DOI: 10.17586/2226-1494-2019-19-1-74-81


УДК504.064, 574.21

ОПТИКО-ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ МИКРОБИОТЕСТОВАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ ТОКСИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Сибирцев В.С., Строев С.А.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования: Сибирцев В.С., Строев С.А. Оптико-электрохимическая микробиотестовая система оценки токсической безопасности нефтепродуктов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 1. С. 74–81. doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-1-74-81

Аннотация

Предложена комплексная инструментальная оптико-электрохимическая микробиотестовая система, которая может быть использована для оценки токсичности различной продукции и отходов ее производства, а также степени экологической безопасности различных помещений, водоемов, территорий и источников загрязнения окружающей среды. В качестве примера анализа, проводимого с помощью описанной системы, приведена методика, в ходе осуществления которой емкости с Chlorella vulgaris инкубировались в течение 12 часов в присутствии разных концентраций пяти типичных нефтепродуктов в водном растворе, содержащем сахарозу с различными минеральными добавками. При этом в каждой из упомянутых емкостей в течение всего времени их инкубации с интервалом 60 минут измерялись эффективность упругого светорассеяния в области длин волн 820–915 нм (Iod), оптическая плотность в области длин волн 435±5 нм (Avd) и значение редокс-потенциала (Е). После чего рассчитывались значения ΔIod/Δτ, ΔAvd/Δτ, ΔE/Δτ в каждый момент времени τi, а также частные и общая степени активирования либо ингибирования (+/–) жизнедеятельности C.vulgaris заданной концентрацией каждого из тестируемых нефтепродуктов. В результате было показано, что изменение Iod в большей мере характеризовало интенсивность роста и размножения C.vulgaris; тогда как изменение E в большей мере характеризовало активность метаболизма тестовых микроорганизмов. При концентрациях тестируемых нефтепродуктов 2∙10–3 об.% и более, они в тем большей степени оказывали угнетающее действие на C.vulgaris, чем в большей концентрации эти продукты присутствовали в среде, а также чем больше они содержали ароматических составляющих и химически активных групп. В то же время при концентрации нефтепродуктов 2∙10–5 об.% и менее жизнедеятельность C.vulgaris активировали даже весьма химически активные ароматические углеводороды. Причем степень такого активирования оказывалась тем меньшей, чем более неоднородная смесь различных углеводородов присутствовала в тестируемой пробе. Таким образом мы убедились, что представленная микробиотестовая система предоставляет исследователю чувствительный, экспрессный, доступный и информативный способ оценки про- и антимикробной активности различной продукции и отходов, а также экологической безопасности различных помещений, территорий и т.п.


Ключевые слова: биотестирование, нефтепродукты, антимикробная активность, нефелометрия, редокс потенциал

Список литературы
1. Divaeva L.N., Klimenko A.I., Morkovnik A.S., Fetisov L.N., Kuz’menko T.A., Zubenko A.A., Bodryakova M.A., Bodryakov A.N. Synthesis and antimicrobial and protistocidal activity of 1-(2-aryloxyethyl- and 2-halobenzyl)-3-(2-hydroxyethyl)-2-imino-1,3-dihydrobenzimidazolines // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2015. V. 49. N 2. P. 91–95. doi: 10.1007/s11094-015-1228-6
2. Grigor’eva M.N., Stel’makh S.A., Astakhova S.A., Tsenter I.M., Bazaron L.U., Batoev V.B., Mognonov D.M. Synthesis of polyalkylguanidine hydrochloride copolymers and their antibacterial activity against conditionally pathogenic microorganisms Bacillus Cereus and Escherichia Coli // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2015. V. 49. N 2. P. 99–103. doi: 10.1007/s11094-015-1230-z
3. Ivanov S.D., Korytova L.I., Yamshanov V.A., Ilyn N.V., Sibirtsev V.S. Leukopenia prognosis by radiation therapy of patients with Hodgkin's disease // Journal of Experimental and Clinical Cancer Research. 1997. V. 16. N 2. P. 183–188.
4. Ivanov S.D., Korytova L.I., Yamshanov V.A., Ilyn N.V., Sibirtsev V.S. Leukopenia prognosis during radiation therapy in patients with Hodgkin's disease // Journal of Experimental and Clinical Cancer Research. 1997. V. 16. N 4. P. 413–418.
5. Madesclaire M., Coudert P., Lyamin A.V., Sharipova S.Kh., Zaitseva Yu.V., Zaitsev V.P. Synthesis and antimicrobial activity of new ureas from (1s,2s)-2-amino-1-(4-nitrophenyl)-1,3-propanediol // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2015. V. 49. N 1. P. 10–12. doi: 10.1007/s11094-015-1213-0
6. Odaryuk V.V., Burakov N.I., Kanibolotskaya L.V., Kanibolotskii A.L., Odaryuk I.D., Lebedeva N.Yu., Poddubnaya E.N., Shendrik A.N. Synthesis and antiradical and antibacterial activity of 4-(3′,4′-dihydroxyphenyl)thiazole derivatives // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2015. V. 49. N 2. P. 96–98. doi: 10.1007/s11094-015-1229-5
7. Popov L.D., Levchenkov S.I., Zubenko A.A., Shcherbakov I.N., Fetisov L.N., Bodryakov A.N., Maevskii O.V., Kogan V.A. Synthesis, protistocidal and antibacterial activities of 2′-imidazolinylhydrazones of mono- and dicarboxylic acids // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2015. V. 49. N 1. P. 21–23. doi: 10.1007/s11094-015-1215-y
8. Sibirtsev V.S. Biological test methods based on fluorometric genome analysis // Journal of Optical Technology. 2017. V. 84. N 11. P. 787–791. doi: 10.1364/jot.84.000787
9. Sibirtsev V.S. Fluorescent DNA probes: study of mechanisms of changes in spectral properties and features of practical application // Biochemistry (Moscow). 2007. V. 72. N 8. P. 887–900. doi: 10.1134/S0006297907080111
10. Sibirtsev V.S. Study of applicability of the bifunctional system “Ethidium bromide + Hoechst-33258” for DNA analysis // Biochemistry (Moscow). 2005. V. 70. N 4. P. 449–457. doi: 10.1007/s10541-005-0136-x
11. Sibirtsev V.S., Naumov I.A., Kuprina E.E., Olekhnovich R.O. Use of impedance biotesting to assess the actions of pharmaceutical compounds on the growth of microorganisms // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2016. V. 50. N 7. P. 481–485. doi: 10.1007/s11094-016-1473-3
12. Sibirtsev V.S., Olekhnovich R.О., Samuylova E.О. Assessment of integral toxicity of water resources by instrumental methods of analysis // Proc. 17th Int. Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM. Albena, Bulgaria, 2017. V. 17. N 61. P. 507–514. doi: 10.5593/sgem2017/61/S24.066
13. Сибирцев В.С., Гарабаджиу А.В., Иванов С.Д. Механизмы изменения флуоресцентных свойств бисбензимидазольных красителей // Биоорганическая химия. 1995. Т. 21. № 9. С. 731–736. doi: 10.1007/s11094-015-1178-z14. Sibirtsev V.S., Garabadzhiu A.V., Ivanov S.D. Spectral properties of bisbenzimidazole dyes upon interaction with DNA // Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 1997. V. 23. № 12. P. 857–866. doi: 10.1007/s11094-014-1154-z
15. Sibirtsev V.S., Tolmachev A.Yu., Suslov V.V., Garabadzhiu A.V., Traven' V.F. Dependence of fluorescence properties of compounds from psoralen, angelicin, and carbazole series on the character of their terminal substituents // Russian Journal of Organic Chemistry. 2003. V. 39. N. 6. P. 881–889. doi: 10.1023/B:RUJO.0000003169.96393.1d
16. Сибирцев В.С., Гарабаджиу А.В. Новые методы биотестирования и анализа ДНК с помошью флуорофоров // Биотехносфера. 2011. Т. 13. № 3. С. 9–14.
17. Сибирцев В.С., Красникова Л.В., Шлейкин А.Г., Строев С.А., Наумов И.А., Олехнович Р.О., Терещенко В.Ф., Шабанова Э.М., Аль-Хатиб М. Новый метод биотестирования с применением современных импедансных технологий // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2015. Т. 15. № 2. С. 275–284. doi: 10.17586/2226-1494-2015-15-2-275-284
18. Сибирцев В.С., Кулаков А.Ю., Строев С.А. Кондуктометрическое биотестирование в применении к оценке про- и антибактериальных свойств католитов и анолитов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16. № 3. С. 573–576. doi: 10.17586/2226-1494-2016-16-3-573-576


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2019 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика