ВИЗНАЧЕННЯ ГОСТРОЇ ТОКСИЧНОСТІ ЕКСТРАКТУ ТОКСИНІВ ЦІАНОБАКТЕРІЙ ПІД ЧАС ЇХНЬОГО МАСОВОГО РОЗВИТКУ В ОДЕСЬКИЙ ЗАТОЦІ ПІСЛЯ ПІДРИВУ ГРЕБЛІ КАХОВСЬКОЇ ГЕС
The results of determining the acute lethal toxicity of cyanobacterial toxins, which developed massively in the coastal waters of the Odessa Bay after the destruction of the Kakhovka Reservoir dam, using the bioassay method are presented. As a result of this disaster, in July 2023, a phase of coasta...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Marine Ecological Journal
2026
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://mej.od.ua/index.php/mej/article/view/729 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Marine Ecological Journal |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Marine Ecological Journal| _version_ | 1867207276805226496 |
|---|---|
| author | Кошелев, О.В. Дятлов, С.Є. |
| author_facet | Кошелев, О.В. Дятлов, С.Є. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "О.В. Кошелев",
"institution": "ДУ «Інститут морської біології Національної академії наук України»"
},
{
"author": "С.Є. Дятлов",
"institution": "ДУ «Інститут морської біології Національної академії наук України»"
}
] |
| author_sort | Кошелев, О.В. |
| baseUrl_str | https://mej.od.ua/index.php/mej/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-06-05T15:04:13Z |
| description | The results of determining the acute lethal toxicity of cyanobacterial toxins, which developed massively in the coastal waters of the Odessa Bay after the destruction of the Kakhovka Reservoir dam, using the bioassay method are presented. As a result of this disaster, in July 2023, a phase of coastal phytoplankton ‘blooming’ involving cyanobacteria (Microcystis aeruginosa, Planktothrix agardhii, Microcystis flos-aquae) was observed in the Odessa Bay. In accordance with the standardized bioassay methodology, the acute lethal toxicity of cyanobacterial extract was determined using the planktonic crustacean Ceriodaphnia affinis Lilljeborg as a test organism. The test object culture was used, previously adapted to water mineralisation conditions of 5 g/dm3, which corresponded to the current standards and requirements for toxicological research. In accordance with the recommended procedure, toxins and secondary metabolites were extracted by freezing and thawing the phytoplankton sample, with a known number and biomass, three times. The total biomass of cyanobacteria in the sample was 15023.1 mg∙l-1 (15.02 g/dm3), which was taken as 100% when preparing a series of dilutions for further toxicological experiments. It was established that cyanobacterial cell extract in terms of colonies or trichomes (30.4 million/dm3) and total biomass (15.02 g/dm3) contained toxins that caused acute lethal toxicity to the test object. The threshold of acute lethal toxicity of the aqueous extract of cyanobacterial biomass was determined at 5.72±0.48 g/dm3. The toxic effect zone was within the biomass range of 6.10–10.50 g/dm3. The absolute lethal concentration was determined to be 11.60 g/dm3 due to the influence of cyanobacterial biomass. This indicates that the ‘blooming’ of seawater in the Odessa Bay in July 2023 was caused by toxicogenic strains of cyanobacteria. |
| doi_str_mv | 10.47143/1684-1557/2026.1.4 |
| first_indexed | 2026-06-06T01:00:22Z |
| format | Article |
| fulltext |
43
МОРСЬКИЙ
ЕКОЛОГІЧНИЙ
ЖУРНАЛ
© Кошелев О.В., Дятлов С.Є., 2026
УДК 574.64(504.064)
DOI 10.47143/1684-1557/2026.1.4
ВИЗНАЧЕННЯ ГОСТРОЇ ТОКСИЧНОСТІ ЕКСТРАКТУ ТОКСИНІВ
ЦІАНОБАКТЕРІЙ ПІД ЧАС ЇХНЬОГО МАСОВОГО РОЗВИТКУ В ОДЕСЬКИЙ
ЗАТОЦІ ПІСЛЯ ПІДРИВУ ГРЕБЛІ КАХОВСЬКОЇ ГЕС
Кошелев О.В. – к.б.н., с.н.с.
ДУ «Інститут морської біології Національної академії наук України»
koshelev2006@ukr.net
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8937-2323
Дятлов С.Є. – к.б.н., доц., пров.н.с.
ДУ «Інститут морської біології Національної академії наук України» sergey.dyatlov@gmail.com
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8956-8759
Представлені результати визначення методом біотестування гострої летальної токсичності екстракту токси-
нів ціанобактерій, які масово розвивались у прибережній акваторії Одеської затоки після руйнування греблі
Каховського водосховища. Внаслідок цієї катастрофи в липні 2023 року в Одеській затоці спостерігалась фаза
«цвітіння» прибережного фітопланктону за участю ціанобактерій (Microcystis aeruginosa, Planktothrix agardhii,
Microcystis flos-aquae). Відповідно до стандартизованої методики біотестування було проведено визначення
гострої летальної токсичності екстракту ціанобактерій з використанням як тест-об’єкта планктонних ракоподіб-
них Ceriodaphnia affinis Lilljeborg. Була використана культура тест-об’єкта, попередньо адаптована до умов міне-
ралізації води 5‰, що відповідало чинним нормативам та вимогам проведення токсикологічного дослідження.
У відповідності до рекомендованої процедури проводили екстракцію токсинів та вторинних метаболітів шляхом
трикратної заморозки та відтаювання проби фітопланктону з відомою чисельністю та біомасою. Сумарна біо-
маса ціанобактерій у пробі становила 15023,1 мг∙л-1 (15,02 г/дм3), це значення було прийнято за 100% під час
приготування серії розведень для подальшого токсикологічного експерименту. Встановлено, що екстракт клітин
ціанобактерій у кількості колоній або тріхом (30,4 млн/дм3) та сумарній біомасі (15,02 г/дм3) містив токсини,
які чинили гостру летальну токсичність стосовно тест-об’єкта. Поріг гострої летальної токсичності водного
екстракту біомаси ціанобактерій визначено на рівні 5,72±0,48 г/дм3. Зона токсичної дії була в межах показників
біомаси 6,1–10,5 г/дм3. Абсолютна летальна концентрація зумовлена впливом біомаси ціанобактерій на рівні
11,6 г/дм3. Це свідчить, що «цвітіння» морської води Одеської затоки в липні 2023 р. було спричинене токсико-
генними штамами ціанобактерій.
Ключові слова: біотестування, гостра токсичність, ціанобактерії, Одеська затока, підрив греблі Каховської ГЕС.
Вступ
У ніч проти 6 червня 2023 року російськими
окупаційними військами була підірвана гребля
Каховської ГЕС, що викликало залповий витік
колосального об’єму води (14,4 км3), який становив
72% від усього об’єму Каховського водосховища
(Тучковенко та Степаненко 2023). Вже 17 червня
забруднена річкова вода дійшла до гирла р. Дунай
та в північно-західній частині Чорного моря займала
площу понад 7300 км2. В Одеській затоці утвори-
лась стійка водна маса із забрудненої суміші вод
Дніпровсько-Бузького лиману та річкової води, що
значно підвищило її трофність. Внаслідок суттє-
вого опріснення морських вод разом із виносом із
Дніпровсько-Бузького лиману великої кількості біо-
генних речовин у прибережній акваторії м. Одеса
почалось «цвітіння» води, викликане масовим
розвитком фітопланктону, зокрема ціанобактерій
(Vyshnevskyi et al. 2023).
Надлишковий розвиток планктонного фітоце-
нозу з домінуванням ціанобактерій зазвичай супрово-
джується накопиченням у воді різноманітних біоло-
гічно активних речовин, таких як токсини та вторинні
метаболіти. Це призводить до деградації водних біо-
ценозів, популяцій та навіть цілих екосистем, а нако-
пичення токсичних метаболітів у воді та харчових
44 ISSN 1684-1557 Морський екологічний журнал, № 1. 2026
Кошелев О.В., Дятлов С.Є.
морепродуктах несе загрозу і для здоров’я людини
(Apeldoorn et al. 2007; Новосєльська 2013).
Встановлено, що потенційно токсичні види ціа-
нобактерій можуть одночасно включати як токси-
когенні, так і нетоксикогенні штами (Voloshko,
Plyushch and Titova 2008). Ця обставина потребувала
детального уточнення щодо токсикогенності штамів
ціанобактерій, які масово розвивались в Одеський
затоці після підриву греблі Каховської ГЕС.
Наявність у планктонному фітоценозі видів,
відомих як «токсичні» або «потенційно токсичні»,
ще не доводить факт утворення ними токсинів
у кількості, здатній чинити токсичну дію для гідро-
біонтів. У зв’язку з цим використання методології
біотестування, що спрямована на виявлення інте-
гральної токсичності води або водних екстрактів
певної біомаси ціанобактерій без ідентифікації кон-
кретних альготоксинів, є натепер найбільш прийнят-
ною (Wilson, Sarnelle and Tillmanns 2006).
Найбільш придатними для оцінки впливу токси-
нів ціанобактерій на формування токсикологічної
якості води є методи біотестування з використанням
планктонних ракоподібних переважно роду Daphnia
та Ceriodaphnia (Alva-Marti´nez, Sarma and Nandini
2007; Olvera-Ramírez, Centeno-Ramos and Martínez-
Jerónimo 2010). Ці тест-об’єкти чутливі до токси-
нів різної хімічної природи, апробовані в багатьох
країнах, забезпечені відповідними метрологічними
характеристиками та уніфіковані у вигляді націо-
нальних та міжнародних стандартів, що дозволяє
отримувати достовірні результати.
Мета дослідження – визначити методом біотес-
тування гостру летальну токсичність екстракту біо-
маси ціанобактерій Одеської затоки у разі їхнього
інтенсивного «цвітіння» внаслідок руйнування гре-
блі Каховської ГЕС.
Матеріал і методи досліджень
В основі проведення експерименту була застосо-
вана стандартизована методика визначення гострої
летальної токсичності з використанням планктон-
них ракоподібних Ceriodaphnia affinis Lilljeborg,
1901 (Cladocera, Crustacea) (ДСТУ 4173-2003 2004).
Проби фітопланктону об’ємом 1 дм3 були відіб-
рані 17 липня 2023 року в акваторії пляжу «Дельфін»
біля траверсу № 12. Одну пробу одразу зафіксували
4% розчином формаліну для подальшого визначення
видового складу та показників розвитку (чисель-
ності та біомаси) фітопланктону. Друга проба була
заморожена в морозильній камері і використана для
екстракції токсинів та вторинних метаболітів ціано-
бактерій.
Підготовча робота включала екстракцію токси-
нів із подальшою фільтрацією. Пробу фітопланктону
об’ємом 1 дм3 трикратно заморожували та стільки
ж разів відтаювали. Ця процедура рекомендована
для нехімічної екстракції токсинів ціанобактерій
(Greenstein, Zamyadi and Wert 2021). В результаті
була отримана рідина з рівномірним гомогенізова-
ним вмістом із зруйнованих клітин ціанобактерій,
із різким «фенольним» запахом та сизим забарвлен-
ням. Вода з екстрагованими токсинами була профіль-
трована через мембранний фільтр з діаметром пор
1,2 мкм, який затримував крупні завислі речовини.
Фільтрат являв собою дрібнодисперсну суспен-
зію водорозчинних фракцій внутрішньоклітинних
токсинів та вторинних метаболітів. З отриманого
фільтрату провели серію розведень контрольною
водою (мінералізація 5‰). Експозиція біотесту-
вання становила 48 год. Було прийнято, що кожна
серія розведення відповідала певній біомасі водо-
ростей. Результатом дослідження було отримання
токсикометричних показників певної біомаси ціано-
бактерій стосовно тест-об’єктів. Слід також зазна-
чити, що значення мінералізації води для контролю
відповідало встановленим нормативам та вимогам
проведення токсикологічного досліду.
Отримані результати опрацьовували статис-
тично за загальноприйнятими методами, розрахунок
токсикометричних показників виконано за допомо-
гою пробіт-аналізу (ДСТУ 4173-2003 2004).
Результати та обговорення
Одним із негативних наслідків «Каховської ката-
строфи» для морської екосистеми Одеської затоки
було широкомасштабне явище «цвітіння» морської
води, спричинене масовим розвитком планктонних
водоростей на тлі умов підвищеної температури води
та зниженої солоності (Мінічева та ін. 2023). Причому
після надходження прісної води до Одеської затоки
в планктоні спочатку спостерігався інтенсивний
розвиток діатомових водоростей. Так, чисельність
Skeletonema costatum (Greville) Cleve, 1873 збільши-
лася у 80 разів, а чисельність Cylindrotheca closterium
(Ehrenberg) Reimann & JCLewin 1964 – у 50 разів. За
два тижні почалась друга фаза «цвітіння» у прибе-
режному фітопланктоні вже за участю ціанопрока-
ріот, наприклад, чисельність Aphanizomenon flosaquae
Ralfs ex Bornet & Flahault зросла в 2000 разів
(Minicheva et al. 2025).
Саме у середині липня в акваторії Одесь-
кої затоки спостерігали «цвітіння» морської води
з переважаючим розвитком ціанобактерій. Най-
більші скупчення плям «цвітіння» спостерігались
за штильової погоди у прибережній зоні одеських
пляжів (рис. 1).
Під час відбору проб температура води стано-
вила 24,2oС, мінералізація – 5,4‰, концентрація роз-
чинного у воді кисню – 5,8 мг/дм3.
У пробах фітопланктону району відбору проб
відзначена наявність ціанобактерій, кількісні показ-
ники розвитку яких наведено у таблиці 1.
45Морський екологічний журнал, № 1. 2026 ISSN 1684-1557
Визначення гострої токсичності екстракту токсинів ціанобактерій...
Сумарна біомаса фітопланктону у пробі ста-
новила 15023,1 мг∙л-1 (15,02 г/дм3), це значення
було прийнято за 100% під час приготування
серії розведень для подальшого токсикологічного
експерименту.
За біомасою переважали колонії Microcystis
aeruginosa (Kützing) Kützing, внесок інших видів
у загальну біомасу був на рівні незначних домішок.
Слід зазначити, що інших планктонних видів водо-
ростей у пробі не відзначено. Очікувано, що можли-
вий негативний вплив на тест-об’єкти під час біо-
тестування ймовірніше будуть проявляти токсини
та вторинні метаболіти саме ціанобактерій.
Визначення гострої летальної токсичності вод-
ного екстракту ціанобактерій проводили з вико-
ристанням як критерію токсичності показників
смертності тест-організмів стосовно контролю
у перерахунку до відповідної біомаси ціанобакте-
рій. Застосування з метою фізичного лізису циклу
заморожування-відтавання суспензії біомаси ціано-
бактерій спричиняє руйнування клітин та вивіль-
нення внутрішньоклітинних токсинів на рівні 80%
(Greenstein, Zamyadi and Wert 2021). Такий спосіб
екстракції не викликає деградації токсинів і при
цьому не використовуються хімічні екстрагенти
(метанол, сульфат міді тощо), здатні модифікувати
токсичний вплив на тест-об’єкти.
Протягом експозиції виявлено абсолютно
летальний діапазон (серія розведень, що відповідала
показникам біомаси ціанобактерій 15,02– 10,01 г/дм3),
в якому загибель тест-об’єктів спостерігалась протя-
гом 48 год. (рис. 2).
«Цвітіння» води, спричинене інтенсивним роз-
витком ціанобактерій у липні 2023 року в Одеській
затоці у кількості колоній або тріхом (30,4 млн/дм3)
та сумарній біомасі (15,02 г/дм3), містило токсини,
що здатні чинити гостру летальну токсичність.
Навіть розведення первинного екстракту контроль-
ною водою, що відповідала показнику біомаси
10,01 г/дм3, жодним чином не вплинуло на змен-
Рис. 1. «Цвітіння» води в акваторії пляжу «Дельфін» біля траверсу № 12 (17 липня 2023 року)
Таблиця 1
Видовий склад та кількісні характеристики фітопланктону Одеської затоки в районі пляжу «Дельфін»
(визначення к.б.н., с.н.с. О.П. Гаркуші)
Вид ціанобактерій Чисельність,
106·л- 1
Біомаса,
мг∙л-1
% від загальної
біомаси
Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing 17,100 (колоній) 15000,000 99,85
Aphanizomenon flosaquae Ralfs ex Bornet & Flahault 7,980 (тріхом) 12,680 0,08
Dolichospermum flosaquae (Brébisson ex Bornet &
Flahault) P.Wacklin, L.Hoffmann & J.Komárek 5,320 (тріхом) 10,437 0,07
46 ISSN 1684-1557 Морський екологічний журнал, № 1. 2026
шення токсичності, цей показник був також абсо-
лютно летальним за 48-годинну експозицію. Не
летальними були значення біомаси ціанобактерій
у діапазоні 5,00–3,75 г/дм3, за яких показники смерт-
ності не перевищували 50-відсотковий бар’єр.
У паралельному експерименті тестувалась
фільтрована морська вода, позбавлена ціано-
бактерій. Результати проведеного експерименту
показали, що без екстракції клітин ціанобактерій
та незважаючи на значне антропогенне забруд-
нення, проба морської води виявилась нетоксич-
ною. Токсичність морської води під час дослі-
джень зумовлена відмиранням певної біомаси
водоростей та виходом внутрішньоклітинних
токсинів у водне середовище.
Проведене біотестування дозволило отримати
токсикометричні показники (табл. 2) дії токсинів
та вторинних метаболітів ціанобактерій Одеської
затоки стосовно C. affinis.
Отриманий базовий показник токсичності
(медіанна летальна концентрація) виявив, що гостра
токсичність встановлена у разі показника біомаси
ціанобактерій 8,3±0,12 г/дм3. Зона токсичної дії була
в межах показників біомаси 6,10–10,5 г/дм3. Абсо-
лютна летальна концентрація зумовлена впливом
біомаси ціанобактерій на рівні 11,6 г/дм3.
Фільтрат зруйнованої лізисом біомаси ціано-
бактерій у кратності розведення на рівні 55,2%
виявився гостротоксичним (під час біотестування
загибель тест-об’єктів становила 50%). Для того
щоб проба морської води з Одеської затоки втра-
тила свої токсичні властивості, її необхідно розба-
вити більш ніж у 2 рази чистою водою без токсинів
ціанобактерій.
Поступове підвищення солоності морської
води Одеської затоки до сезонних значень призво-
дило до поступового відмирання тріхом та колоній
ціанобактерій, що супроводжувалось відповід-
ним вивільненням токсинів та вторинних мета-
болітів. Повільний гідроліз та фотохімічне руй-
нування розчинних у морській воді вторинних
метаболітів та токсинів ціанобактерій приводив
до їхньої поступової деградації. Однак цей про-
цес був розтягнутий у часі та безпосередньо в морі
не спостерігалась масова загибель гідробіонтів,
як на першому етапі потрапляння до акваторії
Одеської затоки забрудненої прісної води
(Мінічева та ін. 2023).
Рис. 2. Показники смертності (48 год.) тест-об’єктів у перерахунку до відповідної біомаси ціанобактерій
Таблиця 2
Токсикометричні показники біомаси ціанобактерій (г/дм3) Одеської затоки
під час масового розвитку після підриву дамби Каховської ГЕС
LC50 (M±m) 95% довірчий інтервал LC50 LC10 LC16 – LC84 Кратність розведення, %
8,30±0,12 8,05–8,55 5,48 6,10–10,50 55,2
Кошелев О.В., Дятлов С.Є.
47Морський екологічний журнал, № 1. 2026 ISSN 1684-1557
Накопичення токсинів ціанобактерій внаслідок
їхнього інтенсивного розвитку в Одеській затоці
можна розглядати як додатковий чинник негатив-
ного впливу на морську екосистему безпрецедент-
ного акту екоциду – підриву греблі Каховської ГЕС.
Висновки
1. Одним із наслідків підриву греблі Кахов-
ської ГЕС був масовий розвиток фітопланктону
в Одеській затоці, причому «цвітіння» морської
води було викликане токсикогенними штамами ціа-
нобактерій.
2. Методом біотестування з використанням
як тест-об’єкта Ceriodaphnia affinis встановлено,
що екстракт клітин ціанобактерій (Microcystis
aeruginosa, Planktothrix agardhii, Microcystis flos-
aquae) у кількості колоній або тріхом 30,4 млн/дм3
та сумарній біомасі 15,02 г/дм3 містила токсини, що
здатні чинити гостру летальну токсичність.
3. За умов руйнування клітин та вивільнення
токсинів та вторинних метаболітів у водорозчинну
фазу медіанна летальна концентрація екстракту біо-
маси ціанобактерій визначена на рівні 8,3±0,12 г/дм3.
Зона токсичної дії була в межах показників біомаси
6,10–10,50 г/дм3. Абсолютна летальна концентрація
зумовлена впливом біомаси ціанобактерій на рівні
11,6 г/дм3.
Подяка. Автори висловлюють щиру подяку
старшому науковому співробітнику відділу біологіч-
них основ екологічного менеджменту ДУ «Інститут
морської біології НАН України» к.б.н. О.П. Гаркуші
за визначення видового складу, чисельності та біо-
маси фітопланктону.
Список використаних джерел
1. ДСТУ 4173-2003. Якість води. Визначання
гострої летальної токсичності на Daphnia magna
Straus та Ceriodaphnia affinis Lilljeborg (Cladocera,
Crustacea) (ISO 6341:1996, MOD). Київ : Держстан-
дарт України, 2004. 17 с.
2. Мінічева Г.Г., Бондаренко О.С., Богатова Ю.І.
та ін. Реакція морської екосистеми на наслідки руй-
нування греблі Каховського водосховища. Морський
екологічний журнал. 2023. Т. ХVIІ. № 1–2. С. 52–68.
https://doi.org/10.47143/1684-1557/2023.1-2.6.
3. Новосєльська Л.П. Вплив біологічно актив-
них сполук синьо-зелених водоростей на гідробіонти
та теплокровні організми. Екологічні науки. 2013.
Т. 1(3). С. 38–41.
4. Тучковенко Ю., Степаненко С. Вплив руй-
нування греблі Каховської ГЕС на екологічний
стан Одеського району Чорного моря. Проблеми
водопостачання, водовідведення та гідравліки.
2023. № 44. С. 71–80. https://doi.org/10.32347/2524-
0021.2023.44.71-80.
5. Alva-Marti´nez A.F., Sarma S.S.S., Nandini S.
Effect of mixed diets (Cyanobacteria and green
algae) on the population growth of the cladocerans
Ceriodaphnia dubia and Moina macrocopa.
Aquatic Ecology. 2007. Vol. 41. P. 579–585.
https://doi.org/10.1007/s10452-007-9115-1.
6. Apeldoorn M.E., van Egmond H.P., Speijers G.J.A.,
Bakker G.J.I. Toxins in Cyanobacteria.
Molecular Nutrition & Food Research. 2007.
Vol. 51. Р. 7–60. https://doi.org/10.1002/mnfr.200600185.
7. Greenstein K.E., Zamyadi A., Wert E.C.
Comparative assessment of physical and chemical
cyanobacteria cell lysis methods for total microcystin-LR
analysis. Toxins. 2021. Vol. 13(9). P. 596.
https://doi.org/10.3390/toxins13090596.
8. Minicheva G.G., Garkusha O.P., Kalashnik
K.S., Marinets G.V., Sokolov Y.V. Response of the Black
Sea planktonic and benthic algae to the consequences
of the Kakhovka reservoir dam on the Dnipro River
(Ukraine) destruction. International Journal of Algae.
2025. Vol. 27(2). Р. 157–176. https://doi.org/10.1615/
InterJAlgae.v27.i2.50.
9. Olvera-Ramírez R., Centeno-Ramos C.,
Martínez-Jerónimo F. Toxic effects of Pseudanabaena
tenuis (Cyanobacteria) on the Cladocerans Daphnia
magna and Ceriodaphnia dubia. Hidrobiológica. 2010.
Vol. 20. № 3. Р. 203–212.
10. Voloshko L.N., Plyushch A.V., Tytova,
N.N. Toxins of cyanobacteria (Cyanophyta)].
International Journal of Algae. 2008.
Vol. 10(1). P. 14–33. https://doi.org/10.1615/
InterJAlgae.v10.i1.20.
11. Vyshnevskyi V., Shevchuk S., Komorin V.,
Oleynik Y., Gleick P. The destruction of the Kakhovka
dam and its consequences. Water International. 2023.
Vol. 48(2). Р. 1–17. https://doi.org/10.1080/02508060.2
023.2247679.
12. Wilson A., Sarnelle O., Tillmanns
A. Effects of cyanobacterial toxicity and morphology
on the population growth of freshwater zooplankton:
Meta-analyses of laboratory experiments. Limnology
and Oceanography. 2006. Vol. 51. Р. 1915–1924. DOI:
10.4319/lo.2006.51.4.1915.
References
1. DSTU 4173:2003. Yakist vody. Vyznachennia
khronichnoi toksychnosti khimichnykh rechovyn ta vody na
Daphnia magna Straus ta Ceriodaphnia affinis Lilljeborg
(Cladosera, Crustacea) [Water quality. Determination
of chronic toxicity of chemicals and water on Daphnia
magna Straus and Ceriodaphnia affinis Lilljeborg
(Cladosera, Crustacea)]. (ISO 6341:1996, MOD). [Valid
from 2003-06-10]. Derzhspozhyvstandart Ukrainy – State
consumer standard of Ukraine, 23 p. [in Ukrainian].
2. Minicheva, G.G., Bondarenko, O.S., Bogatova, Yu.I.,
Bolshakov, V.M., Bushuev, S.G., Garkusha, O.P. et al.
(2023). Reaktsiya mors’koyi ekosystemy na naslidky
ruynuvannya hrebli Kakhovs’koho vodoskhovyshcha
[The reaction of the marine ecosystem to the consequences
Визначення гострої токсичності екстракту токсинів ціанобактерій...
48 ISSN 1684-1557 Морський екологічний журнал, № 1. 2026
of the destruction of the dam of the Kakhovsky Reservoir].
Mors’kyy ekolohichnyy zhurnal – Marine Ecological Journal,
17(1–2), 52–68 [in Ukrainian].
3. Novosyelska, L.P. (2013). Vpliv biologichno aktivnih
spoluk sino-zelenih vodorostej na gidrobionti ta teplokrovni
organizmi [The influx of biologically active bluish-green algae
onto hydrobionts and warm-blooded organisms]. Ekologichni
nauki – Environmental Sciences, 1(3), 38–41 [in Ukrainian].
4. Tuchkovenko, Yu., & Stepanenko, S. (2023).
Vplyv ruinuvannia hrebli Kakhovskoi HES na
ekolohichnyi stan Odeskoho raionu Chornoho moria
[The influx of the ruined rowing of the Kakhovskaya HES
to the ecological camp of Odessky district of the Black
Sea]. Problemy vodopostachannia, vodovidvedennia
ta hidravliky – Problems of water supply, drainage
and hydraulics, 44, 71–80 [in Ukrainian].
5. Alva-Marti´nez, A.F., Sarma, S.S.S., & Nandini, S.
(2007). Effect of mixed diets (Cyanobacteria and green algae)
on the population growth of the cladocerans Ceriodaphnia
dubia and Moina macrocopa. Aquatic Ecology, 41, 579–585.
6. Apeldoorn, M.E., van Egmond, H.P., Speijers,
G.J.A., & Bakker, G.J.I. (2007). Toxins in Cyanobacteria.
Molecular Nutrition & Food Research, 51, 7–60.
7. Greenstein, K.E., Zamyadi, A., & Wert, E.C.
(2021). Comparative assessment of physical and chemical
cyanobacteria cell lysis methods for total microcystin-LR
analysis. Toxins, 13(9), 596.
8. Minicheva, G.G., Garkusha, O.P., Kalashnik, K.S.,
Marinets, G.V., & Sokolov, Y.V. (2025). Response
of the Black Sea planktonic and benthic algae to
the consequences of the Kakhovka reservoir dam on
the Dnipro River (Ukraine) destruction. International
Journal of Algae, 27(2), 157–176.
9. Olvera-Ramírez, R., Centeno-Ramos, C.,
& Martínez-Jerónimo, F. (2010). Toxic effects
of Pseudanabaena tenuis (Cyanobacteria) on
the Cladocerans Daphnia magna and Ceriodaphnia dubia.
Hidrobiológica, 20, 203–212.
10. Voloshko, L.N., Plyushch, A.V., & Tytova, N.N.
(2008). Toxins of cyanobacteria (Cyanophyta)].
International Journal of Algae, 10(1), 14–33.
11. Vyshnevskyi, V., Shevchuk, S., Komorin, V.,
Oleynik, Y., & Gleick, P. (2023). The destruction
of the Kakhovka dam and its consequences. Water
International, 48(2), 1–17.
12. Wilson, A., Sarnelle, O., & Tillmanns, A. (2006).
Effects of cyanobacterial toxicity and morphology
on the population growth of freshwater zooplankton:
Meta-analyses of laboratory experiments. Limnology
and Oceanography, 51, 1915–1924.
DETERMINATION OF THE ACUTE TOXICITY OF CYANOBACTERIAL TOXINS EXTRACT
DURING THEIR MASS DEVELOPMENT IN THE ODESA BAY AFTER THE DETONATION
THE DAM OF THE KAKHOVKA HYDROELECTRIC POWER PLANT
Koshelev O.V., PhD, Senior Researcher
Institute of Marine Biology of the National Academy of Sciences of Ukraine, koshelev2006@ukr.net
Dyatlov S.Ye., PhD, Leading researcher
Institute of Marine Biology of the NAS of Ukraine, sergey.dyatlov@gmail.com
The results of determining the acute lethal toxicity of cyanobacterial toxins, which developed massively in
the coastal waters of the Odessa Bay after the destruction of the Kakhovka Reservoir dam, using the bioassay method are
presented. As a result of this disaster, in July 2023, a phase of coastal phytoplankton ‘blooming’ involving cyanobacteria
(Microcystis aeruginosa, Planktothrix agardhii, Microcystis flos-aquae) was observed in the Odessa Bay. In accordance
with the standardized bioassay methodology, the acute lethal toxicity of cyanobacterial extract was determined using
the planktonic crustacean Ceriodaphnia affinis Lilljeborg as a test organism. The test object culture was used, previously
adapted to water mineralisation conditions of 5 g/dm3, which corresponded to the current standards and requirements
for toxicological research. In accordance with the recommended procedure, toxins and secondary metabolites were
extracted by freezing and thawing the phytoplankton sample, with a known number and biomass, three times. The total
biomass of cyanobacteria in the sample was 15023.1 mg∙l-1 (15.02 g/dm3), which was taken as 100% when preparing
a series of dilutions for further toxicological experiments. It was established that cyanobacterial cell extract in terms
of colonies or trichomes (30.4 million/dm3) and total biomass (15.02 g/dm3) contained toxins that caused acute lethal
toxicity to the test object. The threshold of acute lethal toxicity of the aqueous extract of cyanobacterial biomass was
determined at 5.72±0.48 g/dm3. The toxic effect zone was within the biomass range of 6.10–10.50 g/dm3. The absolute
lethal concentration was determined to be 11.60 g/dm3 due to the influence of cyanobacterial biomass. This indicates that
the ‘blooming’ of seawater in the Odessa Bay in July 2023 was caused by toxicogenic strains of cyanobacteria.
Key words: bioassay, acute toxicity, cyanobacteria, Odessa Bay, destruction of the Kakhovka Hydroelectric Power Plant dam.
Дата першого надходження статті до видання: 20.03.2026
Дата прийняття статті до друку після рецензування: 24.04.2026
Дата публікації (оприлюднення) статті: 27.05.2026
Стаття поширюється на умовах
ліцензії відкритого доступу (CC BY 4.0)
Кошелев О.В., Дятлов С.Є.
|
| id | oai:ojs2.mej.od.ua:article-729 |
| institution | Marine Ecological Journal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-06-06T01:00:22Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Marine Ecological Journal |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | mejodua/6c/87c6c5572a8dc91076dcb6f5d03b516c.pdf |
| spelling | oai:ojs2.mej.od.ua:article-7292026-06-05T15:04:13Z DETERMINATION OF THE ACUTE TOXICITY OF CYANOBACTERIAL TOXINS EXTRACT DURING THEIR MASS DEVELOPMENT IN THE ODESA BAY AFTER THE DETONATION THE DAM OF THE KAKHOVKA HYDROELECTRIC POWER PLANT ВИЗНАЧЕННЯ ГОСТРОЇ ТОКСИЧНОСТІ ЕКСТРАКТУ ТОКСИНІВ ЦІАНОБАКТЕРІЙ ПІД ЧАС ЇХНЬОГО МАСОВОГО РОЗВИТКУ В ОДЕСЬКИЙ ЗАТОЦІ ПІСЛЯ ПІДРИВУ ГРЕБЛІ КАХОВСЬКОЇ ГЕС Кошелев, О.В. Дятлов, С.Є. біотестування, гостра токсичність, ціанобактерії, Одеська затока, підрив греблі Каховської ГЕС bioassay, acute toxicity, cyanobacteria, Odessa Bay, destruction of the Kakhovka Hydroelectric Power Plant dam The results of determining the acute lethal toxicity of cyanobacterial toxins, which developed massively in the coastal waters of the Odessa Bay after the destruction of the Kakhovka Reservoir dam, using the bioassay method are presented. As a result of this disaster, in July 2023, a phase of coastal phytoplankton ‘blooming’ involving cyanobacteria (Microcystis aeruginosa, Planktothrix agardhii, Microcystis flos-aquae) was observed in the Odessa Bay. In accordance with the standardized bioassay methodology, the acute lethal toxicity of cyanobacterial extract was determined using the planktonic crustacean Ceriodaphnia affinis Lilljeborg as a test organism. The test object culture was used, previously adapted to water mineralisation conditions of 5 g/dm3, which corresponded to the current standards and requirements for toxicological research. In accordance with the recommended procedure, toxins and secondary metabolites were extracted by freezing and thawing the phytoplankton sample, with a known number and biomass, three times. The total biomass of cyanobacteria in the sample was 15023.1 mg∙l-1 (15.02 g/dm3), which was taken as 100% when preparing a series of dilutions for further toxicological experiments. It was established that cyanobacterial cell extract in terms of colonies or trichomes (30.4 million/dm3) and total biomass (15.02 g/dm3) contained toxins that caused acute lethal toxicity to the test object. The threshold of acute lethal toxicity of the aqueous extract of cyanobacterial biomass was determined at 5.72±0.48 g/dm3. The toxic effect zone was within the biomass range of 6.10–10.50 g/dm3. The absolute lethal concentration was determined to be 11.60 g/dm3 due to the influence of cyanobacterial biomass. This indicates that the ‘blooming’ of seawater in the Odessa Bay in July 2023 was caused by toxicogenic strains of cyanobacteria. Представлені результати визначення методом біотестування гострої летальної токсичності екстракту токсинів ціанобактерій, які масово розвивались у прибережній акваторії Одеської затоки після руйнування греблі Каховського водосховища. Внаслідок цієї катастрофи в липні 2023 року в Одеській затоці спостерігалась фаза «цвітіння» прибережного фітопланктону за участю ціанобактерій (Microcystis aeruginosa, Planktothrix agardhii, Microcystis flos-aquae). Відповідно до стандартизованої методики біотестування було проведено визначення гострої летальної токсичності екстракту ціанобактерій з використанням як тест-об’єкта планктонних ракоподібних Ceriodaphnia affinis Lilljeborg. Була використана культура тест-об’єкта, попередньо адаптована до умов мінералізації води 5‰, що відповідало чинним нормативам та вимогам проведення токсикологічного дослідження. У відповідності до рекомендованої процедури проводили екстракцію токсинів та вторинних метаболітів шляхом трикратної заморозки та відтаювання проби фітопланктону з відомою чисельністю та біомасою. Сумарна біомаса ціанобактерій у пробі становила 15023,1 мг∙л-1 (15,02 г/дм3), це значення було прийнято за 100% під час приготування серії розведень для подальшого токсикологічного експерименту. Встановлено, що екстракт клітин ціанобактерій у кількості колоній або тріхом (30,4 млн/дм3) та сумарній біомасі (15,02 г/дм3) містив токсини, які чинили гостру летальну токсичність стосовно тест-об’єкта. Поріг гострої летальної токсичності водного екстракту біомаси ціанобактерій визначено на рівні 5,72±0,48 г/дм3. Зона токсичної дії була в межах показників біомаси 6,1–10,5 г/дм3. Абсолютна летальна концентрація зумовлена впливом біомаси ціанобактерій на рівні 11,6 г/дм3. Це свідчить, що «цвітіння» морської води Одеської затоки в липні 2023 р. було спричинене токсикогенними штамами ціанобактерій. Marine Ecological Journal Морський екологічний журнал 2026-05-27 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://mej.od.ua/index.php/mej/article/view/729 10.47143/1684-1557/2026.1.4 Marine Ecological Journal ; No. 1 (2026): Marine ecological journal; 43-48 Морський екологічний журнал; № 1 (2026): Морський екологічний журнал; 43-48 10.47143/1684-1557/2026.1 uk https://mej.od.ua/index.php/mej/article/view/729/726 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | біотестування гостра токсичність ціанобактерії Одеська затока підрив греблі Каховської ГЕС Кошелев, О.В. Дятлов, С.Є. ВИЗНАЧЕННЯ ГОСТРОЇ ТОКСИЧНОСТІ ЕКСТРАКТУ ТОКСИНІВ ЦІАНОБАКТЕРІЙ ПІД ЧАС ЇХНЬОГО МАСОВОГО РОЗВИТКУ В ОДЕСЬКИЙ ЗАТОЦІ ПІСЛЯ ПІДРИВУ ГРЕБЛІ КАХОВСЬКОЇ ГЕС |
| title | ВИЗНАЧЕННЯ ГОСТРОЇ ТОКСИЧНОСТІ ЕКСТРАКТУ ТОКСИНІВ ЦІАНОБАКТЕРІЙ ПІД ЧАС ЇХНЬОГО МАСОВОГО РОЗВИТКУ В ОДЕСЬКИЙ ЗАТОЦІ ПІСЛЯ ПІДРИВУ ГРЕБЛІ КАХОВСЬКОЇ ГЕС |
| title_alt | DETERMINATION OF THE ACUTE TOXICITY OF CYANOBACTERIAL TOXINS EXTRACT DURING THEIR MASS DEVELOPMENT IN THE ODESA BAY AFTER THE DETONATION THE DAM OF THE KAKHOVKA HYDROELECTRIC POWER PLANT |
| title_full | ВИЗНАЧЕННЯ ГОСТРОЇ ТОКСИЧНОСТІ ЕКСТРАКТУ ТОКСИНІВ ЦІАНОБАКТЕРІЙ ПІД ЧАС ЇХНЬОГО МАСОВОГО РОЗВИТКУ В ОДЕСЬКИЙ ЗАТОЦІ ПІСЛЯ ПІДРИВУ ГРЕБЛІ КАХОВСЬКОЇ ГЕС |
| title_fullStr | ВИЗНАЧЕННЯ ГОСТРОЇ ТОКСИЧНОСТІ ЕКСТРАКТУ ТОКСИНІВ ЦІАНОБАКТЕРІЙ ПІД ЧАС ЇХНЬОГО МАСОВОГО РОЗВИТКУ В ОДЕСЬКИЙ ЗАТОЦІ ПІСЛЯ ПІДРИВУ ГРЕБЛІ КАХОВСЬКОЇ ГЕС |
| title_full_unstemmed | ВИЗНАЧЕННЯ ГОСТРОЇ ТОКСИЧНОСТІ ЕКСТРАКТУ ТОКСИНІВ ЦІАНОБАКТЕРІЙ ПІД ЧАС ЇХНЬОГО МАСОВОГО РОЗВИТКУ В ОДЕСЬКИЙ ЗАТОЦІ ПІСЛЯ ПІДРИВУ ГРЕБЛІ КАХОВСЬКОЇ ГЕС |
| title_short | ВИЗНАЧЕННЯ ГОСТРОЇ ТОКСИЧНОСТІ ЕКСТРАКТУ ТОКСИНІВ ЦІАНОБАКТЕРІЙ ПІД ЧАС ЇХНЬОГО МАСОВОГО РОЗВИТКУ В ОДЕСЬКИЙ ЗАТОЦІ ПІСЛЯ ПІДРИВУ ГРЕБЛІ КАХОВСЬКОЇ ГЕС |
| title_sort | визначення гострої токсичності екстракту токсинів ціанобактерій під час їхнього масового розвитку в одеський затоці після підриву греблі каховської гес |
| topic | біотестування гостра токсичність ціанобактерії Одеська затока підрив греблі Каховської ГЕС |
| topic_facet | біотестування гостра токсичність ціанобактерії Одеська затока підрив греблі Каховської ГЕС bioassay acute toxicity cyanobacteria Odessa Bay destruction of the Kakhovka Hydroelectric Power Plant dam |
| url | https://mej.od.ua/index.php/mej/article/view/729 |
| work_keys_str_mv | AT košelevov determinationoftheacutetoxicityofcyanobacterialtoxinsextractduringtheirmassdevelopmentintheodesabayafterthedetonationthedamofthekakhovkahydroelectricpowerplant AT dâtlovsê determinationoftheacutetoxicityofcyanobacterialtoxinsextractduringtheirmassdevelopmentintheodesabayafterthedetonationthedamofthekakhovkahydroelectricpowerplant AT košelevov viznačennâgostroítoksičnostíekstraktutoksinívcíanobakteríjpídčasíhnʹogomasovogorozvitkuvodesʹkijzatocípíslâpídrivugreblíkahovsʹkoíges AT dâtlovsê viznačennâgostroítoksičnostíekstraktutoksinívcíanobakteríjpídčasíhnʹogomasovogorozvitkuvodesʹkijzatocípíslâpídrivugreblíkahovsʹkoíges |