Октябрь 2015, № 10 (185)

УДК: 579.26Алешина Е.С., Дроздова Е.А. ОЦЕНКА БИОТОКСИЧНОСТИ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОТЕСТОВ НА ОСНОВЕ ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВНесмотря на то что углеродные наноматериалы (УНМ) были открыты уже тридцать лет назад, до сих пор расширяется спектр их применения, а также количество исследований, посвященных определению их биологических эффектов. В литературе постоянно появляются данные о возможных неблагоприятных эффектах, вызываемых УНМ, развивающихся на разных уровнях организации живого. Поэтому изучение вопросов потенциальных рисков их использования до сих пор представляется первостепенной задачей. А возможность использования для этих целей природных и рекомбинантных штаммов люминесцирующих бактерий весьма актуальна. В этой связи целью настоящей работы стала оценка биологических эффектов углеродных наноматериалов, представленных 8 образцами и включающими как одностенные, так и многостенные нанотрубки и нановолокна методами биолюминесцентного анализа с использованием люминесцирующих рекомбинантного штамма Escherichia coli К12 TG1 с клонированными luxCDABE генами морской светящейся бактерии Photobacterium leiognathi 54D10, выпускаемого в лиофилизированной форме, и природного штамма Photobacterium phosphoreum В-17 677f (основа коммерческой тест-системы "Микробиосенсор В-17 677f"). В опытах на E. coli для соединений УНМ, диспергированных в дистиллированной воде с последующей УЗ-обработкой, значения ЕС20 и ЕС50 были рассчитаны для 5 из 8 УНМ. При использовании же Photobacterium phosphoreum величины ЕС20 были установлены для 7 из 8, а ЕС50 для 5 из 8 УНМ. Выявлено, что природный люминесцирующий штамм Photobacterium phosphoreum в 17-677f характеризуется более выраженной и быстрой реакцией на воздействие УНМ, чем рекомбинантный штамм Escherichia coli K12 TG1. Одновременно детали реагирования использованных сенсорных штаммов определяют перспективу их не взаимоисключающего, но взаимодополняющего использования.Ключевые слова: люминесцирующие микроорганизмы, биотоксичность, углеродные нанотрубки.

Загрузить

Список использованной литературы:

1. Дерябин Д.Г. Бактериальная биолюминесценция: фундаментальные и прикладные аспекты. М.: Наука, 2009. — 246 с.

2. Ефременко Е.Н., Сенько О.В., Алескерова Л.Э., Аленина К.А., Мажуль М.М., Исмаилов А.Д. Биосенсоры на основе иммобилизованных в криогеле поливинилового спирта светящихся бактерий Photobacterium phosphoreum для биомониторинга экотоксикантов // Прикладная биохимия и микробиология. — 2014. — Т. 50. — №5. — С. 490-496.

3. HeinlaanM., IvaskA., BlinovaI., DubourguierH.C., KahruA. Toxicity of nanosize dandbulk ZnO, CuO and TiO2 to bacteria Vibrio fischeri and crustaceans Daphnia magna and Thamnocephalus platyurus // Chemosphere. — 2008. — V. 71. — №7. — P. 1308-1316.

4. Blaise C., Gangne F., Ferard J.F., Eullaffroy P.Ecotoxicity of selected nanomaterials to aquatic organisms// Environ.Toxicol. — 2008. — V. 23. — P. 591–598.

5. Дерябин Д.Г., АлешинаЕ.С., Ефремова Л.В. Применение теста ингибирования бактериальной биолюминесценции для оценки биотоксичности углеродных наноматериалов // Микробиология. — 2012. — Т.81. — №4. — С. 532-538.

6. KurvetI., IvaskA., BondarenkoO., SihtmдeM., KahruA.LuxCDABE—transformed constitutively bioluminescent Escherichia coli fort oxicity screening: comparison with naturally luminous Vibrio fischeri // Sensors. — 2011. — V. 11. — №8. — P. 7865-7878.

7. Taran M.V., Starodub N.F., Katsev A.M., Guidotti M., Khranovskyy V.D., Babanin A.A., Melnychuk M.D. Biocidal effects of silver and zinc oxide nanoparticles on the bioluminescent bacteria // Biophotonics. — 2013. — doi: 10.1117/12.2044672.

8. Сорокина Е.В., Юдина Т. п., Бубнов И.А., Данилов В.С.

Оценка токсичности железа с помощью люминесцентного бактериального теста на рекомбинантном штамме Escherichia coli // Микробиология. — 2013. — Т. 82. — №4. — С. 428–433.

9. Kurvet I., Ivask A., Bondarenko O., Sihtmдe M., Kahru A.LuxCDABE—transformed constitutively bioluminescent Escherichia coli for toxicity screening: comparison with naturally luminous Vibrio fischeri // Sensors. — 2011. — V. 11. — №8. — P. 7865-7878.

10. Каталог культур светящихся бактерий / под ред. Э.К. Родичевой. Новосибирск: Наука, СО РАН, 1997. — 125 с.

О статье

Авторы: Алешина Е.С., Дроздова Е.А.

Год: 2015

Главный редактор

Сергей Александрович
МИРОШНИКОВ

© Электронное периодическое издание: ВЕСТНИК ОГУ on-line (VESTNIK OSU on-line), ISSN on-line 1814-6465
Зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл № ФС77-37678 от 29 сентября 2009 г.
Учредитель: Оренбургский государственный университет (ОГУ)
Главный редактор: С.А. Мирошников
Адрес редакции: 460018, г. Оренбург, проспект Победы, д. 13, к. 2335
Тел./факс: (3532)37-27-78 E-mail: vestnik@mail.osu.ru