SU1702304A1 - Способ обнаружени токсичности жидкости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к токсикологии и может быть использовано дл  контрол  сточных вод. Целью изобретени   вл етс  повышение экспрессное™ обнаружени  токсикантов. Цель достигаетс  тем, что тест- объект (водоросль Chlorella) предварительно выдерживают на холоде в темнел е. затем помещают в контрольную и исследуемую среды, нагревают и измер ют злектрохим ческий отклик, затем облучают тест-объект и по величине сдвига отклика суд т с тчсгч- ности жидкости. 3 з.п.ф-лы, I табл

Description

Изобретение относитс  к водной токсикологии и может быть использовано дл  контрол  качества ьодн.

Известен способ оценки токсичности жидкостей nyieM использовани  тест-объекта одноклеточных водорослей рода Chlorella, включающий введение водорослей с питательной средой в опытную кювету тестируемой жидкости, э питательной среды - в контрольную, облучение и измерение показателей дл  оценки. В известном способе используют водоросли несинхронной культуры мезофильного штамма Chforelia purenoldosa 82 (МГУ), выращивают ка полной среде Тами  и перенос т 9 минимализированную среду Успенского . Токсичность определ ют по разнице роста 0 опытной и контрольной пробах.

Недостатком известного способа  вл етс  длительность проведени  анализа (5 сут) и его незначительна  чувствительность .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ оценки токсичности жидкостей , заключающийс  в том, что в качестве тест-объекта используют микроорганизмы, посто нно культивируемые в равновесных услови х которые затем смешивают в требуемом количестве с контролируемой на токсичность жидкостью и с питательной средой. Ухудшение состо ни  микроорганизмов под действием анализируемой кости определ ют по сравнению с контрольной пробой по изменению одного из показателей, св занных с жизнеде тельностью микроорганизмов (изменению цвета , рН, концентрации карбоновых кислот и в особенности по снижению потреблени  кислорода микроорганизмами).

Недостатками известного способа  вл ютс  длительность получени  окончательКЗ СО

шш

ного результата и низка  чувствительность анализа в солзи с большой устойчивостью микроорганизмов к определенным классам токсичных аеществ по сравнению с одноклеточными водоросл ми.

Цель изобретени  - обеспечение экспрессное ,™ обнаружени  - достигаетс  тем, что клетки водорослей помещают в

опытную и контрольную термоста тируемые кюветы, облучают светом и одновременно непрерывно перемешивают содержимое, при этом с помощью ионоселективных электродов измер ю показани  концентрации ионов и по величине сдвига концентрации хот  бы одного из измер емых ионов о опытной кювете суд т о токсичности жидкости , причем клетки водорослей предварительно выдерживают в темноте при температуре (-И)-(-4)°0, после чего их перенос т в измерительные кюветы и нагревают до температуры 25-30°С в течение 10-15 мин, кроме того обпучение осуществл ют в течение 10-15 мин при освещенности 1-5 Ю4 кс.

Пример. Клетки подоросли Chlorella vulgarls выращивают в течение трех дней при непрерывном освещении при 30°С на полной среде Тами  следующего состава, г/л: KN03 5; КН2РСм 1,25; MgSCM 7Н20 2,5; FeSCM 0,003: ЭДТА 0,037; раствор микроэлементов Арнона 2 мл. Состав микроэлементов , мг/л: НзВСм 2,86; 4Н.0 1,81;ZriSCM -7Н20 0.222. CuS045H20 0,079.

Дл  опыта клетки отдел ют от среды выращивани  центрифугированием (3000 об/мин 5 мин), отмывают один раз дистиллированной водой, суспендируют в минима- лизированной по ионному составу контрольной среде, состава, М/л: NaCI КС Tris - буфер Ю 3 М (рН 9); помещают на 10-20 ч в темноту при температуре (+1)-(-4)°С. Перед началом измерений по 10 мл клеток в контрольном растворе (плотностью Ю2 млн. клеток/мл) заливают в контрольную и опытную кюветы, которые термостатируют с помощью ультратермостата (V-3) при 25-30°С в течение 10-15 мин при непрерывном перемешивании. Опытную и контрольную кюветы закрывают крышками, оснащенными ионоселектив- ными электродами дл  Кг(тип ЭСЛ-91-07), №+(тип ЭСЛ-51-07), Н+(тип ЭСЛ-41-Г-05), сигналы от электродов по отношению к индифферентному электроду (тип ЭВЛ- 1МЗ) регистрируют на стандартных электрометрических усилител х (тип рН - 340) и записывают на ленте многоканального автоматического потенциометра (тип КСП-4).

Затем в опытную кювету внос т пробу (0,1 мл) тестируемой на токсичность жидкости (раствор определенных веществ, проба сточной воды и т.п.), а в контрольную кювету - такой же объем (0,1 мл) контрольного раствора, Через 10 мин опытную и контрольную кюветы освещают белым светом интенсивностью 1-5 104лк(осветитель типа ФОС-300) и в течение 10-15 мин регистрируют с помощью ионоселективных электродов скорость изменени  концентрации ионов К+, , H.

По предлагаемому способу клетки перед началом оценки токсичности подвергают шоку путем суспендировани  клеток в минимализированной по ионному составу контрольной среде; предварительного выдерживани  клеток на холоде и в темноте. Последующее освещение предварительно адаптированных к темноте и выдержанных на холоде клеток приводит к активации светозависимого метаболизма клеток и, как следствие, к изменению скоро- С1и транспорта ионов Н+, К+, Na+ между

клетками и наружной контрольной средой, что и регистрируетс  с помощью ионоселективных электродов.

Така  предобработка приводит к повышению чувствительности реакции объекта

на внешнее воздействие. Кроме того, при такой предобработке отпадает необходимость в использовании синхронной культуры клеток, котора   вл етс  трудоемкой и дорогосто щей.

Дл  оценки степени вли ни  различных

тестируемых проб жидкости на метаболизм клеток используют, например, отношение скорости изменени  концентрации исследуемых ионов в опытной и контрольной кюветах а первые 10-15 мин освещени ;

укрнтр. vftPt T- A vKf (%)-К

энтр

AVNa(% )

VNa

i КОНТр

vflT

vKPa4Tp

AVH(%)

-vHlonbiT

VH

контр

Сдвиг указанных параметров (A VK+, 0 AvNa+, AVH J в ту или иную сторону от 100% свидетельствует о нарушении светозависимого метаболизма клеток, что про вл етс  в изменении скорости транспорта ионов и, следовательно, характеризует степень 5 токсичности тестируемой жидкости.

Результаты измерений приведены в таблице.

Из сравнени  данных, представленных в таблице, следует, что некоторые из измер емых параметров  вл ютс  более

чувствительными к одним веществам, а некоторые - к другим. Это позвол ет идентифицировать химические вещества при их совместном действии на биологическую клетку, что особенно при анализе сточных вод конкретного промышленного предпри ти .

Использование предложенного способа обеспечивает сокращение времени получени  окончательного результата до 20-30 мин. что дает возможность оперативно оценивать токсичность исследуемой жидкости и, тем самым, контролировать качество вод на ранних стади х загр знени .

Благодар  измерению трех независи- мых параметров (Д VK+, AvN3+ , A VH , характеризующих реакцию клетки на присутствие в водной среде токсичных соединений , повышаютс  чувствительность и надежность получаемых оценок токсично- сти и расшир етс  круг токсикантов, присутствие которых можно зарегистрировать.

Claims (4)

1. Способ обнаружени  токсичности жидкости, заключающийс  во введении в контрольную и исследуемую среды тестобъекта с последующим измерением электрохимического отклика электродов, размещенных соответственно в контрольной и исследуемых средах, отличаю щий с   тэм, что, с целью повышени  экспрес- сности способа, тест-объект предварительно выдерживают на холоде и в темноте, затем помещают его в контрольную-и исследуемую среды, нагревают и измер ют электрохимические сигналы электродов, после чего провод т облучение тест-обьекта и по величине сдвигов электрохимических сигналов суд т о токсичности жидкости, причем в качестве тест-обьекта использована водоросль рода Chlorella.

2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что в качестве электродов использованы К., Н+ и Na+ селективные электроды.

3.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что клетки водоросли предварительно выдерживают в темноте при температуре + 1 - -4°С, после чего их перенос т в измерительные среды и нагревают до температуры 25-30°С в течение 10-15 мин.

4.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что облучение осуществл ют в течение 10-15 мин при освещенности (1-5)

104лк.