Определение токсических эффектов потенциально фунгицидных препаратов на объект биотестирования Daphnia magna Straus

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКСИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ПОТЕНЦИАЛЬНО ФУНГИЦИДНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОБЪЕКТ БИОТЕСТИРОВАНИЯ DAPHNIA MAGNA STRAUS

Карачурина Р.Р., студент магистратуры

Ахмадиев Н.С., канд. хим. наук

Зайнуллин Р.А., доктор хим. наук

Лубянов А.А., канд. биол. наук

Аннотация

В работе представлены результаты исследований токсичности потенциально фунгицидных препаратов ANS-1 с концентрацией раствора 10% и ANS-2, ANS-3 и ANS-4 0,1%, 0,01% и 0,001% водных растворов на тест-объекте Daphnia magna Straus.

Ключевые слова: биологическое тестирование, острая токсичность, фунгициды, процент летальности, индекс токсичности оцениваемого фактора, Daphnia magna Straus.

Abstract

This paper presents the results of toxicity studies of the potentially fungicidal preparations ANS-1 with a solution concentration of 10% and ANS-2, ANS-3 and ANS-4 0,1%, 0,01% and 0,001% aqueous solutions on the test object Daphnia magna Straus.

Keywords: biological testing, acute toxicity, pesticides, fungicides, percentage for lethality, toxicity index of the evaluated factor, Daphnia magna Straus.

Основная часть

Сельскохозяйственное производство входит в число основных загрязняющих факторов, что связано с применением средств защиты возделываемых культур. Известно, что для профилактики и предотвращения болезней растений используют пестициды. К сожалению, множество используемых в прошлом и настоящем препаратов обладают выраженным отрицательным действием, оказывая неблагоприятное влияние на окружающую среду и здоровье человека. Исходя из этого, существует риск загрязнения средствами защиты продуктов питания. По ВОЗ, пестициды могут стать причиной смерти от отравления, проникая в организм человека трансдермально, респираторным и алиментарным путем.

Важно подчеркнуть, что широкомасштабное применение на протяжении многих лет пестицидов, в частности фунгицидов, дало толчок к возникновению у патогенов резистентности к антигрибным агентам. По этой причине, поиск новых биологически активных соединений, обладающими фунгицидными свойствами, является актуальным.

Изучение последствий антропогенного воздействия на окружающую среду невозможно без применения методов биологической индикации, которая дает прямую информацию о реакции организмов на стрессовые факторы. Биотестирование как интегральный метод оценки токсичности водной среды является необходимым дополнением к химическому анализу [1 с.9]. Классическим объектом в качестве аналитического индикатора среди низших ракообразных стала Daphnia magna Straus - входит в большинство национальных и международных стандартов исследования качества воды [1 с.10]. daphnia magna straus токсичность

В связи с этим целью нашего исследования явилось биотестирование потенциально фунгицидных агентов ANS-1, ANS-2, ANS-3, ANS-4 в различных концентрациях водных растворов с использованием D. magna.

В опытах использовали лабораторную культуру D. magna. Эксперимент длился 96 часов, согласно стандартной методике [2]. Испытание основывалось на определении выживаемости и поведенческих реакций дафний при воздействии биологически активных синтезированных химических веществ научными сотрудниками Института нефтехимии и катализа Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук. Тестируемые вещества:

ANS-1 - 1H-1,2,4-triazole; ANS-2 - 1((dimethylamino)methyl)naphthalen-2-ol; ANS-3 - N,N-dimethyl-1-(1H1,2,4-triazol-1-yl)methanamine; ANS-4 - N,N,Ntrimethyl-1-(1H-1,2,4-triazol-1-yl)methanaminium iodide. В качестве контроля использовали питьевую воду. Эксперимент проводился с использованием 0,1%, 0,01%, 0,001% водных растворов тестируемых соединений. Процент летальности (А, %), с целью определения острой токсичности, рассчитывали по формуле:

где А - процент погибших дафний; Хкколичество выживших дафний в контрольной пробе (среднее значение); Хт - количество выживших дафний в тестируемых пробирках (среднее значение). При А < 10% - тестируемое вещество не оказывает острого токсического действия, при А > 50% - тестируемое вещество оказывает острое токсическое действие.

Статистическую обработку данных, полученных в ходе эксперимента, проводили с использованием программы «Microsoft Excel».

Результаты проведенных исследований показали, что 10% водный раствор вещества ANS-1 продемонстрировал токсичность по отношению к тест-объекту. Это видно, исходя из полученного процента погибших дафний в исследуемой пробе, который составил более 50% (А > 50%) (Рис.1).

Рисунок 2 Показатель выживаемости

Водный раствор в концентрации 0,1% ANS-2 - токсичен, процент погибших дафний в исследуемой пробе составил более 10% (А > 10%) (Рис.2).

Концентрации 0,01% и 0,001% водных растворов не токсичны для тестобъекта - А < 10%.

Рисунок З Показатель выживаемости

0,1% и 0,01% водные растворы вещества ANS-3 токсичны для D. magna - А=28,8% и А=15,0% соответственно, тогда как показатель А не должен превышать 10% (Рис.3). 0,001% раствор ANS-3 не оказало никакого влияния на жизнеспособность дафний.

Рисунок 4 Показатель выживаемости

0,1%-й водный раствор ANS-4 продемонстрировал острую токсичность - показатель А равен 96% (Рис.4). Исследуемое вещество в концентрации 0,01% и 0,001% токсично для тест-объекта. Процент погибших дафний в исследуемой пробе составил более 10% (А > 10%) (Рис.4).

Рисунок 5 Показатель выживаемости

По итогам проведенных тестирований рассчитали индекс токсичности оцениваемого фактора (ИТФ) по формуле:

ИТФ = ТФо/ТФк,

где ТФ_о - значение регистрируемой тест-функции в опыте, ТФ_к - значение регистрируемой тест-функции в контроле. В соответствии с классификацией [3 с. 408-411] шкалы токсичности ANS-1 относится к II классу, его ИТФ (ИТФ=0,2) - высокая токсичность. Водные растворы вещества ANS-4 также относятся к II классу - класс токсичности высокий (ИТФ=0,2), а 0,1%-й раствор исследуемого вещества не пригоден для жизни тест-объекта, класс токсичности I. Биотестирование веществ ANS-2 и ANS-3 в данных концентрациях указало на среднюю токсичность (ИТФ=0,6), или не оказало существенного влияния на тест-объект (ИТФ=1).

Использованные источники

1. Александрова В.В. Биотестирование как современный метод оценки токсичности природных и сточных вод: Монография. Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. гос. ун-та, 2013. 119 с.

2. Методика измерений количества Daphnia magna Straus для определения острой токсичности питьевых, пресных природных и сточных вод, водных вытяжек из грунтов, почв, осадков сточных вод, отходов производства и потребления методом прямого счета ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.12-06/Т 16.1:2:2.3: 3.9-06 // ПНД Ф. М.: 2014. 39 с.

3. Кабиров Р.Р. Разработка и использование многокомпонентной тест - системы для оценки токсичности почвенного покрова городской территории / Р.Р. Кабиров, А.Р. Сагитова, Н.В. Суханова // Экология. 1997. № 6. С. 408411.

Размещено на Allbest.ru