Биотестирование для объективизации гигиенической оценки поверхностных и подземных источников водоснабжения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Методы биотестирования наряду со стандартными методами санитарно-химического анализа могут использоваться для оценки гигиенической безопасности различных объектов окружающей среды.

Материалы и методы. Методы исследования включали санитарно-химический анализ проб воды, а также методы биотестирования с использованием одноклеточной зелёной водоросли Chlorella vulgaris Beijer. и половых клеток быка Bulla spermatozoa.

Результаты. Для экспериментальной апробации разработанного алгоритма оценки гигиенической безопасности воды на основе двухкомпонентной системы биотестирования и методов санитарно-химического анализа проведена оценка шести подземных и пяти поверхностных водоисточников. Реакция тест-объектов, указывающая на наличие острой токсичности проб воды, взятых из поверхностных и подземных водоисточников, в большинстве случаев соотносится с превышением ПДК по отдельным показателям, выявленным с помощью санитарно-химического анализа согласно МР 2.1.4.0176–20 «Организация мониторинга обеспечения населения качественной питьевой водой из систем централизованного водоснабжения». Однако в двух пробах воды выявлено наличие токсических веществ по данным биотестирования при отсутствии превышения ПДК по данным санитарно-химического анализа, что свидетельствует о наличии в пробах воды веществ, которые отсутствуют в перечне обязательных определяемых показателей согласно МР 2.1.4.0176–20.

Ограничения исследования. Двухкомпонентная биотест-система не может быть использована отдельно без санитарно-химического анализа воды.

Заключение. Биотестирование является важным дополнением к стандартному санитарно-химическому анализу согласно МР 2.1.4.0176–20, показывая наличие неидентифицированных токсических веществ, которые не включены в перечень обязательных определяемых показателей.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике.

Участие авторов:
Гусев Ю.С. — концепция и дизайн исследования, написание текста, ответственность за целостность всех частей статьи;
Иванов Д.Е. — концепция и дизайн исследования, написание текста;
Эрдниев Л.П. — написание текста, редактирование;
Кузянов Д.А. — сбор и обработка материала, статистическая обработка данных, написание текста, редактирование;
Кошелева И.С. — сбор и обработка материала, написание текста, редактирование;
Савина К.А. — сбор и обработка материала, написание текста, редактирование;
Микеров А.Н. — концепция и дизайн исследования, утверждение окончательного варианта статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила: 27.10.2022 / Принята к печати: 08.12.2022 / Опубликована: 12.01.2023

Об авторах

Юрий Сергеевич Гусев

Саратовский медицинский научный центр гигиены ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора

Автор, ответственный за переписку.
Email: yuran1989@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7379-484X

Канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаб. химико-биологического мониторинга качества воды Саратовского медицинского научного центра гигиены ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора, 410022, Саратов.

e-mail: yuran1989@yandex.ru

Россия

Д. Е. Иванов

Саратовский медицинский научный центр гигиены ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора; ФГБОУ ВО «Саратовская государственная юридическая академия»

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-8162-9019
Россия

Л. П. Эрдниев

Саратовский медицинский научный центр гигиены ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-5187-7361
Россия

Д. А. Кузянов

Саратовский медицинский научный центр гигиены ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-5070-4431
Россия

И. С. Кошелева

Саратовский медицинский научный центр гигиены ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-1992-5305
Россия

К. А. Савина

Саратовский медицинский научный центр гигиены ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-4878-8784
Россия

А. Н. Микеров

Саратовский медицинский научный центр гигиены ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора; ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет имени В.И. Разумовского»

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-0670-7918
Россия

Список литературы

  1. Тулакин А.В. Биотестирование как критерий гигиенической оценки качества вод. Санитарный врач. 2018; (9): 44-9
  2. Xu J., Wei D., Wang F., Bai C., Du Y. Bioassay: A useful tool for evaluating reclaimed water safety. J. Environ. Sci. (China). 2020; 88: 165-76. https://doi.org/10.1016/j.jes.2019.08.014
  3. Babić S., Malev O., Pflieger M., Lebedev A.T., Mazur D.M., Kužić A., et al. Toxicity evaluation of olive oil mill wastewater and its polar fraction using multiple whole-organism bioassays. Sci. Total Environ. 2019; 686: 903-14. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.06.046
  4. Rodrigues S., Pinto I., Martins F., Formigo N., Antunes S.C. Can biochemical endpoints improve the sensitivity of the biomonitoring strategy using bioassays with standard species, for water quality evaluation. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2021; 215: 112151. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2021.112151
  5. Каменец А.Ф., Иванов Д.Е. Возможности применения методов биотестирования для оценки загрязнения марганцем источников водоснабжения населения. Санитарный врач. 2019; (3): 68-73
  6. Hee C.W., Shing W.L., Chi C.K. Effect of Lead (Pb) exposure towards green microalgae (Chlorella vulgaris) on the changes of physicochemical parameters in water. South Afr. J. Chem. Eng. 2021; 37: 252-5. https://doi.org/10.1016/j.sajce.2021.04.002
  7. Karlander E.P., Krauss R.W. Absorption and toxicity of beryllium and lithium in Chlorella vannielii Shihira and Krauss. Chesapeake Sci. 1972; 13(4): 245-53.
  8. Чупис В.Н., Журавлёва Л.Л., Жирнов В.А., Ларин И.Н., Лущай Е.А., Емельянова Н.В. и др. Оценка качества воды водоёма охладителя Балаковской атомной электростанции методами биомониторинга. Теоретическая и прикладная экология. 2008; (2): 43-50.
  9. Муфтиева Р.Р., Мусифуллина Г.А., Валиева Ч.З. Оценка токсичности солей тяжёлых металлов на рост и развитие Chlorella vulgaris. Вестник Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы. 2020; (2): 112-7.
  10. Darszon A., Nishigaki T., Beltran C., Treviño С.L. Calcium channels in the development, maturation, and function of spermatozoa. Physiol. Rev. 2011; 91(4): 1305-55. https://doi.org/10.1152/physrev.00028.2010
  11. Carlson A.E., Hille B., Babcock D.F. External Ca2+ acts upstream of adenylyl cyclase SACY in the bicarbonate signaled activation of sperm motility. Develop. Biol. 2007; 312(1): 183-92. https://doi.org/10.1016/j.ydbio.2007.09.017
  12. Martínez-López P., Santi C.M., Treviño C.L., Ocampo-Gutiérrez A.Y., Acevedo J.J., Alisio A., et al. Mouse sperm K+ currents stimulated by pH and cAMP possibly coded by Slo3 channels. Biochem. Biophys. Res.Commun. 2009; 381(2): 204-9.
  13. Kaludin I., Georgiev G.T., Marinov M.F. Zinc and manganese transport in ram sex cells. Veterinary-medical sciences. 1983; 20(1): 91-6. (in Bulgarian)
  14. Ho H.C., Granish K.A., Suarez S.S. Hyperactivated motility of bull sperm is triggered at the axoneme by Ca2+ and not cAMP. Develop. Biol. 2002; 250(1): 208-17. https://doi.org/10.1006/dbio.2002.0797
  15. Yousef M.I., El-Morsey A.M., Hassan M.S. Aluminium-induced deterioration in reproductive performance and seminal plasma biochemistry of male rabbits: protective role of ascorbic acid. Toxicol. 2005; 215(1-2): 97-107. https://doi.org/10.1016/j.tox.2005.06.025
  16. Marzec-Wróblewska U., Kamiński P., Lakota P. Influence of chemical elements on mammalian spermatozoa. Folia Biologica. 2012; 58(1): 7-15. (in Czech)
  17. Красовский Г.Н., Егорова Н.А. Методологические ошибки использования биологического тестирования в гигиенических исследованиях. Гигиена и санитария. 2000; 79(4): 64-6.
  18. Красовский Г.Н., Рахманин Ю.А., Егорова Н.А. Экстраполяция токсикологических данных с животных на человека. М.: Медицина; 2009.
  19. Каркищенко Н.Н. Через критерии подобия и аллометрии к валидации и экстраполяции в биомедицине. Биомедицина. 2007; (1): 5-28.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Гусев Ю.С., Иванов Д.Е., Эрдниев Л.П., Кузянов Д.А., Кошелева И.С., Савина К.А., Микеров А.Н., 2023


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.