществ и соединений, в том числе и тех, для которых методы количественного выявления и значения ПДК не разработаны.Among the various methods of analysis of the toxicity of drinking water, aimed at identifying its danger to human health, biotesting, based on the study of the effect of water on living organisms, is taking an increasingly important place [2]. In contrast to chemical analysis methods focused on the quantitative detection of individual chemical toxicants in water with subsequent comparison of the detected concentrations with standard values - maximum permissible concentrations (MPC), biotesting methods do not allow to judge the chemical nature of water pollution, but make it possible to form an integral idea of total toxicity of the totality of chemicals and compounds present in it, most often characterized by 20% sludge 50% lethality (LD20, LD50) or inhibit any of the vital sides (EC20, EC50) organisms used. At the same time, the important advantages of biotesting are the possibility of an integrated assessment of the toxicity of the entire set of chemicals and compounds present, including those for which methods for the quantitative detection and MPC values are not developed.

В качестве объектов для проведения биотестирования воды наибольшее распространение получили мелкие ракообразные - дафнии [3, 4], простейшие - парамеции, а также бактерии [5, 6]. В свою очередь простота организации, высокая скорость обмена веществ и энергии, а также некоторые другие физиологические особенности делают наиболее удобным и распространенным инструментом для проведения биотестирования именно бактерии.Small crustaceans — daphnia [3, 4], protozoa — paramecia, and bacteria [5, 6] were most widely used as objects for biotesting water. In turn, the simplicity of organization, the high rate of metabolism and energy, as well as some other physiological features make the bacteria the most convenient and common tool for biotesting.

Среди бактерий одним из наиболее востребованных вариантов являются люминесцирующие (спонтанно светящиеся) бактерии, что объясняется следующими основными моментами: 1) ферментная система генерации свечения таких бактерий тесно интегрирована с основными энергетическими потоками бактериальной клетки, в связи с чем она быстро и чувствительно изменяет свою активность при появлении в среде химических поллютантов [7], 2) интенсивность свечения может с высокой точностью количественно оцениваться в режиме реального времени, что позволяет быстро и качественно определять показатели биотоксичности большого количества анализируемых проб.Among the bacteria, one of the most popular options is luminescent (spontaneously glowing) bacteria, which is explained by the following main points: 1) the enzyme system for generating luminescence of such bacteria is closely integrated with the main energy flows of the bacterial cell, and therefore it quickly and sensitively changes its activity when the appearance of chemical pollutants in the medium [7], 2) the luminescence intensity can be quantified with high accuracy in real time, which allows quick about quality and to determine the parameters biotoksichnosti a large number of samples analyzed.

Одной из первых тест-систем для биолюминесцентного биотестирования токсичности воды, базирующихся на этих принципах, является "Microtox", производимый компанией AZUR Environmental (США) и включающий в свой состав лиофилизированные морские бактерии вида Photobacterium phosphoreum NRRL В-111 77 (Vibrio fischeri NRRL B-11177) [8]. В России аналогичная тест-система выпускается Институтом биофизики СО РАН под названием "Микробиосенсор B-17677f'' [9]. Процедура биотестирования с их использованием предусматривает внесение в анализируемую пробу воды NaCl до конечной концентрации 3%, а также создание контрольной пробы на основе очищенной (дистиллированной) воды с аналогичным содержанием NaCl. При этом необходимость внесения данной соли определяется экологическими особенностями микроорганизма Photobacterium phosphoreum, в природе обитающего в морской воде. На следующем этапе в опытную и контрольную пробу вносят одинаковые количества регидратированного из лиофилизированного состояния биосенсора, перемешивают и после 30-минутной (в экспрессном варианте 5-минутной) инкубации при 22-24°C измеряют интенсивность свечения в опытной (Iо) и контрольной (Ik) кюветах на одном из доступных биолюминометров. По результатам измерения рассчитывают коэффициенты токсичности анализируемой пробы (7), в процентах, по формуле Т=((Ik-Io) / Ik) * 100%, где Ik - интенсивность свечения в контрольной кювете, Iо - интенсивность свечения в опытной кювете. При величинах Т<20% воду оценивают как нетоксичную, при Т от 20 до 50% - как токсичную и при Т>50% - как сильно токсичную.One of the first test systems for bioluminescent biotesting of water toxicity based on these principles is the Microtox manufactured by AZUR Environmental (USA) and incorporating lyophilized marine bacteria of the species Photobacterium phosphoreum NRRL B-111 77 (Vibrio fischeri NRRL B B -11177) [8]. In Russia, a similar test system is produced by the Institute of Biophysics of the SB RAS under the name “Microbiosensor B-17677f '' [9]. The biotesting procedure using them involves the introduction of NaCl water into the analyzed sample to a final concentration of 3%, as well as the creation of a control sample based on purified (distilled) water with a similar NaCl content. The necessity of introducing this salt is determined by the environmental characteristics of the microorganism Photobacterium phosphoreum, which naturally lives in sea water. At the next stage, in the experimental and control one sample made by the same amount of rehydrated lyophilized state biosensor was stirred and after 30 minutes (in the embodiment express 5 minutes) incubation at 22-24 ° C measured intensity of luminescence in the test (I o) and control (I k) cuvettes on one from the available bioluminometers .. According to the measurement results, the toxicity coefficients of the analyzed sample (7) are calculated, in percent, according to the formula T = ((I k -I o ) / I k ) * 100%, where I k is the luminous intensity in the control cell, I o - the intensity of the glow in the experimental cell. At values T <20%, water is assessed as non-toxic, at T from 20 to 50% - as toxic, and at T> 50% - as highly toxic.

Другим инструментом для исследования биотоксичности могут являться рекомбинантные люминесцирующие микроорганизмы, в частности рекомбинантный штамм Escherichia coli К 12 TG1 с клонированными luxCDABE генами Photobacterium leiognathi, разработанный в МГУ им. М.В.Ломоносова под коммерческим названием "Эколюм-9" [10]. При этом процедура проведения биотестирования не имеет существенных отличий от описанных выше за исключением того, что не предусматривает внесения в анализируемые образцы дополнительных количеств NaCl с соответствующим использованием в качестве контроля дистиллированной воды [11].Another tool for studying biotoxicity can be recombinant luminescent microorganisms, in particular a recombinant strain of Escherichia coli K 12 TG1 with the cloned luxCDABE genes Photobacterium leiognathi, developed at Moscow State University MV Lomonosov under the commercial name "Ekolyum-9" [10]. Moreover, the biotesting procedure does not differ significantly from those described above, except that it does not provide for the addition of additional amounts of NaCl to the analyzed samples with the appropriate use of distilled water as a control [11].

По совокупности данных признаков описанные выше способы должны быть признаны наиболее близкими к заявляемому. Однако они предназначены для определения химической токсичности пресных питьевых, поверхностных, грунтовых, сточных и очищенных сточных вод, а также атмосферных осадков, в то время как попытки включения в данный спектр питьевых минеральных (непресных) вод наталкиваются на существенные препятствия. При этом основной причиной, препятствующей получению требуемого результата при использовании известных способов, является выраженное влияние на бактериальную биолюминесценцию не только токсических, но и нормальных компонентов минеральных вод - растворенных газов, катионов [12, 13] и анионов [14], способных имитировать эффекты химических токсикантов и тем самым искажать результаты биотестирования.By the totality of these features, the methods described above should be recognized as closest to the claimed. However, they are intended to determine the chemical toxicity of fresh drinking, surface, ground, sewage and treated wastewater, as well as precipitation, while attempts to include mineral (non-fresh) drinking water in this spectrum run up against significant obstacles. In this case, the main reason preventing the achievement of the desired result when using known methods is the pronounced effect on the bacterial bioluminescence of not only toxic, but also normal components of mineral waters — dissolved gases, cations [12, 13] and anions [14], which can imitate the effects of chemical toxicants and thereby distort biotest results.

Альтернативные подходы, ведущие к устранению данного недостатка, в доступной нам литературе не описаны.Alternative approaches leading to the elimination of this drawback are not described in the literature available to us.

Таким образом, заявляемый способ не известен из уровня техники, т.е. является новым.Thus, the claimed method is not known from the prior art, i.e. is new.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Основной задачей, на решение которой направлен заявляемый способ, является исключение влияния нормального компонентного (газового и солевого) состава минеральных вод на результаты их биолюминесцентного биотестирования и определяемое этим повышение точности определения биотоксичности.The main task to be solved by the claimed method is aimed at eliminating the influence of the normal component (gas and salt) composition of mineral waters on the results of their bioluminescent biotesting and the resulting increase in the accuracy of determining biotoxicity.

Сущностью заявляемого способа, сформулированной на уровне функционального обобщения и лежащей в его основе, являются следующие положения:The essence of the proposed method, formulated at the level of functional generalization and underlying it, are the following provisions:

- Основными факторами, присутствующими в составе минеральных вод и способными оказать на уровень свечения бактериальных люминесцирующих биосенсоров влияние, искажающее результаты исследования биотоксичности, являются присутствие растворенных газов, минеральных солей и определяемые некоторыми из них высокие (щелочные) значения рН.- The main factors present in the composition of mineral waters and capable of exerting influence on the luminescence level of bacterial luminescent biosensors that distort the results of biotoxicity studies are the presence of dissolved gases, mineral salts and high (alkaline) pH values determined by some of them.

- Для устранения нежелательного эффекта названных факторов на результаты биотестирования предлагается проведение предварительной пробоподготовки исследуемой воды путем ее дегазации и внесения NaCl и НСl в количествах, зависящих от исходно определенных в ней значений общей минерализации и рН.- To eliminate the undesirable effect of these factors on the results of biotesting, it is proposed to conduct preliminary sample preparation of the test water by degassing it and adding NaCl and HCl in quantities depending on the initial mineralization and pH values determined in it.

- Использование предложенной пробоподготоеки должно быть адекватно экологическим особенностям бактериальных люмипесцирующих биосенсоров: морской люминесцирующей бактерии Photobacterium phosphoreum B-17677f или рекомбинантной люминесцирующей бактерии Escherichia coli K12 TG1 с генами люминесцентной системы Photobacterium leiognathi.- The use of the proposed sample preparation should be adequate to the environmental features of bacterial luminescent biosensors: the marine luminescent bacteria Photobacterium phosphoreum B-17677f or the recombinant luminescent bacteria Escherichia coli K12 TG1 with the genes of the luminescent system Photobacterium leiognathi.

Соответственно, при реализации заявляемого способа определения биотоксичности питьевых минеральных вод с использованием люминесцирующих бактерий характеристика действий, порядок их выполнения и условия осуществления в сравнении со способом-прототипом представляются следующим образом (таблица 1).Accordingly, when implementing the proposed method for determining the biotoxicity of drinking mineral waters using luminescent bacteria, the characteristics of the actions, the order of their implementation and the conditions for implementation in comparison with the prototype method are presented as follows (table 1).

После отбора пробы минеральной воды на первом этапе определения ее биотоксичности проводят три последовательных действия: дегазацию, дифференцированную минерализацию и нормализацию рН, что в совокупности исключает влияние нормального компонентного состава исследуемой воды на результат ее последующего анализа с использованием люминесцирующих бактериальных биосенсоров.After sampling the mineral water at the first stage of determining its biotoxicity, three sequential actions are carried out: degassing, differentiated mineralization and normalization of pH, which together excludes the influence of the normal component composition of the studied water on the result of its subsequent analysis using luminescent bacterial biosensors.

При этом по п.1 формулы изобретения в случае использования морской люминесцирующей бактерии Photobacterium phosphoreum B-17677f осуществляется: 1) дегазация исследуемой воды путем ее центрифугирования при 6000 об/мин в течение 5 мин или отстаивания в плоскодонных сосудах в течение 3-4 ч при интенсивном перемешивании 300 об/мин на шейкере; 2) определение уровня общей минерализации с последующим внесением в исследуемую пробу навески соли NaCl в количествах, так чтобы итоговая суммарная минерализация после сложения величин исходного содержания солей и внесенных количеств NaCl равнялась 30 г/л; 3) внесение 0.01 н. раствора НСl до достижения конечного значения рН 7.5.Moreover, according to claim 1, in the case of the use of the marine luminescent bacterium Photobacterium phosphoreum B-17677f, the following is carried out: 1) degassing of the test water by centrifugation at 6000 rpm for 5 min or settling in flat-bottomed vessels for 3-4 hours at vigorous stirring 300 rpm on a shaker; 2) determination of the level of total mineralization with subsequent addition of NaCl salt in quantities to the test sample, so that the total total mineralization after adding the values of the initial salt content and the introduced amounts of NaCl is equal to 30 g / l; 3) the introduction of 0.01 N. HCl solution until a final pH of 7.5 is reached.

В свою очередь по п.2 формулы изобретения в случае использования рекомбннантной люмннесцирующей бактерии Escherichia coli K12 TG1 с генами люминесцентной системы Photobacterium leiognathi осуществляется: 1) дегазация исследуемой воды путем ее центрифугирования при 6000 об/мин в течение 5 мин или отстаивания в плоскодонных сосудах в течение 3-4 ч при интенсивном перемешивании 300 об/мин на шейкере; 2) внесение 0.01 н. раствора НСl до достижения конечного значения рН 7.5.In turn, according to claim 2, in the case of using the recombinant luminescent bacterium Escherichia coli K12 TG1 with the genes of the luminescent Photobacterium leiognathi system, the following is carried out: 1) degassing of the test water by centrifugation at 6000 rpm for 5 min or settling in flat-bottomed vessels in for 3-4 hours with vigorous stirring 300 rpm on a shaker; 2) the introduction of 0.01 N. HCl solution until a final pH of 7.5 is reached.

Содержание этапа принципиально отличается от известного способа биотестирования, не предусматривающего какой-либо пробоподготовки исследуемых вод по параметрам содержания в них растворенных газов и установлению нормативного уровня рН, а также тем, что при реализации известного способа предусматривается внесение во все анализируемые пробы идентичных количеств NaCl безотносительно к исходной минерализации исследуемых вод. В результате предложенной пробоподготовки создаются условия для выявления присутствия в пробах истинных химических поллютантов, эффект которых при реализации известного способа может быть замаскирован или имитирован действием нормальных компонентов минеральных вод.The content of the step is fundamentally different from the known biotesting method, which does not provide for any sample preparation of the studied waters by the parameters of the dissolved gases in them and the establishment of the normative pH level, as well as the fact that when implementing the known method, identical amounts of NaCl are introduced into all the analyzed samples, regardless of initial mineralization of the studied waters. As a result of the proposed sample preparation, conditions are created for detecting the presence of true chemical pollutants in the samples, the effect of which, when implementing the known method, can be masked or imitated by the action of normal components of mineral waters.

Таблица 1
Сравнительная характеристика действий, порядка их выполнения и условий осуществления при определении биотоксичности минеральной воды с использованием известного и заявляемого способов
Table 1
Comparative characteristics of the actions, the order of their implementation and the conditions for implementation in determining the biotoxicity of mineral water using known and proposed methods
Сравниваемые характеристикиCompare Features Известный способKnown method Заявляемый способThe inventive method I этап - пробоподготовка исследуемых минеральных вод с целью устранения факторов, способных оказать негативное влияние на результаты биотестированияStage I - sample preparation of the studied mineral waters in order to eliminate factors that could have a negative impact on the results of biotesting -- ++ ДегазацияDegassing нетno Центрифугирование при 6000 об/мин в течение 5 мин или отстаивание в плоскодонных сосудах в течение 3-4 ч при интенсивном перемешивании 300 об/мин на шейкереCentrifugation at 6000 rpm for 5 min or settling in flat-bottomed vessels for 3-4 hours with vigorous stirring 300 rpm on a shaker Внесение дополнительных
количеств NaCl (в случае использования морской люминесцирующей бактерии Photobacterium phosphoreum B-17677f)
Making additional
amounts of NaCl (in the case of using marine luminescent bacteria Photobacterium phosphoreum B-17677f)
В концентрации 30 г/лAt a concentration of 30 g / l Дифференцированное
внесение в количествах, зависящих от предварительного значения общей минерализации, так чтобы конечная концентрация солей, равная 30 г/л, складывалась из их исходного присутствия и экзогенно вносимого NaCl
Differentiated
adding in quantities depending on the preliminary value of total mineralization, so that a final salt concentration of 30 g / l is composed of their initial presence and exogenously introduced NaCl
Приведение значения рН к
единому нормативному значению
Bringing the pH to
single regulatory value
нетno Внесение 0.01 н. раствора НСl до итогового значения рН 7.5 ед.The introduction of 0.01 N. Hcl solution to a final pH of 7.5 units.
II этап - формирование токсического эффекта присутствующих в пробе поллютантов в отношении бактериального биосенсораStage II - the formation of the toxic effect of pollutants present in the sample in relation to the bacterial biosensor ++ ++ Используемый люминесцирующий микроорганизмUsed luminescent microorganism Photobacterium phosphoreum B-17677f или Escherichia coli K12 TG1 с генами
люминесцентной системы Photobacterium leiognathi
Photobacterium phosphoreum B-17677f or Escherichia coli K12 TG1 with genes
Photobacterium leiognathi fluorescent system
То жеAlso
Время инкубированияIncubation time 5-30 мин5-30 min То жеAlso Температура инкубированияIncubation temperature 22-24°С22-24 ° C То жеAlso III этап - регистрация результата реакции, расчет и оценка уровня биотоксичности исследуемой пробыStage III - registration of the reaction result, calculation and assessment of the level of biotoxicity of the test sample ++ ++ Метод регистрацииRegistration method БиолюминометрияBioluminometry То жеAlso Формула расчетаCalculation formula T=((Ik-Io)/Ik)*100%T = ((I k -I o ) / I k ) * 100% То жеAlso Критерии биотоксичностиBiotoxicity Criteria Т<20% - вода нетоксичная; Т=20-50% - вода токсичная; Т>50% - вода сильно токсичнаяT <20% - non-toxic water; T = 20-50% - toxic water; T> 50% - water is very toxic То жеAlso

На втором этапе определения биотоксичности минеральных вод формируют серии из трех опытных и трех контрольных проб в объеме 900-950 мкл, последние из которых представляют собой 3% раствор NaCl в дистиллированной воде (в случае проведения биотестирования с использованием морской люминесцирующей бактерии Photobacterium phosphoreum В-17677f) или саму дистиллированную воду (в случае проведения биотестирования с использованием рекомбинантной люминесцирующей бактерии Escherichia coli K12 TG1 с генами люминесцентной системы Photoobacterium leiognathi). В данные пробы вносят идентичные количества (по 50-100 мкл) одного из названных бактериальных люминесцирующих биосенсоров. Образцы выдерживают в течение 30 минут (в экспрессном варианте - 5 мин) при 22-24°С.At the second stage of determining the biotoxicity of mineral waters, a series of three experimental and three control samples is formed in a volume of 900-950 μl, the last of which is a 3% solution of NaCl in distilled water (in the case of biotesting using marine luminescent bacteria Photobacterium phosphoreum B-17677f ) or distilled water itself (in the case of biotesting using the recombinant luminescent bacteria Escherichia coli K12 TG1 with the genes of the luminescent Photoobacterium leiognathi system). Identical amounts (50-100 μl) of one of the named bacterial luminescent biosensors are added to these samples. Samples are incubated for 30 minutes (in express form - 5 minutes) at 22-24 ° C.

Содержание этапа - формирование токсического эффекта присутствующих в пробе поллютантов в отношении бактериального биосенсора, проявляющегося в снижении уровня его биолюминесценции - принципиально не отличается от такового в известном способе.The content of the stage — the formation of the toxic effect of the pollutants present in the sample with respect to the bacterial biosensor, which manifests itself in a decrease in its bioluminescence level — does not fundamentally differ from that in the known method.

На третьем этапе кюветы помещают в измерительную ячейку люминометра и замеряют уровень свечения бактериальной суспензии в видимой сине-зеленой области спектра 420-600 нм. В качестве измерительного прибора при реализации заявляемого способа могут использоваться БЛМ 8802 М (СКТБ «Наука», Красноярск), «Биотокс-10» (ООО «Нера», Москва»), а также прочие отечественные и зарубежные люминометры, работающие в обозначенной области спектра и обеспечивающие соответствующую дискретность измерений. По результатам измерения вычисляют средние значения интенсивности свечения в опытных (Iо) и контрольных (Ik) пробах, после чего рассчитывают относительный коэффициент токсичности (Т) анализируемой пробы по формуле Т=((Ik-Io) / Ik)* 100%. При величинах Т<20% воду оценивают как нетоксичную, при Т от 20 до 50% - как токсичную и при Т>50% - как сильно токсичную.At the third stage, the cuvettes are placed in the measuring cell of the luminometer and the level of luminescence of the bacterial suspension is measured in the visible blue-green region of the spectrum 420-600 nm. BLM 8802 M (SKTB Nauka, Krasnoyarsk), Biotoks-10 (Nera LLC, Moscow), as well as other domestic and foreign luminometers operating in the indicated spectral range can be used as a measuring device when implementing the proposed method and providing appropriate measurement discreteness. According to the measurement results, the average values of the glow intensity in the experimental (I о ) and control (I k ) samples are calculated, and then the relative toxicity coefficient (T) of the analyzed sample is calculated by the formula T = ((I k -I o ) / I k ) * one hundred%. At values T <20%, water is assessed as non-toxic, at T from 20 to 50% - as toxic, and at T> 50% - as highly toxic.

Содержание этапа - регистрация результата реакции и расчет уровня биотоксичности исследуемой пробы - также не имеет существенных отличий от такового в известном способе.The content of the stage — recording the result of the reaction and calculating the level of biotoxicity of the test sample — also has no significant differences from that in the known method.

Возможность получения технического результата при выполнении перечисленных действий в указанных интервалах значений определяется следующим комплексом причинно-следственных связей:The ability to obtain a technical result when performing the above actions in the indicated ranges of values is determined by the following complex of cause-effect relationships:

1) Испытание 22 питьевых минеральных бутилированных вод, представленных мировыми (Aqua Minerale (США), Apollinaris (Германия), Bon Aqua (США), Evian (Франция), Donat (Словения), Perrier (Франция), San Pellegrino (Италия), Vichy Celestins (Франция) и российскими брендами (Архыз, Ессентуки-2, Ессентуки-4, Ессентуки-17, Нарзан и др.) с использованием способа-прототипа показало, что 100% из них характеризуются индексами токсичности Т>50% (таблица 2), что в соответствии с существующими нормативами заставляло оценивать их как сильно токсичные. Вместе с тем изучение данных вод на присутствие наиболее значимых химических поллютантов (в соответствии с СанПиН 2.1.4.1116-02) свидетельствовало об их полной безвредности для здоровья человека. Таким образом, полученные данные свидетельствовали о неприменимости способов-прототипов для заявленных целей, обусловленной эффектами нормальных компонентов исследуемых минеральных вод.1) Testing of 22 drinking mineral bottled waters represented by the world (Aqua Minerale (USA), Apollinaris (Germany), Bon Aqua (USA), Evian (France), Donat (Slovenia), Perrier (France), San Pellegrino (Italy), Vichy Celestins (France) and Russian brands (Arkhyz, Essentuki-2, Essentuki-4, Essentuki-17, Narzan, etc.) using the prototype method showed that 100% of them are characterized by toxicity indices T> 50% (table 2 ), which, in accordance with existing standards, made them assess as highly toxic. At the same time, the study of these waters for the presence of the most significant of chemical pollutants (in accordance with SanPiN 2.1.4.1116-02) testified to their complete harmlessness to human health.Thus, the obtained data showed the inapplicability of the prototype methods for the stated purposes, due to the effects of normal components of the studied mineral waters.

2) Выполнение процедуры дегазации исследуемых минеральных вод позволяло снизить определяемые значения их токсичности до величин Т<20% у 6-8 и до значений Т=20-50% у 10 из 22 исследуемых минеральных вод (таблица 2). Полученные результаты свидетельствуют о важности удаления из анализируемых вод СO2, находящегося в растворенном состоянии в виде соединения Н2СО3 и способного оказать на используемые бактериальные люминесцирующие биосенсоры прямое бактерицидное действие, а также выступать в качестве конкурента молекулярного кислорода в ведущей к появлению свечения биохимической реакции.2) The degassing of the studied mineral waters allowed reducing the determined values of their toxicity to values T <20% in 6-8 and to values T = 20-50% in 10 out of 22 studied mineral waters (table 2). The obtained results indicate the importance of removing CO 2 from the analyzed water, which is in the dissolved state in the form of the compound H 2 CO 3 and is capable of exerting a direct bactericidal effect on the bacterial luminescent biosensors used, as well as acting as a competitor to molecular oxygen in the biochemical reaction leading to the appearance of a glow .

3) Исследование причин подавления биолюминесценции используемых бактериальных биосенсоров дегазированными минеральными водами позволило констатировать развитие подобного эффекта преимущественно в группе среднеминерализованных (1-10 г/л) и сильноминерализованных (10-15 г/л) минеральных вод. При этом изучение эффекта основных катионов, присутствующих в данных водах в виде хлоридов и сульфатов, позволило сформировать ряды увеличения биотоксичности Са2+>Na+>Mg2+>K+. Соответственно, присутствие значительных названных катионов в составе исследуемых минеральных вод, особенно на фоне недифференцированного (независимого от исходного уровня общей минерализации) внесения дополнительных количеств NaCl может вести к подавлению биолюминесценции, имитирующему эффект химических поллютантов.3) A study of the reasons for the suppression of the bioluminescence of bacterial biosensors used by degassed mineral waters made it possible to ascertain the development of a similar effect mainly in the group of medium mineralized (1-10 g / l) and highly mineralized (10-15 g / l) mineral waters. At the same time, the study of the effect of the main cations present in these waters in the form of chlorides and sulfates allowed us to form the series of increased biotoxicity of Ca 2+ > Na + > Mg 2+ > K + . Accordingly, the presence of significant named cations in the composition of the studied mineral waters, especially against the background of undifferentiated (independent of the initial level of total mineralization) addition of additional amounts of NaCl, can lead to suppression of bioluminescence imitating the effect of chemical pollutants.

Устранение данного фактора возможно при проведении биотестирования с использованием морской люминесцирующей бактерии Photobacterium phosphoreum B-17677f, предусматривающего внесение в исследуемую пробу дополнительных количеств NaCl из расчета 30 г/л. При этом предварительное определение уровня исходной минерализации исследуемых вод и последующее дифференцированное внесение в анализируемые пробы NaCl в количествах, равных разнице между итоговым значением 30 г/л и определенным значением общей минерализации, позволило снизить определяемые значения токсичности до величин Т<20% у 15 из 22 исследуемых минеральных вод и до значений Т=20-50% у 7 из 22 исследуемых минеральных вод (таблица 2). Однако положительные эффекты от подобной процедуры формировались преимущественно в группе слабоминерализованных и среднеминерализованных вод, несущественно сказываясь на результатах биотестирования сильноминерализованных вод.The elimination of this factor is possible during biotesting using the marine luminescent bacterium Photobacterium phosphoreum B-17677f, which involves adding additional NaCl to the test sample at a rate of 30 g / l. In this case, a preliminary determination of the level of initial mineralization of the studied waters and subsequent differentiated introduction of NaCl into the analyzed samples in amounts equal to the difference between the final value of 30 g / l and a certain value of the total mineralization allowed reducing the determined toxicity values to T <20% in 15 of 22 of the studied mineral waters and up to the values of T = 20-50% in 7 of the 22 studied mineral waters (table 2). However, the positive effects of such a procedure were formed mainly in the group of low-saline and medium-saline water, not significantly affecting the results of bio-testing of highly saline water.

4) Окончательный анализ причин подавления биолюминесценции бактериальных биосенсоров сильноминерализованными водами после их дегазации и дифференцированного (зависящего от исходного уровня "минерализации) внесения дополнительных количеств NaCl позволил констатировать, что сохранение подобных эффектов определяется присутствием значительного количества растворенных солей в виде гидрокарбонатов (НСО3-), сдвигающих уровень рН анализируемых вод в зону высоких (щелочных) значений.4) The final analysis of the reasons for suppressing the bioluminescence of bacterial biosensors with highly mineralized waters after their degassing and differentiated (depending on the initial level of "mineralization) introduction of additional amounts of NaCl allowed us to state that the preservation of such effects is determined by the presence of a significant amount of dissolved salts in the form of hydrocarbons (НСО 3 - ), shifting the pH level of the analyzed water in the zone of high (alkaline) values.

С целью устранения подобного препятствия была проведена нормализация значений рН исследуемых минеральных вод путем контролируемого добавления к ним 0.01 н. раствора НСl с пошаговым повышением регистрируемого значения рН на 0.5 ед.In order to eliminate such an obstacle, the pH values of the studied mineral waters were normalized by the controlled addition of 0.01 n to them. Hcl solution with a stepwise increase in the recorded pH by 0.5 units.

Реализация подобного подхода, применимого как при использовании морской люминесцирующей бактерии Photobacterium phosphoreum В-17677f, так и рекомбинантной люминесцирующей бактерии Escherichia coli K12 TG1 с генами люминесцентной системы Photobacterium leiognathi, позволила констатировать, что оптимальным значением рН, при достижении которого нивелируется отрицательное влияние данного фактора на уровень биолюминесценции бактериальных биосенсоров, является значение рН 7.5. При этом значения индексов токсичности Т<20% были достигнуты у 20 из 22 исследуемых вод (таблица 2). Проведение же полной процедуры пробоподготовки "дегазация → дифференцированная минерализация → нормализация рН", доступной при осуществлении биотестирования с использованием морской люминесцирующей бактерии Photobacterium phosphoreum B-17677f, как нетоксичные были оценены все 22 из 22 изученных минеральных вод, что приводило данные биолюминесцентного биотестирования в соответствие с результатами их химического анализа (в соответствии с СанПиН 2.1.4.1116-02).The implementation of this approach, applicable both when using the marine luminescent bacterium Photobacterium phosphoreum B-17677f, and the recombinant luminescent bacterium Escherichia coli K12 TG1 with the genes of the luminescent system Photobacterium leiognathi, allowed us to state that the optimum pH value, upon reaching which the level is negative, the level of bioluminescence of bacterial biosensors, is a pH value of 7.5. Moreover, the values of toxicity indices T <20% were achieved in 20 of the 22 studied waters (table 2). Conducting the complete sample preparation procedure “degassing → differentiated mineralization → normalization of pH” available during biotesting using the marine luminescent bacteria Photobacterium phosphoreum B-17677f, all 22 of the 22 studied mineral waters were evaluated as non-toxic, which led the bioluminescent biotesting data to be consistent with the results of their chemical analysis (in accordance with SanPiN 2.1.4.1116-02).

5) Заявляемая последовательность действий "дегазация → дифференцированная минерализация → нормализация рН" определяется следующими соображениями. Во-первых, удаление растворенных газов, ведущим из которых является CO2, позволяет перевести жидкости в обычное (невспененное) состояние, необходимое для осуществления всех следующих действий и измерений. Во-вторых, удаление СО2, находящегося в растворенном состоянии в виде соединения Н2СО3, является необходимым условием для исследования рН, в определение значения которого данная слабая кислота может внести погрешность. В-третьих, внесение дополнительных количеств NaCl может следовать за дегазацией, но должно предшествовать нормализации рН, так как внесение даже нейтральных соединений может оказать на уровень данного параметра т.н. «солевой эффект», заключающийся в изменении степени диссоциации отдельных катионов и анионов.5) The claimed sequence of actions "degassing → differentiated mineralization → normalization of pH" is determined by the following considerations. Firstly, the removal of dissolved gases, the leading one of which is CO 2 , allows you to transfer liquids to the normal (non-foamed) state necessary for all of the following actions and measurements. Secondly, the removal of CO 2 , which is in the dissolved state in the form of the compound H 2 CO 3 , is a necessary condition for studying the pH, in the determination of the value of which this weak acid may introduce an error. Thirdly, the introduction of additional amounts of NaCl may follow degassing, but should precede the normalization of pH, since the introduction of even neutral compounds can have the so-called “Salt effect”, which consists in changing the degree of dissociation of individual cations and anions.

6) Принципиально важно, что описанная выше пробоподготовка, имеющая своей целью исключение неспецифических ингибирующих эффектов нормального компонентного состава минеральных вод на люминесцирующие биосенсоры, одновременно не сказывается на чувствительности последних к воздействию истинных токсикантов.6) It is fundamentally important that the sample preparation described above, aimed at eliminating the non-specific inhibitory effects of the normal component composition of mineral waters on luminescent biosensors, does not simultaneously affect the sensitivity of the latter to the effects of true toxicants.

В пользу данного утверждения свидетельствуют результаты тестирования образцов сильноминерализованной воды Ессентуки-17, в которые предварительно был внесен один из модельных токсикантов - органическое соединение бензол, являющееся одним из приоритетных загрязнителей водной среды, относящееся ко 2-му классу опасности и в этой связи наиболее часто используемое при оценке чувствительности различных методов биотестирования. В проведенной серии экспериментов конечные концентрации бензола в анализируемых пробах варьировали от 0.5 до 5 г/л. В последующем данные образцы были исследованы в соответствии со способом-прототипом и заявляемым способом на предмет соответствия определенным в контроле нормативным значениям биотоксичности ЕС20 и EC50 использованного токсиканта, соответствующим его концентрациям, обуславливающим 20% и 50% тушение бактериальной биолюминесценции.This statement is supported by the test results of samples of highly mineralized water Essentuki-17, in which one of the model toxicants was preliminarily introduced - the organic compound benzene, which is one of the priority pollutants in the aquatic environment, which belongs to the 2nd hazard class and in this regard is most often used in assessing the sensitivity of various biotesting methods. In a series of experiments, the final concentrations of benzene in the analyzed samples varied from 0.5 to 5 g / L. Subsequently, these samples were investigated in accordance with the prototype method and the claimed method for compliance with the regulatory values of the biotoxicity EC 20 and EC 50 of the used toxicant defined in the control, corresponding to its concentrations, which determine 20% and 50% quenching of bacterial bioluminescence.

Определенные для бензола параметры ЕС20 и EC50 составили соответственно 3.10±0.32 и 5.20±0.54 г/л, что примерно соответствовало значениям, ранее определенным для одного из используемых биосенсоров [11]. В то же время при проведении аналогичных исследований в минеральной воде Ессентуки-17 с использованием известного способа названные расчетные параметры оказывались значительно ниже, что объяснялось тушением люминесценции бактериальных биосенсоров не только как результата воздействия поллютанта, но и вследствие сонаправленного эффекта нормальных компонентов данной минеральной воды. В свою очередь проведение пробоподготовки в соответствии с заявляемым способом результировалось в повышении значений определяемых параметров, перестающих достоверно отличаться от нормативных величин.The EC 20 and EC 50 parameters determined for benzene were 3.10 ± 0.32 and 5.20 ± 0.54 g / L, respectively, which approximately corresponded to the values previously determined for one of the biosensors used [11]. At the same time, when conducting similar studies in the mineral water of Essentuki-17 using the known method, the named calculation parameters turned out to be much lower, which was explained by quenching of the luminescence of bacterial biosensors not only as a result of exposure to pollutant, but also due to the co-directed effect of normal components of this mineral water. In turn, the conduct of sample preparation in accordance with the claimed method resulted in an increase in the values of the determined parameters, ceasing to significantly differ from the standard values.

В целом, резюмируя приведенные выше материалы о сущности заявляемого способа, характеристике действий, порядке их выполнения и условия осуществления, можно констатировать, что заявляемый способ не следует из уровня техники и по этому показателю должен быть оценен как соответствующий критерию «изобретательский уровень».In general, summarizing the above materials about the essence of the proposed method, the characteristics of the actions, the order of their implementation and the conditions for implementation, we can state that the claimed method does not follow from the prior art and should be evaluated as meeting the criterion of "inventive step".

Таблица 2
Значения индексов токсичности при биотестировании минеральных вод с использованием морской люминесцирующей бактерии Photobacterium phosphoreum В-17677f и рекомбинантной люминесцирующей бактерии Escherichia coli K12 TG1 с генами люминесцентной системы Photobacterium leiognathi в различных вариантах пробоподготовки
table 2
The values of the toxicity indexes during the biotesting of mineral waters using the marine luminescent bacterium Photobacterium phosphoreum B-17677f and the recombinant luminescent bacterium Escherichia coli K12 TG1 with the genes of the luminescent system Photobacterium leiognathi in various sample preparation options
Исследованные минеральные водыExplored Mineral Waters Значения индексов токсичностиToxicity Index Values при использовании Р. phosphoreum В-17 677f"when using P. phosphoreum B-17 677f " при использовании Е. coli K.12 TG1 с генами люминесцентной системы Р. leiognathiwhen using E. coli K.12 TG1 with genes of the luminescent system of P. leiognathi способ-прототипprototype method после дегазацииafter degassing после дегазации и нормирования минерализацииafter degassing and rationing of mineralization после дегазации и нормирования рН≤7.5after degassing and normalizing pH≤7.5 заявляемый способ по п.1 формулы изобретенияthe claimed method according to claim 1 of the claims способ-прототипprototype method после дегазацииafter degassing заявляемый способ по п.2 формулы изобретенияthe claimed method according to claim 2 of the claims Aqua mineraleAqua minerale 67.1±0.29**67.1 ± 0.29 ** 5.89±0.075.89 ± 0.07 1.6±0.051.6 ± 0.05 <0<0 <0<0 98.3±0.01**98.3 ± 0.01 ** <0<0 <0<0 ApollinarisApollinaris 79.8±0.07**79.8 ± 0.07 ** 29.4±0.06*29.4 ± 0.06 * <0<0 17.8±0.0617.8 ± 0.06 <0<0 93.0±0.01**93.0 ± 0.01 ** 83.5±0.03**83.5 ± 0.03 ** 1.7±0.111.7 ± 0.11 BonaquaBonaqua 66.1±0.30**66.1 ± 0.30 ** <0<0 0.8±0.040.8 ± 0.04 18.1±0.3018.1 ± 0.30 <0<0 98.4±0.01**98.4 ± 0.01 ** <0<0 <0<0 DonatDonat 72.9±0.15**72.9 ± 0.15 ** 72.9±0.03**72.9 ± 0.03 ** 31.0±0.04*31.0 ± 0.04 * 24.5±0.02*24.5 ± 0.02 * 13.4±0.0713.4 ± 0.07 87.0±0.01**87.0 ± 0.01 ** 95.7±0.01**95.7 ± 0.01 ** 14.8±0.1214.8 ± 0.12 EvianEvian 73.1±0.03**73.1 ± 0.03 ** 43.4±0.21*43.4 ± 0.21 * <0<0 17.3±0.2917.3 ± 0.29 <0<0 64.3±0.03**64.3 ± 0.03 ** <0<0 <0<0 PerrierPerrier 75.1±0.07**75.1 ± 0.07 ** 17.3±0.0817.3 ± 0.08 <0<0 5.2±0.065.2 ± 0.06 <0<0 98.3±0.01**98.3 ± 0.01 ** 38.3±0.11*38.3 ± 0.11 * 14.9±0.1314.9 ± 0.13 San PellegrinoSan pelgrino 89.6±0.02**89.6 ± 0.02 ** <0<0 44.9±0.03*44.9 ± 0.03 * <0<0 1.7±0.031.7 ± 0.03 88.7±0.02**88.7 ± 0.02 ** 22.6±0.05*22.6 ± 0.05 * <0<0 Vichy CelestinaVichy celestina 86.1±0.01**86.1 ± 0.01 ** 33.3±0.01*33.3 ± 0.01 * <0<0 18.1±0.0118.1 ± 0.01 <0<0 81.7±0.02**81.7 ± 0.02 ** 71.3±0.09**71.3 ± 0.09 ** 13.3±0.0213.3 ± 0.02 АрхызArkhyz 93.6±0.02**93.6 ± 0.02 ** 26.7±0.11*26.7 ± 0.11 * 2.0±0.032.0 ± 0.03 18.2±0.0118.2 ± 0.01 5.6±0.025.6 ± 0.02 91.3±0.02**91.3 ± 0.02 ** 44.3±0.14*44.3 ± 0.14 * 15.4±0.0315.4 ± 0.03 ВолжанкаVolzhanka 79.8±0.01**79.8 ± 0.01 ** <0<0 25.3±0.01*25.3 ± 0.01 * <0<0 0.8±0.020.8 ± 0.02 86.1±0.02**86.1 ± 0.02 ** 17.3±0.0217.3 ± 0.02 8.2±0.018.2 ± 0.01 Ессентуки-2Essentuki-2 83.5±0.14**83.5 ± 0.14 ** 55.8±0.07**55.8 ± 0.07 ** 17.9±0.0217.9 ± 0.02 <0<0 0.7±0.040.7 ± 0.04 58.3±0.02**58.3 ± 0.02 ** 61.3±0.48**61.3 ± 0.48 ** <0<0 Ессентуки-4Essentuki-4 92.2±0.03**92.2 ± 0.03 ** 62.5±0.06**62.5 ± 0.06 ** 26.0±0.06*26.0 ± 0.06 * 17.5±0.0117.5 ± 0.01 11.1±0.0211.1 ± 0.02 68.7±0.01**68.7 ± 0.01 ** 68.4±0.07**68.4 ± 0.07 ** <0<0 Ессентуки-17Essentuki-17 83.5±0.07**83.5 ± 0.07 ** 76.1±0.05**76.1 ± 0.05 ** 35.6±0.08*35.6 ± 0.08 * 20.9±0.02*20.9 ± 0.02 * 11.6±0.0111.6 ± 0.01 74.8±0.01**74.8 ± 0.01 ** 86.9±0.05**86.9 ± 0.05 ** 13.3±0.1013.3 ± 0.10 Живая водаLiving water 76.1±0.21**76.1 ± 0.21 ** 21.5±0.12*21.5 ± 0.12 * 19.8±0.1119.8 ± 0.11 18.2±0.1118.2 ± 0.11 18.6±0.0118.6 ± 0.01 96.5±0.01**96.5 ± 0.01 ** 24.5±0.13*24.5 ± 0.13 * 8.1±0.138.1 ± 0.13 КрасноглинскаяKrasnoglinskaya 88.7±0.04**88.7 ± 0.04 ** <0<0 <0<0 <0<0 <0<0 80.9±0.01**80.9 ± 0.01 ** 31.3±0.02*31.3 ± 0.02 * 31.3±0.06*31.3 ± 0.06 * МензелинскаяMenzelinskaya 85.2±0.07**85.2 ± 0.07 ** 28.7±0.05*28.7 ± 0.05 * <0<0 18.1±0.0218.1 ± 0.02 <0<0 86.2±0.02**86.2 ± 0.02 ** 18.1±0.2918.1 ± 0.29 12.1±0.0412.1 ± 0.04 НарзанNarzan 68.7±0.28**68.7 ± 0.28 ** 24.3±0.07*24.3 ± 0.07 * 17.6±0.0617.6 ± 0.06 <0<0 <0<0 71.3±0.02**71.3 ± 0.02 ** 18.2±0.1618.2 ± 0.16 <0<0 РаменоRameno 60.9±0.36**60.9 ± 0.36 ** 18.2±0.0918.2 ± 0.09 8.1±0.078.1 ± 0.07 8.1±0.108.1 ± 0.10 13.6±0.0113.6 ± 0.01 94.8±0.01**94.8 ± 0.01 ** 24.2±0.14*24.2 ± 0.14 * 13.8±0.2913.8 ± 0.29 Святой источникHoly spring 76.1±0.21**76.1 ± 0.21 ** 20.2±0.0720.2 ± 0.07 19.1±0.0819.1 ± 0.08 0.8±0.030.8 ± 0.03 <0<0 86.1±0.02**86.1 ± 0.02 ** 25.5±0.19*25.5 ± 0.19 * 13.1±0.0613.1 ± 0.06 СлавяновскаяSlavyanovskaya 91.3±0.02**91.3 ± 0.02 ** 24.4±0.17*24.4 ± 0.17 * 20.9±0.02*20.9 ± 0.02 * 1.2±0.011.2 ± 0.01 1.9±0.021.9 ± 0.02 80.8±0.03**80.8 ± 0.03 ** 44.9±0.07*44.9 ± 0.07 * 25.5±0.02*25.5 ± 0.02 * СулакSulak 66.1±0.20**66.1 ± 0.20 ** 21.4±0.07*21.4 ± 0.07 * 17.3±0.0717.3 ± 0.07 0.9±0.080.9 ± 0.08 1.7±0.011.7 ± 0.01 78.9±0.04**78.9 ± 0.04 ** 31.3±0.08*31.3 ± 0.08 * <0<0 ЯикYaik 58.3±0.20**58.3 ± 0.20 ** 31.7±0.11*31.7 ± 0.11 * 20.9±0.06*20.9 ± 0.06 * 0.9±0.020.9 ± 0.02 1.5±0.011.5 ± 0.01 73.9±0.02**73.9 ± 0.02 ** 24.3±0.06*24.3 ± 0.06 * 1.7±0.011.7 ± 0.01 Примечание ** - вода оценивается как сильно токсичная;Note ** - water is rated as highly toxic; * - вода оценивается как токсичная, без обозначений - вода оценивается как нетоксичная* - water is assessed as toxic, without designations - water is assessed as non-toxic

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

Для определения биотоксичности питьевой минеральной воды методом биолюминесцентного биотестирования в стерильную стеклянную емкость отбирают пробу объемом 100-200 мл.To determine the biotoxicity of drinking mineral water by bioluminescent biotesting, a sample of 100-200 ml is taken in a sterile glass container.

В дальнейшем последовательность выполнения действий при осуществлении заявляемого способа, их условия и режимы являются следующими:In the future, the sequence of actions during the implementation of the proposed method, their conditions and modes are as follows:

1) для достижения дегазации исследуемую воду центрифугируют при 6000 об/мин в течение 5 мин или отстаивают в плоскодонных сосудах в течение 3 - 4 ч при интенсивном перемешивании 300 об/мин на шейкере;1) to achieve degassing, the test water is centrifuged at 6000 rpm for 5 minutes or settled in flat-bottomed vessels for 3-4 hours with vigorous stirring at 300 rpm on a shaker;

2) при выполнении способа по п.1 формулы изобретения в части пробы объемом 100 мл определяют уровень общей минерализации (ОМ) путем ее выпаривания и взвешивания сухого остатка на весах, позволяющих оценить величину последнего с точностью до ±0.001 г;2) when performing the method according to claim 1 in the part of the sample with a volume of 100 ml, the level of total mineralization (OM) is determined by evaporating it and weighing the dry residue on the balance, allowing to estimate the value of the latter with an accuracy of ± 0.001 g;

3) при выполнении способа по п.1 формулы изобретения в оставшуюся часть пробы в объеме 100 мл вносят навеску соли NaCl категории х.ч. в количестве Х г из расчета Х=30 - ОМ и тщательно перемешивают до ее полного растворения, так чтобы итоговый уровень минерализации пробы равнялся 30 г/л;3) when performing the method according to claim 1 of the claims, a weighed portion of the sodium chloride category of grade H. in the amount of X g from the calculation of X = 30 - OM and mix thoroughly until it is completely dissolved, so that the final level of mineralization of the sample is 30 g / l;

4) измеряют значения рН в пробе с использованием рН-метра, позволяющего оценить значения данного показателя с точностью до 0.1 ед.;4) measure the pH in the sample using a pH meter that allows you to evaluate the values of this indicator with an accuracy of 0.1 units;

5) в пробу по каплям вносят 0.01 н. раствор соляной кислоты НСl, динамически замеряя динамику сдвига рН; после достижения значения рН 7.5 ед. внесение кислоты прекращают;5) 0.01 n is added dropwise into the sample. HCl hydrochloric acid solution, dynamically measuring the dynamics of pH shift; after reaching a pH of 7.5 units the introduction of acid is stopped;

6) формируют серии из трех опытных и трех контрольных проб: 3% раствора NaCl в химически чистой дистиллированной воде в объеме 950 мкл (в случае проведения исследований по п.1 формулы изобретения) или химически чистой дистиллированной воде в объеме 900 мкл (при проведении исследований по п.2 формулы изобретения);6) form a series of three experimental and three control samples: a 3% solution of NaCl in chemically pure distilled water in a volume of 950 μl (in the case of research according to claim 1) or chemically pure distilled water in a volume of 900 μl (during research according to claim 2);

7) при выполнении способа в соответствии с п.1 формулы изобретения флакон с охлажденной лиофилизированной культурой морской люминесцирующей бактерии Photobacterium phosphoreum B-17677f реактивируют путем добавления 2 мл 1.5% раствора NaCl. Полученную суспензию бактерий несколько раз встряхивают до однородного раствора, после чего выдерживают в течение 30 мин в холодильной установке при 2-4°С для стабилизации уровня свечения, доводят температуру суспензий бактерий до комнатной 22-24°С. При выполнении способа по п.2 формулы изобретения реактивацию лиофилизированного рекомбинантного штамма Escherichia coli К 12 TG1 с клонированными luxCDABE генами P.leiognathi проводят путем добавления 10 мл дистиллированной воды. Полученную суспензию бактерий несколько раз встряхивают до однородного раствора, после чего выдерживают в течение 30 мин в холодильной установке при 2-4°С для стабилизации уровня свечения, доводят температуру суспензий бактерий до комнатной 22-24°С;7) when performing the method in accordance with claim 1 of the invention, the vial of a cooled lyophilized culture of marine luminescent bacteria Photobacterium phosphoreum B-17677f is reactivated by adding 2 ml of a 1.5% NaCl solution. The resulting suspension of bacteria is shaken several times until a homogeneous solution, and then kept for 30 minutes in a refrigerator at 2-4 ° C to stabilize the level of luminescence, bring the temperature of the suspension of bacteria to room 22-24 ° C. When performing the method according to claim 2, reactivation of the lyophilized recombinant strain of Escherichia coli K 12 TG1 with the cloned luxCDABE genes of P. leiognathi is carried out by adding 10 ml of distilled water. The resulting suspension of bacteria is shaken several times until a homogeneous solution, and then incubated for 30 minutes in a refrigerator at 2-4 ° C to stabilize the level of glow, bring the temperature of the suspension of bacteria to room 22-24 ° C;

8) в опытные и контрольные пробы вносят идентичные количества одной из названных люминесцирующих бактерий: в объеме 50 мкл при выполнении способа в соответствии с п.1 формулы изобретения и в объеме 100 мкл при выполнении способа в соответствии с п.2 формулы изобретения;8) identical amounts of one of the aforementioned luminescent bacteria are introduced into experimental and control samples: in a volume of 50 μl when performing the method in accordance with claim 1 and in a volume of 100 μl when performing the method in accordance with claim 2;

9) кюветы с опытными и контрольными пробами выдерживают в идентичных условиях в течение 30 минут (в экспрессном варианте - 5 мин) при 22-24°С;9) cuvettes with experimental and control samples are kept under identical conditions for 30 minutes (in the express version - 5 minutes) at 22-24 ° C;

10) кюветы последовательно помещают в измерительную ячейку биолюминометра и замеряют уровень свечения в видимой сине-зеленой области спектра при 420-600 нм в течение 30-60 сек, значения интенсивности свечения в трех опытных (Iо) и трех контрольных (Ik) пробах усредняют;10) the cuvettes are sequentially placed in the measuring cell of the bioluminometer and the level of luminescence is measured in the visible blue-green region of the spectrum at 420-600 nm for 30-60 seconds, the values of the luminous intensity in three experimental (I o ) and three control (I k ) samples average;

11) производят расчет биотоксичности Т исследуемой питьевой минеральной воды по формуле Т=((Ik-Io) / Ik) * 100%;11) calculate the biotoxicity T of the studied drinking mineral water according to the formula T = ((I k -I o ) / I k ) * 100%;

12) при величинах Т<20% воду оценивают как нетоксичную, при Т от 20 до 50% - как токсичную и при Т>50% - как сильно токсичную.12) at values T <20%, water is assessed as non-toxic, at T from 20 to 50% - as toxic, and at T> 50% - as highly toxic.

ПримерExample

Предприятие, выпускающее питьевые бутилированные воды, разработала новую минеральную воду "Уральские родники", разливаемую в потребительскую тару и предназначенную для использования в качестве лечебно-столовой воды. Данная вода соответствует требованиям технических условий и производится по действующей технологической инструкции с соблюдением "Санитарных правил для предприятий по обработке и розливу питьевых минеральных вод". По органолептическим, микробиологическим показателям, перманганатной окисляемости, содержанию токсичных элементов и радионуклеотидов лечебно-столовая вода "Уральские родники" соответствует требованиям ГОСТ 13273-88 и СанПиН 2.3.560 "Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов".An enterprise producing bottled drinking water has developed a new mineral water, the Ural Springs, which is bottled in consumer containers and intended for use as treatment and table water. This water meets the requirements of technical conditions and is produced according to the current technological instructions in compliance with the "Sanitary Rules for the Processing and bottling of drinking mineral waters." According to organoleptic, microbiological indicators, permanganate oxidation, the content of toxic elements and radionucleotides, Ural Springs medicinal table water meets the requirements of GOST 13273-88 and SanPiN 2.3.560 "Hygienic requirements for the quality and safety of food raw materials and food products".

Для исследования лечебно-столовой воды "Уральские родники" методом биолюминесцентного анализа по известному способу было отобрано несколько бутылей минеральной воды из разных партий. Исследования проводили по существующим методикам с использованием морской люминесцирующей бактерии Photobacterium phosphoreum B-17677f (производится ИБСО РАН под коммерческим названием "Микробиосенсор B-17677F') и рекомбинантнои люмитесцирующей бактерии Escherichia coli K12 TG1 с генами люминесцентной системы Photobacterium leiognathi (производится МГУ им. М.В.Ломоносова под коммерческим названием "Эколюм-9"). При выполнении данного исследования брали 950 мкл минеральной воды, предварительно засоленной из расчета 300 мг NaCl на 10 мл минеральной воды (при использовании "Микробиосенсор В-17677f) или 900 мкл минеральной воды (при использовании "Эколюм-9") и вносили в измерительные кюветы, туда же добавляли 50 или 100 мкл суспензии люминесцирующих бактерий "Микробиосенсор В-17677f и "Эколюм-9" соответственно. В контрольные измерительные кюветы помещали 950 мкл 3% раствора NaCl при использовании "Микробиосенсора В-17677f или 900 мкл дистиллированной воды при использовании "Эколюм-9" и 50 или 100 мкл суспензии тех же люминесцирующих бактерий. После 30-минутной инкубации при 22-24°С кюветы с образцами помещали в прибор регистрирующий биологическое свечение биолюминометр БЛМ 8802 (СКТБ "Наука", Красноярск) и замеряли уровень люминесценции в контроле и опыте. Индекс токсичности (Т) рассчитывался по формуле Т=((Ik-Io) / Ik) * 100%, где Ik - интенсивность свечения в контрольной кювете, Iо - интенсивность свечения в опытной кювете.To study the medicinal-table water "Ural springs" by the method of bioluminescent analysis by a known method, several bottles of mineral water were selected from different lots. The studies were carried out according to existing methods using the marine luminescent bacterium Photobacterium phosphoreum B-17677f (produced by the IBSO RAS under the commercial name Microbiosensor B-17677F ') and the recombinant luminescent bacterium Escherichia coli K12 TG1 with the genes of the luminescent system Photobacterium M. leiogn. V. Lomonosov under the commercial name "Ekolyum-9"). When performing this study, 950 μl of mineral water was taken, previously salted at the rate of 300 mg of NaCl per 10 ml of mineral water (using Microbioseno B-17677f) or 900 μl of mineral water (when using Ekolyum-9) and added to measuring cuvettes, 50 or 100 μl of a suspension of luminescent bacteria Microbiosensor B-17677f and Ekolyum-9, respectively, were added thereto. the cuvettes were placed 950 μl of a 3% NaCl solution using the Microbiosensor B-17677f or 900 μl of distilled water using Ecolyum-9 and 50 or 100 μl of a suspension of the same luminescent bacteria. After a 30-minute incubation at 22-24 ° C, the sample cuvettes were placed in a bioluminometer measuring the biological glow of the BLM 8802 bioluminometer (SKTB Nauka, Krasnoyarsk) and the luminescence level was measured in the control and experiment. The toxicity index (T) was calculated by the formula T = ((I k -I o ) / I k ) * 100%, where I k is the intensity of the glow in the control cell, I about is the intensity of the glow in the experimental cell.

Результаты, полученные с использованием известного способа, свидетельствовали о том, что данная минеральная вода характеризуется индексами токсичности, равными 89% и 92% (Т>50%), что в соответствии с существующими нормативами заставляло оценивать ее как сильно токсичную. Вместе с тем изучение данной воды на присутствие наиболее значимых химических поллютантов свидетельствовало об их отсутствии или присутствии в количествах значительно ниже установленных ПДК. Таким образом, при проведении исследований по известному способу был получен ошибочный результат, противоречащий результатам других исследований.The results obtained using the known method showed that this mineral water is characterized by toxicity indices equal to 89% and 92% (T> 50%), which, in accordance with existing standards, made it evaluate as highly toxic. However, the study of this water for the presence of the most significant chemical pollutants testified to their absence or presence in quantities significantly lower than the established MPC. Thus, when conducting research using the known method, an erroneous result was obtained that contradicts the results of other studies.

При определении биотоксичности исследуемой минеральной воды в соответствии с заявляемым способом была проведена ее предварительная трехэтапная пробоподготовка. Исследуемую воду разливали в пробирки по 10 мл, центрифугировали при 6000 об/мин в течение 5 мин или путем отстаивания в плоскодонных сосудах в течение 3-4 ч при интенсивном перемешивании 300 об/мин на шейкере, после чего дегазированные образцы объединяли. При исследовании биотоксичности с использованием "Микробиосенсора В-17677f 100 мл объединенной дегазированной пробы выпаривали, после чего определяли вес сухого остатка, оказавшийся равным 732 мг (т.е. общая минерализация исследуемой воды равнялась 7.32 г/л). На основании данных расчетов в другие 100 мл, отобранные из объединенной дегазированной пробы, внесли 2268 мг соли NaCl, так что установленный таким образом итоговый уровень минерализации равнялся 30 г/л. Далее в данной дегазированной и дифференцирование засоленной (при использовании "Микробиосенсора B-17677f"), а также только дегазированной (при использовании "Эколюм-9") пробах измерили значения рН с использованием анализатора жидкости Эксперт-001 (ООО "Эконикс-эксперт", Москва), оказавшиеся равными 8.7 ед. и 8.8 ед. После этого в обе пробы по каплям внесли 0.01 н. раствор соляной кислоты НСl, динамически замеряя динамику сдвига рН до достижения значения рН 7.5 ед. В дальнейшем подготовленные подобным образом пробы вносили в измерительные кюветы в объемах 950 мкл (дегазированная, дифференцированно засоленная и нормализованная по рН вода) или 900 мкл (дегазированная и нормализованная по рН вода), после чего туда же добавляли 50 или 100 мкл суспензии люминесцирующих бактерий "Микробиосенсор В-17677f" и "Эколюм-9" соответственно. В контрольные измерительные кюветы было помещено 950 мкл 3% раствора NaCl при использовании "Микробиосенсора B-17677f или 900 мкл дистиллированной воды при использовании "Эколюм-9" и 50 или 100 мкл суспензии тех же люминесцирующих бактерий. После 30-минутной инкубации при 22-24°С кюветы с образцами помещали в прибор, регистрирующий биологическое свечение, - биолюминометр БЛМ 8802 (СКТБ «Наука», Красноярск), замеряли уровень люминесценции в контроле и опыте, после чего проводили расчет индекса токсичности (7) по приведенной выше формуле.When determining the biotoxicity of the studied mineral water in accordance with the claimed method, its preliminary three-stage sample preparation was carried out. The test water was poured into 10 ml tubes, centrifuged at 6000 rpm for 5 min or by settling in flat-bottomed vessels for 3-4 hours with vigorous stirring at 300 rpm on a shaker, after which the degassed samples were combined. In a biotoxicity study using the B-17677f Microbiosensor, 100 ml of the combined degassed sample was evaporated, after which the weight of the dry residue was found to be 732 mg (i.e., the total salinity of the test water was 7.32 g / l). Based on the data of calculations in other 100 ml, taken from the combined degassed sample, contributed 2268 mg of NaCl salt, so the final mineralization level thus established was 30 g / L. Further, in this degassed and differentiated saline (when using Microbiosene ora B-17677f "), as well as only degassed (using" Ekolyum-9 ") samples, we measured pH using an Expert-001 fluid analyzer (Econix-Expert LLC, Moscow), which turned out to be equal to 8.7 units and 8.8 units After that, a 0.01 N hydrochloric acid HCl solution was dropwise added to both samples, dynamically measuring the pH shift dynamics until a pH of 7.5 was reached. Subsequently, samples prepared in this way were introduced into measuring cuvettes in volumes of 950 μl (degassed, differentially salted, and normalized by pH water) or 900 μl (d non-carbonated and pH-normalized water), after which 50 or 100 μl of a suspension of luminescent bacteria Microbiosensor B-17677f and Ekolyum-9, respectively, were added thereto. 950 μl of a 3% NaCl solution was placed in the control measuring cuvettes using the Microbiosensor B-17677f or 900 μl of distilled water using the Ecolum-9 and 50 or 100 μl of the suspension of the same luminescent bacteria. After a 30-minute incubation at 22- At 24 ° C, the sample cuvettes were placed in a device that recorded biological glow — a BLM 8802 bioluminometer (SKTB Nauka, Krasnoyarsk), the luminescence level was measured in the control and experiment, after which the toxicity index (7) was calculated using the above formula.

Заявляемая последовательность действий "дегазация → дифференцированная минерализация → нормализация рН" (в случае использования "Микробиосенсора В-17677f") и "дегазация → нормализация рН" (в случае использования "Эколюм-9") позволила исключить действие неспецифических ингибирующих эффектов нормального компонентного состава минеральной воды на люминесцирующие биосенсоры, что результировалось в снижении определенных величин токсичности до 7,6% и 9,2% (Т<20), свидетельствующих о ее нетоксичности и согласующихся с прочими данными исследований по СанПиН 2.3.560.The claimed sequence of actions "degassing → differentiated mineralization → normalization of pH" (in the case of using "Microbiosensor B-17677f") and "degassing → normalization of pH" (in the case of using "Ekolyum-9") made it possible to exclude the action of non-specific inhibitory effects of the normal component composition of the mineral water to luminescent biosensors, which resulted in a decrease in certain toxicity values to 7.6% and 9.2% (T <20), indicating its non-toxicity and consistent with other research data SanPiN 2.3.560.

Источники информацииInformation sources

1. Методическое указание по внедрению и применению санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.1.4.1116-02 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества. МУ 2.1.4.1184-03. М.: Федеральный центр госсанэпидемнадзора Минздрава России, 2003. 65 с.1. Guidelines for the implementation and application of sanitary and epidemiological rules and standards SanPiN 2.1.4.1116-02 Drinking water. Hygienic requirements for the quality of water packaged in containers. Quality control. MU 2.1.4.1184-03. M .: Federal Center for State Sanitary and Epidemiological Supervision of the Ministry of Health of Russia, 2003.65 p.

2. Рожнов Г.И., В.А.Пройнова, Х.П.Тирас., Моисеева M.B., Иванов Н.Г. Перспективы использования биотестирования в качестве альтернативных методов оценки токсичности. // 1-й съезд токсикологов России. Тезисы докладов 17-20 ноября 1998. Москва. 313 с.2. Rozhnov G.I., V.A. Proynova, H.P. Tiras., Moiseeva M.B., Ivanov N.G. Prospects for using bioassay as alternative methods for assessing toxicity. // 1st Congress of Toxicologists of Russia. Abstracts November 17-20, 1998. Moscow. 313 p.

3. Патент RU №2279072. Способ экологической оценки острой токсичности воды. Опубл. 27.06.2006.3. Patent RU No. 2279072. A method for environmental assessment of acute water toxicity. Publ. 06/27/2006.

4. Патент RU №2283489. Способ экологической оценки хронической токсичности воды. Опубл. 10.09.2006.4. Patent RU No. 2283489. A method for environmental assessment of chronic toxicity of water. Publ. 09/10/2006.

5. Патент RU №2281495. Способ определения биологической активности (токсичности) компонентов твердых материалов и ее воздействия на особи живых организмов. Опубл. 10.08.2006.5. Patent RU No. 2281495. A method for determining the biological activity (toxicity) of components of solid materials and its effect on individuals of living organisms. Publ. 08/10/2006.

6. Патент RU №2281496. Способ определения биологической активности (токсичности) компонентов газовых сред и ее воздействия на особи живых организмов. Опубл. 10.08.2006.6. Patent RU No. 2281496. A method for determining the biological activity (toxicity) of components of gaseous media and its effect on individuals of living organisms. Publ. 08/10/2006.

7. Strachan G., Preston S., Maciel H et al. Use of bacterial biosensors to interpret the toxicity and mixture toxicity of herbicides in freshwater. // Wat. Res. 2001. Vol.35. №14. P.3490-3495.7. Strachan G., Preston S., Maciel H et al. Use of bacterial biosensors to interpret the toxicity and mixture toxicity of herbicides in freshwater. // Wat. Res. 2001. Vol. 35. No. 14. P.3490-3495.

8. Ribo M.I., Kaiser K.Z. Photobacterium phosphoreum toxicity bioassay. // Toxicity Assement and Interatioval Guarterty. 1987. №2. -P.305-323.8. Ribo M.I., Kaiser K.Z. Photobacterium phosphoreum toxicity bioassay. // Toxicity Assement and Interatioval Guarterty. 1987. No. 2. -P.305-323.

9. Кратасюк В.А., Гительзон И.И. Использование светящихся бактерий в биолюминесцентном анализе. //Успехи микробиологии. 1987. №21. С.3-30.9. Kratasyuk V.A., Gitelzon I.I. The use of luminous bacteria in bioluminescent analysis. // Successes in microbiology. 1987. No. 21. S.3-30.

10. Данилов B.C., Зарубина А.П., Ерошников Г.Е. и др. Сенсорные биолюминесцентные системы на основе lux-оперонов разных видов люминесцентных бактерий. // Веста. Моск. ун-та. Сер.16. Биология. 2002. №3. С.20-24.10. Danilov B.C., Zarubina A.P., Eroshnikov G.E. et al. Sensory bioluminescent systems based on lux operons of various types of luminescent bacteria. // Vesta. Mosk. un-that. Ser. 16. Biology. 2002. No3. S.20-24.

11. Методика экспрессного определения токсичности воды с помощью люминесцентного бактериального теста "Эколюм". - Методические рекомендации №11-1/133-09 Госсанэпиднадзора Минздрава России от 08 июня 2000 г.11. Methodology for the rapid determination of water toxicity using the luminescent bacterial test "Ekolyum". - Methodical recommendations No. 11-1 / 133-09 of the Sanitary Inspection of the Ministry of Health of Russia of June 08, 2000

12. Кудряшова Н.С., Зюзикова Е.В., Гутник Г.В. Механизм действия солей на бактериальную биолюминесценцию in vitro. // Биофизика. 1999. Том 44. №2. С.244-250.12. Kudryashova N.S., Zyuzikova E.V., Gutnik G.V. The mechanism of action of salts on bacterial bioluminescence in vitro. // Biophysics. 1999. Volume 44. No. 2. S.244-250.

13. Витухновская Л. А., Исмаилов А.Д. Влияние ионов Na+ и К+ на люминесцентную активность инактивных клеток Vibrio harveyi при различных рН. // Микробиология. 2001. Том 70. №4. С.525-530.13. Vitukhnovskaya L. A., Ismailov A.D. The effect of Na + and K + ions on the luminescent activity of inactive Vibrio harveyi cells at different pH. // Microbiology. 2001. Volume 70. No. 4. S.525-530.

14. Боядин А.Н., Попова Л.Ю. Зависимое от минеральных солей ингибирование свечения люимнесцирующего микроорганизма Escherichia coli Z9051. // Биофизика. 2001. Том46. №2. С.251-255.14. Boyadin A.N., Popova L.Yu. Mineral salt-dependent inhibition of the luminescence of the luminescent microorganism Escherichia coli Z9051. // Biophysics. 2001. Vol. 46. No. 2. S.251-255.

Claims (2)

1. Способ определения биотоксичности питьевой минеральной воды, предусматривающий отбор пробы, ее дегазацию, определение уровня общей минерализации, внесение в исследуемую пробу NaCl до конечного значения общей минерализации 30 г/л с последующим внесением 0,01 н. раствора НСl до достижения конечного значения рН 7,5, подготовку контрольной пробы, внесение в исследуемую и контрольную пробы морской люминесцирующей бактерии Photobacterium phosphoreum В-17 677f, измерение уровня люминесценции, расчет индекса токсичности по формуле T=((Ik-Io)/Ik)·100%, где Ik - интенсивность свечения в контроле, Iо-интенсивность свечения в опыте, при этом при величинах Т<20% воду оценивают как нетоксичную, при Т от 20 до 50% как токсичную, при Т>50% как сильно токсичную.1. A method for determining the biotoxicity of drinking mineral water, which involves sampling, its degassing, determining the level of total mineralization, introducing NaCl into the test sample to a final value of total mineralization of 30 g / l, followed by 0.01 n. Hcl solution until reaching the final pH value of 7.5, preparing a control sample, adding Photobacterium phosphoreum B-17 677f to the test and control samples of the marine luminescent bacterium, measuring the luminescence level, calculating the toxicity index by the formula T = ((I k -I o ) / I k ) · 100%, where I k is the luminescence intensity in the control, I o is the luminescence intensity in the experiment, while at values of T <20% water is assessed as non-toxic, at T from 20 to 50% as toxic, at T > 50% as highly toxic. 2. Способ определения биотоксичности питьевой минеральной воды, предусматривающий отбор пробы, ее дегазацию, внесение 0,01 н. раствора НСl до достижения конечного значения рН 7,5, подготовку контрольной пробы, внесение в исследуемую и контрольную пробы рекомбинантной люминесцирующей бактерии Escherichia coli К 12 TG1 с генами люминесцентной системы Photobacterium leiognathi, измерение уровня люминесценции, расчет индекса токсичности по формуле T=((Ik-Io)/Ik)·100%, где Ik - интенсивность свечения в контроле, Iо- интенсивность свечения в опыте, при этом при величинах Т<20% воду оценивают как нетоксичную, при Т от 20 до 50% - как токсичную, при Т>50% - как сильно токсичную. 2. A method for determining the biotoxicity of drinking mineral water, which involves sampling, its degassing, making 0.01 N. Hcl solution until a final pH of 7.5 is reached, preparing a control sample, introducing a recombinant luminescent bacterium Escherichia coli K 12 TG1 into the test and control samples with the genes of the luminescent system Photobacterium leiognathi, measuring the luminescence level, calculating the toxicity index by the formula T = ((I k -I o ) / I k ) · 100%, where I k is the luminous intensity in the control, I o is the luminous intensity in the experiment, while at T <20% the water is evaluated as non-toxic, at T from 20 to 50% - as toxic, at T> 50% - as highly toxic.
RU2007129999/13A 2007-08-06 2007-08-06 Method of biotoxicity determination for drinking mineral water RU2370540C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007129999/13A RU2370540C2 (en) 2007-08-06 2007-08-06 Method of biotoxicity determination for drinking mineral water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007129999/13A RU2370540C2 (en) 2007-08-06 2007-08-06 Method of biotoxicity determination for drinking mineral water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007129999A RU2007129999A (en) 2009-02-27
RU2370540C2 true RU2370540C2 (en) 2009-10-20

Family

ID=40529269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007129999/13A RU2370540C2 (en) 2007-08-06 2007-08-06 Method of biotoxicity determination for drinking mineral water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2370540C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467313C1 (en) * 2011-08-29 2012-11-20 Трофимов Сергей Иванович Express method to detect microbal contamination of loose and fibrous organic products and loose mineral materials
RU2651171C1 (en) * 2016-12-30 2018-04-18 Галина Евгеньевна Ларина Method of collecting micro-particles and micro-traces from the objects of vegetable and animal origin

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БОЯДИН А.Н., ПОПОВА Л.Ю. Зависимое от минеральных солей ингибирование свечения люминесцирующего микроорганизма Escherichia coli Z9051. - Биофизика, 2001, Т. 46, №2, с.251-255. ВИТУХНОВСКАЯ Л.А., ИСМАИЛОВ А.Д. Влияние ионов Na+ и К+ на люминесцентную активность инактивных клеток Vibrio harveyi при различных рН. - Микробиология. - 2001, Т.70, *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467313C1 (en) * 2011-08-29 2012-11-20 Трофимов Сергей Иванович Express method to detect microbal contamination of loose and fibrous organic products and loose mineral materials
RU2651171C1 (en) * 2016-12-30 2018-04-18 Галина Евгеньевна Ларина Method of collecting micro-particles and micro-traces from the objects of vegetable and animal origin

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007129999A (en) 2009-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Edberg et al. A defined substrate technology for the enumeration of microbial indicators of environmental pollution.
Benavides et al. Dissolved organic matter influences N2 fixation in the New Caledonian lagoon (Western Tropical South Pacific)
Gillor et al. Phosphorus Bioavailability Monitoring by a Bioluminescent Cyanobacterial Sensor Strain 1
Alum et al. Physico-chemical and bacteriological analysis of water used for drinking and other domestic purposes in Amaozara Ozizza, Afikpo North, Ebonyi State, Nigeria
Hunter et al. Dead-end ultrafiltration concentration and IMS/ATP-bioluminescence detection of Escherichia coli O157: H7 in recreational water and produce wash
RU2370540C2 (en) Method of biotoxicity determination for drinking mineral water
Paton et al. Use of luminescence-marked bacteria to assess copper bioavailability in malt whisky distillery effluent
Easter et al. A conductance method for the assay and study of bacterial trimethylamine oxide reduction
Karlsen et al. Biomarkers of urinary tract infections: state of the art, and promising applications for rapid strip-based chemical sensors
RU2519070C1 (en) Method of evaluation of toxicity of environmental components of azov and black seas
US20060099634A1 (en) Simplified biological evaluation method of natural and artificial chemicals by using DNA injury index and apparatus therefor
Neethling et al. Using ATP to determine the chlorine resistance of filamentous bacteria associated with activated sludge bulking
Deryabin et al. Effect of salts on luminescence of natural and recombinant luminescent bacterial biosensors
Dufour A short history of methods used to measure bathing beach water quality
RU2437938C2 (en) Method of nanocarbon analysis for biotoxicity
Caruso et al. β-glucuronidase activity determination as an indirect estimate of Escherichia coli: development of a miniaturized assay and its application to seawater samples
Korsholm et al. An evaluation of direct microscopical counts and endotoxin measurements as alternatives for total plate counts
RU2359036C1 (en) Method of integral express-evaluation of environmental pollution
Ramteke et al. Comparative study of fluorogenic and chromogenic media for specific detection of environmental isolates of thermotolerant Escherichia coli
RU2396353C1 (en) Method for integral assessment of state of contamination of sea and fresh water
Girotti et al. Applications of bioluminescence in analytical chemistry
LU101961B1 (en) Freeze-dried protecting agent and freeze-dried powder of the luminescent bacteria and their application in water quality comprehensive toxicity on-line monitoring
Grujović et al. CONSUMPTION OF RAW WATER–THE HEALTH RISKS RELATED TO THE PRESENCE OF HEAVY METALS AND „ESCHERICHIA COLI “
RU2198929C2 (en) Method of biodetection of polyaromatic hydrocarbons
Durdona et al. STANDART OPERATING PROCEDURE TO ANALYZE THE WATER FOR CHEMICAL AND MICROBIOLOGICAL TESTS IN A MODERN WAY

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100807