CC BY
11ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ
токсикология
УДК: 628.394.6:57/.59
оценка токсичности
ПРЕПАРАТА BARAKOR 100 ДЛЯ ГИДРОБИОНТОВ
А.С. Федотов
Федеральное агенство по рыболовству Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (ФГБНУ «ВНИРО»), 107140, г. москва, Российская Федерация
Проведена оценка токсичности препарата BARAKOR 100 для стандартных тест-объектов: фи-топланктонных организмов - Phaeodactylum tricornutum Bohin; зоопланктонных организмов -Artemia salina и рыб, односуточных организмов (мальков) - Poecillia reticulate Peters. Для оценки токсического эффекта для гидробионтов использовали показатели медианных летальных концентраций (ЛК50), характеризующие изменение выживаемости (гибель) организмов на 50% за определенное время - 24, 48 и 96 часов (ЛК50/24; 48; 96ч). По результатам оценки токсичности препарата установлено: препарат BARAKOR 100 относится к очень слаботоксичным веществам.
Ключевые слова: препарат, фитопланктон, зоопланктон, рыба, токсичность.
Введение. В настоящее время проводятся крупномасштабные разработки нефти и газа на шельфе морей России, особенно в районе северных и дальневосточных морей, а также Северном Каспии. В связи с этим необходимо знать как токсичность применяемых буровых растворов и их компонентов, так и токсичность веществ, используемых на платформах для различных технологических целей, поскольку существует реальная возможность попадания их в водоемы, что может нанести определенный ущерб водным биоресурсам. Поэтому необходима оценка токсичности применяемых химических веществ на водоемах, путем определения медианных летальных концентраций (ЛК50), для сохранения водной экосистемы.
Цель работы: оценка токсичности препарата BARAKOR 100 для стандартных морских тест-объектов.
Задачи: - оценка токсичности препарата для фитопланктонных организмов - Phaeodactylum tricornutum Bohin; - оценка токсичности препарата для зоопланктонных организмов - Artemia salina; - оценка токсичности препарата для рыб,
односуточных организмов (мальков) - Poecillia reticulate Peters.
Материалы и методы исследования.
BARAKOR 100 предназначен для применения в нефтедобывающей промышленности и представляет собой жидкость коричневого цвета с запахом спирта [3].
Исследование токсичности препарата проводили в соответствии с «Руководством по определению методом биотестирования токсичности вод, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов» (утверждено МПР России, 27 апреля 2001 г.), изд. РЭФИ, НИА-Природа, М., 2002 г [5]. Руководство включено в область аккредитации лаборатории.
Все исследования проведены в лабораторных условиях ВНИРО на искусственной морской воде соленостью 20%о.
Для исследований на фитопланктоне в качестве стандартного морского тест-объекта использовали альгологически чистую культуру морских одноклеточных диатомовых водорослей - Phaeodactylum tricornutum Bohin. В опыт брали культуру в экспоненциальной фазе роста.
Федотов Анатолий Сергеевич (Fedotov Anatoly Sergeevich), кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник лаборатории эколого-токсикологических исследований ФГБНУ «ВНИРО», 107140, г. Москва, anat-1954@mail.ru
Повторность в опыте и контроле трехкратная. Начальная плотность клеток в эксперименте 20 000 тыс.кл./мл. Длительность эксперимента 3 суток (72 ч), освещение 3000 лк, температура 20±2°С, 12ч световой режим в климатостате.
Для определения пригодности культуры одноклеточных водорослей для биотестирования определяли ЛК50 (96 часов) стандартного вещества К2Сг207 для РИ. ШсогпиШш. ЛК50 К2Сг207 равна 5,8 мг/л, что укладывается в диапазон реагирования для данного вида водорослей (4,8 - 6,7 мг/л).
На фитопланктонных организмах в течение трех суток исследовали изменение численности клеток водорослей при различных концентрациях препарата. Определяли полуэффективную концентрацию препарата (ЭК50 за 72ч) [1]. Полуэффективная концентрация (ЭК50) препарата вызывает изменение параметров жизнедеятельности фитопланктонных организмов (изменение численности клеток) на 50% за определенное время. Показатели жизнедеятельности микроводорослей оценивали экспресс-методом по изменению флуоресценции клеток водорослей на приборе «Флюорат 02-3М». Определение изменения численности клеток проводили в ка-
мере Горяева под микроскопом. Численность живых клеток водорослей коррелировала с показаниями флуоресценции водорослей. В эксперименте замеры численности клеток проводили ежедневно.
Для исследований на зоопланктонных организмах использовали стандартный морской тест-объект - эвригалинные жаброногие рачки Artemia salina. В опыт брали односуточных рачков, длительность эксперимента - 2 и 4 суток (48 и 96ч). В остром эксперименте рачков не кормили.
Для определения пригодности культуры артемий для биотестирования определяли ЛК50 (72 часа) стандартного вещества K2Cr2O7 для артемий. ЛК50 равна 7,1 мг/л, что укладывается в диапазон реагирования артемий (6,9 - 8,0 мг/л) на стандартное вещество.
Определяли полулетальные концентрации (ЛК50/48 и 96ч) препарата [4]. Полулетальные концентрации (ЛК50) вызывают изменение выживаемости зоопланктонных организмов (гибель) на 50% за 48 и 96 часов.
Poecillia reticulate Peters - гуппи, Для проведения ихтиотоксикологических исследований исполь-
Таблица 1
изменение динамики численности клеток Phaeodactylum tricornutum при остром воздействии
препаратом BARAKOR 100, экспозиция 72 часа
Концентрация, мг/л Сутки опыта
1 2 3
Контроль 6.5 11.67 35.5
0,25 6.5 11.67 35.5
1,0 6.17 11.07 35.53
5,0 6.17 10.90 35.33
25,0 6.30 10.87 35.33
100,0 6.33 11.00 34.33
500,0 5.83 10.63 31.93
2500,0 3.17 4.97 6.03
% от контроля
Контроль 100 100 100
0,25 100 100 100
1,0 94,9 94,9 100
5,0 94,9 93,4 99,5
25,0 96,9 93,1 99,5
100,0 97,4 94,3 96,7
500,0 89,7 91,1 90,0
2500,0 48,7 42,6 17,0
зуется широко распространенная аквариумная живородящая рыбка - Poecillia reticulate Peters -гуппи. Гуппи выдерживают значительные колебания солености, в природе встречаются как в пресных, так и осолоненных водах.
В опыте использовали высокочувствительных односуточных мальков данных рыб. Исследование препарата проводили в аквариальной, с использованием рассеянного света и естественного светового периода. Длительность биотестирования водной вытяжки составляла 4 суток (96 ч). Во время биотестирования рыб не кормили. Температура анализируемой пробы 20-22оС, концентрация растворенного кислорода 8,6 мг/дм3. Соотношение воды и ихтиомассы составляло менее 1,5 г в литре, на каждую концентрацию приходилось по 10 экземпляров рыбок в опытах и контроле.
Физиологическую активность рыб проверяли по стандартному веществу - калию двухро-мовокислому. ЛК50 K2Cr2O7 за 24 ч составила 127,0 мг/дм3 (что укладывается в диапазон требуемых концентраций 106-175 мг/дм3).
Определяли полулетальную концентрацию (ЛК50/96 ч) препарата [4]. Полулетальные концентрации (ЛК50) вызывают изменение выживаемости односуточных мальков рыб (гибель) на 50% за 96 часов.
Все исследования проводили на фоне контроля (без внесения препарата).
Степень острой токсичности препарата для ги-дробионтов оценивали согласно классификации Лесникова Л. А. и Врочинского К. К. [2].
Результы и обсуждение. Согласно представленным в таблице 1 данным видно, что концентрации препарата ВАКАКОК 100 0,25 - 100,0 мг/л не оказывают токсического влияния на жизнедеятельность фитопланктона. Концентрации 500,0 - 2500,0 мг/л статистически достоверно угнетают развитие фитопланктона, снижая численность клеток от 10,3 до 83%. Показатели численности клеток водорослей в концентрациях 0,25 - 100,0 мг/л находились на уровне контрольных величин на протяжении всего опыта.
Расчетная полуэффективная концентрация препарата ВАЙАКОК 100 за трое суток (эК50/72ч) составила 1506,0 мг/л.
Из представленных в таблице 2 данных видно, что в концентрациях препарата ВАКАКОК 100 1,0 и 2500,0 мг/л не отмечено гибели артемий в течение 4 суток. Выживаемость рачков в диапазоне исследованных концентраций препарата от 1,0 до 2500,0 мг/л составила 100%.
Расчетные полулетальные концентрации препарата ВАКАКОК 100 для артемий за 2 и 4 суток (ЛК50/48 и 96ч) >2500,0 мг/л.
Таблица 2
изменение динамики выживаемости Artemia salina в различных концентрациях препарата BARAKOR 100, экспозиция 96 ч, n = 20
Концентрация мг/л Сутки опыта
1 2 3 4
Контроль 20 20 20 20
1,0 20 20 20 20
5,0 20 20 20 20
25,0 20 20 20 20
100,0 20 20 20 20
500,0 20 20 20 20
2500,0 20 20 20 20
% от контроля
Контроль 100 100 100 100
1,0 100 100 100 100
5,0 100 100 100 100
25,0 100 100 100 100
100,0 100 100 100 100
500,0 100 100 100 100
2500,0 100 100 100 100
Таблица 3
Изменение динамики выживаемости (%) односуточных Poecillia reticulate Peters в различных концентрациях препарата BARAKOR 100, экспозиция 96 ч, n = 30
Концентрация, мг/л Сутки опыта
1 2 3 4
Контроль 30 30 30 30
100,0 30 30 30 30
500,0 30 30 30 30
1000,0 30 30 30 30
2500,0 30 30 30 30
5000,0 30 30 27 25
10000,0 28 25 21 16
% от контроля
Контроль 100 100 100 100
100,0 100 100 100 100
500,0 100 100 100 100
1000,0 100 100 100 100
2500,0 100 100 100 100
5000,0 100 100 90,0 83,3
10000,0 93,3 83,3 70,0 53,3
Таблица 4
Обобщенные данные результатов исследования токсичности препарата BARAKOR 100 для
гидробионтов
Название препарата Фитопланктон (ЛК50/72 ч), мг/л Зоопланктон ЛК50/ 48 ч/96 ч, мг/л Рыба (односуточные гуппи), ЛК50/96 ч, мг/л Слабое звено
BARAKOR 100 1506,0 >2500,0/>2500,0* 10700,0 Фитопланктон (1506,0 мг/л)
Примечание: *числитель ЛК50/48 ч, знаменатель ЛК50/96 ч
Из представленных в таблице 3 данных видно, что в концентрациях препарата БЛКЛКОК 100 100,0 - 2500,0 мг/л не отмечено гибели рыб в течение 4 суток. Концентрации 5000,0 и 10000,0 мг/л статистически достоверно снижают выживаемость подопытных рыб по сравнению с контролем от 10 до 46,7%.
Расчетная полулетальная концентрация препарата БЛКЛКОК 100 за 96 часов (ЛК50/96ч) для рыб составила 10700,0 мг/л.
Представленные в таблице 4 обобщенные данные свидетельствуют о том, что для препарата БЛКЛКОК 100 наиболее слабым тест-организмом из трех исследованных (фито-, зоопланктон, рыбы) являются фитопланктонные организмы -РИаеоёайу1ит ШсогпиШт, для которых получе-
на наименьшая полулетальная концентрация 1506,0 мг/л.
Выводы. Согласно классификации Л.А. Лес-никова и К.К. Врочинского [5] по степени острой токсичности для водных организмов:
- препарат БЛКЛКОК 100 оценивается как очень слаботоксичный (ЛК50 >500,0 мг/л) для водных организмов (ЛК50 для фитопланктонных организмов 1506,0 мг/л).
В таблице 4 дополнительно внесена рассчитанная по экспериментальным данным для зоопланктона ЛК50/48 ч (учитывая требования Федерального закона от 21.06.1997г 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов (с изменениями от 07.08.2000 г., 10.01.2003 г.).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Беленький м. Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. -Рига: Изд. АН Латвийской ССР, 1963.
2. Методические указания по рыбохо-
зяйственной оценке пестицидов. - Л: ГосНИОРХ, 1973.
3. Паспорт безопасности вещества (материала)/ БАРАКСР 100.-М: Компания «Халлибуртон Интернэшнл, Инк.», 2014.
4. Прозоровский В. Б. Использование метода наименьших квадратов для про-бит-анализа кривых летальности. В кн.: Фармакология и токсикология.- М., 1962.
5. Руководство по определению методом
биотестирования токсичности вод, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов: Утв. МПР России 27 апреля 2001г. - М.; РЭФИ, НИА-Природа, 2002.
REFERENCES:
1. Belenky M.L. Elements of quantitative assessment of pharmacological effect. -Riga: publishing AN Latviskoi SSR, 1963 (in Russian).
2. Guidelines for fisheries assessment of
pesticides. -L: GosNIORH, 1973.
3. Safety Passport substance (material)/ BARAKOR 100. - M: Company «Halliburton International Inc.», 2014 (in Russian).
4. Prozorovsky v.B. Using the least squares
method for probit analysis of mortality curves. - M.: - Pharmacology and toxicology, 1962 (in Russian).
5. Guidance on the determination method of toxicity biotesting water, bottom sediments,
pollutants and drilling muds: approved by the Russian Ministry 27.04.2001. -M.; RAFI, NIA of Natural Resources, 2002 (in Russian).
A.S. Fedotov
TOXICITY ASSESSMENT OF THE SUBSTANCE BARAKOR 100 TO HYDROBIONTS
Federal State Unitary Institution «Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography» (VNIRO), Federal Agency for Fisheries, 107140 Moscow, Russian Federation
Toxicity of the preparation BARAKOR 100 was assessed for standard test-objects: phytoplanctonic organisms Phaeodactylum tricornutum Bohin; zooplanctonic organisms Artemia salina and fishes, one-day old fishes - Poecillia reticulate Peters. Toxicity assessment to hydrobionts was based on indicators of mean lethal concentrations LC50 characterizing changes in survival (death) by50% for a determined duration- 24,48 and 96 h (LC50 -24;48;96 h). Based on the toxicity assessment of the preparation, it was established that the preparation BARAKOR 100 refers to very low toxic substances. Keywords: preparation, phytoplankton, zooplankton, fish, toxicity.
Материал поступил в редакцию 24.02.2015 г.
ЮБИЛЕЙ
РЕМБОВСКИй ВЛАДИМИР РОМАНОВИЧ
(к 70-летию со дня рождения)
22 апреля 2015 года исполнилось 70 лет со дня рождения видного ученого в области военной и промышленной токсикологии, гигиены, доктора медицинских наук, профессора, заслуженного деятеля науки Российской Федерации Рембовского Владимира Романовича.
После окончания с отличием и золотой медалью Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова В.Р. Рембовский с 1972 г. по 2001 г. служил в Центральном научно-исследовательском и испытательном институте войск радиационной, химической и биологической защиты, где прошел путь от младшего научного сотрудника до заместителя начальника института по научно-исследовательской работе.
С 2002 г. по настоящее время является директором Федерального государственного унитарного предприятия «Научно-исследовательский
институт гигиены, профпатоло-гии и экологии человека» Федерального медико-биологического агентства.
Основные научные интересы В.Р. Рембовского в области военной токсикологии были связаны с изучением токсических свойств и экспериментальной терапией высокоактивных химических соединений. Результаты его научно-практической деятельности нашли применение в областях фундаментальной и прикладной медицины. Под его руководством разрабатывались основы физиологического нормирования работо- и боеспособности военных специалистов, программы оценки эффективности медицинских средств защиты от ядерного и химического оружия.
В.Р. Рембовский создал и руководил Диссертационным Советом, в течение 10 лет подготовив более 20 докторов и 100 кандидатов наук. Итогом
