Способ биоиндикации поверхностно-активных веществ в водных растворах

Авторы патента:

C12R1/90 - Схема кодирования для подклассов C12C-C12Q или C12S, относящаяся к микроорганизмам

Владельцы патента RU 2626533:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ИГУ") (RU)

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для биоиндикации вод, загрязненных поверхностно-активными веществами (ПАВ). Способ предусматривает инкубацию рачков Epischura baicalensis Sars отряда Copepoda в исследуемом и контрольном растворах с последующим просмотром их под микроскопом. При этом о присутствии поверхностно-активных веществ в воде судят по изменению формы, размеров и количества жировых включений. Изобретение позволяет повысить эффективность биоиндикации поверхностно-активных веществ в воде. 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к водной токсикологии и может быть использовано для биоиндикации вод, загрязненных поверхностно-активными веществами (ПАВ).

В настоящее время, одной из задач в водной токсикологии является поиск и разработка селективных методов экологического контроля. Подавляющее большинство методов биоиндикации и биотестирования могут только установить факт влияния, но не способны определить, к какому именно классу загрязняющих веществ относится поллютант.

Разработан специфический метод определения присутствия эмульсии нефтепродуктов (НП) в воде по подъему рачков дафний на границу раздела вода-воздух (Балаян А.Э., Саксонов М.Н., Стом Д.И. Способ биотестирования нефтепродуктов. - Патент №2152612 от 10.07.2000).

Ранее, с использованием этих же рачков, был известен метод ускоренного определения фосфорорганических пестицидов (ФОП) в воде (Туманов А.А., Постнов И.Е. Осипова Н.И. и др. Метод ускоренного определения фосфорорганических пестицидов в воде. - Методы биотестирования вод. - Черноголовка, 1988. - С. 106-111). Содержание ФОП в анализируемом растворе определяли по скорости иммобилизации дафний - реакции свойственной им только при контакте с ФОП.

Известно, что многие липофильные поллютанты накапливаются в жировой ткани. Это свойство было использовано авторами при разработке метода биоиндикации и биотестирования эмульсии нефтепродуктов с использованием эпишуры. Решение задачи обнаружения нефтепродуктов достигается тем, что рачков инкубируют в эмульсии нефтепродуктов и оценивают их накопление в жировых включениях методом люминесцентной микроскопии по сине-фиолетовому свечению (Саксонов М.Н., Балаян А.Э., Стом Д.И. Способ обнаружения нефтепродуктов, растворенных в воде. - Патент №2152613 от 10.07.2000).

Применение данного метода ограничено биоиндикацией углеводородного загрязнения, так как другие поллютанты такой картины не дают.

Известна оценка токсического действия ПАВ, на примере додецилсульфата натрия, по изменению численности микроводорослей Dunaliella salina Teod. (Маркина Ж.В., Айздайчер Dunaliella salina (Chlorophyta) как тест-обьект для оценки загрязнения морской среды детергентами. - Биология моря, 2005. - Т. 31, №4, - С. 274-279). Количество клеток водорослей подсчитывали в камере Горяева в течение 14 суток. Контролем (100%) служила суспензия водорослей, выращенная в среде без ДСН.

Недостатком способа является недостаточно высокая чувствительность, длительность экспозиции.

Существует способ определения влияния ПАВ на рачков дафний (Ворожун И.М., Остроумов С.А. К изучению опасности загрязнения биосферы: воздействие додецилсульфата натрия на планктонных фильтраторов // Доклады Академии Наук. - 2009. - Т. 425, №2. - С. 271-272). Способ осуществляется следующим образом: дафний помещают в сосуды с чистой водой, в которую добавляют ПАВ (в контрольном варианте вода без добавления токсиканта). В начале опыта в сосуды добавляют зеленые водоросли Scenedesmus quadricauda. Измерение концентрации клеток производили путем подсчета в камере Ножотта (глубина 0,5 мм). Наблюдение вели в течение 24 часов. О токсичности исследуемого раствора судили по снижению скорости фильтрации.

Способ недостаточно чувствителен и не обладает специфичной ответной реакцией на ПАВ (токсиканты других соединений действуют подобным образом).

Задачей предлагаемого изобретения является повышение чувствительности и получение специфичной ответной реакции на ПАВ.

Технический результат - повышение эффективности биоиндикации ПАВ.

Технический результат достигается тем, что предлагается способ биоиндикации поверхностно-активных веществ в воде, включающий инкубацию рачков в исследуемом и контрольном растворах, при этом в качестве рачков используют рачков Epischura baicalensis Sars отряда Copepoda с последующим просмотром их под микроскопом, и о присутствии поверхностно-активных веществ судят по изменению формы, размеров и количества жировых включений.

Известно, что ПАВ частично разрушают жироподобные вещества - липиды. Для визуализации процесса разрушения липидов ПАВ очень важен выбор тест-объекта. В качестве такого биоиндикатора нами предложены рачки отряда Copepoda, у которых липиды локализованы в так называемых жировых включениях. Таких рачков много видов как морских, так и пресноводных. В предлагаемом способе использовали рачков Epischura baicalensis Sars.

Рачки удобны для наблюдения тем, что постоянно имеют три пары жировых капель определенной формы и размера (рис. 1).

Способ осуществляется следующим образом.

Рачков помещали в растворы различных ПАВ: Твин-20; додецилсульфат натрия (ДСН) и бутиловый ксантогенат калия (БКК). Получили, что в ДСН через два часа в концентрации 0,05-0,001 г/дм³, в БКК 0,1 мл/дм³ через три часа и в Твин-20 в концентрации 0,01 мл/дм³ через семь часов наблюдали деформацию капель (изменение формы), редукцию второй и третьей пары, за счет которой значительно увеличивался размер первой пары капель, либо дробление на мелкие капли (рис. 2 и 3, соответственно). Скорость изменения жировых капель зависело от токсичности ПАВ и от заданной нами концентрации. Через какое-то время после этих изменений жировых включений наблюдали гибель рачков и выход капель наружу. При этом, при исследовании действия токсикантов из других классов соединений (этиловый спирт, гидрохинон, пирокатехин, пара-бензохинон, азотно-кислая ртуть, гексан) прижизненного изменения жировых капель, подобного действию ПАВ, не наблюдали. Таким образом, изменение жировых капель эпишуры может свидетельствовать о присутствии ПАВ в воде, что позволяет отнести данный метод к специфическим.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в рамках реализации проектной части государственного задания в сфере научной деятельности (Задание №13.1263.2014/К от 11. 07.2014).

Способ биоиндикации поверхностно-активных веществ в воде, включающий инкубацию рачков в исследуемом и контрольном растворах, отличающийся тем, что в качестве рачков используют рачков Epischura baicalensis Sars отряда Copepoda с последующим просмотром их под микроскопом, и о присутствии поверхностно-активных веществ судят по изменению формы, размеров и количества жировых включений.

Устройство включает лотки, в каждом из которых установлен моллюск и преобразователь перемещения его свободной створки, который содержит датчик Холла, взаимодействующий с постоянным магнитом, связанным со свободной створкой моллюска.

Способ обнаружения разливов нефти или нефтепродуктов на поверхности водоема // 2622721

Изобретение относится к области экологического мониторинга и может быть использовано для обнаружения нефтяных разливов. Способ обнаружения разливов нефти или нефтепродуктов на поверхности водоема заключается в установке тепловизора на беспилотный летательный аппарат, располагаемый в зависшем состоянии над зоной разлива, тепловизор осуществляет съемку в виде ряда цифровых изображений, которые через приемно-передающее устройство беспилотного летательного аппарата передаются в режиме реального времени на пункт круглосуточного дистанционного наблюдения, где оцениваются параметры разлива нефти или нефтепродуктов.

Способ контроля водоотводов абонентов населенного пункта // 2618861

Изобретение относится к системам водоотведения, а именно к способам оценки контроля сбросов сточных вод от выпусков (водоотводов) абонентов в канализацию. Способ содержит регистрацию наличия в воде признаков загрязнителей и анализ пробы сливной воды на превышение предельно допустимых значений загрязнителей в сливной воде.

Способ определения суммарного содержания углеводородов в водах // 2611413

Изобретение относится к области аналитической химии применительно к оценке суммарных содержаний однотипных органических соединений с помощью оптических средств.

Способ определения примесей органических веществ в воде и ее растворах // 2611390

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано при экологическом мониторинге природных, сточных вод при контроле состояния объектов окружающей среды.

Способ получения стандартного образца сульфатного скипидара // 2610421

Изобретение относится к области медицины, в частности к способу получения стандартного образца сульфатного скипидара. Способ получения стандартного образца сульфатного скипидара, включающий отбор пробы воды, двукратную экстракцию сульфатного скипидара диэтиловым эфиром, эфирные вытяжки, полученные после экстракций, объединяют, колбу, в которой экстрагировали образцы воды, промывают диэтиловым эфиром и присоединяют полученную вытяжку к вытяжкам, полученным ранее, собранные эфирные вытяжки промывают дистиллированной водой, затем полученный эфирный слой отделяют от воды и осуществляют его сушку сульфатом натрия, после чего отгоняют диэтиловый эфир из полученного сульфатного скипидара и готовят стандартный раствор путем внесения 0,00005-0,0001 грамм сульфатного скипидара в виалу на 1,5 мл, разбавляют хлористым метиленом до метки и определяют содержание компонентов сульфатного скипидара методом хромато-масс-спектрометрии.

Способ экспресс-анализа биохимического потребления кислорода и устройство для его осуществления // 2608443

Группа изобретений относится к области определения биохимического потребления растворенного кислорода в воде. Устройство для экспресс-анализа биохимического потребления растворенного кислорода содержит измерительный резервуар, выполненный в виде проточной амперометрической ячейки, включающий электрод сравнения и рабочий электрод в виде амперометрического датчика растворенного кислорода, блок коммутации, вычислительный блок суммирования, вычислительный блок вычисления и сравнения, вычислительный блок измерения и индикации.

Способ определения среднегодовой самоочищающей способности водотока в фарватере // 2606555

Изобретение относится к инженерной экологии и гидрологии и может быть использовано при моделировании изменения качества воды поверхностных водотоков. Сущность: реку и ее притоки на цифровой топографической карте разбивают на квадраты.

Индикатор проникновения воды, использующий структуру капсулы с двойным покрытием // 2605702

Изобретение относится к индикатору проникновения воды, использующему структуру капсулы с двойным покрытием. Индикатор включает первый и второй разделительные слои, первый и второй клеевые слои, первый и второй покрывающие слои, первый и второй водонепроницаемые слои, водопоглощающий слой, слой красителя, выполненный печатанием на задней поверхности водопоглощающего слоя, и защитный слой для красителя.

Зонд для отбора проб воды и донных осадков // 2603162

Изобретение относится к области океанологии, гидрофизики, геохимии и экологии морей и может быть использовано для получения первичного материала с целью анализа взвеси, состава воды, а также для исследования связи донных осадков с картиной подводных течений и временное их распределение.

Иммобилизованный биокатализатор для получения фумаровой кислоты // 2626528

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен иммобилизованный биокатализатор для получения фумаровой кислоты.

Штамм бактерий bacillus amyloliquefaciens ops-32 для получения биопрепарата комплексного действия для защиты сельскохозяйственных растений от фитопатогенных грибов, стимуляции их роста и повышения урожайности // 2625977

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для защиты растений от фитопатогенных микроорганизмов и для стимуляции их роста и урожайности. Штамм бактерий Bacillus amyloliquefaciens OPS-32, обладающий антагонистической активностью по отношению к фитопатогенным микроорганизмам, депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером ВКПМ В-12464.

Иммуноферментная тест-система для серологической диагностики анаэробной энтеротоксемии животных и контроля напряженности поствакцинального иммунитета // 2625031

Изобретение относится к области ветеринарной микробиологии и касается иммуноферментной тест-системы для серологической диагностики анаэробной энтеротоксемии сельскохозяйственных животных, вызываемой бактериями Clostridium perfringens (Cl.

Реассортантный штамм вируса гриппа rn2/66-human a(h7n2) для определения антител к нейраминидазе при гриппозной инфекции и вакцинации // 2625024

Изобретение относится к области биотехнологии, вирусологии и медицины. Диагностический штамм вируса гриппа RN2/66-human A(H7N2) получен путем скрещивания вируса гриппа лошади А/лошадь/Прага/1/1956(Н7N7) с холодоадаптированным вакцинным штаммом А/17/Калифорния/66/395(Н2N2) на основе донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57(Н2N2).

Рекомбинантный штамм escherichia coli - продуцент ксилоглюканазы из гриба aspergillus cervinus и способ микробиологического синтеза ксилоглюканазы на основе этого штамма // 2625013

Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложен рекомбинантный штамм Escherichia coli ВКПМ В-12683, продуцент ксилоглюканазы семейства GH12, кодируемой геном AsCeGH12b (SEQ ID NO 1), клонированным из Aspergillus cervinus ВКПМ F-612.

Штамм е. coli bl21(de3)/ptev-tms - продуцент гибридного белка trxtevrs-tms, предназначенного для протеолитического расщепления с образованием антиангиогенного пептида тумастина, производного фрагмента [l69k-95] тумстатина человека, и способ получения рекомбинантного антиангиогенного пептида // 2625008

Изобретение относится к области генной инженерии, конкретно к рекомбинантному получению антиангиогенных пептидов, и может быть использовано в медицине. Способ получения рекомбинантного антиангиогенного пептида Тумастина - производного модифицированного фрагмента [L69K-95] тумстатина человека с присоединенными к N- и С-концам последовательностями Ser-Gly-Ala-Met-Gly и Pro-Gly-Pro соответственно, предусматривает культивирование штамма-продуцента Е.

Штамм salinibacterium amurskyense arc 14 вкпм ас-1993 - деструктор нефти и нефтепродуктов // 2624069

Изобретение относится к области биотехнологии, микробиологии, экологии, охраны окружающей среды. Штамм бактерий Salinibacterium amurskyense ARC 14 обладает способностью к деструкции нефти и нефтепродуктов в водной среде.

Штамм nocardia coeliaca arc12 вкпм ас-1990 - деструктор нефти и нефтепродуктов // 2624067

Изобретение относится к области биотехнологии. Штамм Nocardia coeliaca ARC 12 обладает нефтеокисляющей способностью.

Штамм arthrobacter rhombi arc 16 вкпм ас-1988 - деструктор нефти и нефтепродуктов // 2624063

Изобретение относится к области биотехнологии, микробиологии, экологии, охране окружающей среды. Штамм бактерий Arthrobacter rhombi ARC 16 обладает способностью к деструкции нефти и нефтепродуктов.

Штамм arthrobacter rhombi arc 15 вкпм ас-1989 деструктор нефти и нефтепродуктов // 2624061

Изобретение относится к области биотехнологии, микробиологии, экологии, охране окружающей среды. Штамм бактерий Arthrobacter rhombi ARC 15 обладает способностью к деструкции нефти и нефтепродуктов.

Штамм дрожжей kluyveromyces marxianus вкпм y-4290, применяемый для получения этанола на каталитических гидролизатах целлюлозы // 2626544

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм термотолерантных дрожжей Kluyveromyces marxianus С1 обладает способностью продуцировать этанол. Штамм дрожжей депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером ВКПМ Y-4290 и может быть использован для получения этанола путем ферментации смесей сахаров, являющихся продуктами одностадийного каталитического гидролиза-дегидратации микрокристаллической целлюлозы. Изобретение позволяет повысить выход этанола. 2 ил., 4 табл., 5 пр.