Научные основы биотестирования с использованием инфузорий - Автореферат

Поэтому для оценки токсичности природных вод, промышленных сбросов, почвы, кормов и прочих объектов окружающей среды, а также новых химических веществ и внутренних сред организма человека и животных используют тесты на различных живых организмах. В отличие от химических и физико-химических методов анализа, биотестирование на инфузориях позволяет прогнозировать интегральное воздействие изучаемого объекта на живые организмы, поскольку реакция биологической тест-системы зависит не только от отдельных токсичных соединений, содержащихся в объекте исследования, но и от их взаимодействия между собой, а также от присутствия веществ, обладающих ярко выраженным влиянием на токсичность указанных соединений. Определения основных используемых терминов не получили точных и исчерпывающих формулировок, недостаточно изучена культура инфузорий, как система, по реакции которой производится оценка объекта внешней среды, не выявлены закономерности ее реакции на неблагоприятные воздействия, не сформулированы принципы выбора тест-организмов. Тест-организмы зачастую подбираются без учета их биологических особенностей, инфузории культивируют на нестандартных средах и в произвольных условиях, во многих методиках процесс подготовки тест-системы к анализу отсутствует как таковой, уровень чувствительности наблюдаемых тест-реакций далеко не всегда соответствует поставленным задачам, используемые для оценки степени проявления тест-реакции критерии в ряде случаев имеют малую информативность по сравнению с альтернативными. Поэтому генетическая и физиологическая однородность тест-системы, как было сказано ранее, может быть охарактеризована при помощи индекса синхронизированности - отношения нормирующих коэффициентов A2 и A1: Токсичное вещество характеризуется уже двумя параметрами: пределом обнаружения, который показывает, в какой концентрации вещество вызывает гибель 50% клеток инфузорий в течение 3 часов: и коэффициентом b, который определяет вероятность возникновения неблагоприятного эффекта при повышении концентрации токсичного вещества, иными словами, токсикологическую широту действия вещества.2 Даны обоснования к использованию инфузорий в качестве тест-объектов в биологических тестах, разработаны системы требований для отбора тест-организмов, тест-реакций и тест-критериев, наиболее пригодных для практического применения. 3 Выведена универсальная зависимость, описывающая процесс взаимодействия культуры клеток инфузорий с токсичным веществом на модели тест-реакции гибели, и на ее основе получены характеристики токсичных веществ - предел обнаружения, определяемый как концентрация данного вещества в растворе, вызывающая гибель 50% клеток Colpoda steinii в течение 3 часов, и токсикологическая широта действия, характеризуемая коэффициентом в показателе степени уравнения "концентрация - время", а также самой тест-системы - индекс синхронизированности, представляющий собой отношение нормирующих коэффициентов в уравнениях "концентрация - время" для 100% и 50% гибели инфузорий. Кривые "концентрация - время", характеризующие процесс взаимодействия тест-системы с токсичным веществом, описываются уравнением степенной функции, а морфологические изменения, происходящие в клетках во время интоксикации, носят специфический характер. 4 Выведена зависимость, описывающая процесс взаимодействия культуры клеток инфузорий с токсичным веществом на модели тест-реакции хемотаксиса. 5 В результате изучения процесса комбинированного воздействия смеси токсичных веществ на культуру клеток инфузорий выявлены аддитивный и антагонистический типы взаимовлияния различных ксенобиотиков, выведены формулы, описывающие процесс взаимодействия смеси токсичных веществ с тест-системой при аддитивном типе взаимовлияния.