Способ обнаружения токсичности жидкости

 

Изобретение относится к токсикологии и может быть использовано для контроля сточных вод. Целью изобретения является повышение экспрессное™ обнаружения токсикантов. Цель достигается тем, что тестобъект (водоросль Chlorella) предварительно выдерживают на холоде в темнел е. затем помещают в контрольную и исследуемую среды, нагревают и измеряют злектрохим ческий отклик, затем облучают тест-объект и по величине сдвига отклика судят с тчсгчности жидкости. 3 з.п.ф-лы, I табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s<)s G 01 N 33/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

С ) ()

О фь (21) 4619249/25 (22) 14,12,88 (46) 30,12,91. Бюл. N.- 48 (71) Институт экспериментальной ботаники им, В,Ф,Купревича (72) В,M.IÎðèí, В,А.Бобров и В.B,ÃóñåB (53) 543.257 {088.8) (5б) Авторское свидетельство СССР

N 557098, кл. С 12 К 1/00, 1974.

Патент Франции N- 2228407, кл. 6 01 N 33/18, (974.

{54) СПОСОБ ОБНАРУ)КЕНИЯ ТОКСИЧНОCTVI )КИЦКОСТИ

Изабретенис относится к водной токсикологии и может быть использовано для контроля качества воды.

Известен способ оценки токсичности жидкостей путем использования тест-объекта однаклетачнь.х водорослей рода .

Сп1огеПа, вклю ающий введение водорослей с питательной средой в опытную кювету тестируемой жидкости, =" питательной среды — в контрольну а, облучение и измерение показателей для оценки. В известном способе используют водоросли несинхронной Kóëьтуры мезафильнога штамма

Сп1агепа purenoidosa 82 (ЫГУ), выращивают на полной среде Тамия и переносят в минимализированну.о среду Успенского. Токсичн ость о и редел я ют по разнице роста в опытной и контрольной пробах.

Недостатком известнога способа является длительность проведения анэ„„SU „„1702304А1 (57) Изобретение относится к токсикологии и может быть использовано для контроля сточных вод. Целью изобретения является повышение зкспрессности обнаружения токсикантов. Цель достигается тем, чта тестобьект (водоросль Chlorella) предварительно выдерживают на холоде в темноте. затем

;,ñìåùàloT в контрольную и исследуемую среды, нагревают и измеряют злектрахимический отклик, затем аблучают тест-аэьект и па величине сдвига отклика судят о а,:<спчности жидкости. 3 з.п.ф-лы, I табл. лиза (5 сут) и его незначигельная чувствительность, Наибагее близким к предлагаемому является способ оценки токсичности жидкостей, заключающийся в том, чта в качестве тест-объекта использую-; микроорганизмы, постоянно культивируемые в равновесных условиях, которые затем смешива;ат B требуемом количсстве с контролируемой на токсичность жидкостью и с питательной средой. Ухудшение состояния микраорганизмов под действием анализируемой жидкости определяют па ср"..âíåíèlñ с контрольной пробой по изменению одного из показателей, связанных с жизнедеятельностью микроорганизмов (изменению цвета, рН, концентрации карбоновых кислот и в особенности па снижению потребления кислорода микроорганизмами).

Недостатками известного способа являются длительность получения окончатель-

1702304 ного результата и низкая чувствительность анализа В связи с большой устойчивостью микроорганизмов к определенным классам токсичных веществ по сравнению с одноклеточными Водорослями.

Цель изобретения — Обеспечение экспрессности Обнаружения — достигается., тем, что кле ки Водорослей помещают в ,, опытную и контрольную термостатируемые кюветы, Облуча1от светом и Одновременна непрерывно перемешивают содержимое, при этом с помощью ионоселективных электродов измеряют показания концентрации ионоВ и ПО неличинг сднига концентрации хотя бы одного из измеряемых ионов н ОПЫ1 ной кгонете cудят 0 токсичности жидкости, причем клетки надорослей преднарительно Выдерживают н темнаге при температуре (+1)-(-4}оС, после чего их пере, носят в измерительные кюветы и нагрева ют до температуры 25-30 С в гечение

10 — 15 мин, кроме того Облучение осуществляют в течение 10 15 мин при освещенности 1-5 10 кс.

Пример. Клегки водоросли СИоге! 1а

vu1garts выращивают н течение трех дней при непрерывном освещении при 30 С на полной среде Тамия следующего состава, г/л; КМОз 5; КН2Р04 1,25; Ь19304 7Н20 2,5, FeS04 0,003:, ЭДТА 0,037; раствор микроэлементов Арнона 2 мл. Состав микроэлементов, мг/л: НзБО4 2,8б; МОСЬ 4Н20 1,81; ZnS04 7Н20 0,222; CuS04 5Н;0 0,079.

Для опыта клетки отделяют от среды выращивания центрифугирананием (3000 об/мин 5 мин), отмывают один раз дистиллированной Водой, суспендируют в минимализированной по ионному составу контрольной среде состава, M/n: NaCi 10 ", КС 10-4. С Сц 10-5. -г. „б, 10-> у (9); помещают на 10 — 20 ч в темноту при температуре (+1)-(-4) С. Перед началом измерений по 10 мл клеток в контрольном растворе (плотностью 10 млн. клеток/мл) залива>от B контрольную и опытную кюветы, которые термостатируют с помощью ультратермастата (Ч-3) при 25 — 30 С в течение 10-15 мин при непрерывном перемешинании. Опытную и контрольную кюветы закрывают крышками, оснащенными ионаселективными электродами для К (тип ЭСЛ-91-07), Na (тип ЭСЛ-51-07), Н (тип ЭСЛ-41-Г-05), сигналы от электродов по отношению к индифферентному электроду (тип Э ВЛ1МЗ) регистрируют на стандартных электрометрических усилителях (тип рН—

340) и записывают на ленте многоканального автоматического потенциометра (тип КСП-4).

Затем в опытную кювету вносят пробу (0,1 мл) тестируемой на токсичность жидкости (раствор ori редел ен н ы x ae ществ, и роба сточной воды и т.n.), а в контрольную кю5 чету — такой же обьем (0,1 мл) контрольного раствора, Через 10 мин опытную и контрольную кюветы освещают белым све4 том интенсивностью 1 — 5 10 лк(осветитель типа ФОС-300) и в течение 10 — 15 мин реги10 стрируют с помощью ионоселективных электродов скорость изменения концентрации ионов К, Na, Н .

По предлагаемому способу клетки перед началом Оценки токсичности падВерга"

15 ют шоку путем суспендирования клеток в минимализированной по ионному составу контрольной среде; предварительного вы. Держивания клеток на холоде и в темноте.

Последу ощее освещение предвари20 тельно адаптированных к темноте и выдержанных на холоде клеток приводит к активации светозависимого метаболизма клеток и. как следствие, к изменению скоро+ + + сти транспорта ионов Н, К, Na между

25 клетками и наружной контрольной средой, чта и регистрируется с помощью ианоселекTMBHblX ЭЛЕКТРОДОВ.

Такая предобрабогка приводит к повышению чувствительности реакции объекта

30 на внешнее воздействие. Кроме того, при такой предобработке отпадает необходи-. мость в использовании синхронной культу- ры клеток, которая является трудоемкой и дорогостоящей.

35 Для оценки степени влияния различных тестируемых проб жидкости на метаболизм клеток используют, например, отношение скорости изменения концентрации исследуемых ионов в опытной и контрольной кюве40 тах н первые 10 — 15 мин освещения; онтр контр., контр. опыт

v чот т

45 (/ ) отр. ,контр. копыт контр

„„; контр

Сдвиг указанных параметров (Л чк, 50 очна, Л чн ) в ту или ину о сторону от 1007ь свидетельствует о нарушении светозависимого метаболизма клеток, что проявляется н изменении скорости транспорта ионов и, следовательно, характеризует степень

55 токсичности тестируемой жидкости.

Результаты измерений приведены в таблице.

Из сравнения данных, представленных в таблице, следует, что некоторые из измеряемых параметров являются более

1702304

30 диницы изме

К авление

22

4Q

72

94

13

1

:100

; 10

:100

;10

1;1 аль) Л

1 5

Л чувствительными к одним веществам, а некоторые — к другим. Это позволяет идентифицировать химические вещества при их совместном действии на биологическую клетку, что особенно важно при анализе 5 сточных вод конкретного промышленного предприятия.

Использование предложенного способа обеспечивает сокращение времени получения окончательного результата до 20-30 10 мин. что дает возможность оперативно оценивать токсичность исследуемой жидкости и, тем самым, контролировать качество вод на ранних стадиях загрязнения, Благодаря измерению трех независи- 15 мых параметров (Л чк, ЛvN„-, Л vH

+ + +) характеризующих реакцию клетки на присутствие в водной среде токсичных соединений, повышаются чувствительность и надежность получаемь.х оценок токсично- 20 сти и расширяется круг токсикантов, присутствие которых можно зарегистрировать.

Формула изобретения

1. Способ обнаружения токсичности 25 жидкости, заключающийся во введении в контрольную и исследуемую среды тест" Карбонилцианидхлпрфенилгидразон объекта с последующим измерением электрохимического отклика электродов, размещенных соответственно в контрольной и исследуемых средах, о т л и ч а ю щ и йс я там, что, с целью повышения экспрессности способа, тест-объект предварительно выдерживают на холоде и s темноте, затем помещают его в контрольную и исследуемую среды, нагревают и измеряют электрохимические сигналы электродов, после чего проводят облучение тест-объекта и по величине сдвигов зле ктрохимических сигналов судят о токсичности жидкости, причем в качестве тест-объекта использована водоросль рода СЫогеПа.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве электродов использова+ + ны К, Н и Na селективные электроды.

3. Способ поп.1,отличающийся тем, что клетки водоросли предварительно выдерживают в темноте при температуре

+ 1 — -4 Ñ, после чего их переносят в измерительные среды и нагревают до температуры 25--30 С в течение 10 — 15 мин, 4. Спасобпоп, 1,отличающийся тем, что облучение осуществляют в течение

10-15 мин при освещенности (1 — 5) 10 лк.