1. Общие представления о биотестирование.
2. Принципиальное отличие биотестирования от других методов применяемых в ксенобиологии.
3. Тест-реакции.
4. Выбор тест-обьектов и тест-реакций.
Список использованных источников.
1. Общие представления о биотестирование.
Биотестирование - вид биологического контроля объектов окружающей среды, основанный на измерении тест-реакции тест-организма к вредному фактору, предполагающий проведения лабораторных экспериментов с живым существами. Тест-организм - специально выращенный в контролируемых условиях организм, наиболее чувствительный для данного вида биологического контроля. Тест-реакция - количественно измеряемое изменение физико-химических свойств организмов (популяций) при воздействии вредного фактора.
Биотестирование подразумевает использование живых организмов, специально помещаемых в данную среду.
В последние 5-10 лет особое внимание уделяется методам биологического мониторинга, которые основаны на использовании живых организмов, особенно чувствительных к конкретным химическим веществам. Использование этих методов не требует больших экономических затрат, а так же позволяет оценить качество среды в случаях, когда количественное содержание загрязнителя может быть определено каким-либо методом, но отсутствуют сведений о биологической активности загрязнителя.
Процесс биотестирования начинается с перевода исследуемого образца в состояние, удобное для проведения эксперимента, то есть получения действующей формы, после чего осуществляют ее контакт с тест-системой. Таким образом биотесты – это выполняемые по определенной схеме и в определенных условиях испытания действия того или иного вещества (или смеси веществ) на организмы, путем регистрации одного или нескольких биологических или физиолого-биологических показателей состояния тест-объекта. К биотестированию предъявляют определенные требования, например дифференциальное применение (в зависимости от характера и концентрации загрязняющих веществ), использование простых биотестов, сочетание их с химико-аналитическими методами и применение аппаратурного контроля за процессом биотестирования.
В некоторых государствах существуют определенный набор тест-объектов для биотестирования (например во Франции – это дафнии).
Интергальную оценку качества почв возможно осуществлять при помощи методов биотестирования, которые в основном разработаны для природных, питьевых и сточных вод. В качестве наиболее распространенных тест-объектов используют пресноводных рачков Daphnia magna, инфузорий, микробные биосенсоры, гранулированную сперму быков, пыльцевые трубки и др. Однако в силу специфики содержания тест-культур, не все методы биотестирования можно использовать в качестве оперативных.
2. Принципиальное отличие биотестирования от других методов применяемых в ксенобиологии.
Биоиндикация — это определение биологически значимых нагрузок на основе реакций на них живых организмов и их сообществ. В полной мере это относится ко всем видам антропогенных загрязнений. Основной задачей биоиндикации является разработка методов и критериев, которые могли бы адекватно отражать уровень антропогенных воздействий с учетом комплексного характера загрязнения и диагностировать ранние нарушения в наиболее чувствительных компонентах биотических сообществ. Организмы и сообщества организмов, жизненные функции которых тесно коррелируют с определенными факторами среды и могут применяться для их оценки, называются биоиндикаторами.
Под биотестированием обычно понимают процедуру установления токсичности среды с помощью тест — объектов — специально отобранных и выращиваемых живых организмов, сигнализирующих об опасности независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения их жизненно важных функций.
3. Тест-реакции.
Тест-реакция биологического объекта, пригодного для проведения биотестирования, должна обладать следующими свойствами:
непродолжительностью протекания;
1. адекватностью – сопоставимостью по механизму воздействия с реакцией на это же вещество - высших животных и человека;
2. существованием количественной зависимости между реакцией микроорганизма и степенью биологической вредности среды.
Рост-размножение является наиболее освоенной экотоксикологами тест-реакцией на вредные вещества в среде. С биологической точки зрения рост можно определить как необратимое увеличение сухой массы протоплазмы и белка, на которое влияет множество как внутренних, так и внешних факторов. Для роста популяции микроорганизмы должны потреблять питательные вещества. Питательная среда для растений и микроорганизмов называется субстратом. Потребление одноклеточными организмами субстрата приводит к росту популяции. При размножении микроорганизмов на жидких питательных средах увеличивается их мутность. Степе мутности оценивается либо визуально в баллах, либо методами оптического контроля.
4. Выбор тест-обьектов и тест-реакций.
Биомониторинг проводится на организменном, популяционном, экосистемном и биосферном уровнях. На организменном уровне определяется содержание различных загрязняющих веществ в живых организмах. На популяционном уровне контролируется изменение популяционных характеристик под воздействием тех или иных факторов во времени, например численности популяций, их возрастной и половой структуры и.п. На экосистемном уровне мониторинг сводится к постоянной регистрации видового состава, структурных и функциональных характеристик биологических систем, изменения площади, занимаемой ими и т.д.
Можно привести ряд примеров использования методов биотестирования, Так, в Голландии в качестве тест-объектов на больших площадях страны используются различные полезные для человека растения: гладиолусы и тюльпаны являются тест-объектами на накопление фторидов; итальянская ржаная трава – тест-объект на накопление ионов тяжелых металлов. В последнее время широкое применение во многих странах находит биотестирование с помощью таких высокочувствительных к загрязнению разного рода (ионы тяжелых металлов, нефтепродукты, УФ-излучение и т.д.) тест-объектов, как дафнии (рачки – фильтраторы водоемов), пиявки, инфузории (простейшие), хлорелла (микроводоросль) и т.п.
