ПРИМЕНЕНИЕ БИОСЕНСОРА НА ОСНОВЕ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ТОКСИЧНОСТИ ПРОДУКЦИИ БЫТОВОГО НАЗНАЧЕНИЯ И ТОВАРОВ ДЛЯ ДЕТЕЙ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Однако при экспертизе представленных экспериментальных материалов секцией «Гигиена атмосферного воздуха» Проблемной комиссии «Научные основы

гигиены окружающей среды» РАМН было принято решение об утверждении только среднесуточной ПДК формамида на уровне 0,03 мг/м3, которая включена

в гигиенический норматив ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест».

Yu.P. Tikhomirov Toxicology of formamide as atmospheric pollutant

Institute of Hygiene and Occupational Pathology, Nizhniy Novgorod

Inhalation exposure to formamide in concentrations of 0.5, 0.05, 0.01 mg/m3 was studied in the day-and-night 4 month experiment in warm-blooded animals. A no- effective concentration of 0.01 mg/m3 was established basing on the assessment of the effect on the central nervous system, liver and oxidation-reduction processes. А maximum single MAC of formamide in the atmospheric air on the level of 0.04 mg/m3 was substantiated. Daily average MAC of formamide is approved on the level of 0.03 mg/m3 in the atmospheric air in residential settings.

Материал поступил в редакцию 12.05.08

УДК 543.068.8: 57.084.1+614.37

Применение биосенсора на основе иммобилизованных микроорганизмов для оценки токсичности продукции бытового назначения и товаров для детей

И.Ф. Чепкова1, М.А. Ануфриев2, О.Н. Понаморева2, В.А. Алферов2, А.Н. Решетилов3, В.А. Щеглова1, С.Н. Петрова1

1ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Тульской области»

2Тульский государственный университет 3 Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г. К. Скрябина РАН

Исследованы возможности применения микробного сенсора на основе кислородного электрода для определения токсичности товаров народного потребления. Проведена сравнительная оценка продукции бытового назначения и товаров для детей на примере

образцов детских игрушек, обуви, одежды, материалов, контактирующих с пищевыми продуктами. Показана зависимость ответа биосенсора от разведения вытяжек из исследованных объектов, времени экспозиции; проведена корреляция данных с другими методами определе-

ния токсичности. Предложено применение биосенсоров в токсиколого-гигиенических исследованиях.

Ключевые слова: токсичность, альтернативные токсикологические методы, биосенсор, иммобилизованные микроорганизмы.

Введение. Интенсивное производство одежды, обуви, посуды, игрушек и других товаров народного потребления из полимерных и прочих материалов, привело к тому, что в настоящее время ощущается острая потребность во всесторонней гигиенической оценке данной группы товаров по показателям безопасности для здоровья населения. Для этого в токсико-

логии наряду с традиционными методами контроля применяют биологическое тестирование. В качестве тест-объектов могут быть использованы инфузории, ферменты, люминесцентные бактерии, сперма крупного рогатого скота, культуры клеток животных и человека, препараты роговицы кролика и быка и другие модели [1]. Получаемая с помощью методов биотести-

рования информация характеризуется интегральным характером восприятия и отражения всех токсических воздействий, обусловленных совместным присутствием токсикантов. Предпочтительно комплексное использование нескольких биотестов, взаимно дополняющих друг друга по чувствительности к различным группам веществ [2].

В нашей стране имеются методические указания и рекомендации по применению альтернативных токсикологических методов, утвержденные Минздравом России. Для регистрации токсического действия на некоторые тест-объекты созданы автоматические анализаторы (например, АТ-05, «Микро-токс», «Эколюм», «Биотокс», «Биотестер» и др.)[1,3].

Следует отметить, что значительное число разработок посвящено использованию оптических методов биотестирования с применением генетически модифицированных микроорганизмов (например, Е.соН), содержащих 1их-ген [1,3]. Наличие данного гена приводит к синтезу ферментной системы, обеспечивающей возникновение биолюминесценции при воздействии на микроорганизмы токсичных веществ. Интенсивность свечения иммобилизованных клеток градуально связана с содержанием токсикантов в пробе. Однако этот метод имеет ряд недостатков. Для проведения анализа необходим большой объем лио-филизированной биомассы генетически модифицированных штаммов микроорганизмов, которые приходится закупать у одного и того же поставщика. В случае если культура будет недостаточно высушена, с течением времени в значительной степени изменяется активность бактерий [4]. Разработка новых воспроизводимых, удобных в работе, не требующих дорого оборудования и расходных материалов методов биотестирования является перспективным направлением в аналитической токсикологии [5, 6, 7].

Действие ксенобиотиков на микроорганизмы непосредственно связано с потреблением ими кислорода. В зависимости от типа микроорганизмов может наблюдаться увеличение дыхательной активности в присутствии некоторых органических ксенобиотиков или снижение дыхания за счет ингибирующе-го действия токсикантов. Си-

стемы на основе кислородного электрода и суспензии микроорганизмов были ранее использованы для обнаружения токсикантов [8, 9]. Однако показана малая чувствительность таких систем. Определенные ограничения применения метода были связаны с небольшой шкалой измерения. Один из подходов к увеличению генерируемого сигнала заключается в использовании искусственных акцепторов электронов, которые взаимодействуют с промежуточными ферментами дыхательной цепи, вместо естественного акцептора - кислорода [10, 11]. В то же время, введение дополнительных реактивов в виде рабочих растворов редокс-красителей усложняет схему измерения. Кроме того, не многие редокс-красители легко диффундируют к активным центрам мембран-локализованных ферментов дыхательной цепи, как правило, это липофильные органические соединения, которые неустойчивы в растворе. Все это снижает потребительскиекачестватаких биологических тест-систем. Использование комбинации «иммобилизованные микроорганизмы - кислородный электрод типа Кларка» и современных электрохимических преобразователей, сопряженных с компьютерными системами регистрации и обработки сигнала, позволяет избежать ряда ограничений, свойственных другим методам биотестирования. Следует отметить, что биоаналитические системы, в которых био-распознающий элемент тесно сопряжен с физико-химическим преобразователем, называют биосенсорами [12]. Преимуществами биосенсорного анализа являются экспрессность, без-реагентность и простота в выполнении анализа. При использовании биосенсоров снижется потребность в биомассе и уменьшается время проведения анализа [5]. Применение современной измерительной аппаратуры позволяет значительно увеличить соотношение «сигнал-шум» и

чувствительность метода соответственно. В обзорах [7, 8, 9] суммирована научная информация по разработке биосенсоров для экологического контроля, в том числе оценке токсичности объектов окружающей среды и продуктов питания. В то же время практически не уделяется внимание разработке биологических тест-систем и быстрых методов оценки токсичности товаров народного потребления. Создание биосенсоров на основе кислородного электрода и иммобилизованных микроорганизмов с заданными свойствами является перспективным направлением в развитии методов определения токсичности продукции производственного или бытового назначения.

Материалы и методы исследования. Для работы были отобраны образцы обуви, одежды, игрушек с известными результатами токсикологической экспертизы, исследованные в лаборатории ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Тульской области», которые получили неудовлетворительные результаты экспертизы по индексу токсичности на анализаторе изображений АТ-05, запаху, завышенному содержанию фенола, альдегидов, цинка, присутствию производных фталевой кислоты, несоответствию рН [6]. В качестве образцов сравнения выбраны: детская игрушка; материал, контактирующий с пищевыми продуктами (пластиковая бутылка). Образцы сравнения получили удовлетворительные санитарно-гигиенические заключения.

Исследование возможности применения биосенсора для оценки токсичности проводили на амперометрическом микробном сенсоре на основе электрода Кларка с рецепторными элементами, содержащими иммобилизованные клетки различных штаммов микроорганизмов (Pseudomonas putida BS3701 (pBS1141)(pBS1142), Pseudomonas putida BS394, Escherichia coli K-12, Escherichia coli TOP10,

Hansenula polymorpha NCYC 945 ln, принадлежащих лабораториям ИБФМ РАН в Пущи-но и ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Тульской области»). Иммобилизацию микроорганизмов осуществляли включением биомассы отдельных штаммов в агаровый гель. Агаровый гель готовили следующим образом: на кипящей водяной бане нагревали смесь 250 мг Bacto Agar и 100 мг хлорида натрия в 10 мл дистиллированной воды до полного растворения. Полученную смесь охлаждали до 50 - 550С. Затем 25 мг биомассы, полученной в виде осадка, тщательно перемешивали с 1 мл свежеприготовленного агарового геля (t°=50°C), полученную смесь выдерживали при комнатной температуре в течение одного часа, после чего из полученной массы формировали рецепторные элементы в виде тонких срезов диаметром 4мм и толщиной ~0,5мм. Полученные таким образом био-рецепторные элементы фиксировали на электроде Кларка с помощью нейлоновой сетки, так чтобы иммобилизованные микроорганизмы имели непосредственный контакт с рабочей поверхностью электрода.

Для регистрации интенсивности окислительного метаболизма бактериальных клеток использовали современную

технику. Измерительная аппаратура представляет собой специализированные гальванопо-тенциостаты IPC-micro (ООО «Кронас»), обеспечивающих высокоточную регистрацию электрохимических параметров (регистрацию тока в диапазоне от ± 0.1 нА до ± 10 мА; для потенциала погрешность составляет ±0.001 мВ; минимальный интервал измерения составляет 10 мс), в комплекте с кислородными электродами типа Кларка (диапазон рабочих токов при содержании кислорода в измеряемой среде, содержащей 7-12 мг О2/л, составляет 20 - 60 нА; величина темново-го тока не превышает 2% от тока в среде, содержащей 9 мг О2/л). Данные с потенциоста-та, связанного с компьютером по интерфейсу RS-232, обрабатывались программой IPC 2000 (ОАО «Кронас», РФ). Измерения выполнялись при постоянном потенциале Е = -700мВ в открытой кювете с рабочим объемом 5 мл при постоянном перемешивании на магнитной мешалке (ММ-5) и комнатной температуре. В качестве фонового раствора использовали 5мл 0,015моль/л Na-K-фосфатный буфер с pH = 6,8.

Модельная среда для приготовления вытяжек и условия моделирования для определения токсичности - аналогично МУК

4.1/4.3.2038-05 «Санитарно-эпидемиологическая оценка игрушек», МУ 1.1.037-95 «Биотестирование продукции из полимерных и других материалов», МУК 4.1/4.3.1485-03 «Гигиеническая оценка одежды для детей, подростков и взрослых».

В качестве сравнительных методов применяли:

1) ХМС (хромато-масс-спект-рометр (ГХ НР5890 II + МСД НР5972), США);

2) ААС (атомно-абсорб-ционный спектрометр ОБС - «Ауап1а», Австралия);

3) фотометрию (фотометр фотоэлектрический КФК-3, Россия);

4) электрохимические методы (рН-метр рН-150М, Россия);

5) токсикологические методы (анализатор изображений АТ-05 БМК-Инвест, Россия, тест-объект: сперма крупного рогатого скота);

6) органолептические методы.

Для приготовления водных вытяжек из исследуемых образцов их измельчали, взвешивали, помещали в емкость с дистиллированной водой и термоста-тировали при 37°С в течение 1 ч (см. табл. 1) В качестве образца для холостого опыта использовали дистиллированную воду, которую также термостатиро-вали при 37°С в течение 1 ч.

Таблица 1

Подготовка образцов к анализу

№ Объект Кол-во образца, г (см2 для игрушек) Объем воды для приготовления вытяжки, см3 Объем вытяжки для анализа, мкл Разведение, раз (в кювете)

1 Сланцы синие 3 10 350 50

1 2 Сланцы фиолетовые 3 10 350 50

1 3 Сланцы серые 3 10 350 50

1 4 Игрушка детская (погремушка) 2 1,5 200 15

5 Игрушка детская (уточка) 2 1,5 200 15

6 Брюки черные 3 10 175 100

1 7 Брюки белые 3 10 175 100

8 Брюки серые 3 10 175 100

9 Бутылка пластиковая 15 20 350 20

10 Вода дист. (холостой опыт) - 20 350 15

Результаты и обсуждение.

При добавлении вытяжки из анализируемых объектов в измерительную кювету биосенсора происходит изменение концентрации кислорода, растворенного в приэлектродной водной среде, вызванное воздействием вытяжки на метаболическую активность микроорганизмов. Измеряемым параметром (ответом биосенсора) являлась максимальная скорость изменения выходного сигнала биосенсора при добавлении субстратов. Выходной сигнал - сила тока, обратно пропорциональная концентрации кислорода в приэлектродном пространстве.

Было проанализировано 9 образцов товаров народного потребления (табл. 2) относительно холостого опыта по четырем временам экспозиции (1 час, 6 часов, 24 часа, 96 часов) с помощью пяти вышеуказанных штаммах микроорганизмов по три параллельных измерения и получены данные о различной способности исследуемых

штаммов микроорганизмов различать возможную токсичность исследуемых объектов.

В качестве биоматериала для биосенсора использовали микроорганизмы разных типов: бактерии - деструкторы ксенобиотиков рода Pseudomonas, метилотрофные дрожжи, использующие метанол как источник энергии, и бактерии E.coli, которые являются стандартными объектами биотестирования в других методах (E.coli К-12) или используются в качестве реципиентных клеток для клонирования гена в молекулярной биотехнологии (E.coli TÖP10). Следует отметить, что H.polymorpha NCYC 945 ln не были чувствительны при анализе вытяжки из образцов обуви, забракованных по запаху и индексу токсичности на АТ-05. Известно, что метилотрофные дрожжи эффективно метабо-лизируют метиловый спирт, его низкомолекулярные гомологи, а также продукт трансформации метанола - формальдегид.

Эти микроорганизмы могут представлять интерес только для определения токсичности продукции, в которой возможно присутствие метанола или формальдегида, но не являются универсальным биообъектом для анализа всех товаров народного потребления. В то же время, бактерии Е.соН ТОРЮ, которые являются стандартными реципиентными клетками для клонирования генов прокариот, не проявили достаточной чувствительности к вытяжкам из образцов одежды, содержащим формальдегид. Остальные три штамма микроорганизмов были чувствительны ко всем образцам. Дальнейшие исследования токсичности образцов обуви проводили на биосенсорной системе с рецеп-торными элементами на основе бактерий деструкторов ксенобиотиков Р.ршШа Б8394, P.putida Б83701(рБ81141)(рБ81142) и Е.соН К-12.

Полученные результаты представлены на рис. 1.

Рис.1. Зависимость ответа биосенсоров с различными рецепторными элементами от времени экспозиции образцов

Представленные результа- зиции для образцов обуви (№ чие от нетоксичного образца ты показывают, что в процес- 1, 2, 3) происходит и увеличе- и холостой пробы, что может се увеличения времени экспо- ние ответа биосенсора, в отли- свидетельствовать о хрониче-

ской токсичности тестируемых образцов (определяемая в 96-часовом эксперименте), которая обусловлена увеличением миграции токсичных веществ с течением времени. В вытяжках из данной обуви методом ХМС были обнаружены производные фталевой кислоты (бис(2-метилпропиловый) эфир 1,2-бензолдикарбоновой

кислоты, нитропроизводное 1,2-бензолдикарбоновой кислоты).

О возможности применения биосенсора для количественной оценки при исследовании токсичности говорит и тот факт, что обнаруживается прямая зависимость отклика биосенсора от разведения водных вытяжек. При исследовании

водных вытяжек и модельных сред образца обуви №2 видно, что при увеличении насыщенности вытяжки происходит и увеличение ответа биосенсора (рис. 2).

Ответы биосенсора, выраженные в нА/мин, можно использовать как количественный показатель степени токсичности образцов.

Рис.2. Зависимость ответа биосенсора на основе иммобилизованных микроорганизмов P.putida BS3701 от насыщенности вытяжек из образца обуви

го ср о о

X

<D О I-

<D

m

50 100 150 200 разведение, раз

250

модельная среда: дист. вода, 370С, 1 час

модельная среда: раствор «пота», 370С, 1 час

О

Высокие ответы биосенсора с рецепторным элементом на основе E. coli K-12 на образцы одежды №№ 6, 7, 8 в первый час экспозиции (рис.1), вероятно, обусловлены присутствием альдегидов, которые суммарно определяются фотометрическим методом в пересчёте на формальдегид (табл. 2). В образце игрушки № 4 в часовом эксперименте также регистрируется значительный ответ, который можно объяснить присутствием фенола в данном образце (определён фотометрическим методом при токсикологической экспертизе [6]) (табл. 2). Следует отметить, что псевдоманады, использованные в работе, являются бактериями - деструкторами углеводородов нефти, в том числе ароматических углеводородов и их производных, к которым относится фталевая кислота. Можно предположить, что ответы биосенсора на основе псевдоманад обусловлены, в основном, нали-

чием в образцах ароматических соединений. Это и определяет различие в поведение биосенсоров по отношению к образцам, содержащим несколько токсичных соединений разного строения.

Результаты, полученные при использовании биосенсора на основе штамма Е.соН К-12, представляются наиболее интересными и перспективными для оценки токсичности данной группы товаров, можно предположить возможность оценки острой (время экспозиции до 6 часов) и хронической (время экспозиции до 96 часов) токсичности.

Основываясь на оценке токсичности образцов, исследованных с помощью АТ-05 и санитарно-химическими методами, можно предложить следующие критерии оценки результатов по определению токсичности биосенсорным методом с рецепторным элементом на основе иммобилизован-

ных микроорганизмов Е.соН К-12:

Ответ биосенсора от 0 до 5 нА/мин - допустимая степень токсичности;

Ответ биосенсора от 5 до 10 нА/мин - образец слаботоксичен;

Ответ биосенсора от 10 до 15 нА/мин - образец средней токсичности;

Ответ биосенсора более 15 нА/мин - образец сильнотоксичен.

Следует отметить, что похожую шкалу токсичности ранее использовали в альтернативных методах исследований для токсиколого-гигиенической оценки объектов окружающей среды [1]. Корреляция данных исследования образцов с помощью микробных сенсоров на основе штаммов Е.соН К-12, Р.рыИйа Б8394, Р.риМа Б83701 и токсикологической экспертизой в ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Тульской области» приведена в таблице 2.

Таблица 2

Оценка токсичности образцов.

Образцы Методы исследования

Биосенсор на основе штаммов АТ-05 ХМС, КФК, ААС Органолептика

E.coli К12, Р.риМа BS394, Р.риННи BS3701

Образец обуви № 1 ' (сланцы синие) Слаботоксичен предполагаемая хронич. токсичность Слаботоксичен предполагаемая хронич. токсичность Слаботоксичен предполагаемая хронич. токсичность Индекс токсичности 88 (норма 70-120) бис(2-метил-пропиловый) эфир 1,2-бензол-дикарбоновой кислоты Сильный неприятный запах

Образец обуви № 2 ' (сланцы фиолетовые) Слаботоксичен предполагаемая хронич. токсичность Слаботоксичен предполагаемая хронич. токсичность Слаботоксичен предполагаемая хронич. токсичность Индекс токсичности 82 (норма 70-120) бис(2-метил-пропиловый) эфир 1,2-бензол-дикарбоновой кислоты Сильный неприятный запах

Образец обуви № 3 ' (сланцы серые) Слаботоксичен предполагаемая хронич. токсичность Слаботоксичен предполагаемая хронич. токсичность Слаботоксичен предполагаемая хронич. токсичность Индекс токсичности 97 (норма 70-120) нитро-производ-ное 1,2-бензол-дикарбоновой кислоты Сильный неприятный запах

Игрушка детская (погремушка) Сильная токсичность, предполагаемая острая токсичность Сильная токсичность, предполагаемая острая токсичность Сильная токсичность, предполагаемая острая токсичность Индекс токсичности 55,3 (норма 70-120) Фенол 0,4 мг/л, Цинк 7,35 мг/л

Игрушка детская (водная у точка) Допустимая степень токсичности Допустимая степень токсичности Допустимая степень токсичности Допустимая степень токсичности Фенол не обнаружен

Образец одежды № 1 (брюки серые) Средняя токсичность, предполагаемая острая токсичность Допустимая степень токсичности Средняя токсичность, предполагаемая острая токсичность Индекс токсичности 77 (норма 70-120) Формальдегид, не обнаружен

Образец одежды № 2 (брюки черные) Сильная токсичность, предполагаемая острая токсичность Допустимая степень токсичности Средняя токсичность, предполагаемая острая токсичность Индекс токсичности 83 (норма 70-120) Формальдегид 0,1 мг/л

Образец одежды № 3 (брюки белые) Сильная токсичность, предполагаемая острая токсичность Допустимая степень токсичности Средняя токсичность, предполагаемая острая токсичность Индекс токсичности 81 (норма 70-120) Формальдегид 0,1 мг/л

Бутылка пластиковая Допустимая степень токсичности Допустимая степень токсичности Допустимая степень токсичности Допустимая степень токсичности Допустимая степень токсичности

Холостой опыт (вода дист.) Допустимая степень токсичности Допустимая степень токсичности Допустимая степень токсичности Допустимая степень токсичности Допустимая степень токсичности

Заключение. Использование биосенсоров электрохимического типа на основе штаммов различных микроорганизмов является одним из способов биотестирования и может служить для определения не только качественных показателей

загрязнения объектов окружающей среды, но и получения количественной оценки их токсичности. Предлагаемый метод даёт возможность применения в токсиколого-гигиенических исследованиях для оценки токсичности товаров народного потре-

бления из полимерных и других материалов, что позволит ограничить эксперименты на животных и снизить материальные затраты на проведение исследований по оценке токсикологической опасности химических соединений, продуктов и изделий

на их основе, а также различных препаратов. Данный метод целесообразно применять для предварительных исследований однородной продукции, сходных химических соединений, а также в качестве моделей, дополняющих традиционные.

Дальнейшее изучение возможности определения острой, подострой и хронической токсичности, а также порога ток-

сического действия (минимального изменения дыхательной активности клеток в зависимости от количества объекта и времени его воздействия), изучения кумулятивных свойств химических веществ с помощью биосенсора является важным и перспективным направлением экотоксикологии. В настоящее время авторы продолжают исследования в этой области и

проводят корреляцию данных с традиционными токсикологическими и санитарно-химическими методами с целью разработки метода определения токсичности промтоваров с помощью микробного сенсора.

Работа выполнена при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (ГК № П 976)

1. Альтернативные методы исследований (экспресс-методы) для токсиколого-гигиенической оценки материалов, изделий и объектов окружающей среды. Под ред. Л.Г. Подуновой. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава РФ, 1999г. - 107 с.

2. Методические рекомендации по применению методов биотестирования для оценки качества воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения. МР № ЦОС ПВ Р 005-95. М.: ГОССТАНДАРТ России, ГОСКОМСАНЭПИДНАДЗОР России, 1995. - 51с.

3. Оценка токсичности по интенсивности биолюминесценции бактерий. Методические указания. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000. - 24 с.

4. Понаморева О.Н, Решетилов А.Н, Алферов В.А. Биосенсоры.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Принципы функционирования и практическое применение. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2007. - 255с.

5. Решетилов А.Н. Модели биосенсоров на основе потенцометри-ческих и амперометрических преобразователей для использования в медицине, биотехнологии мони-торных объектов окружающей среды. (Обзор). // Прикладная биохимия и микробиология, 1996, том 32 № 1, с. 78-93

6. Фланаган Р.Дж. и соавт. Основы аналитической токсикологии. -М.: Медицина, 1997. - 363 с.

7. Baeumner A.J. Biosensors for environmental pollutants and food contaminants. Reviev // Anal Bioanal Chem. 2003. V. 377, p.434-445.

8. Rodrigues-Mozaz S., Lopez de Aida M.J. Biosensors as usefultools for environmental analysis and monitoring. Reviev // Anal Bioanal Chem,

2006, V. 386, N. 4, p. 1025-1041.

9. Solé S., Alegret S. Environmental toxicity monitoring using electrochemical biosensing systems. Review. // Environ Sci and Poll Research. 2001. V.8, N. 4, p. 256-264.

10. Farre M, Pasini O, Alonso MC, Castillo M, Barcelo D Characterization of wastewater toxicity by means of a whole-cell bacterial biosensor, using Pseudomonas putida, in conjunction with chemical analysis. // Anal Chim Acta. 2001. V. 426, p. 155-165.

11. Katrlik J., Brandsteter R., Svorc J. et al. Mediator type of glucose microbial biosensor based on Aspergillus niger // Analytica Chimica Acta, 1997, V. 356, p. 217-224.

12. Thevenot D.R., Toth K., et al. Electrochemical biosensors: recommended definitions and classification. // Biosens Bioelectron, 2001. V. 16, N. 1-2, p. 121-152.

I.F. Chepkova1, M.A. Anufriyev2, O.N. Ponomaryova2, VA. Alferov2, A.N. Reshetilov3,

VA .Shcheglovai, S.N. Petrovai

The use of immobilized microorganisms-based biosensors to assess toxicity of commodity and children's products

'Hygienic and Epidemiological Center in the Tula Region

2 Tula State University

3 G.K. Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Russian Academy of Sciences

A potential use of oxygen electrode-based microbial biosensors was investigated to determine toxicity of consumer goods. A comparative assessment of consumer goods and children's products was conducted on samples of children's toys, foot wear, clothing, materials in contact with food stuff. The dependence of biosensors responses on dissolution of extracts from the objects under investigation and exposure duration was shown; a correlation was made with other methods of toxicity determination. A possible use of biosensors was recommended in toxicological and hygienic studies.

Переработанный вариант статьи поступил в редакцию 17.07.09