ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Биотестирование морской среды получило бурное развитие в последние 15-20 лет, когда стало очевидным, что физико-химические методы контроля, хотя и обладают достаточной чувствительностью, но не могут дать полной информации о содержании загрязняющих веществ в морской воде, а тем более предсказать экологические последствия действия токсикантов на морские организмы. Однако точность и чувствительность биотестирования недостаточно высока, так как измеряемые параметры зависят от индивидуальных характеристик организмов. Вместе с тем существует новый подход к разработке биотестов, сочетающий в себе получение интегральных характеристик среды, высокую точность и чувствительность. Он заключается в использовании ферментативных систем.

С целью создания экспресс-теста для биотестирования морской воды разработан метод. Основанный на ферментативной реакции, катализируемой ДНКазой (дезоксирибонуклеазой) из эмбрионов морского ежа. Данный фермент обладает уникальным свойством расщеплять нативную ДНК в чистой морской воде (растворе с высокой ионной силой) без потери ферментативной активности относительно контрольной реакционной смеси. Присутствие солей тяжёлых и переходных металлов в естественных фоновых концентрациях, также как многократное разбавление и изменение рН чистой морской воды не влияют на ферментативную активность. Эти факты имеют чрезвычайно большое значение, поскольку известно, что солёность и рН морской воды варьирует в определённых пределах в различных морях и океанах. Исследования влияния ионов тяжёлых металлов, пестицидов, углеводородов нефти и детергентов, добавленных в чистую морскую воду, на активность ДНКазы, а также тестирование проб морской воды, взятой из загрязнённых акваторий Амурского и Уссурийского заливов и шельфа острова Сахалин, показали, что данный фермент является удобным модельным объектом и может быть дополнительным универсальным и чувствительным биоиндикатором состояния морской среды.

Предлагаемый метод совмещает в себе ряд достоинств биотеста, используемого в мировой практике ("Sea Urchin Test System")и основанного на анализе оплодотворяющей способности сперматозоидов морского ежа. Среди этих достоинств - кратковременность анализа, относительная простота и дешевизна. Однако, в отличие от последнего, ДНКазный метод имеет следующие преимущества: независимость тестирования от времени года и сезона нереста морских ежей, точность анализа при получении интегральной характеристики среды, возможность использования стандартного и достаточно стабильного препарата фермента, а также тестирование токсикантов в морской воде разной степени солёности, вплоть до пресной. Предлагаемый метод сравним по своей чувствительности с биотестом, использующим в качестве тест-объектов половые клетки и эмбрионы морских ежей. Он перспективен для предварительной экспресс-оценки качества морской воды и контроля за её состоянием.

Применение ДНКазного теста для биологического мониторинга среды даёт возможность с высокой точностью и чувствительностью получать интегральные характеристики токсичности среды. От классических биотестов он отличается экономичностью, относительной простатой, кратковременностью в постановке эксперимента (менее часа), не токсичностью используемых реагентов, постоянством концентраций действующих токсических факторов.

Метод даёт возможность комплексного подхода для оптимального решения вопросов, связанных с рациональным использованием природных водных ресурсов и контролем за уровнем их загрязнения. Использование ДНКазного метода даёт возможность быстро и с высокой точностью получать необходимые данные, что принесёт определённую экономическую выгоду.