Физико-химические основы биолюминесцентного анализа - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

63
ГЛАВА 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВЕЩЕСТВ
В БИОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СИСТЕМАХ КАК ОСНОВА
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
2.1. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
БИОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ
СИСТЕМ В БИОТЕСТИРОВАНИИ
В окружающем нас мире находится огромное количество
веществ, токсичных для живого. Современный человек сталки-
вается с токсичными веществами в среде своего обитания (поч-
ва, воздух, природные водоемы), в условиях производства
(газовые выбросы и сточные воды предприятий), при питании
(пищевые продукты и питьевая вода). Даже его внутренняя
среда становится для
него токсичной при заболеваниях. Поэто-
му крайне важным является поиск аналитических систем для
экспрессной оценки токсичности, а значит, и контроля состоя-
ния биологической системы разного уровня сложности (от эко-
системы до отдельного организма).
В настоящее время для решения проблем анализа токсич-
ности сред сложного состава привлекаются в основном два
подхода, каждый
из которых имеет свои особенности, область
использования, достоинства и недостатки.
Первый подход - оценка токсичности по данным химиче-
ского анализа компонентов среды. Основным критерием ток-
сичности является превышение содержания токсикантов по
сравнению с их ПДК. Эти методы отличаются исключительной
избирательностью и точностью, т. к. выполняются с использо-
ванием химических реагентов. Однако они не предназначены
для экспрессной оценки качества среды и определения токсич-
ности
ее для живых организмов по следующим причинам. В
настоящее время в хозяйстве используют более 2 млн токсич-
ных веществ. Химический анализ этих веществ длителен, и ре-
ально лучшие из санитарно-эпидемиологических служб
проводят анализ только по 20-50 веществам. При этом анали-
зируются смеси с постоянно меняющимися составом и количе-
64
ством компонентов и
практически не учитывается комбиниро-
ванное действие веществ в смеси. Для оценки состояния среды
по большому числу анализируемых параметров требуется при-
влечение ЭВМ, что значительно усложняет и удлиняет анализ.
И даже в этом случае часто трудно определить, будет ли ток-
сичной эта среда для живого организма.
Другой подход, называемый биотестированием, состоит в
определении токсичности среды непосредственно при действии
ее на живой организм. В биотестах контролируется влияние
токсичности среды на различные параметры жизнедеятельно-
сти (летальный исход, скорость роста, интенсивность дыхания
или другие метаболические процессы) таких организмов, как
кролики, мыши, крысы, морские свинки, простейшие животные
и растения - парамеции, одноклеточные водоросли,
бактерии и
др. При этом сразу определяется интегральное влияние среды
на живой организм.
Однако и тут существуют проблемы. Достижение экс-
прессности метода связано с уменьшением точности измере-
ний, так как измеряемые параметры жизнедеятельности зависят
от индивидуальных характеристик организма. Другая проблема
связана с интерпретацией результатов биотестов, указывающих
лишь на токсичность данной среды
для тест-объекта. Совер-
шенно ясно, что «норма» для того или иного организма при оп-
ределенных обстоятельствах может оказаться неприемлемой
для нормативов, необходимых человеку. Кроме того, несмотря
на большое число имеющихся в настоящее время биотестов,
для оценки качества природных вод разные исследователи
применяют один тест, редко два. Понятно, что создание
экс-
пертной системы биотестов позволило бы увеличить достовер-
ность оценок в определении влияния изучаемой среды на
человека. Опыт работы с биолюминесцентными методами по-
зволяет предположить возможность создания такой системы
ферментативных тестов в рамках биолюминесцентного анали-
за.

Страницы