Способ определения токсичности водной среды

Авторы патента:

C12K1 - Биохимия; пиво; алкогольные напитки; вино; уксус; микробиология; энзимология; получение мутаций; генная инженерия

Союз Советсиик

Соцйаяистичесиик

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii933b99 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.05.80(21) о968134/28-13 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.06.82. Бюллетень Мт 21

Дата опубликования описания 07, 06.82 (51)M. Кл.

С 12 К 1/00 зоеударствкиный квинтет

СССР ао делам изобретений и открытий (53) УД9(577. .475(088.8) О. П. Цвылев, А. О. Гроздов и С. А. Патин

I„

Всесоюзный научно-исследовательский институт, ==«Àð, : тЙ, морского рыбного хозяйства и океанографии

) Ф (72) Авторы изобретения (7L) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ ВОДНОЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к гидробиологии, водной токсикологии и может быть использовано на промышленных предприятиях для биологического контроля токсичности сточных вод и повышения эффективности их очистки, а также для экс

5 прессной токсикологической характеристики различных веществ и препаратов, загряз- няющих водоемы.

Известен способ оценки токсичности, включающий экспонирование культуры планктонных водорослей в пробе воды в присутствии и отсутствии вредного вещества, в частности меди, с последующим сравнительным измерением вепичины оптической плотности в опытной и контрольной пробах (11 .

Однако известный способ требует значительных затрат времени, имеет невысокую точность (воспроиэводимость) и сравнительно низкую чувствите JIbHocTb что ограничивает область его использования.

11елью изобретения является повышение чувствительности и точности способа.

Постагленная цель достигается тем, что при осуществлении способа определения токсичности водной среды путем экспонирования в пробе воды культуры планктонных организмов с последующим сравнительным измерением величины оптической плотности опытной и контрольной проб, г, качестве планктонной культуры используют ракообразных на личиночной стадии развития, причем планктонную культуру перед измерением оптической плотности выдержи=ают в темноте 25 мин и воздействуют световым лучом плошадью сечения 0,4-0,6 см, мощ2. постыл 8000 эрг/см в течение 1-2 мин.

Способ осуществляют следующим образом.

Берут культуру планктонных ракообразных с выраженным фототаксисом, например молодь AIKQ&io ВОГ1Исзвозрастом

1-3 сут. Выбор для биотестирования

0,120,03 0,12

0,12 0,12

0,24

0,20

0,12

0,24

0,12

0,16

0,24

0,12 0,12

0,08 0,12

0,03 0,12

0,01 0,12

0,12

0,24

0,8

0,03

0,24

0,01

Воздействие 200 мкг/л хлорида ртути.

3 93 ракообразных на ранних стадиях развития обусловлен их более плотным и равномерным расйределейием в объеме. Это дает возможность сййзить разброс данных, уменьшив таким образом ошибку и повысив воспроиэводимость и точность результатов измерения.

Одновременно помещают одинаковое количество особей в опытную и контроль-. ную среду, соответственно с добавкой и беэ добавки исследуемого вещества, Ин кубацию г. опытной и контрольной средах. осуществляют 2 24 ч в зависимости от интенсивности токсического воздействия.

После инкубации непосредственно перед измерением организмы выдерживают в темноте 2-5 мин, затем на них воздействуют интенсивным световыь лучом

Как видно иэ табл. 1, вредные хиьа ческие вещества подавляют фототаксический отклик у опытных организмов, что выражается в снижении величины оптической плотности по сравнению с контро лем. В условиях проявления фототаксиса различие в величине оптической плотности между опытом и контролем в 2 и более раз выше, чем у тех же организмов, но без проявления фототаксиса. Таким образом, использование положительной реакции планктонных ракообразных на свет существенно повышает чувствительность их реагирования на присутствие в среде токсических примесей.

Степень токсичности исследуемогЬ веп.ества оценивается по соотношению

3699 4 площадью сечения 0,4-0,6см и мощЯ. постыл 8000 эрг/cM . Предварительное выдерживание артемий в темноте повышает их способность к фототаксису при последующем воздействии интенсивного света и, как результат, увеличивает оггтическую ппотность культуры в зоне светового луча.

Немедленно после выключения интенгр сивного света производит измерение оптической плотности на длине волны

580 нм в тех же геометрических условиях, что и при пропускании интенсив- ного светового луча. !

В табл. 1 приведено изменение оптической плотности проб воды с планктонной культурой, Таблица 1

, величины оптической плотности в опытных и контрольных культурах. Токсический эффект усиливается со временем, что проявляется в снижении оптической плотности культуры по мере продолжения экспонирования организмов в среде с токсикантом. Например, добавление к культуре наплиусов артемий хлорида ртути в количестве 200 мкг/л сопровождается заметным снижением оптической плотности в результате нарушения фототаксиса, уже через 1 ч после начала воздействия (табл. 1), а через 4 ч оптическая плотность уменьшается в 2 раза. В то же время снижение оптической плотности культуры при измерениях в аналогичных условиях, но без предвари933699 6 выявить тойсический эффект не только в более ранние сроки, но такте при значительно меньших уровнях токсичных примесей.

В табл.,2 приведены результаты сравнения реакции фототаксиса и критерия выживаемости.

Таблица2

24-часовое значение ЕС О

24-часовое значение С о

Вещества

Хлорофос, мг/л

Органические стоки, %

90 Нефть, мг/л

730

Максимально возможная концентрация растворенных нефтепрод ктов в морской воде.

Так, если 50% гибель ракообразных (Сд ) наблюдается при концентрцаии хлорофоса 250 мг/л, .то 50% подавление фоготаксиса (ЕС О) имеет место всего лишь при 1 мг/л хлорофоса. Остапьные загрязняющие примеси (нефть, органические стоки рыбохозяйственного производства) нарушают эту поведенческую реакцию также при уровнях в 3-100 раз ниже концентраций, вызывающих гибель организмов.

Пример 1. В 10 стеклянных кювет емкостью 10 мл с культуральной средой помешают по 100 особей науплиусовAt tem4a абпе через 1 сут после о их выхода иэ яиц. В 5 опытных кювет вносят хлорид ртути в концентрации

200 мкг/л и измеряют оптическую плотность культуры через 5 мин, 1, 2, 4, 8 и 24 ч без фототаксиса и в условиях фототаксиса. Перед каждым измерением фЯ кюветы переносят в камеру спектрофотометра СФ-16 и выдерживают в темноте

2 мин для равномерного распределения организмов в объеме среды. В условиях фототаксиса воздействуют. на культуру интенсивным световым лучом плошадью сечения 0,4 см мощностью 8000 эрг/см и в течение 1 мин, затем выключают светоaoN луч и сразу измеряют оптическую плотность культуры в тех же геометрических услогиях на длине волны 580 нм..

Приведенные результаты (табл. 1) показывают снижение во времени оптичестельного воздействия интенсивным световым лучом, т.е. без проявления фототак сиса, регистрируется лишь через 8 ч и является следствием оседания организ мов на дно кюветы в результате их прямой интоксикации и гибели.

Использование явления фототаксиса вместо критерия выживаемости позволяет

I кой IQIQTHoctH культуры в щэясутствии

200 мкг ртути/л с 0,24 дб 0,01 отн. ед. на фоне постоянства этой аВиичнны в контрольных кюветах без дебавки ртути.

В условиях фототаксиса изменение этого показателя проявляются уже через 1 ч после воздействия ртути, а без фототаксиса лишь через 8 ч, причем в пергом случае за 24 ч оптическая плотность (отн.en.) снижается на 0,21 (с 0,24 до 0,03), во втором - на 0,09 (c 0,12 до 0,03).

Использование ракообразных в. возраете 1 сут повышает точность и воспроизводимость результатов. Вследствие этого ошибка измерения снижается с 0,04отн.ед. оптической плотности до 0,02 отн.ед.

Пример 2. Постановка опыта та же, что в примере 1, но для экспонирования используют ракообразных в воэратсе 3 сут; выдержка в темноте 5 мин.

Воздействуют интенсивным световым

2 лучом с площадью сечения 0,6 см, время освещения 2 мин. е

В изменившихся условиях эксперимента время, необходимое для проявления токсического эффекта, составляет 1 ч в условиях фототаксиса и 8 ч без фототаксиса; оптическая плотность (отн.ед.) за

24 ч в присутствие ртути соответственно снижается на 0,19 (с 0,22 до 0,03} и на 0,08 (с 0,11 до 0,03) при величине ошибок измерения 0,03 0,04.

Формула изобретения

1О

7 933

Таким образом, предлагавмый способ биотестирования, основанный на оценке нарушения положительной реакции организмов на свет в присутствии токсических примс сей, позволяет существенно по- S высить чувствительность, точность и экспрессность биотестирования. Этот способ может быть распространен как на другие планктонные организмы, многие из которых обладают положительным фототаксисом, так и другие токсиканты любой природы и происхождения, способные нарушать реакцию организмов на свет.

Способ может быть использован для И установления предельно допустимых концентраций вредных примесей в водной среде, экспрессного сравнительного испытания различных веществ и препаратов, загрязняющих водоемы, а также для внед- 20 рения в практику биологического контроля сточных вод различных предприятий и отраслей.

Сопоставление полученных величин

ЬС и ЕСТ для различных загрязняю- 25 щих веществ (табл, 2) свидетельствует о более высокой чувствительности предлагаемого критерия оценки токсичности (по реакции фототаксиса) по сравнена с известным, основанном на измерении Зр процента выживания организмов. Использование данного подхода позволяет прогнозировать более отдаленные эффекты

698 8 .необратимого изменения июиологического состояния организмов при острых отравлениях, а также обнаружить скрытые сублетатетьные нарушения, не поддающиеся биоаналнзу с помощью летательных тестов.

Способ определения токсичности водной среды путем экспонирования в пробе воды культуры планктонных организмов с последующим сравнительным измерением величин оптической плотности опытной и контрольной проб, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности способа, в качестве планктонной культуры используют ракообразных на личиночньй стадии развития, причем планктонуню культуру перед измерением оптической плотности выдерживают в темноте 2-5 мин и воздействуют световым лучом площадью сечеЯ

Г ння 014-Оеб см, мощностью 8000эрг/см .,в течение 1-2 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Барашков Г. К., Киристаева Н. М.

Токсичность соединений меди для СЫОМИа МГВИО1 О5а ВЮУЕГ. вЂ”. "Гидробиологический журнал", 1977, т. 13, ."- 4, 92-94.

Составитель Л. Соловьев

Редактор Т. Веселова Техред A. A Корректор Х Макаренко

Заказ 3863/6 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ определения токсичности водной среды

Питательная среда для выращивания низших съедобных грибов // 905271

Способ получения протеина из суспензии микроорганизмов // 884574

Способ получения антибиотика с-15003 р-4 // 882414

Способ культивирования клеток // 872547

Аппарат для выращивания микроорганизмов // 865899

Аппарат для культивирования микро-организмов // 842104

Способ индикации внутриклеточноговируса // 840102

Способ выделения стрептолизина о,гиалуронатлиазы, стрептодорназы истрептокиназы // 840100

Способ получения стрептокиназы // 836083

Установка для производства фотоавтотрофных микроорганизмов // 939534

Способ очистки диффузионного сока // 1196372

Штамм, продуцирующий d-молочную кислоту, и его применение // 2639507

Группа изобретений относится к рекомбинантному микроорганизму Lactobacillus sp., продуцирующему D-молочную кислоту, способу его получения и способу получения D-молочной кислоты с использованием указанного микроорганизма. Рекомбинантный микроорганизм Lactobacillus sp. получают инактивированием L-лактатдегидрогеназы (L-LDH) и усилением активности D-лактатдегидрогеназы (D-LDH) в микроорганизме Lactobacillus sp., продуцирующем больше L-молочной кислоты, чем D-молочной кислоты. При этом указанный микроорганизм Lactobacillus sp. выбран из группы, состоящей из Lactobacillus casei, Lactobacillus paracasei и Lactobacillus rhamnosus. Способ получения D-молочной кислоты включает культивирование указанного рекомбинантного микроорганизма Lactobacillus sp. с получением культурального бульона и извлечение D-молочной кислоты из культурального бульона. Группа изобретений обеспечивает высокий выход D-молочной кислоты. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл., 5 пр.

Аналоги фактора комплемента в и их применения // 2639521

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к аналогам фактора комплемента B, и может быть использовано в медицине для лечения заболевания, опосредованного активацией альтернативного пути комплемента. Получают полипептид, состоящий из hfB3-292S (аминокислоты 1-764 или 26-764 в SEQ ID NO: 2), hfB3-292SN480 (аминокислоты 1-480 или 26-480 в SEQ ID NO: 2) или hfB3-292S-Fc (аминокислоты 1-990 или 26-990 в SEQ ID NO: 22). Изобретение позволяет эффективно ингибировать активность альтернативного пути комплемента при использовании полученного полипептида, кодирующей его нуклеиновой кислоты или вектора экспрессии. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 14 ил., 6 табл., 19 пр.

Лечение заболеваний, связанных с сайт-1 мембраносвязанной пептидазой транскрипционных факторов (mbtps1), путем ингибирования природного антисмыслового транскрипта к mbtps1 // 2639550

Изобретение относится к биохимии. Описан способ повышения экспрессии гена сайт-1 мембраносвязанной пептидазы транскрипционных факторов (MBTPS1) в клетках или тканях млекопитающего in vivo или in vitro, включающий: приведение указанных клеток или тканей в контакт по меньшей мере с одним антисмысловым олигонуклеотидом, составляющим в длину от 10 до 30 нуклеотидов, который специфично гибридизуется с комплементарным участком природного антисмыслового полинуклеотида, имеющего последовательность SEQ ID NO: 2, и повышает, за счет этого, экспрессию указанного гена сайт-1 мембраносвязанной пептидазы транскрипционных факторов (MBTPS1) в клетках или тканях млекопитающего in vivo или in vitro. Также представлен антисмысловой олигонуклеотид длиной приблизительно 10-30 нуклеотидов, содержащий по меньшей мере одну модификацию, где указанная по меньшей мере одна модификация выбрана из: по меньшей мере одного модифицированного фрагмента сахара; по меньшей мере одной модифицированной межнуклеотидной связи; по меньшей мере одного модифицированного нуклеотида и их комбинаций; причем указанный антисмысловой олигонуклеотид гибридизуется с природным антисмысловым полинуклеотидом гена сайт-1 мембраносвязанной пептидазы транскрипционных факторов (MBTPS1), имеющим последовательность SEQ ID NO: 2, и повышает, за счет этого, экспрессию гена сайт-1 мембраносвязанной пептидазы транскрипционных факторов (MBTPS1) in vivo или in vitro по сравнению с контролем, и при этом: указанный олигонуклеотид имеет последовательность, по меньшей мере на 80% идентичную последовательности, обратно комплементарной участку длиной 10-30 нуклеотидов из последовательности SEQ ID NO: 2, или указанный олигонуклеотид имеет последовательность, по меньшей мере на 80% идентичную участку из 10-30 нуклеотидов в последовательности SEQ ID NO: 1. Кроме того, описаны композиция, содержащая представленный антисмысловой олигонуклеотид, и способ предотвращения или лечения заболевания, связанного с геном сайт-1 мембраносвязанной пептидазы транскрипционных факторов (MBTPS1) и/или кодируемым указанным геном MBTPS1 продуктом, включающий использование представленного антисмыслового олигонуклеотида. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.

Модифицированные микроорганизмы и способы получения бутадиена с их применением // 2639564

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Представлен генетически модифицированный микроорганизм для получения бутадиена, представляющий собой бактерию, дрожжи, нитевидные грибы, простейшие или водоросли и содержащий один или более полинуклеотидов, кодирующих ферменты в метаболическом пути, катализирующие превращение ферментируемого источника углерода в кротонил-КоА, и один или более полинуклеотидов, кодирующих ферменты в метаболическом пути, катализирующие превращение кротонил-КоА в бутадиен, где указанными ферментами являются или кротонил-КоА-редуктаза (бифункциональная) (Е.С.1.1.1) и дегидратаза кротонилового спирта (Е.С.4.2.1, 4.2.1.127), или дегидрогеназа кротонилового альдегида (Е.С.1.2.1), дегидрогеназа кротонилового спирта (Е.С.1.1.1, 1.1.1.1) и дегидратаза кротонилового спирта (Е.С.4.2.1, 4.2.1.127). Представлен способ получения бутадиена из ферментируемого источника углерода путем его контактирования с указанным микроорганизмом. Группа изобретений позволяет осуществлять более экономичное анаэробное ферментативное получение бутадиена. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил., 14 табл., 2 пр.

Вакцина // 2640258

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Представлена вакцина для снижения уровня холестерина, включающая два фрагмента пропротеинконвертазы субтилизин/кексин типа 9 (PCSK9), соединенных с фармацевтически приемлемым носителем, в которой указанные два фрагмента представляют собой: PEEDGTRFHRQA и SIPWNLERITP; EEDGTRFHRQASK и SIPWNLERITP; EEDGTRFHRQASK и SIPWNLERIT; или EEDGTRFHRQAS и SIPWNLERIT. Представлено применение указанной вакцины при лечении и/или предупреждении нарушений, вызываемых гиперлипидемией, гиперхолестеринемией и/или атеросклерозом, предпочтительно сердечно-сосудистых заболеваний, инсульта или заболеваний периферических сосудов. Группа изобретений позволяет снижать уровень общего холестерина при использовании указанных комбинаций фрагментов более эффективно, чем при использовании каждого такого фрагмента по отдельности. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 табл., 3 пр.

Новые фукозилтрансферазы и их применение // 2642307

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Представлена бактериальная клетка-хозяин для получения фукозилированных олигосахаридов, содержащая вектор экспрессии, который кодирует полипептид с альфа-1,3-фукозилтрансферазной активностью и в котором последовательность соответствующей нуклеиновой кислоты функционально связана с контрольными последовательностями. Представлено применение полинуклеотида, кодирующего полипептид с альфа-1,3-фукозилтрансферазной активностью для получения фукозилированного олигосахарида, которое выполняют посредством гетерологичной или гомологической экспрессии полинуклеотида, кодирующего альфа-1,3-фукозилтрансферазу. Представлен способ получения фукозилированных олигосахаридов с помощью вышеуказанной бактериальной клетки-хозяина. Группа изобретений позволяет получать повышенное количество фукозилированных олигосахаридов, в частности 3-фукозиллактозы, при использовании лактозы в качестве субстрата. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл., 1 пр.

Способы и материалы для лечения болезни помпе // 2644258

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Представлен способ получения молекулярного комплекса, обладающего активностью GAA (кислой альфа-глюкозидазы), включающий контактирование полипептида с активностью GAA с протеазой из гриба вида Aspergillus oryzae, при этом указанная протеаза расщепляет указанный полипептид в одном или более сайтах между аминокислотой 50 и аминокислотой 74 последовательности указанного полипептида. Представлена выделенная грибковая клетка, включающая нуклеиновую кислоту, кодирующую аминокислотную последовательность указанного полипептида GAA, и нуклеиновую кислоту, кодирующую указанную щелочную протеазу, при этом указанная грибковая клетка продуцирует указанный молекулярный комплекс, обладающий GAA активностью и включающий по меньшей мере два полипептида. Группа изобретений позволяет получать более зрелые формы полипептида GAA, которые обладают увеличенной специфической активностью и улучшенной способностью к снижению уровня гликогена (в сердце, скелетной мышце) по сравнению с предшественником GAA и коммерческой GAA человека. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 14 ил., 5 табл., 14 пр.

Способ получения 2,4-дигидроксибутирата // 2645260

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложен способ получения 2,4-дигидроксибутирата (2,4-ДГБ) из гомосерина, включающий два этапа: 1) замещение первичной аминогруппы гомосерина карбонильной группой для получения 2-оксо-4-гидроксибутирата (ОГБ), и 2) восстановление полученного ОГБ до 2,4-ДГБ. Предложен модифицированный микроорганизм для получения 2,4-ДГБ из гомосерина в два этапа, представляющий собой трансформированный организм-хозяин, включающий первый химерный ген, кодирующий полипептид с гомосеринтрансаминазной активностью для замещения первичной аминогруппы гомосерина карбонильной группой для получения ОГБ, и второй химерный ген, кодирующий полипептид с ОГБ-редуктазной активностью для восстановления ОГБ для получения 2,4-ДГБ. Предложен способ получения 2,4-ДГБ путем культивирования указанного микроорганизма. Группа изобретений позволяет осуществлять получение 2,4-ДГБ упрощенным ферментативным способом в две стадии из гомосерина. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил., 12 табл., 8 пр.