СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ........................................................4
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.......................................8
1.1. Экологические аспекты качества водной среды и проблема эколого-биохимического мониторинга......................8
1.2. Мутагенные и канцерогенные соединения водных экосистемах и проблема мониторинга генотоксичности...................20
1.3. Использование монооксигеназной системы живых организмов в биомониторинге окружающей среды........................27
1.4. Биотестирование мутагенов и канцерогенов на основе монооксигеназных реакций изоформ цитохрома Р-450.......36
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.......................45
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 53
3.1. Характеристика генотоксичности в различных точках отбора акватории Каспийского моря.............................53
3.2. Анализ мутагенной и канцерогенной активности в точках отбора на Дагестанском побережье Каспийского моря.............62
3.3. Распределение генотоксической активности в экстрактах воды, донных отложений и гидробионтов Каспийского моря.......76
3.4. Сравнительный анализ информативности штаммов ТА 98 и ТА 100....................................................89
ВЫВОДЫ.........................................................93
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.............................................95
СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
MA - метаболическая активация MX - метилхолантрен
НАДФ - н икоти нам и даден и н д и нукл еоти дфосфат ПАУ - поли циклические ароматические углеводороды ПДК - предельно допустимая концентрация ПХБ - полихлорированные бифенилы ТА - Test Ames - тест Эймса
j
10
инициативе были выполнены первые экспериментальные исследования с целью выяснить сам факт токсического действия нефти на рыб в связи с обострившейся в то время проблемой нефтяного загрязнения Волги [65]. На сегодняшний день биотестирование претерпевает второе рождение, о чем свидетельствуют многочисленные исследования, проводимые в этой области [10, 170, 198, 220, 246]. Можно выделить два основных аспекта развития этих исследований.
Во-первых, это подбор адекватных индикаторов и зон контроля для перспективной биодиагностики откликов экосистем на антропогенные воздействия [43, 46, 55, 152, 177, 223, 236, 253]. При регистрации откликов биоты необходимо учитывать токсическое, мутагенное, тератогенное и канцерогенное воздействие загрязнителей. В связи с этим для оценки и прогноза состояния гидросферы необходима информация о чувствительности к поллютантам максимально большого количества биотических компонентов, входящих в водные экосистемы. Однако, принимая во внимание невозможность детального анализа всех видов, представляющих водную флору и фауну, целесообразен отбор приоритетных объектов мониторинга. Адекватный выбор подобных тест-объектов, основанный на анализе ряда экологических и биохимических характеристик, послужит научным базисом при интерполяции результатов на всю экосистему в целом [119].
Второй аспект развития научных исследований в области морского биотестирования - это поиск таких морфологических, физиологических и биохимических показателей для биоиндикации и биотестирования, которые позволили бы быстро и с высокой степенью достоверности определить наличие того или иного поллютанта в окружающей среде, уровень его проникновения в организм и предвидеть риск развития соответствующей патологии [35, 125, 154, 180,182, 203].
Мониторинг химического загрязнения окружающей среды может быть выполнен с помощью химического анализа, хотя определение комплекса органических соединений - это не очень быстрые методы, требующие сложного оборудования [231]. Кроме того, загрязнение обычно представляет смесь раз-
11
личных химических соединений, и анализ одного из них не дает представления о возможной опасности смеси соединений. Биологический ответ - это комплексный результат генетического состояния организма и экологии. Выявление симптомов болезней и популяций, хотя и необходимо, дает лишь позднее предупреждение о возможной опасности для человека. Поэтому необходима ранняя, быстрая, наиболее интегральная информация о химическом загрязнении окружающей среды.
В хронике совещания по морскому биотестированию, прошедшему в августе 1994 года во Владивостоке отмечено : «биотестирование - это не простое дополнение к существующей системе физико-химического мониторинга, а не-
лей и позволяющий получить интегральную информацию о качестве среды, сделать вывод о наличии в среде опасных для биоты веществ и предсказать экологические последствия загрязнения» [22].
В настоящее время охрана поверхностных вод от загрязнений осуществляется в нашей стране с помощью двух систем ПДК : санитарно-гигиенических и рыбохозяйственных. За четыре десятилетия напряженной работы в этом направлении разработаны около 1500 санитарно-гигиенических ПДК и ОДУ и у более 900 рыбохозяйственных ПДК. Количество веществ, занесенных в класс поллютантов, составляет сегодня около 150 тысяч, в водоемы поступает от 10 до 40 тысяч. Поскольку, однако, в тот или иной конкретный водоем одновременно поступают многие десятки и даже сотни поллютантов, токсические свойства которых могут суммироваться или усиливаться при совместном действии на гидробионтов, то становится очевидным положение об экологической несостоятельности определения биокондиции водной среды при ее многокомпонентном антропогенном загрязнении в сублетальных токсических концентрациях опосредованно через гидрохимические параметры, основываясь на системе предельно допустимых концентраций для отдельных веществ [41]. Причем ряд авторов отмечают методологическую необоснованность приоритетности данного направления контроля [17, 18, 21, 47, 64, 116].
- Київ+380960830922