рус eng
«ИЗВЕСТИЯ ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА». СЕРИЯ «БИОЛОГИЯ. ЭКОЛОГИЯ»
«IZVESTIYA IRKUTSKOGO GOSUDARSTVENNOGO UNIVERSITETA». SERIYA «BIOLOGIYA. ECOLOGIYA»
«THE BULLETIN OF IRKUTSK STATE UNIVERSITY». SERIES «BIOLOGY. ECOLOGY»
ISSN 2073-3372 (Print)

Список выпусков > Серия «Биология. Экология». 2017. Том 21

Анализ возможности применения биолюминесцентных ферментативных биотестов для оценки загрязнения почв (на примере почв г. Красноярска)

Автор(ы)
Е. М. Байгина, Н. В. Римацкая, Л. В. Степанова, В. А. Кратасюк
Аннотация
Целью исследования явилось обоснование возможности применения биолюминесцентной ферментативной тест-системы NADH:FMN-оксидоредуктазы и люциферазы для анализа загрязнения почв. Чувствительность биолюминесцентного тестирования проверяли на модельных почвах природного происхождения: песчаная и среднесуглинистая почва дерново-подзолистого типа, тяжелосуглинистый чернозём. Использование биолюминесцентной ферментативной тест-системы для выявления загрязнения почв проведено на водных вытяжках из почв, отобранных в разных районах г. Красноярска и пригородной зоны. Биолюминесцентное свечение биферментной системы NADH:FMN-оксидоредуктаза и люцифераза использовано в качестве экспрессного анализа для диагностирования загрязнения почвы. Интегральным показателем загрязнения служила величина снижения интенсивности биолюминесцентного свечения, которое обусловлено угнетением ферментативной реакции загрязнителями, содержащимися в почве. Абсорбционные свойства и рН водных вытяжек из почв не влияли на чувствительность биолюминесцентного тестирования. Чувствительность биолюминесцентной ферментативной тест-системы не зависела от гранулометрического состава почвы дерново-подзолистого типа. Содержание гумусового вещества в водной вытяжке из чернозёма снижало чувствительность ферментативной тест-системы. Влияние гумусовых веществ на угнетение ферментативной реакции может быть компенсировано варьированием NADH в составе реакционной смеси. Выявлено сильное загрязнение почв в промышленных районах г. Красноярска. Почвы в озеленённых городских районах определены как незагрязнённые. В перспективе биолюминесцентное ферментативное тестирование возможно использовать в качестве интегрального биотеста для диагностирования загрязнения почвы при условии компенсирования интерферирующего влияния содержащихся в образцах гумусовых веществ.
Ключевые слова
бактериальная ферментативная система, NADH:FMN-оксидоредуктаза+люцифераза, биолюминесцентный анализ, загрязнение почвы, биотестирование почвы, водная вытяжка из почвы
УДК
543.94, 577.151.03
Литература

1. Классификация и диагностика почв России / Л. Л. Шишов [и др.]. – Смоленск : Ойкумена, 2004 – 342 с.

2. Коррекция результатов биолюминесцентного анализа с учетом оптических свойств исследуемых углеродных наноматериалов / Е. С. Алешина [и др.] // Вестн. Оренбург. гос. ун-та. – 2010. – № 112. – С. 141–146.

3. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб. Межгосударственный стандарт. ГОСТ 17.4.3.01-83-2008. – Введ. 1984-07-01. – М. : ИПК Изд-во стандартов, 2008. – 4 с.

4. Патент № 2413772 РФ Биолюминесцентный биомодуль для анализа токсичности различных сред и способ его приготовления / В. А. Кратасюк, Е. Н. Есимбекова заявитель и патентообладатель Сибирский федеральный университет. № 2009110636 заявл. 23.03.2009. опубл. 10.03.2011.

5. Патент № 2413771 РФ Экспресс-способ биотестирования природных, сточных вод и водных растворов / В. А. Кратасюк, Е. Н. Есимбекова заявитель и патентообладатель Сибирский федеральный университет. № 2009113656 заявл. 10.04.2009. опубл. 10.03.2011.

6. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. Межгосударственный стандарт. ГОСТ 17.4.4.02-84-2008. – Введ. 1986-01-01. – М. : Стандартинформ, 2008. – 8 с.

7. Почвы. Отбор проб. Межгосударственный стандарт. ГОСТ 28168-89-2008. – Введ. 1990-04-01. – М. : Стандартинформ, 2008. – 7 с.

8. Принципы конструирования многокомпонентных реагентов для ферментативных анализов / Е. Н. Есимбекова [и др.] // Докл. Акад. наук. – 2015. – Т. 461, № 4. – С. 472–475.

9. Тарасова А. С. Использование биолюминесцентных систем для изучения закономерностей детоксикации растворов модельных поллютантов гуминовыми веществами : автореф. дис. ... канд. биол. наук : 03.01.02 / А. С. Тарасова. – Красноярск, 2012. – 22 с.

10. Терехова В. А. Биотестирование почв: подходы и проблемы / В. А. Терехова // Почвоведение. – 2011. – № 2. – С. 190–198.

11. Kratasyuk V. A. Principle of luciferase biotesting / V. A. Kratasyuk // Proc. 1st Int. School "Biological Luminescence", Wroclaw, Poland, June 20–23, 1989. – World Scientific Publishing, 1990 – P. 550–558.

12. The use of bioluminescent biotests for study of natural and laboratory aquatic ecosystems / V. A. Kratasyuk [et al.] // Chemosphere. – 2001. – Vol. 42, N 8. – P. 909–915.


Полная версия (русская)