ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ТЕСТ-СИСТЕМ ДЛЯ
МАССОВОГО СКРИНИНГА ГЕНОТОКСИЧНЫХ АГЕНТОВ В ПОЧВЕ
Муратова Ф.Т., Кистаубаева А.С.
Казахский национальный университет им. аль-Фараби
Одним из современных направлений экологических исследований является
генетическая токсикология и ее новый раздел – экотоксикогенетика, который
изучает воздействие факторов среды на генетический аппарат различных
организмов в составе биоценоза. Их основной задачей является создание
методологии для классификации факторов окружающей среды по степени
генетической опасности и осуществление мероприятий, направленных на
уменьшение возможных неблагоприятных генетических последствий. Для
контроля за их содержанием экотоксикантов в окружающей среде, необходимо
разработать тест-системы для выявления как отдельных соединений, так и
оценки суммарной активности этих факторов в сложных смесях и природных
средах, а прежде всего в почве.
Поскольку основное количество загрязнителей попадает именно в этот
биосферный объект, при проведении эколого-генетического мониторинга почв
имеет смысл осуществлять не только выявление и оценку мутагенного
потенциала химических соединений, традиционно поступающих в почву, но и
определять уровень загрязнения мутагенами почвенного покрова – среды
обитания почвенных микроорганизмов. В связи с этим традиционно
применяемые в генетической токсикологии бактериальные тесты с успехом
могут применяться для данных целей не только из-за своей краткосрочности,
но и ввиду возможности определения мутагенного воздействия загрязнителей
на обитающие в почве прокариоты.
Для этого используется новая модификация теста Эймса, основанная на
биолюминесцентном методе индикации АТФ бактериальных клеток, в основе
которого лежит взаимодействие АТФ, люциферазы и люциферина,
сопровождающееся свечением. При этом одновременно определяется рост и
ауксотрофов и прототрофов, что обеспечивает возможность параллельного
измерения не только мутагенного, но и токсического эффекта. Время анализа
значительно сокращается, реакция происходит в жидкой среде, измерение
поддается автоматизации, что исключает субъективный фактор оценки,
присутствующей в тесте Эймса. Данная модификация с успехом испытана на
двух стандартных мутагенах – метилметансульфонате и нитрохинолиноксиде.
Эффективность работы системы оценивалась по величине коэффициента
R50, регистрирующего кратность показателей 50% снижения активности
фермента или плотности культуры у recA+ и recA- штаммов после воздействия
мутагена. Видно, что R50 значительно различаются в зависимости от того,
какого типа повреждения ДНК вызывает тот или иной мутаген. Так, при
воздействии таких агентов как 2-Аминопурин и этидиумбромид, коэффициент
R50 для –галактозидазы и концентрации клеток не различаются. Этого и
следовало ожидать, поскольку данные мутагены индуцируют повреждения,
которые реализуются как ошибки репликации. Зато для других использованных
в работе мутагенов, запускающих работу репарационных систем, значения
коэффициента R50 для –галактидазной активности и оптической плотности
культуры различаются на 1-2 порядка. Поэтому эта новая система «recА-
хромотест» является сверхчувствительной и может быть использована не
только для обнаружения мутагенов, но и мутагенного фона почв с различной
степенью загрязнения.
Таким образом, модифицированные краткосрочные бактериальные тест-
системы, применяемые в генетической токсикологии, могут быть использованы
для измерения мутагенного фона почв.
Научный руководитель: д.б.н., профессор Жубанова А.А., к.б.н., доцент
Савицкая И.С.
EFFECT OF INFRASOUND ON THE PROLIFERATION OF
IMMUNOLOGICAL CELLS
Mohaseb M.A., Atanbaeva G.K.
al-Faraby named Kazakh national university, Almaty, Kazakhstan
Recent interest in the potential adverse human health effects of infrasound
(generally inaudible sound with a frequency of <20 Hz) arises from health concerns
expressed by the residents of Kokomo, Indiana. Several individuals in this
community have complained of subjective non-specific symptoms including
annoyance, sleep disturbance, headaches, and nausea. These symptoms are perceived
by the individuals to be due to a low-frequency hum-like noise in and around their
homes that is not clearly audible to everyone. Several local, state, and federal agency
officials as well as acoustic experts in the academic community and private sector
have been called upon to assist in investigating these health complaints. As yet, no
firm conclusions have been reached regarding the relationship between this low-
frequency noise and the residents’ health complaints.
Experimental studies have been reported where humans or various species of
animals (rats, mice, guinea pigs, chinchillas) have been exposed to infrasound in the
laboratory. Most of the studies identified involved exposures at 90 dB and higher and
ranged from minutes to several months of the many animal studies identified, there
were none involving long-term (six months or greater) exposure and few that
employed modern toxicology testing protocols and pathological assessments. The
most common endpoints studied were behavioral, sensory, or simple physiological
(e.g. blood pressure) changes. Some studies focusing on biochemical, cellular, or
morphological changes in organs and tissues were identified. There were few studies
evaluating reproductive function, developmental effects, and immunological effects,
and no studies that evaluated carcinogenic effects.
OBJECTIVE: To investigate the possible effect of infrasound on the
proliferation of immunological cells. METHODS: in this work 20 females albino rats,
each of average weight 200-250g were divided into two groups were exposed to
infrasound at 7-30 Hz frequency at 5 dB in an infrasonic radiator ИФС-1 (Uralsk,
Open Company "Batys-Medteh", Republic Kazakhstan) for 3 minutes the first group
was exposed directly to infrasound for a period 3 minutes. The second group was
irradiated by drinking water for 24 hours was exposed to infrasound for a period 3
minutes. Supervision over animals spent within 60 days, a blood sampling spent for
3, 6, 12, 32 days of supervision. Samples of blood were obtained from each group
before irradiation as control. Count of white blood cells and total differential count
were studied, results treated with Microsoft office Excel and costat program.
RESULTS: Under the action of infrasound direct irradiation show that the count of
total number of Wbcs, leukocytes decrease and this indicate that the emission of
unripe predecessors in the peripheral blood. After 12 day there is an indicator or a
false lifting in the count of leukocytes and this indicate that the destruction of blood
cells goes not only in peripheral blood, but also in the bone marrow and this leads to
the delayed of emission of cells from level 15% to12%. In the case of group which
irradiated through water after 3 days there is a steady increase of the general
leukocytes as well as the unripe immune predecessors. CONCLUSION: Under the
action of infrasound (3 minutes) the direct irradiation leads to suppression in the
production of the peripheral immunological cells. An indirect irradiation with
infrasound 3 minutes leads to stimulation in the production of the peripheral
immunological cells.
Научный руководитель: д.б.н., профессор Тулеуханов С. Т.
СОЛТҮСТІК КАСПИЙ ЖАҒАЛАУЫНДАҒЫ ЗОНАЛАРДЫҢ СУЫН
САЛЫСТЫРМАЛЫ БАҒАЛАУҒА БИОИНДИКАЦИЯЛЫҚ ТӘСІЛДЕР
(БАЛЫҚТАР, ШАЯНТӘРІЗДІЛЕР, МОЛЛЮСКАЛАР)
Муканбекова Н.И., Бияшева З.М.
әл-Фараби атындағы ҚазҰУ, биология факультеті
Қазақстандық шельф Каспий теңізі үшін полициклді ароматты
көмірсутектердің (ПАК) жинақталуын және олардың метаболитін анықтау,
мұнайды пайдалы қазба зонасында қайта өңдеу және тасу кезінде ерекше
ксенобиотиктердің пайда болуы бүтіндей төтенше экологиялық мәселе. ПАК –
тың токсикалық және канцерогенді әсері оның метаболитімен әсерленеді, ПАК
– тың өзі біршама инертті және оған жалпы есептеу қабылданған. Адам мен
биотаға негізгі белгі болып ПАК – қа экологиялық баға беру болып табылады,
сонымен, пирен ПАК сынамасында әрдайым болады және негізгі құраушы
бөлігі болып табылады, сол себептен пирен метаболизм процесіне араласып
туынды бенз-а-пирен түзеді, нәтижесінде клеткалардың зақымдалуына алып
келеді.
Бұл берілген экспериментальдық жұмыста биоиндикация тәсілімен жер
үсті және сулы ортадағы қоршаған ортаға әртүрлі деңгейде әсер ететін тест –
сынама немесе ағза көмегімен орта жағдайын бағалау. Олардың ішінде табиғи
ортаның жағдайын және компоненттерін тестілеуге көптеген түрлер икемді.
Олар: шағын көлемімен, кең таралуымен, қысқа өмір сүру циклімен, жиі ұрпақ
алмасуымен, популяциясының күрделі жастық құрылымымен, кең
таралғандығымен, оңай ауланатындығымен сипатталады, олар өте жақсы
зерттелген геномымен ерекшеленеді және лабораториялық жағдайда үнемді әрі
орта жағдайына экологиялық қатынасы бар.
2007-2008 жылдарғы моллюскалардың жұмсақ ұлпасындағы ауыр металл
концентрациясының деңгейін анықтауға салыстырмалы анализ жүргізілді. 2006
жылға қарағанда 2007 және 2008 жылдары салыстырмалы үлгілерде ауыр
металл концентрациясының деңгейінің жоғарылығы байқалады. Бұл дегеніміз,
организм тіршілік ортасының ластану деңгейі оның құбылмалылығы және
әрбір металлдың физика-химиялық қасиетімен түсіндіріледі.
Моллюскалар(бақалшақтар), бентосты организмдер болып табылады, олар су
экожүйесінің ластаушыларына аса сезімтал, әсіресе тұнбаға.. Зерттеу
нәтижесінде ауыр металдар теңіз моллюскалары және шаянтәрізділердің
протеиндерімен белсенді шоғырлануы анықталды. Ауыр металдар
металлотиондардың активтілігіне қатысады, сонымен қатар моллюскалардың
қалыптасу процесінде ағзалардың қызметінің өзгеруіне алып келеді.
Мұнайдағы ауыр металдар, пирен трансформациясына ағзаның мүшелері мен
ұлпаларына канцерогенді фактор ретінде модификациялық әсер етеді.
Зерттеу жұмыстарының нәтижесі:
3.
теңіз ағзаларының ұлпаларында мұнаймен ластанған пирен
қосылыстарының компоненттерінің болуы. Бұл балықтардың,
шаянтәрізділердің және моллюскалардың мүшелерінде пирен
метаболизмі кезінде ПАК – тың қосылғаны туралы болжауға
болады;
4.
гидробионттардың индикаторлы түрлерінде ауыр металдардың
ШРК мөлшерінен жоғары болуы анықталды.
Клетка метаболизміне пиреннің қосылуының анықталған түрлік және
ұлпалық ерекшелігі, әр түрлі мүшелерде қатерлі ісіктердің туындауына әсер
етуін байқатады. Сонымен қатар, табиғи популяциядан таңдалып алынған тест
– сынамаларды қоршаған ортаны ластаушы канцерогенді фактор ретінде мұнай
және оның туындыларының скринингіне табысты қолдануға болады.
Ғылыми жетекші: б.ғ.д. профессор Бигалиев.А.Б.
ФОРМЫ СОЕДИНЕНИЙ СВИНЦА В СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ
ПОЧВАХ АБАЙСКОГО РАЙОНА ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКОЙ
ОБЛАСТИ
Мукиянова У.С.
Семипалатинский государственный педагогический институт,
г. Семей, Республика Казахстан. Е-mail:
mulzhan
@mail.ru
В силу своего положения, особенностей состава и строения почва играет
особую роль глобального геохимического регулятора циклических
массопотоков тяжелых металлов (ТМ). Уникальное значение подвижных
соединений химических элементов почвы состоит в том, что они
обуславливают выполнение почвой её экологических функций. Цель
исследования–изучение валового содержания свинца и форм его соединений в
светло-каштановых почвах Абайского района ВКО. Содержание валового и
концентрацию форм соединений свинца в почвах определяли химическим
дитизоновым методом по прописи Г.Я. Ринькиса (1987). Статистическая
обработка полученных в ходе исследования данных проводилась по Н.А.
Плохинскому с использованием программы Microsoft Excel.
Как показали исследования, валовое содержание свинца в почвенной
толще (горизонты А, В) исследуемой территории колеблется в пределах
10,6-20,6 мг/кг; среднее содержание составляет 16,1 мг/кг; при средней степени
вариации, 17,4 %. Найденное среднее содержание свинца близко к оценке его
кларка в литосфере (16 мг/кг), в 1,6 раза выше его кларка в почве (10 мг/кг) и в
2 раза ниже, чем ПДК (32 мг/кг). Концентрация водорастворимой формы
свинца (экстрагент-бидистиллированная H
2
O) колеблется от 0,12 до 0,7 мг/кг;
среднее содержание данной формы составляет 0,4 мг/кг. Содержание обменной
формы свинца при экстрагенте 0,1М раствор Ca(NO
3
)
2
колеблется от 0,32 до
0,82 мг/кг, при среднем содержании 0,5 мг/кг; при экстрагенте ААБ, рН 4,8
колеблется в пределах 0,72-3,7 мг/кг; среднее содержание составляет 1,4 мг/кг.
Среднее содержание слабо специфически сорбированной фракции свинца
(экстрагент-3% раствор CH
3
COOH) составляет 0,7 мг/кг. Размах варьирования
составляет от 0,42 до 1,4 мг/кг. Среднее содержание формы свинца связанной с
органическим веществом (экстрагент-1н. раствор NaOH) составляет 1,6 мг/кг.
Размах варьирования содержания подвижного свинца составляет 0,81- 4,2
мг/кг.
Среднее содержание формы свинца, связанной с оксидами и гидроксидами
железа и марганца (экстрагент-реактив Тамма, (NH
4
)
2
(C
2
O
4
)+C
2
H
2
O
4
, 0,14 М
+0,2 М) колеблется в пределах 0,97-4,5; что составляет 1,9 мг/кг. Содержание
кислоторастворимой формы свинца (экстрагент-1н. раствор HCL) колеблется от
1,02 до 5,42 мг/кг, при среднем содержании 2,4 мг/кг. Содержание остаточной
фракции свинца (экстрагент-конц.HNO
3
:HClO, 5:1) колеблется от 2,04 до 5,8
мг/кг, при среднем содержании 3,4 мг/кг.
По величине среднего содержания свинца (%) от валового количества в
почве, исследуемые формы располагаются в следующем убывающем порядке:
остаточная (21) > кислоторастворимая (15)
> связанная с
оксидами/гидроксидами железа и марганца (12) > связанная с органическим
веществом (10) > обменная (экстрагент-ААБ, рН 4,8) (8,7) > слабо
специфически сорбированная (4,3) > обменная (0,1 М раствор (Ca(NO
3
)
2
) (3,1) >
водорастворимая (2,5).
В докладе будет представлена зависимость валового количества свинца и
форм его соединений от основных физико-химических свойств почв.
Научный руководитель – д. б. н., профессор, Панин М.С.
ОЦЕНКА ДЕСТРУКТИВНОЙ АКТИВНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ
НА ПОЧВЕ, ЗАГРЯЗНЕННОЙ 1,1-ДМГ
Нургазина А.С., Сыдыкбекова Р.К., Алиева А.С., Дарахунова Н.Н.,
Бержанова Р.Ж.
Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан
Исследования по изучению и выделению микроорганизмов из почв,
загрязненных 1,1-ДМГ и созданию микробных препаратов для очистки и
рекультивации земель, загрязненных 1,1-ДМГ начались сравнительно недавно.
Известно, что 1,1-ДМГ в малых концентрациях при однократном внесении
в почву оказывает положительное влияние на процессы аммонии – и
нитрификации, а также на «дыхание почвы». Более сильное воздействие на
почву оказывал 1,1-ДМГ, концентрация которого в 200 раз превышала ПДК. На
протяжении первого месяца активность микроорганизмов была полностью
подавлена, и лишь к концу второго месяца наблюдалось незначительное
усиление микробиологической активности.
Известно, что процесс естественного самоочищения и восстановления
экосистем протекает очень медленно. Поэтому необходимы специальные меры
по ускорению и очистке почв, загрязненных ракетным топливом. В связи с этим
большое значение приобретает выделение новых микробных культур с высокой
метаболической активностью, способных трансформировать и утилизировать
ракетное топливо, а также оценка их деградационных возможностей.
Восемь изолятов были проверены на способность к росту на твердой
минеральной среде, содержащей 1,1-ДМГ в количестве 0,01 мг/мл и 0,2 мг/мл и
в жидкой питательной среде 0,05-0.03 мг/мл 1,1-ДМГ.
Эксперименты по изучению деструктивной активности культур были
проведены на почвенных образцах, загрязненных 1,1-ДМГ. Содержание 1,1-
ДМГ в почве на начальные сутки составило 7,163 мг/кг почвы. Деструктивная
активность была проверена у четырех активных культур (7М, 10Н, 7Н и 30Н).
Определяли начальную и конечную концентрацию 1,1-ДМГ в почве
колориметрическим методом на третьи, седьмые и десятые сутки.
Разложение 1,1-ДМГ отмечено при интродуцировании всех штаммов. При
внесении культур 7М, 30Н, 7Н и 10Н остаточное количество утилизированного
1,1-ДМГ в почве составило от 0,491 до 0,798 мг/кг почвы соответственно. В
контрольном варианте содержание 1,1-ДМГ снизилось до 3,359. Таким
образом, показана несомненная эффективность культур 7М, 30Н, 7Н и 10Н и
перспективность в использовании для ускорения биологической очистки почв
загрязненных НДМГ.
Научный руководитель: д.б.н. Мукашева Т.Д., д.б.н., профессор Нуртазин
С.Т.
САНИТАРНО-БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
КОБЫЛЬЕГО МОЛОКА
Нурсейтова М.А., Жаппарбергенова Э.Б.
Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан
Молоко – хорошая среда для микроорганизмов. В нем содержится белки
(казеин в виде казеината кальция), небольшое количество пептона, свободные
аминокислоты, жир, молочный сахар (лактоза), минеральные соли,
витамины(А,D,E,C,PP и группы В) и другие соединения. Поэтому при
благоприятных температурных условиях микроорганизмы хорошо
размножаются в молоке и ухудшают его качество.Обсеменение молока
микроорганизмами происходит при доении, а также при хранении и
транспортировке.
Пробы для исследования брали в с. Шулак-Курган Сузакского района
Южно-Казакстанской области. Доение проводилось 5 раз в день(10.00ч;12.00ч;
14.00ч;16.00ч;18.00ч). Молоко для исследования брали при 3-ей дойке. Взятие
пробы проводили после тщательного перемешивания кобыльего молока.
Стерильным черпаком отбирали 3пробы по 20 мл в стерильную посуду,
закрывали стерильной ватной пробкой и немедленно приступили к анализу.
Для этого в чистые пробирки наливали 1 мл раствора метиленового синего и
20 мл исследуемого молока, предварительно нагретого до 38-40
0
С. После
перемешивания пробирку ставили в редуктазник или термостат при 38-40
0
С
(указанная температура оптимальна для редуктазы) и наблюдали за временем
обесцвечивания через 20 мин, 2 ч и 5,5ч. Наблюдение проводили до полного
обесцвечивания молока.
При определений санитарного состояния кобыльего молока мы
использовали стандарты, разработанные для коровьего молока (Теппер Е.З.).
Обычно по времени обесцвечивания выделяют четыре класса качества молока.
В наших экспериментах о качестве кобыльего молока мы судили по
обесцвечиванию проб. Время, ушедшее на обесцвечивание взятых на анализ
проб кобыльего молока было следующие: проба1 – 2ч20мин; проба2- 2ч40мин;
проба3-2ч30мин. В соответствии с этим количество бактерий: проба1-583тыс;
проба2-666тыс.; проба3-625тыс. Время обесцвечивания в среднем составило 2ч
30мин, а среднее количество бактерий 625 тыс.(на 20 мл исследуемого
молока). Исходя из времени обесцвечивания мы можем сделать вывод о том,
что качество кобыльего молока удовлетворительное, а обсемянность его
микроорганизмами – слабой.
Научный руководитель: академик НАН РК Шигаева М.Х.
ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕПАТОТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ НЕФТИ НА
ЛАБОРАТОРНЫХ ГРЫЗУНАХ
Пилипенко А. О.
Казахский национальный университет им. аль - Фараби, г. Алматы,
Казахстан
Anastassiya_vini@mail.ru
Загрязнение наземных и водных экосистем нефтью и нефтепродуктами
актуально для Республики Казахстан. На территории Атырауской области
расположены уникальные месторождения нефтегазового и газоконденсатного
сырья, основная часть которых приходится на одно из крупнейших в мире
месторождение Тенгиз. По величине запасов нефти Тенгизское месторождение
уступает в СНГ лишь Самотлорскому месторождению в Тюмени. По оценкам в
Тенгизе сосредоточено свыше 2,5-3 млрд. тонн нефти и свыше 1800 млрд. куб.
метров попутного газа.
Атырауская область, где расположены большинство нефтяных
месторождений, занимает особое место среди регионов и зон экологического
бедствия Казахстана. Экологическая ситуация здесь формируется под влиянием
природных и антропогенных факторов, важнейшими из которых являются
подъем уровня Каспийского моря и бурное развитие нефтегазового комплекса.
Наращивание добычи нефти и газа, высокая агрессивность извлекаемого сырья
влияют на процессы интенсивного загрязнения атмосферы, поверхностных и
грунтовых вод, а через них – почвенного и растительного покрова. Загрязнение
среды обитания приводит к резкому сокращению численности и видового
состава млекопитающих, в первую очередь грызунов. Отдельные компоненты
сырой нефти нарушает нормальный ход эмбриогенеза животных и человека.
Наибольшей токсичностью для человека обладают соединения свинца и серы,
вызывающие ряд заболеваний, а также бенз(а)пирен, считающиеся эталоном
канцерогенности. Значительную опасность представляют и вещества,
образовавшиеся в результате их трансформации с ранее выброшенными в
атмосферу. Пары нефти и нефтепродуктов являются токсичными и оказывают
отравляющее действие на организм человека.
Для выяснения токсических эффектов нативной нефти на организм
млекопитающих были проведены лабораторные исследования на мышах.
Целью исследования явилось гистологическое и морфометрическое
исследование печени мышей при остром, подостром и хроническом
ингаляционном воздействии паров нефти.
В экспериментах использованы белые лабораторные половозрелые мыши
самцы массой 15-20 г. Животные подвергались ингаляционному воздействию
паров нативной тенгизской нефти (месторождение Биикжал) в дозе 7 мг/л 1 час
в день в течение 1, 10 и 30 дней. Каждой экспериментальной группе
соответствовала контрольная группа. Под эфирным наркозом животным
вскрывали брюшную полость, печень немедленно извлекали, часть
фиксировали в 10% нейтральном забуференном формалине.
Для
количественного цитохимического определения ДНК и гликогена была
использована специальная методика приготовления препаратов-мазков
изолированных гепатоцитов. Остаток печени мелко нарезали и помещали в
0,0067М К-Na фосфатный буфер и затем приготавливали мазки изолированных
гепатоцитов, которые фиксировали метанолом.
У животных, подвергавшихся воздйствию нефти, в течение10 и 30 дней
отмечены признаки расстройства поведения – повышенная возбудимость,
агрессивность. Наблюдается также пожелтение урогенитальной области. При
макроскопическом исследовании печени экспериментальных животных
отмечены полнокровие и рыхлость печени.
Научный руководитель: д.б.н., профессор Шалахметова Т.М.
20> Достарыңызбен бөлісу: |