Альтернативный метод оценки качества питьевых вод при помощи биотестирования
Проведено биотестирование и цитогенетический анализ для оценки качества питьевых вод из разных источников на организменном и клеточном уровнях тест-объектов представителей разных систематических групп и трофических уровней: водный объект — гидра, дафния, рыба и лягушка, растительный объект — лук пос...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Актуальні проблеми транспортної медицини |
|---|---|
| Дата: | 2016 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України
2016
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/140030 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Альтернативный метод оценки качества питьевых вод при помощи биотестирования / М.Р. Верголяс // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2016. — № 4 (46). — С. 159-166. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-140030 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Верголяс, М.Р, 2018-06-21T17:09:33Z 2018-06-21T17:09:33Z 2016 Альтернативный метод оценки качества питьевых вод при помощи биотестирования / М.Р. Верголяс // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2016. — № 4 (46). — С. 159-166. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 1818-9385 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/140030 574.64: 57.083.37 Проведено биотестирование и цитогенетический анализ для оценки качества питьевых вод из разных источников на организменном и клеточном уровнях тест-объектов представителей разных систематических групп и трофических уровней: водный объект — гидра, дафния, рыба и лягушка, растительный объект — лук посевной, пшеница и семена огурцов. Критериями оценки были общая токсичность на организменном уровне, на клеточном уровне — анализ митотического индекса, микроядерный тест и лейкоцитарная формула крови, в частности количественная характеристика лимфоцитов. Методы исследования токсичности водных образцов позволили выявить влияние их на гидробионты и на растительные тест-объекты, также изменения клеточных структур растений и гематологических показателей рыб, лягушек, которых можно предложить для оценки качества питьевых вод. Показана актуальность и перспективность использования тест-объектов при оценке токсичности питьевых вод, а именно гематологических показателей тест-организмов. В периферической крови животных и человека при нормальных физиологических условиях организма состав и соотношение форменных элементов находятся в состоянии равновесия. Нарушение взаимоотношений между этими процессами, обусловленное реакцией организма на раздражение токсического характера, проявляется в изменении качественного и количественного состава клеток периферической крови. Проведено біотестування і цитогенетичний аналіз для оцінки якості питних вод з різних джерел на організмовому та клітинному рівнях тест-об’єктів представників різних систематичних груп і трофічних рівнів: водний об’єкт — гідра, дафнія, риба і жаба, рослинний об’єкт — цибуля посівна, пшениця і насіння огірків. Критеріями оцінки були загальна токсичність на організмовому рівні, на клітинному рівні — аналіз мітотичного індексу, мікроядерний тест і лейкоцитарна формула крові, зокрема кількісна характеристика лімфоцитів. Методи дослідження ток сичності водних зразків дозволили виявити вплив їх на гідробіонти і на рослинні тест-об’єкти, також зміни клітинних структур рослин і гематологічних показників риб, жаб, які можна запропонувати для оцінки якості питних вод. Показана актуальність і перспективність використання тест-об’єктів при оцінці токсичності питних вод, а саме гематологічних показників тест-організмів. У периферичної крові тварин і людини при нормальних фізіологічних умовах організму склад та співвідношення формених елементів знаходиться у стані рівноваги. Порушення взаємовідносин між цими процесами, обумовлене реакцією організму на подразнення токсичного характеру, проявляється в зміні якісного і кількісного складу клітин периферичної крові. Conducted bioassay and cytogenetic analysis to assess the quality of drinking water from various sources on the organismal and cellular levels test objects of different taxonomic groups and trophic levels: water body — hydra, daphnia, fish and frog, flora object — onions, wheat seeds and cucumbers. The criteria for evaluation were overall toxicity on organismal level, at the cellular level — analysis of mitotic index, micronucleus test and wbc blood, including quantitative characterization of lymphocyte. Methods of research of toxicity water samples revealed their influence on aquatic plant and test facilities, as changes in cell structures of plants and hematological indices of fish, frogs, which can be offered to assess the quality of drinking water. Shown relevance and potential use of test objects in the evaluation of toxicity drinking water, such as hematological parameters of the test organisms. In the peripheral blood of animals and humans under normal physiological conditions, body composition and value elements are formed in equilibrium. Violation of the relationship between these processes caused by reaction to the toxic nature of irritation, manifested in changes in qualitative and quantitative composition of peripheral blood cells. ru Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України Актуальні проблеми транспортної медицини Экспериментальные исследования Альтернативный метод оценки качества питьевых вод при помощи биотестирования Альтернативний метод оцінки якості питних вод за допомогою біотестування Аlternative methods to evaluate quality of drinking water using the bioassay Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Альтернативный метод оценки качества питьевых вод при помощи биотестирования |
| spellingShingle |
Альтернативный метод оценки качества питьевых вод при помощи биотестирования Верголяс, М.Р, Экспериментальные исследования |
| title_short |
Альтернативный метод оценки качества питьевых вод при помощи биотестирования |
| title_full |
Альтернативный метод оценки качества питьевых вод при помощи биотестирования |
| title_fullStr |
Альтернативный метод оценки качества питьевых вод при помощи биотестирования |
| title_full_unstemmed |
Альтернативный метод оценки качества питьевых вод при помощи биотестирования |
| title_sort |
альтернативный метод оценки качества питьевых вод при помощи биотестирования |
| author |
Верголяс, М.Р, |
| author_facet |
Верголяс, М.Р, |
| topic |
Экспериментальные исследования |
| topic_facet |
Экспериментальные исследования |
| publishDate |
2016 |
| language |
Russian |
| container_title |
Актуальні проблеми транспортної медицини |
| publisher |
Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Альтернативний метод оцінки якості питних вод за допомогою біотестування Аlternative methods to evaluate quality of drinking water using the bioassay |
| description |
Проведено биотестирование и цитогенетический анализ для оценки качества питьевых вод из разных источников на организменном и клеточном уровнях тест-объектов представителей разных систематических групп и трофических уровней: водный объект — гидра, дафния, рыба и лягушка, растительный объект — лук посевной, пшеница и семена огурцов. Критериями оценки были общая токсичность на организменном уровне, на клеточном уровне — анализ митотического индекса, микроядерный тест и лейкоцитарная формула крови, в частности количественная характеристика лимфоцитов. Методы исследования токсичности водных образцов позволили выявить влияние их на гидробионты и на растительные тест-объекты, также изменения клеточных структур растений и гематологических показателей рыб, лягушек, которых можно предложить для оценки качества питьевых вод. Показана актуальность и перспективность использования тест-объектов при оценке токсичности питьевых вод, а именно гематологических показателей тест-организмов. В периферической крови животных и человека при нормальных физиологических условиях организма состав и соотношение форменных элементов находятся в состоянии равновесия. Нарушение взаимоотношений между этими процессами, обусловленное реакцией организма на раздражение токсического характера, проявляется в изменении качественного и количественного состава клеток периферической крови.
Проведено біотестування і цитогенетичний аналіз для оцінки якості питних вод з різних джерел на організмовому та клітинному рівнях тест-об’єктів представників різних систематичних груп і трофічних рівнів: водний об’єкт — гідра, дафнія, риба і жаба, рослинний об’єкт — цибуля посівна, пшениця і насіння огірків. Критеріями оцінки були загальна токсичність на організмовому рівні, на клітинному рівні — аналіз мітотичного індексу, мікроядерний тест і лейкоцитарна формула крові, зокрема кількісна характеристика лімфоцитів. Методи дослідження ток сичності водних зразків дозволили виявити вплив їх на гідробіонти і на рослинні тест-об’єкти, також зміни клітинних структур рослин і гематологічних показників риб, жаб, які можна запропонувати для оцінки якості питних вод. Показана актуальність і перспективність використання тест-об’єктів при оцінці токсичності питних вод, а саме гематологічних показників тест-організмів. У периферичної крові тварин і людини при нормальних фізіологічних умовах організму склад та співвідношення формених елементів знаходиться у стані рівноваги. Порушення взаємовідносин між цими процесами, обумовлене реакцією організму на подразнення токсичного характеру, проявляється в зміні якісного і кількісного складу клітин периферичної крові.
Conducted bioassay and cytogenetic analysis to assess the quality of drinking water from various sources on the organismal and cellular levels test objects of different taxonomic groups and trophic levels: water body — hydra, daphnia, fish and frog, flora object — onions, wheat seeds and cucumbers. The criteria for evaluation were overall toxicity on organismal level, at the cellular level — analysis of mitotic index, micronucleus test and wbc blood, including quantitative characterization of lymphocyte. Methods of research of toxicity water samples revealed their influence on aquatic plant and test facilities, as changes in cell structures of plants and hematological indices of fish, frogs, which can be offered to assess the quality of drinking water. Shown relevance and potential use of test objects in the evaluation of toxicity drinking water, such as hematological parameters of the test organisms. In the peripheral blood of animals and humans under normal physiological conditions, body composition and value elements are formed in equilibrium. Violation of the relationship between these processes caused by reaction to the toxic nature of irritation, manifested in changes in qualitative and quantitative composition of peripheral blood cells.
|
| issn |
1818-9385 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/140030 |
| citation_txt |
Альтернативный метод оценки качества питьевых вод при помощи биотестирования / М.Р. Верголяс // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2016. — № 4 (46). — С. 159-166. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT vergolâsmr alʹternativnyimetodocenkikačestvapitʹevyhvodpripomoŝibiotestirovaniâ AT vergolâsmr alʹternativniimetodocínkiâkostípitnihvodzadopomogoûbíotestuvannâ AT vergolâsmr alternativemethodstoevaluatequalityofdrinkingwaterusingthebioassay |
| first_indexed |
2025-11-25T23:28:40Z |
| last_indexed |
2025-11-25T23:28:40Z |
| _version_ |
1850581355008622592 |
| fulltext |
159159159159159
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (46), 2016 г.
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4 (46), 2016
ЭкспериментальныеЭкспериментальныеЭкспериментальныеЭкспериментальныеЭкспериментальные
исследованияисследованияисследованияисследованияисследования The The The The The Experimental ResearExperimental ResearExperimental ResearExperimental ResearExperimental Researcheschescheschesches
При оценке качества воды в ми5
ровой практике, помимо обычного
химического анализа наиболее рас5
пространенных загрязнителей про5
водят суммарную токсикологическую
оценку воды, основанную на приме5
нении различных методов биотести5
рования.
Методические основы биотес5
тирования качества вод направлены
на оценку токсических веществ по5
ступающих в водную среду. Метод
биотестирования позволяет выявить
летальные и сублетальные концент5
рации потенциальных загрязняющих
УДК 574.64: 57.083.37
АЛЬАЛЬАЛЬАЛЬАЛЬТЕРНАТЕРНАТЕРНАТЕРНАТЕРНАТИВНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ КАТИВНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ КАТИВНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ КАТИВНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ КАТИВНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВЫХЧЕСТВА ПИТЬЕВЫХЧЕСТВА ПИТЬЕВЫХЧЕСТВА ПИТЬЕВЫХЧЕСТВА ПИТЬЕВЫХ
ВОД ПРИ ПОМОЩИ БИОТЕСТИРОВАНИЯВОД ПРИ ПОМОЩИ БИОТЕСТИРОВАНИЯВОД ПРИ ПОМОЩИ БИОТЕСТИРОВАНИЯВОД ПРИ ПОМОЩИ БИОТЕСТИРОВАНИЯВОД ПРИ ПОМОЩИ БИОТЕСТИРОВАНИЯ
Верголяс М.Р.Верголяс М.Р.Верголяс М.Р.Верголяс М.Р.Верголяс М.Р.
Институт коллоидной химии и химии воды им. А.В. Думанского НАН Украины,
Украина, 03680, г. Киев, бул. Акад. Вернадского, 42, e5mail:
vergolyas@meta.ua
Проведено биотестирование и цитогенетический анализ для оценки качества
питьевых вод из разных источников на организменном и клеточном уровнях тест5
объектов представителей разных систематических групп и трофических уровней:
водный объект — гидра, дафния, рыба и лягушка, растительный объект — лук по5
севной, пшеница и семена огурцов. Критериями оценки были общая токсичность
на организменном уровне, на клеточном уровне — анализ митотического индек5
са, микроядерный тест и лейкоцитарная формула крови, в частности количествен5
ная характеристика лимфоцитов. Методы исследования токсичности водных образ5
цов позволили выявить влияние их на гидробионты и на растительные тест5объек5
ты, также изменения клеточных структур растений и гематологических показате5
лей рыб, лягушек, которых можно предложить для оценки качества питьевых вод.
Показана актуальность и перспективность использования тест5объектов при оцен5
ке токсичности питьевых вод, а именно гематологических показателей тест5орга5
низмов. В периферической крови животных и человека при нормальных физиоло5
гических условиях организма состав и соотношение форменных элементов нахо5
дятся в состоянии равновесия. Нарушение взаимоотношений между этими процес5
сами, обусловленное реакцией организма на раздражение токсического характе5
ра, проявляется в изменении качественного и количественного состава клеток
периферической крови.
Ключевые слова: Ключевые слова: Ключевые слова: Ключевые слова: Ключевые слова: питьевая вода, тест5организм, биотестирование, перифери5
ческая кровь, цитотоксичность, генотоксичность.
веществ в воде, а также на клеточ5
ном и субклеточном уровнях для жи5
вых организмов в лабораторных ус5
ловиях. Биомониторинг природных и
питьевых вод — это актуальная зада5
ча на современном этапе развития
общества, которая проводится науч5
ными коллективами во многих стра5
нах мира. Химические анализы при
определении качества питьевой
воды не всегда могут выявить всего
набора элементов, присутствующих
в водном растворе, оценить их вза5
имодействие и трансформацию в
среде и организме. Эти методы
160160160160160
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (46), 2016 г.
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4 (46), 2016
дают оценку превышения отдельных
компонентов к их лимитирующим
показателям ПДК (предельно5допус5
тимая концентрация) для водных
объектов, в основном подвергаю5
щихся воздействию стоков [1].
Биотестирование 5 это биологи5
ческий контроль, который предпола5
гает целенаправленное использова5
ние стандартных тест5организмов и
методов для определения степени
токсичности водной среды, основан5
ный на измерении тест5реакции
организма, его отдельной функции
или системы [2].
Для объективного и комплекс5
ного контроля за все увеличиваю5
щимся числом ксенобиотиков, заг5
рязняющих водную среду, большин5
ство из которых не нормируются су5
ществующими стандартами, однако
обладают способностью вызывать
разнообразные токсические, цито5
токсические, генотоксические или
мутагенные эффекты крайне важно
использование тест5организмов и их
клеточных биомаркеров [3].
Цель работыЦель работыЦель работыЦель работыЦель работы — определение и
обоснование наиболее оптимальных
подходов по технической простоте и
универсальности к изучению каче5
ства питьевых вод на организменном
и клеточном уровнях.
Для получения комплексной
оценки токсического воздействия
корректно изучать как на организ5
менном, так и клеточном уровнях. В
частности, на уровне организма
можно анализировать реакции пред5
ставителей разных систематических
групп и трофических уровней, на
уровне клетки — структурные изме5
нения ядер и функциональные со5
стояние системы крови организма
(гено5 и цитотоксичность).
Для анализа влияния токсичес5
ких веществ в водных образцах на
организм и его клетки был отобран
следующий набор биотестов: расте5
ния — лук (Al l ium cepa), пшеница
(Triticum), огурец (Cucumis sativus);
беспозвоночные — гидра (Hydra
attenuate), дафния (Ceriodaphnia
aff inis); позвоночные животные —
рыбы (Danio rerio), шпорцевые ля5
гушки (Xenopus).
Набор клеточных критериев
включает в себя долю клеток с мик5
роядрами и аномальными ядрами
(регистрируют структурные наруше5
ния в наследственном аппарате
клетки) и количественные характери5
стики лейкоцитов в периферической
крови (отражают функциональные
изменения организма) [4].
В клетках корешка растений оп5
ределяли митотический индекс (из5
менения в доле делящихся клеток
как показатель цитотоксичности) и
количество клеток с двойными ядра5
ми и ядерными нарушениями (пока5
затели генотоксичности) [5, 6].
Гематологические показатели
живых организмов являются индика5
тором не только физиологического
состояния организма, но и одним из
основных критериев выявления заг5
рязнения питьевых вод [4,7].
Материалы и методыМатериалы и методыМатериалы и методыМатериалы и методыМатериалы и методы
исследованияисследованияисследованияисследованияисследования
В работе использовали водные
образцы питьевых вод — артезианс5
кой, водопроводной и фасованной
воды. Для оценки влияния токсично5
сти водных образцов на водные
тест5организмы использовали по 40
экземпляров каждой особи (гидры
(Hydra attenuate), дафнии
(Ceriodaphnia affinis), рыбы (Danio
rer io), шпорцевые лягушки
(Xenopus)), культивированных в ла5
бораторных условиях. Тест5организ5
мы были разделены на 4 группы по
10 особей. Каждую группу помещали
в определенную емкость: №1 —
контрольная вода, №2 — артезианс5
кая вода, №3 — водопроводная вода
и №4 — фасованная вода. Для оцен5
161161161161161
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (46), 2016 г.
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4 (46), 2016
ки генотоксичности водных образ5
цов, после экспозиции через 96 ча5
сов, у каждой рыбы из хвостовой
вены брали кровь. От каждой лягуш5
ки брали кровь из задней лапки.
Приготовление и анализ цитологи5
ческих препаратов из периферичес5
кой крови рыб и лягушек проводили
по стандартной методике [4, 8]. Для
проведения биотестирования с ис5
пользованием растительных тест5
объектов, также брали по 40 экзем5
пляров каждого объекта (лук посев5
ной, семена пшеницы и огурцов),
разделяли их на 4 группы по 10 эк5
земпляров. Семена проращивали в
чашках Петри в исследуемых образ5
цах воды, а посевной лук — в про5
бирках. Анализ и приготовление ци5
тологических препаратов из пророс5
ших корешков проводили по стан5
дартной методике [5, 6]. Конт5
рольную воду приготавливали в ла5
бораторных условиях согласно реко5
мендациям ДСТУ 4174: 2003, кото5
рая соответствовала по требованиям
ГСанПиН 2.2.45171510 [9]. Статисти5
ческую обработку проводили стан5
дартными методами; токсический
эффект считается действительным
при статистически достоверной раз5
нице с контролем [10].
РезульРезульРезульРезульРезультаты и их обсуждениетаты и их обсуждениетаты и их обсуждениетаты и их обсуждениетаты и их обсуждение
В результате исследовании
проведено биотестирование и цито5
логический анализ исследуемых
проб питьевых вод — артезианской,
водопроводной и фасованной воды.
Влияния вод на тест5организмы, ото5
бражено в таблице 1. Указаны дан5
ные общей токсичности (выживае5
мости) гидробионтов.
В образцах с исследуемой водо5
проводной и фасованной водами на5
блюдались гибель тест5организмов.
Выживаемость гидр — в образцах
вод №3 составляло 20 % и №4 — 50
%. Организмы дафнии в образце №3
выжили — 30 %, а в образцах №4 —
50 %, соответственно. Рыбы — в ис5
следуемой воде №3 выжили — 70 %,
№4 — 80 % в сравнении с контро5
лем. Во всех образцах вод 100 %
выжили только тест5организмы ля5
гушки, но общее физиологическое
состояние у них ухудшилось в иссле5
дуемых водопроводной и фасован5
ной водах.
Цито5генотоксическая оценка
различных типов
вод (артезианс5
кая, водопровод5
ная, фасованная)
на клетках кореш5
ков растительных
тест5объектов по5
казаны в таблице
2 .
В результате
в образцах питье5
вых вод — водо5
проводной и фа5
сованной, в клет5
ках корешков рас5
тительных тест5
объектах обнару5
жены микроядра
и двойные ядра
от 3,67 до 6,67
Таблица 1
Влияние исследуемых вод на тест-организмы, экспозиция 96 часов
Тест-
организмы,
выживаемость,
n = 10
№1
Контрольная
вода, %
№2
Артезианская
вода, %
№3
Водопроводная
вода, %
№4
Фасованная
вода, %
Гидра 100 100 20* 50*
Дафния 100 100 30* 50*
Рыба 100 100 70 80
Лягушка 100 100 100 100
Примечание: * p < 0,05 по сравнению с контрольной группой
Таблица 2
Цитогенетическая оценка исследуемых вод на растительных тест-объектах
Тест-
объекты,
n = 10
Контрольная
вода, %
Артезианская
вода, %
Водопроводная
вода, %
Фасованная
вода, %
Показатели МИ мЯ,
2N,‰
МИ мЯ,
2N,‰
МИ мЯ, 2N,‰ МИ мЯ,
2N,‰
Лук 128 0 126 0,33 90* 6,67* 102 3,99*
Пшеница 118 0 118 0,33 86* 6,33* 94* 3,67*
сем.
Огурцов
120
0
124 0 92 6,33* 98* 3,99*
Примечание: * p < 0,05 по сравнению с контрольной группой, МИ — количества
митотического индекса, мЯ — клетки с микроядрами; 2N — клетки с двойными ядрами.
162162162162162
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (46), 2016 г.
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4 (46), 2016
‰, а в артезианской воде — отмече5
но незначительное количество кле5
ток с аномальным ядром 0,33‰ в
сравнении с контролем. Наблюда5
лись также угнетение по количеству
митотических индексов в водопро5
водной и фасованной воде, от 86 до
98 по сравнению с контрольной во5
дой.
Изменения клеточных структур
растений, в частности лука (Allium
cepa), предполагают генотоксичес5
кие и мутагенные последствия для
высших животных, в том числе и че5
ловека [5, 6, 11].
Генотоксическая оценка питье5
вых вод (артезианская, водопровод5
ная и фасованная) проводилась на
клетках периферической крови гид5
робионтов (рыб и лягушек). Эритро5
циты крови рыб и лягушек в момент
воздействия токсических веществ,
которые претерпевали морфологи5
ческие изменения, были выявлены с
помощью микроскопии при общем
увеличении х1000. На каждом препа5
рате просматривали 3000 клеток. Ге5
нотоксическое влияния образцов
вод, на эритроцитах периферичес5
кой крови рыб Danio rerio и шпорце5
вых лягушек Xenopus, отображено в
таблице 3. Подсчет количества обра5
зованных микроядер и двойных ядер
в эритроцитах выражены в промил5
лях — ‰.
Из полученных данных видно,
что результаты артезианской воды
были близки к контрольной воде, вы5
явлено незначительное количество
двойных ядер, всего лишь — 0,33‰.
В образцах фасованной и водопро5
водной вод количества микроядер и
двойных ядер достигли от 1,33 до 4
‰ по сравнению с контролем.
Образование микроядер, фраг5
ментация хромосом часто возникают
в процессе развития онкозаболева5
ния, при вирусной инфекции, бакте5
риальном заражении, а также при
воздействии на клетки ионизирую5
щего облучения и различных мутаге5
нов. Стойкая корреляционная связь
количества поврежденных аберрант5
ных метафаз с метаболической акти5
вацией выявлена между показателя5
ми определяемой культуры лимфо5
цитов периферической крови чело5
века и на луке [6, 12].
По микроядерному тесту и по
количественной характеристике
лимфоцитов рыб и лягушек реагиру5
ют сходным образом с млекопитаю5
щими, в том числе и человеком. По5
этому рыб рекомендуют использо5
вать для скрининга потенциально
опасных для человека веществ, вы5
зывающих урод5
ства и раковые за5
болевания, а так5
же генотоксичес5
ких веществ, по5
падающих в пить5
евую воду. Это
подтверждают ко5
эффициенты кор5
реляции между
показателями на
рыбах и в культуре
лимфоцитов пери5
ферической крови
человека. Полу5
ченные значения
к о э ф ф и ц и е н т о в
Таблица 3
Цитогенетическая оценка исследуемых вод на клетках крови рыб и лягушек
Образцы
исследованных вод
Контрольная
вода
Артезиан-
ская вода
Водопровод-
ная вода
Фасованная
вода
Показатели аномалии ядер эритроцитов
мЯ ‰ 0 0 3,63* 1,67* эритроциты
рыб 2N ‰ 0 0,33 4* 3*
мЯ ‰ 0 0 3,33* 1,33* эритроциты
лягушек 2N ‰ 0 0 3,66* 2,33*
Количественные показатели лимфоцитов
лимфоциты
рыб
% 86,7 84,9 68,4* 80,8
лимфоциты
лягушек
% 78,4 78,8 60,2* 75,2
Примечание: * p < 0,05 по сравнению с контрольной группой, мЯ — клетки с микроядрами; 2N
— клетки с двойными ядрами.
163163163163163
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (46), 2016 г.
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4 (46), 2016
линейной корреляции свидетель5
ствуют о взаимосвязи почти всех по5
казателей, определяемых на рыбах,
и количества поврежденных абер5
рантных метафаз с метаболической
активацией [12].
Воздействия токсикантов на
организм сопровождаются с изме5
нениями количественного состава
нейтрофилов. В эксперименте отме5
чено уменьшение количества лимфо5
цитов в образцах воды водопровод5
ной и фасованной — от 3,2 до 18,3
% в сравнении с контрольной водой.
Такие данные могут указывать на
развитие воспалительной реакции в
организме подопытных животных
последствии действия токсических
веществ в воде.
Лейкоциты играют очень важ5
ную роль в защите организма от ток5
сических воздействий, бактериаль5
ных и грибковых инфекций. Рост ко5
личества нейтрофилов в крови 5 это
ответ организма на воздействия ток5
сикантов, бактериальных и многих
других инфекций. Возникновение
лимфопении (уменьшение количе5
ство лимфоцитов) характерно для
начальной стадии инфекционно5ток5
сического процесса и связано с их
миграцией из сосудов в ткани к оча5
гам воспаления [12, 13].
Универсальность клеточной
организации рыб открывает широкие
возможности для токсикологических
исследований с последующей экст5
раполяцией полученных результатов
на клетки и организм человека [14,
15]. В нашей работе для характери5
стики структурных и количественных
изменений важнейших компонентов
клеточного ядра (хромосом и генов),
являющихся носителями генетичес5
кой информации, использовали ци5
тогенетический метод 5 микроядер5
ный тест [4, 15]. До настоящего вре5
мени вопрос о том, играет ли фор5
мирование микроядер особую роль
в канцерогенезе, остается откры5
тым. В любом случае микроядра ука5
зывают на геномную нестабильность
[16].
При определении качества пи5
тьевых вод методами биотестирова5
ния возникает ряд важных вопросов
относительно экстраполяции полу5
ченных результатов на организм че5
ловека, как, например, являются ли
данные о токсичности водных проб,
полученные с помощью животных и
растительных тест5организмов, сиг5
налом опасности и для человека. Пе5
речисленные выше работы дают
возможность правильности перено5
са результатов, полученных на уров5
не клетки, на более высокие уровни
организации.
Наиболее приемлемыми для эк5
страполяции на организм человека
являются методы, оценивающие му5
тагенность, гено5 и цитотоксич5
ность, т.е. (суб)клеточные эффекты.
Этот вывод обосновывается резуль5
татами нескольких международных
программ (Gene5Tox, Internat ional
Program on Chemical Safety–IPCS),
выполненных в 905х годах. [16, 17].
Подобного исследования рода
необходимы, так как в окружающей
среде общее количество химических
соединений увеличиваются каждым
годом. Они имеют ряд преимуществ
перед физико5химическим анали5
зом, при помощи которого зачастую
не удается обнаружить неустойчи5
вые соединения или количественно
определить ультранизкие концентра5
ции экотоксикантов. Биотестирова5
ние же дает возможность быстрого
получения интегральной оценки ток5
сичности [17].
Перечисленные методы удов5
летворяют современным требовани5
ям, предъявляемым к исследовани5
ям качества водных образцов. Они
определяют их биологические свой5
ства на (суб)клеточном уровне, реги5
стрируют изменения в наследствен5
164164164164164
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (46), 2016 г.
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4 (46), 2016
ном аппарате, объективно характе5
ризуют отдаленные последствия их
воздействия.
В ы в о д ыВ ы в о д ыВ ы в о д ыВ ы в о д ыВ ы в о д ы
В образцах питьевых вод водо5
проводной и фасованной наблюда5
лось гибель тест5организмов от 20
до 80 %. В результате микроядерно5
го теста проведенного на клетках ко5
решков растительных тест5объектах
и на эритроцитах крови рыб и лягу5
шек, исследуемые образцы вод (фа5
сованная и водопроводная) прояви5
ли генотоксический эффект, количе5
ства микроядер и двойных ядер до5
стоверно (p < 0,05) увеличились от
3,37 до 6,67 ‰, соответственно, по
сравнению с контрольной водой, а
данные артезианской воды соответ5
ствовали с данными контрольной.
При цитологическом анализе
исследуемых образцов вод лимфо5
циты периферической крови тест5
организмов рыб и лягушек реагиро5
вали почти одинаково. Отмечено
уменьшение численности лимфоци5
тов в образцах водопроводной и фа5
сованной воды. Также в этих водах
наблюдались достоверное (p < 0,05)
угнетение митотического индекса в
растительных тест5объектах.
Реакция тест5организмов на
раздражение токсических веществ в
питьевых водах привели к гибели
гидробионтов (на организменном
уровне). На клеточном уровне отме5
чено: образование микроядер и
двойных ядер в эритроцитах, кореш5
ках растений; угнетение митотичес5
кого индекса; изменение количе5
ственного состава лимфоцитов пе5
риферической крови. В результате
проведенного эксперимента можно
дать положительную оценку только
артезианской воде. Остальные об5
разцы вод, особенно водопровод5
ная, не пригодны для употребления.
Рекомендуется пересмотреть их
технологию водоподготовки.
ЛитератураЛитератураЛитератураЛитератураЛитература
1. М. Р. Верголяс М. В.В. Гончарук. Оцен5
ка контроля качества воды с помощью
тест5организмов и их клеток // Химия
и технология воды т.38, №1 2016
2. Верголяс М.Р., Трахтенберг И.М.,
Дмитруха Н.Н., Гончарук В.В. Оценка
токсического влияния воды из разных
источников на тест5организмы // Фак5
тори експериментальної еволюції
організмів, Збірник наукових праць. м.
Київ, 2016г., — Т.19, С. 975102.
3. M. Vergolyas. Сytogenetic evaluation of
the drinking water toxicity // «EUREKA:
Life Sciences», 2016. — №1. — 47554р.
4. ДСТУ 7387: 2013 ДСТУ 7387: 2013.
Якість води. Метод визначення цито5
та генотоксичності води і водних роз5
чинів на клітинах крові прісноводної
риби Даніо реріо (Brachydanio rerio
Hamilton5Buchanan). — Введ. 2013
5. Верголяс М. Р., Луценко Т. В., Гончарук
В. В. // Цитология и генетика. — 2013.
— № 1. — С. 44549.
6. Fiskesjо G. // Hereditas. — 1985. —
102. — P.995112.
7. Трахтенберг И.М. Методы изучения
хронического действия химических и
биологических загрязнителей / Трах5
тенберг И.М. Тимофиевская Л.А., Квят5
ковская И.Я.// Рига, Зинатис, 1987.
172 с.
8. Балаховский И.С. Руководство по кли5
нической лабораторной диагностике /
Под ред. В.В. Меньшикова. –М.: Ме5
дицина, 1982, 235 с.
9. Державні санітарні норми та правила
“Гігієнічні вимоги до води питної, при5
значеної для споживання людиною”
(ДСанПіН 2.2.45171510).
10. Антомонов М.Ю. Математическая об5
работка и анализ медико5биологичес5
ких данных. — К.: ФМД, 2006.5 558 с.
11. Arkhipchuk V.V., Goncharuk V.V. //
Journal of Water Chemistry and
Technology. — 2001. — 23, № 5. — С.
5315544.
12. Goncharuk V.V., Vergolyas M.R., Boltina
I.V. // J. Water Chem. and Technol. —
2013. — № 5. — P. 4265435.
13. Верголяс М. Р. Кровь как интегральная
система организма // ScienceRise. —
2016. — Т. 2. — №. 1 (19). — С. 7511.
165165165165165
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (46), 2016 г.
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4 (46), 2016
14. Пат. 201000606 України, МПК G 01 №
33/18 / В.В. Гончарук, І.В. Болтіна, М.Р.
Верголяс. Опубл. 25.03.2011.
Бюл.№6.
15. Пат. 95717 Україна, МПК G 01 № 33/
18. / В.В. Гончарук, M. P. Верголяс, І.
В. Болтіна. Опубл. 25.08.2011, Бюл. №
16.
16. Inoue A., Yokomori K., Tanabe H. et al. /
/ Int. J. Cancer. — 1997. — P. 10705
1077.
17. Vergolyas M.R. Assessment of
ecotoxicological quality of drinking water
to the test organisms // Sciences of
Europe. — 2016. — №8 (8). — Р. 458.
ReferencesReferencesReferencesReferencesReferences
1. M.R. Vergolyas, M. V. Goncharuk.
Evaluation of water quality control using
test organisms and their cel ls //
Chemistry and technology of water T.38,
№1 2016
2. Vergolyas M.R., Trakhtenberg I .M.,
Dmitru kha N.N ., Goncharuk V.V.
Evaluation of the toxic effect of water from
various sources on the test organisms /
/ Factory eksperimentalnoї evolyutsії
organіzmіv, Zbіrnik Naukova Pratzen. m
Kiev, 2016, 5.. T.19, pp 975102.
3. M. Vergolyas. Sytogenetic evaluation of
the drinking water toxicity // «EUREKA:
Life Sciences», 2016. 5 №1. 5 47554r.
4. State Standard 7387: 2013 DSTU 7387:
2013 Yakіst Vod. viznachennya Method
cytokine that genotoksichnostі i Vod
aquat ic rozchinіv on k l і t inah krovі
pr іsnovodnoї Ribby Danіo rer іo
(Brachydanio rerio Hamilton5Buchanan).
5 Enter. 2013
5. Vergolyas M .R., Lutsenko T.V.,
Goncharuk V.V. // Cytology and Genetics.
5 2013. 5 № 1. 5 S. 44549.
6. Fiskesjo G. // Hereditas. 5 1985. 5 102.
5 P.995112.
7. Trachtenberg IM Methods of study of
chronic effects of chemical and
biological contaminants / Trachtenberg
IM Timofievskaya LA Kvyatkovskaya I.YA
.// Riga, Zinatis, 1987. 172 p.
8. IS Balakhovsky Guidelines for clinical
laboratory diagnost ics / Ed. VV
Menshikov. 5M .: Medicine, 1982, 235 p.
9. Derzhavnі sanіtarnі normalization rules
that "Gіgієnіchnі vimogi to Vod pitnoї,
priznachenoї for spozhivannya Lyudin"
(DSanPіN 2.2.45171510).
10. MY Antomonov The mathematical
processing and analysis of medical and
biological data. 5 K .: FMD, 2006.5 558
p.
11. Arkhipchuk V.V., Goncharuk V.V. //
Journal of Water Chemistry and
Technology. 5 2001 5 23, number 5. 5 S.
5315544.
12. Goncharuk V.V., Vergolyas M.R., Boltina
I.V. // J. Water Chem. and Technol. 5
2013. 5 № 5. 5 P. 4265435.
13. Vergolyas MR Blood as an integrated
system of the body // ScienceRise. 5
2016. 5 T. 2. 5 number. 1 (19). 5 S. 7511.
14. Pat. 201000606 Ukraine, IPC G 01
number 33/18 / VV Goncharuk, І .V.
Bolt іna, MR V ergolyas. Publ.
25.03.2011. Byul.№6.
15. Pat. UKRAINE 95717, IPC G 01 number
33/18. / VV Goncharuk, M. P. Vergolyas,
I. B. Boltіna. Publ. 25.08.2011, Bull.
Number 16.
16. Inoue A., Yokomori K., Tanabe H. et al. /
/ Int. J. Cancer. 5 1997. 5 P. 107051077.
17. Vergolyas M.R. Assessment of
ecotoxicological quality of drinking water
to the test organisms // Sciences of
Europe. 5 2016. 5 №8 (8). 5 P. 458.
Р е з ю м еР е з ю м еР е з ю м еР е з ю м еР е з ю м е
АЛЬТЕРНАТИВНИЙ МЕТОД ОЦІНКИ
ЯКОСТІ ПИТНИХ ВОД ЗА
ДОПОМОГОЮ БІОТЕСТУВАННЯ
Верголяс М.Р.
Проведено біотестування і ци5
тогенетичний аналіз для оцінки
якості питних вод з різних джерел на
організмовому та клітинному рівнях
тест5об’єктів представників різних
систематичних груп і трофічних
рівнів: водний об’єкт — гідра, даф5
нія, риба і жаба, рослинний об’єкт —
цибуля посівна, пшениця і насіння
огірків. Критеріями оцінки були за5
гальна токсичність на організмовому
рівні, на клітинному рівні — аналіз
мітотичного індексу, мікроядерний
тест і лейкоцитарна формула крові,
зокрема кількісна характеристика
лімфоцитів. Методи дослідження ток5
166166166166166
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (46), 2016 г.
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE # 4 (46), 2016
сичності водних зразків дозволили
виявити вплив їх на гідробіонти і на
рослинні тест5об’єкти, також зміни
клітинних структур рослин і гемато5
логічних показників риб, жаб, які
можна запропонувати для оцінки
якості питних вод. Показана акту5
альність і перспективність викорис5
тання тест5об’єктів при оцінці ток5
сичності питних вод, а саме гемато5
логічних показників тест5організмів.
У периферичної крові тварин і люди5
ни при нормальних фізіологічних
умовах організму склад та співвідно5
шення формених елементів знахо5
диться у стані рівноваги. Порушення
взаємовідносин між цими процеса5
ми, обумовлене реакцією організму
на подразнення токсичного характе5
ру, проявляється в зміні якісного і
кількісного складу клітин периферич5
ної крові.
Ключові слова: Ключові слова: Ключові слова: Ключові слова: Ключові слова: питна вода, тест5
організм, біотестування, перифе5
рична кров, цитотоксичність, гено5
токсичность.
SummarySummarySummarySummarySummary
ALTERNATIVE METHODS TO
EVALUATE QUALITY OF DRINKING
WATER USING THE BIOASSAY
Vergolyas M.R.
Conducted bioassay and
cytogenetic analysis to assess the
quality of drinking water from various
sources on the organismal and cellular
levels test objects of di f ferent
taxonomic groups and trophic levels:
water body — hydra, daphnia, fish and
frog, f lora object — onions, wheat
seeds and cucumbers. The criteria for
evaluat ion were overal l toxici ty on
organismal level, at the cellular level —
analysis of mitotic index, micronucleus
test and wbc blood, including
quant i tat ive character izat ion of
lymphocyte. Methods of research of
toxicity water samples revealed their
influence on aquatic plant and test
facilities, as changes in cell structures
of plants and hematological indices of
fish, frogs, which can be offered to
assess the quality of drinking water.
Shown relevance and potential use of
test objects in the evaluation of toxicity
drinking water, such as hematological
parameters of the test organisms. In
the peripheral blood of animals and
humans under normal physiological
condit ions, body composit ion and
value elements are formed in
equilibrium.
Violat ion of the relat ionship
between these processes caused by
react ion to the toxic nature of
irr itation, manifested in changes in
qual i tat ive and quant i tat ive
composition of peripheral blood cells.
KeywordsKeywordsKeywordsKeywordsKeywords: drinking water test
organism, biological testing, peripheral
blood, cytotoxicity, genotoxicity.
Впервые поступила в редакцию 26.11.2016 г.
Рекомендована к печати на заседании
редакционной коллегии после рецензирования
|