Способ оценки токсичности сточных вод
СПОСОБ ОЦЕНКИ ТОКСИЧНОСТИ СТОЧНЫХ ВОД С помощью микроорганизмов , отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения за счет оценки токсикогенетических показателей, используют штамм Saccharomyces cerevisiae 15В-П4, фиксируют токсичное действие на него по цитостатическому и летальному показателям, а мутагенное действие - по увеличению количества мутантов.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19l (18
qp г ъур- ъя e,(1,13„.;.:, .;: л
БНЫИОТ&;А
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3557440/28-13 (22) 16.02.83 (46 ) 15. 06. 84. Бюл. Р 22. (72) В.В. Павленко, Л.A.Äåìèäîâà, Л.Я.Трубачеева, Е.В. Симонова, С.Ф.Соловьев и Т.А.Зимина (71).Научно-исследовательский институт биологии при Иркутском государственном университете им. A. A. Жданов а (53) 615(088. 8) (56) 1. Патент Великобритании
9 1426786, кл. G 01 Н 33/00. i
2. Авторское свидетельство СССР
М 648607, кл. С 12 N 15/00, ïðîтотип).
3(59 0 01 N 33/18; G 01 1(33/00;
С 12 ц, 1 00 (54)(57) СПОСОБ ОЦЕНКИ ТОКСИЧНОСТИ
СТОЧНЫХ ВОД с помощью микроорганизмов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения за счет оценки токсикогенетических показателей, используют штамм Saccharomyces cerevisiae
15В-П4, фиксируют токсичное действие на него по цитостатическому и летальному показателям, а мутагенное действие — по увеличению количестна мутантов.
1097947
Изобретение относится к области использования микробиологических объектов для контроля за загрязнением окружающей среды .и может найти применение в токсикогенетике и водной токсикологии.
Иэнестен микробиологический метод для оценки токсичности промстоков по изменению нормы дыхания дрожжевых клеток Г 11.
Недостатком метода является то, что предлагается не лабораторный .штамм, а коммерческий препарат дрож"
NBA Saccharomyces cerevisiae, не обладающий достаточной стабильностью и однородностью по физиологическим 15 и генетическим свойствам. Кроме того, метод не позволяет оценивать генетические эффекты испытуемых загрязни. телей.
Наиболее близким к изобретению 2О по технической сущности и достигаемоМУ результату является способ выявления химических веществ, повреждающих генетический материал клетки путем выращивания диплоидного и тет- 25 раплоидного штаммов дрожжей S. cerevisiae, контрастных по цвету (2j.
Однако данный метод не дает информация о токсических эффектах и не позволяет получить количественную характеристику мутагенной активности тестируемого соединения.
Цель изобретения - повышение точности определения за счет оценки токсикогенетических показателей.
Поставленная цель достигается
:тем, что согласно способу оценки токсичности сточных вод с помощью микроорганизмов исполь зуют штамм ЯассЬагоmyces cerevi siae 15B-П4, фиксируют токсичное действие на него по цитостатическому и летальному показателям, а мутагенное действие - по увеличению количества мутантон. Пример 1. Клетки двухсуточной культуры 15В-П4, находящиеся в кон- 45 це логарифмической Фазы роста, обра-. батываются раствором исследуемого вещества 30-180 мин. Затем проводят посев на полную твердую среду и инкубируют,при 30 С. Учет результатов 5р на 4-5-е сут.
Токсичное действие оценивается по цитостатическому и летальному действию. Последнее приравнивается про-
I 5к=100%; 5 „,= (й 100Ъ (и — среднее количество колоний на чашку в опыте, -. М - среднее количество колоний на чашку в контроле). Цитостатическое действие оценивается по задержке ро- О та колоний и опыте по сравнению с контролем, выражейное в часах или сутках.
Мутагенное действие оценивается по увеличению процента аукострофных и дыхательных ядерных мутантон и дыхательных цитоплазматических (митохондриальных) мутантов. Процент мутантов / P;:/ определяется по формуле
Г:=М/И, 100%, где М " количество мутантных колоний определенного типа,,И вЂ” количество мутантных и немутантных колоний.
Ауксотрофные мутанты выявляются как неспособные к росту на минимальной среде, дыхательные - как нерастущие на среде со спиртом вместо глюкозы. Для идентификации ядерных и митохондриальных дыхательных мутантов используется гибридологический метод, основанный на скрещиваемости (для ядерных )и нескрещиваемости (для митохондриальных) мутантов с уо тестерами.
Для определения концентраций, рекомендуемых в качестне генетически безопасных ПДК и ПДС, оцениваются концентрационные зависимости токсических и мутагенных эффектов в диапазоне концентраций С -С(и ниже.
В качестве ЦДК могут бйть рекомендованы такие концентрации, которые не обладают токсичностью: не обладают цитостатическим действием, не снижают достоверно выживаемость; не увеличивают мутирование () более, чем в 2-2,5 раза. Увеличение мутирования рассчитывается как отношение процента или частоты мутантов, выявленных в опыте, к величине мутантон, выявленных в контроле (возникающих спонтанно ).
В примерах 2-5 показано использование штамма S.cerevisis,е 15В-П4 в токсикогенетических исследонаниях.
Пример 2 ° Токсические и генетические эффекты действия фенолов: фенола (табл. 1) и о-креэола (табл.2).
В данном случае лимитирующим показателем при определении ПДК является летальное действие: концентрации фенола и о-крезола 1 мг/л незначительно увеличивают мутагенность, не обладают цитостатическим — дейбйййем, но вызывают гибель около 15% клеток.
Пример 3. Результаты токсических и генетических эффектов действия красителей. основного ярко-зеленого (ОЯЗ) и основного фиолетового К (ОФК) приведены в табл. 3 и 4.
Даже концентрации ОЯЗ и ОФК 1, 0 и
0,1, не обладающие цитостатическим и летальным действием, не:могут быть взяты как ЦЦК, поскольку обладают мутагенным действием — увеличивают более, чем в 2,5 раза возникновение ядерных мутантов.
Пример 4. Результаты токсических и генетических эффектов действия метилсернистых соединений ди метилсульфоксида и диметилсульфида приведены в табл. 5 и б. 1097947
Таблица 1
5000
5,6
0,0
1000
5,0
0,0
0,0 .
100
5 3
2,7
0,0
О, 7+0 1
Контроль
0,0
Таблица 2
96,2+1,9
3240
8,6
0,0
36,9+12,0
1280
2,3
0,0
128
32,3т9,0.
16, 2+8, 7
4,0
0,0
1,6
0,0
Контроль
0iО
Т а б л н ц а 3
Ядерные мутанты, р.
Концентрация мг/л
Цитоплазматические дыхательные мутанты, Ъ
34> Зт14, 3
34,0+16,0
34
100| 0
50i0
98, 8+О, 7
93,6 6, 3
0,000
0,000
7,6+1, 4
10,0
67,9 6,4
13,7 1,5
7,5+3, 7
7,6
О, 200 2000
О, 013 130
О, 013 130
1,1+Q 2
0,9тО, 1
1,0
0,1
Контроль
1, О+0,2
О, 000
1х10
10х10
Спонтанный уровень
Лимитирующим показателем при определении ПДК диметилсульфоксида является токсичность, а диметилсульфида — мутагенность.
Пример 5. Результаты токсических и генетических эффектов промстоков БЦБК в зависимости от степени разбавлеНия приведены в табл. 7.
Промстоки БЦБК, разбавленные в 100 и более раэ, не обладают токсичным действием, незначительно увеличивают 10 мутирование.
78, 1+1,9
54, 2+3, 4
34,3+2,4
14,7+7,0
Цитостати- Гибель, Ж ческий эффект
Использование изобретения позволяет получать количественные характеристики одновременно токсических и генетических эффектов и определять концентрации веществ, рекомендуемые
:в качестве ПДК, безопасные по =окси;когенетическим показателям.
Предлагаемый способ может быть использован для определения минимальных разбавлений промстоков|безопасных в токсикогенетическом и генетическом отношении.
6 |0+2, 2
3,5+1, 1
3,7+0,9
1,9+0,5
6,0+2,3
1,6т0,8
2,8+0,8
1,1+0,4
0,7т0,1
1097947
Т а бл и ц а 4
Ядерные мутанты, В
Гибель, Ф
Цитоплазматические дыхательные мутанты,Ъ
Цитостатический эффект
Конце н тра ци я, мг/л
94 0,000 100,0
55 О, 000 50, О
10,0
1, 1+0,3
1,0
1,0+О, 3
0,1
0i000
1,0+0,2
Контроль,Спонтанный óðîвень
1х10 -10
10х10
Таблица5
Цитостатический эффект
Конце нтрация, мг/л
Гибель, 3
Цитоплаэматические дыхательные мутанты, %
Ядерные
>и мутанты, 1и ф
10,0
1,0
0i01
0,.001
Контроль
0,0
Т а б л и ц а 6
Гибель, В
Концентрация, мг/л
Цитостатический эффект
Цитоплазматические )» дыхательные мутанты, Ъ
3,0 0,1 5,0 0,07
2„7+0,1 4,5 0,00
10,0
21,1+5,6
15,6+2, 1
700
1,0
10,9+1, 2 2,6+0,1 4,3 0,00
0,1
6,9+0,4
2,5+0,0 4,1 0,00
2 1+О 1 . 3 5 О 00
2,7т0,1
0,00
0,6+0,1
Спонтанный фон
10х10-4
1х10 6 -10 "
0;01
0,0001
Контроль
99,5+0,4
99, 8+О, 1
64, 2 12, 7
5,6+1,0
2,9+1,7
17,5+2,0
11, Зт1, 1
3, 3+0,9
0,5+О, О
94,0+0,0
55,0+0,0
5,3+1,4
1,4+0,2
1t3i0F 1
1,0+0,1
0,8+0,1
0 6+0 1
5,3 0,085 850 !
11 0015 150
1,0 0,051 510
2, 3 0,0-.
2,1 0,0
1,7 0,0
1,3 0,0
Ядерные мутанты, В
Ядерные мутанты.с
1097947 таблица 7
Ф
Ядерные . мутанты, Ф
Гибель, %
Дитостатический эффект
Разбавления промстоков
1зО
230
43,6
700
36,8
1:5
15, 9
9,9
0,18 0,17 1у8 0,00
О О, 16 0,09 1,6 0,00
0,00
0i 110, 1
Составитель В. Кузьмичев
Редактор М. Келемеш Техред И.Асталош Корректор А.Тяско
Заказ 4200/37 Тираж 823 Подписное
BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4
".: 20
1: 100
1: 1000
Контроль
Цитоплазматическиедыхательные мутанты, Ъ
1,1+0;5
О, 96 0, 20
0,54 0,10
0,49+0,07
11 0,023
9,6 0,070
5,4 0,00
4,9 0,00
