Научная статья на тему 'ИНАКТИВАЦИЯ ТЕРМОСТАБИЛЬНОГО ЭКЗОТОКСИНА BACILLUS THURINGIENSIS ПОЧВЕННЫМИ МИКРООРГАНИЗМАМИ'

ИНАКТИВАЦИЯ ТЕРМОСТАБИЛЬНОГО ЭКЗОТОКСИНА BACILLUS THURINGIENSIS ПОЧВЕННЫМИ МИКРООРГАНИЗМАМИ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
34
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — А.Г. Кольчевский

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ИНАКТИВАЦИЯ ТЕРМОСТАБИЛЬНОГО ЭКЗОТОКСИНА BACILLUS THURINGIENSIS ПОЧВЕННЫМИ МИКРООРГАНИЗМАМИ»

уменьшается размер плодов, т. е. изменяются наиболее интегральные показатели, характеризующие физиологическую зрелость плода (табл. 1). Вместе с тем показатели морфофункционального состояния семенников, а также процессов сперматогенеза у подопытных самцов остаются без изменений.

Введение дикурина в пищу животных в дозах, па порядок превышающих количества, вводимые зондом, не вызывает патологических сдвигов изучавшихся показателей. Более того, у самцов, получавших дикурин в дозе 2 мг/кг, достоверно повышается количество нормальных плодов по отношению как к контролю, так и к подопытной группе самцов, получавших препарат в той же дозе через зонд (табл. 2).

Таким образом, дикурин при введении его в желудок белых крыс с помощью зонда в дозах на уровне Limch. integr (2 мг/кг) и ниже (0,2 мг/кг) оказывает на гонады животных токсическое влияние, которое по степени выраженности можно принять близким к LimCh. spec-

Поступление препарата в желудок лабораторных животных с пищей в дозах на порядок выше не дает гоиадоток-

сического эффекта. Результаты проведенных экспериментов свидетельствуют о зависимости на выраженности гонадо-токсического эффекта от способа внутрижелудочного введения пестицида.

Литература

1. Беленький М. Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. — Л., 1965.

2. Райцина С. С. // Современные проблемы сперматогенеза. — М., 1982. — С. 73—107.

3. Саноцкий И. ВАехименко M. М., Фоменко В. П. // Методы определения токсичности и опасности химических веществ.— М., 1970. — С. 245—264.

4. Kimmel С. А. // Toxicol, appl. Pharmacol. — 1977- — Vol. 40. — P. 299—306.

5. Staples R.t Stobbe H., Pool J. L.// Environ. Hlth Pers-pect. — 1976.— Vol. 13.— P. 133—140.

6. Staples R., G out din g M. // Ibid. — 1979. — Vol. 30.— P. 105—113.

Поступила 18.05.87

ДК 614.718:579.852.13]-074

А. Г. Кольчевский

ИНАКТИВАЦИЯ ТЕРМОСТАБИЛЬНОГО ЭКЗОТОКСИНА

BACILLUS THURINGIENS5S ПОЧВЕННЫМИ МИКРООРГАНИЗМАМИ

ВНИИ защиты растений, Ленинград

Постоянно расширяющееся применение бактерийных препаратов, в частности битоксибациллина, в защите растений от вредителей приводит к внесению в биосферу значительных количеств спор, кристаллов эндотоксина и термостабилыюго экзотоксина. Споры и белковый токсин кристаллообразующих бацилл относительно безопасны для человека и теплокровных животных. Что касается экзотоксина, то отмечены его токсичность для теплокровных животных, цитогенетическое и цитотоксическое действие [3, 6, 7]. В связи с этим возникает необходимость санитарно-гигиенического обоснования применения препаратов, содержащих экзотоксин.

Обязательное требование, предъявляемое к химическим ¿пестицидам, — инактивация их в окружающей среде. Если сохранность спор кристаллообразующих бактерий в различных экосистемах изучена достаточно хорошо, то данные относительно сохранности и инактивации экзотоксина в объектах окружающей среды немногочисленны

и.

В качестве первого этапа на пути решения проблемы сохранности экзотоксина нами было проведено изучение детоксикации этого компонента бактерийных препаратов некоторыми почвенными микроорганизмами.

В качестве продуцента экзотоксина использовали культуру В. thuringiensis уаг. Шипг^егшэ, штамм № 202. Детоксикацию экзотоксина изучали в культурах ряда микроорганизмов, полученных из музея типовых культур ВНИИСХМ, и в водных вытяжках следующих почв: дерново-подзолистой, хорошо окультуренной легкосуглинистой с содержанием гумуса 2,91 % и рН водной вытяжки 7,0; дерново-подзолистой легкосуглинистой с содержанием гумуса 3,5 % и рН 6,5; поверхностно-подзолистой песчаной с содержанием гумуса 1,79 % и рН 5,0; морского песка.

Для получения экзотоксина культуру продуцента выращивали на кукурузно-меллассовой среде в качалочных колбах. По 1 мл упаренного в 10 раз стерильного супер-натанта культуральной жидкости вносили в пробирки с '9 мл среды Мак-Коннела и Ричардса или мясопептонного бульона (МПБ) и засевали соответствующим микроорганизмом. Пробирки инкубировали на качалке при 28 °С в течение 48 ч. Повторность опытов 3-кратная. По окончании инкубирования культуральную жидкость центрифуги-

ровали, супернатант автоклавировали и разводили в 2, 4, 8 и 16 раз. Токсичность каждого разведения определяли биотестом [1]. ЬО50 определяли методом пробитов [4].

Для приготовления водных вытяжек брали 10 г воздушно-сухой почвы йа 50 мл стерильной дистиллированной воды, взбалтывали 2 ч на качалке, центрифугировали 10 мин при 1000 об/мин и супернатант фильтровали через бумажный фильтр. Дальнейший ход опытов, как описано выше. В одном из опытов использовали содержащую экзотоксин фракцию, полученную осаждением этанолом на холоду. Степень развития микроорганизмов в водных вытяжках определяли по изменению коэффициента свето-пропускания, измеренного на ФЭК-56М при желтом светофильтре.

Испытания не содержащих экзотоксин культуральных жидкостей опытных микроорганизмов не выявили их токсичность для гусениц большой пчелиной огневки. Следовательно, эти микроорганизмы не продуцируют термостабильные водорастворимые метаболиты, обладающие инсектицидной активностью.

Токсичность содержащих экзотоксин центрифугатов культуральных жидкостей незначительно отличается от контроля. Только в варианте с В. те£а1егшт наблюдалось более значительное снижение токсичности супернатанта культуральной жидкости. Однако отличие от контроля и в этом варианте недостоверно (¿ф = 2,35).

Степень детоксикации экзотоксина на среде Мак-Коннела и Ричардса значительно выше, чем на МПБ. Токсичность супернатанта культуральной жидкости В. эиМШв составляет 72% от контроля, В. туалете — 71%, а В. megateгium — 67 %. Отличие от контроля во всех этих вариантах достоверно при р = 0,05.

Таким образом, на полусинтетической среде Мак-Коннела и Ричардса степень детоксикации экзотоксина одними и теми же микроорганизмами значительно выше, чем на МПБ, Однако полной детоксикации не наблюдалось пи в одном из вариантов опыта.

Токсичность вытяжек из дерново-подзолистых почв практически не отличалась от контроля. В вытяжках из поверхностно-подзолистой почвы и песка наблюдалась значительная инактивация экзотоксина.

Коэффициент светопропускания во всех вариантах опыта низкий и равен соответственно 3,4 и 1,4 %, что свидетельствует о значительном развитии почвенной микрофлоры. Совершенно иная картина наблюдалась в контроле. В вытяжках из обоих типов дерново-подзолистых почв отмечено также значительное нарастание микробной массы (коэффициент светопропускания 38,5 и 34 %). Коэффициент светопропускания вытяжки из поверхностно-подзолистой почвы составляет 54 %, а вытяжки из песка — 70,5 %. Это позволяет сделать »вывод о сравнительно замедленном размножении микроорганизмов в этих почвах.

Токсичность вытяжки из дерново-подзолистой почвы, содержащей концентрат экзотоксина (фракция, полученная осаждением этанолом на холоде из супернатанта культу -ральной жидкости), за 48 ч инкубирования снизилась до 68 % от контроля, а за 120 ч — до 37 %.

Более высокую степень детоксикации экзотоксина на полусинтетической среде Мак-Коннела и Ричардса можно объяснить тем, что в этой среде содержится меньше органических веществ, которые могут служить субстратом для микробных ферментов, чем в МПБ.

Аналогичная картина наблюдалась и в опытах по изучению детоксикации экзотоксина в почвенных вытяжках. Отмечена тенденция к снижению токсичности вытяжек, приготовленных из почв с низким содержанием органического вещества. Сам супернатант культуральной жидкости В. Шипг^е^э является хорошим субстратом для развития микроорганизмов, что также подтверждено опытами с почвенными вытяжками.

Даже в вытяжках из малогумусных почв и песка наблюдалось такое же развитие микроорганизмов, как и в вытяжках из почв с высоким содержанием гумуса, если в них внесен супернатант культуральной жидкости штамма № 202. Высокое содержание органических веществ в супернатанте культуральной жидкости В. Ши-пг^ег^э может быть одним из факторов, снижающих степень детоксикации экзотоксина в наших опытах. Осаждение экзотоксина этанолом позволяет освободиться от значительной части органических веществ. Как показали наши опыты, при использовании концентрата наблюдает-

ся значительно большая степень детоксикации экзотоксина, что является косвенным подтверждением нашего предположения о влиянии органических веществ, служащих субстратом для микробных ферментов, на детоксикацию экзотоксина.

Полученные нами результаты свидетельствуют о потенциальной способности почвенных микроорганизмов инакти-вировать экзотоксин. Однако этих данных недостаточно, чтобы делать вывод о темпах инактивации его в почвах. В почве ситуация осложняется тем, что и токсин, и внеклеточные ферменты микроорганизмов находятся не в растворе, а адсорбированы на поверхности почвенных коллоидов, а это оказывает большое влияние на течение ферментативных процессов [2]. Вопрос о судьбе экзотоксина в почве требует дальнейших исследований.

Выводы. 1. Установлено, что экзотоксин в жидкой культуре инактивируется рядом почвенных бацилл и Proteus vulgaris. Наблюдается также инактивация экзотоксина в почвенных вытяжках.

2. Более интенсивная инактивация экзотоксина происходит на бедных органическим веществом средах.

Литература

1. Гребельский С. Г., Кандыбин Н. В. // Бюл. Всесоюз. науч. исслед. ин-та сельскохозяйственной микробиологии. — 1970.— Вып. 14. — № 3. — С. 11 — 12.

2. Звягинцев Д. Г. // Микробные метаболиты. — М., 1979.— С. 31—46.

3. Каламжанова Г. С., Махно П. М. // Проблемы ветеринарной санитарии. — М., 1976. — С. 58—63.

4. Лакин Г. Ф. Биметрия. — М., 1973.

5. Лескова А. ЯКольчевский А. Г. // Сельскохозяйственная биология. — 1987. — № 6. — С. 51—55.

6. Неудачина Э. И. Образование термостабильного экзотоксина некоторыми штаммами бацилл группы thuringien-sis: Автореф. дис.... канд. биол. наук. — Иркутск, 1974.

7. Krieg А. // Nachricht. Dtsch. Pflanz. — 1978. — Bd 83, N 12. —S. 177—181.

Поступила 21.10.88

УДК 613.632:546.281]-092.9-07

Г. И. Румянцев, С. М. Новиков, Н. Н. Мельникова, Н. И. Левченко,

Е. Е. Козеева, Т. А. Кочеткова

/

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ СОЛЕЙ КРЕМНЕФТОРИСТОВОДОРОДНОЙ

КИСЛОТЫ

•И ^ С ^ . • и » , • ' 1*1 I » * Ц а ' ..у' —I Л \ Л УиУ - \ .

I ММИ им. И. М. Сеченова; Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

• ' • * ■ I • • I ■ - * * > V' 4 , • 1 г*' в V , Н и" —• 'ж Т-Г ™ Л « . А ^ %'* и • 4

.Соли кремнефтористоводородной кислоты широко применяются в различных отраслях народного хозяйства: строительной индустрии, металлургии, сельском хозяйстве [1].

Кремнефтористые натрий (КФН), калий (КФК) и аммоний (КФА) представляют собой порошки белого цвета со специфическим запахом, хорошо растворимые в воде.

В связи с недостаточной изученностью биологического действия и отсутствием ПДК данных соединений в воздухе рабочей зоны целью нашей работы явилось изучение сравнительной токсичности солей кремнефтористоводородной и фтористоводородной кислот в острых и подострых опытах и обоснование подходов к их гигиеническому регламентированию [2, 3].

Оценка параметров токсичности проведена при различных путях поступления изучаемых веществ в организм лабораторных животных (мыши, крысы, морские свинки, кролики) : при введении в желудок, нанесении на кожные покровы и слизистые оболочки глаза, при ингаляции. Состояние организма животных оценивали по суммационно-пороговому показателю (СПП), ориентировочной реакции,

спонтанной двигательной активности, числу лейкоцитов и эритроцитов, содержанию гемоглобина в периферической крови, активности лактатдегидрогеназы (ЛДГ), лейцинами-нопептидазы (ЛАП), аланинаминотрансферазы (АЛТ), ас-партатаминотрансферазы (ACT), холинэстеразы (ХЭ), щелочной фосфатазы (ЩФ) в сыворотке крови. В опытах с ингаляционным воздействием дополнительно изучали частоту дыхания, содержание клеточных элементов в смывах из верхних дыхательных путей и легких; проводили витальное окрашивание тканей легких.

Как показали проведенные исследования, LDs0 изучаемых соединений составили для крыс 156—172 мг/кг, для мышей 70—115 мг/кг. Выраженная половая чувствительность не выявлена. LDs0 кремнефторидов натрия, калия и аммония, перечисленные на фтор-ион, близки между собой. По величине параметров острой токсичности соединения относятся ко 2-му классу опасности (табл. 1).

В клинической картине острых отравлений преобладали симптомы поражения нервной системы: у животных отмечались атаксическая походка, парезы мышц задних конеч-

j

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.