Регистрация / Вход
Прислать материал

Использование искусственной среды ADaM в токсикологических исследованиях на примере Ceriodaphnia affinis Lilljeborg

Сведения об участнике
ФИО
Мерзеликин Александр Юрьевич
ФИО (на английском языке)
Merzelikin Aleksandr
Название организации
Кафедра гидробиологии биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова
Тезисы
Название
Использование искусственной среды ADaM в токсикологических исследованиях на примере Ceriodaphnia affinis Lilljeborg
Название (на английском языке)
Using ADaM medium in toxicological investigations on the example of Ceriodaphnia affinis Lilljeborg
Соавторы (ФИО, организация, город, страна)
Гершкович Дарья Михайловна, кафедра гидробиологии биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова, Москва, Российская Федерация
Соавторы (на английском языке)
Darya Gershkovich
Содержание

Одним из методов определения токсичности, который получил широкое распространение, является метод биотестирования. В связи с популярностью биотестирования ключевое значение приобретает стандартизация методов исследования токсичности проб воды, водных вытяжек, а также новых ксенобиотиков для гидробионтов.

Сходимость и воспроизводимость результатов во многом зависят от условий культивирования тест-объектов и проведения экспериментов. Проблема водоподготовки играет большую роль при проведении биотестирования. Используются культивационные среды для гидробионтов, получаемые путём подготовки природной воды, а также среды на основе дистиллированной воды с добавлением минеральных солей. В разные сезоны года в природной воде могут происходить изменения состава, что может сказаться на воспроизводимости результатов, в то время как состав искусственной среды практически одинаков.

В связи с актуальностью проблемы внедрения искусственных сред в методики биотестирования целью нашей работы стало сравнение чувствительности рачков Ceriodaphnia affinis к бихромату калия в хроническом эксперименте с использованием биологизированной (подготовленной аквариумной) воды, которая была очищена трехступенчатой системой фильтрации и отстаивалась в аквариуме с высшей водной растительностью (Filenko, Isakova, Gershkovich, 2011), а также искусственной среды ADaM, созданной на основе дистиллированной воды с добавлением NaHCO3, CaCl2, SeO2 и синтетической морской соли (Klüttgen, 1994). Культура рачков была адаптирована к биологизированной воде в течение нескольких лет, к среде ADaM – до момента получения 3 поколения (более двух месяцев).

Эксперименты проводили в соответствии с методическим руководством по биотестированию воды РД-118-02-90. Для каждой из концентраций и контрольной выборки использовали по 4 ёмкости объёмом 50 мл, в каждый из которую помещали по 5 рачков. В качестве модельного токсиканта использовали бихромат калия (K2Cr2O7) в концентрациях 0,01 и 0,03 мг/л. В качестве корма для рачков использовали культуру зеленой протококковой микроводоросли Chlorella vulgaris Beijer, которая выращивалась в соответствии со стандартной методикой (Жмур, 2007) на среде Тамия (Tamiya, 1957). Полученные результаты обрабатывали с помощью программного обеспечения Microsoft Office Excel 2007.

По результатам испытаний на острую токсичность были вычислены полулетальные концентрации (ЛК50) за 24 и 48 часов для K2Cr2O7 (табл. 1). В среде ADaM полулетальные концентрации оказалась ниже, чем в аквариумной воде.

Таблица 1. Полулетальная концентрация бихромата калия для Ceriodaphnia affinis на разных средах

 

Аквариумная вода

Искусственная вода среда (ADaM)

ЛК50(24) K2Cr2O7 мг/л

3,98

4,02

2,37

ЛК50(48) K2Cr2O7 мг/л

4,50

5,91

2,20

1,36

1,93

1,16

 

Анализ результатов хронического эксперимента показал статистически достоверное увеличение размеров рачков на 4 сутки в ряду поколений (F0<F1<F2) в аквариумной воде, и в искусственной среде. В то же время, размер на 39 сутки оставался практически неизменным в ряду поколений (0,995±0,004 мм) и статистически не отличался при воздействии бихромата калия.

В ряду поколений (F0>F1>F2) было выявлено статистически достоверное снижение продолжительности жизни рачков в контрольной выборке на искусственной среде и недостоверное снижение на аквариумной воде (см. табл. 2.).

Таблица 2. Продолжительность жизни Ceriodaphnia affinis (в сутках) при воздействии бихромата калия (мг/л) на разных средах

Поколения

Аквариумная вода

Искусственная среда

Контроль

0,01 мг/л

0,03 мг/л

Контроль

0,01 мг/л

0,03 мг/л

F0

40,20±6,38

42,95±7,79

39,70±7,02

49,84±7,82

53,55±7,02

52,65±8,09

F1

39,26±4,64

45,30±6,25

39,55±6,41

43,74±9,11

51,58±6,36

33±9,6

F2

36,32±4,98

30,95±5,29

34,11±5,35

37,40±4,57

42,11±6,32

43,25±6,72

 

Плодовитость (табл. 3) рачков на искусственной среде в исходном поколении F0 была статистически достоверно выше, чем на аквариумной воде, однако в ряду поколений это различие нивелировалось. При воздействии токсиканта (0,03 мг/л) отмечено статистически достоверное снижение плодовитости в F0 в среде ADaM, а в аквариумной воде эффект воздействия токсиканта отмечен не был.

Таблица 3. Средняя суммарная плодовитость Ceriodaphnia affinis в пересчёте на самку при воздействии бихромата калия (мг/л) на разных средах за срок жизни

Поколения

Аквариумная вода

Искусственная среда

Контроль

0,01 мг/л

0,03 мг/л

Контроль

0,01 мг/л

0,03 мг/л

F0

56,3±14,6

62,7±20,4

61,5±14,9

93,2±8,6

81,6±10,5

77,3±4,3

F1

63,2±10,7

57,0±6,2

53,5±12,9

77,8±19,9

80,0±8,8

86,6±11,9

F2

54,2±15,4

54,4±5,1

54,6±3,3

53,6±6,7

59,7±3,7

58,1±7,2

 

Заключение. Получена стабильная культура рачков на искусственной среде ADaM, адаптированная в течение более 15 поколений (более года). На искусственной среде по итогам хронического и острых экспериментов рачки проявили большую чувствительность к бихромату калия, чем рачки в аквариумной воде. Благодаря простоте приготовления среды ADaM, а также повышенной чувствительности рачков к K2Cr2O7 искусственная среда может быть рекомендована для целей биотестирования.

Литература

1. Жмур Н.С. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости цериодафний.: Москва: Акварос, 2007. - 56 с. Федеральный реестр (ФР) ФР.1.39.2007.03221.

2. Методическое руководство по биотестированию воды РД 118–02–90. – М.: Госкомприрода СССР, 1991. – 48 с.

3. Filenko O.F., Isakova E. F., Gershkovich D. M. The lifespan of the cladoceran Ceriodaphnia affinis Lilljeborg in a laboratory culture //Inland water biology. – 2011. – Т. 4. – №. 3. – С. 283-286.

4. Klüttgen B. et al. ADaM, an artificial freshwater for the culture of zooplankton //Water research. – 1994. – Т. 28. – №. 3. – С. 743-746.

5. Tamiya H. Mass culture of algae //Annual Review of Plant Physiology. – 1957. – Т. 8. – №. 1. – С. 309-334.

Благодарности
Не заполнено