Биоиндикация

58. Что такое биотестирование и биоиндикация и с какой целью они проводятся?

Биотестирование – это определение степени опасности среды с помощью биологических объектов: водорослей, простейших дафний и пр. Т.е. в исследуемую среду помещают биологического тестировщика (биотест) и наблюдают, как исследуемая среда воздействует на него. В качестве биотестов применяют зеленые водоросли — хлорелла и сценедесмус, ракообразных — цериодафнии и дафний, простейших — инфузории.

• оценка (преимущественно в лабораторных условиях) качества объектов окружающей среды с использованием живых организмов. Экологический словарь, 2001

• оценка состояния окружающей среды по живым организмам (см. Биологические индикаторы).

EdwART. Словарь экологических терминов и определений, 2010

Этапы проведения биотестирования:

Подготовка посуды для отбора , хранения проб;

Отбор проб;

Составление акта отбора проб;

Проведение испытаний;

Выдача протокола испытаний.

http://laboratory.eco-tehnika.com/biotestirovanie/

**

Биоиндикация

Биоиндикация - метод оценки изменений в среде при помощи биологических объектов.

Организмы или сообщества организмов по наличию, состоянию и поведению которых судят об изменениях в среде, называются биоиндикаторами.

С помощью биоиндикаторов можно обнаруживать места скоплений в экологических системах различного рода загрязнений, а также проследить скорость происходящих в окружающей среде изменений.

Основой задачей биоиндикации является разработка методов и критериев, которые могли бы диагностировать ранние нарушения в наиболее чувствительных компонентах природных сообществ.

Ещё тут: http://ekolog.org/books/3/4_12_2.htm

Биотестирование

Биотестирование - метод оценки токсичности среды с помощью биологических тест-объектов.

Токсичность - cвойство химических веществ проявлять повреждающее или летальное действие на живые организмы.

Тест-объекты позволяют констатировать факт токсичности среды независимо от того, какие вещества и в каком сочетании ее обусловливают.

Биологические организмы, используемые в качестве тест-объектов, должны обладать максимальной чувствительностью к токсическим веществам.

Биоиндикацию часто путают с биотестированием. Но если при биоиндикации организмы извлекаются из природы и по их состоянию оценивают степень загрязнения, то при биотестировании качество воды, почвы оценивается посредством лабораторных объектов (животных, растительных, одноклеточных), помещённых в тестируемую среду уже в лаборатории.

БИОТЕСТИРОВАНИЕ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ : http://www.bioassay.narod.ru/biotest/biot.html

http://ecodelo.org/razdel_ekobiblioteki/4_bioindikatsiya_i_biologicheskii_monitoring !!!

http://herba.msu.ru/algae/materials/book/bioind/text/part1/9.html

59. Область применения биоиндикации и биотестирования

Применение биоиндикации: http://ineca.ru/?dr=bulletin/arhiv/0084/&pg=003

Применение в эпидемиологии и санитарии

Оценка угрозы инфекционных заболеваний достигается при мониторинге загрязнения водоемов сточными водами. Именно канализационные стоки могут содержать патогенные микроорганизмы — основной источник инфекций, передаваемых через воду. Поскольку патогенных микроорганизмов много, каждый выявлять трудоемко и нецелесообразно, разработан тест на кишечную палочку (Escherichia coli). Эта бактерия обитает в огромных количествах в толстой кишке человека и отсутствует во внешней среде. E.coli не патогенна и даже необходима человеку, но ее присутствие во внешней среде — индикатор неочищенных канализационных стоков, в которой могут быть и патогенные микробы.

Применение в экологии

Биоиндикация — оценка качества среды обитания и её отдельных характеристик по состоянию биоты в природных условиях. Для учёта изменения среды под действием антропогенного фактора составляются списки индикаторных организмов — биоиндикаторов. Биоиндикаторы — виды, группы видов или сообщества, по наличию, степени развития, изменению морфологических, структурно-функциональных, генетических характеристик которых судят о качестве воды и состоянии экосистем. В качестве биоиндикаторов часто выступают лишайники, в водных объектах — сообщества бактерио-, фито-, зоопланктона, зообентоса, перифитона.

Применение в геологических исследованиях

Ряд растений-индикаторов определённым видимым образом реагирует на повышенные или пониженные концентрации микро- и макроэлементов в почве. Это явление используется для предварительной оценки почв, определения возможных мест поиска полезных ископаемых.

Биотестирование и его применение сегодня:

http://www.medbusiness.ru/355.php

http://mixxreferat.ru/реферат-скачать/126572/ПРИМЕНЕНИЕ_МЕТОДОВ_БИОТЕСТИРОВАНИЯ_ДЛЯ_ОЦЕНКИ_ЭКОЛОГИЧЕСКОГО_СОСТОЯНИЯ_ВОДНЫХ_ОБЪЕКТОВ

В сущности успешный опыт применения биотестов вместо классических моделей—лабораторных животных — способствовал формированию как самого термина «альтернативные модели», так и самостоятельного медико-биологического раздела по разработке и практическому использованию новых тест-объектов в разных областях науки. При определенных условиях методы биотестирования оказываются полезными и в гигиене. Классическим примером может служить тест с использованием рыб для контроля токсичности воды. «Рыбный биотест» и применение ряда других гидробионтов позволяют своевременно обнаружить загрязнение воды токсичными вешествами в результате аварийной ситуации. Биотесты незаменимы в качестве экспресс-метода для выявления массивного загрязнения воды при терактах и поиска точечных источников загрязнения поверхностных водоемов. Здесь тоже возможны исключения. Так, к числу высокочувствительных к токсичным веществам биотест-объектов принято относить раков, но они оказались совершенно не чувствительными к карбаматам и фосфорорганическим соединениям — не погибали даже при их концентрациях в воде соответственно 10 000 ПДК и 50 000—500 000 ПДК, абсолютно смертельных для мышей. Отсутствие у раков специфической чувствительности к ФОС связано с особенностью проведения нервно-мышечного импульса, которое у них происходит без участия ацетилхолина, что и определяет неадекватность раков как биологической модели для обнаружения в воде даже очень высоких концентраций веществ класса ФОС. Эффективно биотестирование и в качестве «следящего» контроля за постоянством состава сточных вод промышленных предприятий, выявления аварийных сбросов, неожиданных изменений технологических процессов и технологии очистки стоков. В некоторых случаях биотесты полезны для скринингового обнаружения высокотоксичных компонентов, пропущенных при обзорных анализах спектра химических загрязнений воды, а также для выявления более токсичных продуктов трансформации веществ при очистке и обеззараживании воды. Необходимо отметить, что существует вероятность превращения не канцерогенных для человека исходных соединений в канцерогенные продукты трансформации (известный факт, имеющий место, например, при обеззараживании воды хлором или озоном). Промышленные загрязнения могут трансформироваться в канцерогенные хлорсодержащие соединения, менее токсичные для дафний, чем исходные вещества, но значительно более токсичные и опасные для человека и лабораторных животных. Это свидетельствует о том, что при оценке образования продуктов трансформации недопустимо ориентироваться только на косвенные приемы, которыми являются биотесты, необходимо обязательное сочетание их с прямой химической индикацией современными аналитическими методами. Биотестирование может быть использовано лишь как скрининговый метод изучения трансформации веществ в водной среде.

Одно из важных условий применения биотестирования — корректное сопоставление качества воды в опытной и контрольной пробах. Так, при экспериментальном изучении с помощью биотестов процессов миграции веществ из полимерных материалов в воду часто возникает необходимость в концентрировании мигрирующих веществ (например, вымораживанием). Концентрирование проб должно проводиться параллельно как с опытной, так и с контрольной водой. При использовании биотестирования на основе сравнительного метода полученный положительный результат выявления токсичных веществ должен рассматриваться как сигнал проведения дополнительных исследований по уточнению причины этого результата. Например, биотестирование для определения примесей в реактивах и алкогольсодержащих напитках может привести к подобному парадоксальному результату: в одном из образцов алкогольной продукции при сравнении с очищенным алкоголем биотесты показали наличие токсичных веществ, но при ближайшем рассмотрении образец оказался настойкой женьшеня. В заключение при обобщении полученных данных попытаемся более четко определить условия, как ограничивающие, так и допускающие применение биотестирования в гигиене воды.

Источник: http://medicalplanet.su/farmacia/898.html MedicalPlanet

**

В различных областях промышленности возникает всё большая потребность в проведении разнообразных биологических тестов, связанная с ростом использования биологических объектов в практике, а также с нарастанием экологических проблем. Используемые в производственных лабораториях методы физико-химического, аналитического и микробиологического контроля не всегда могут дать адекватную картину действия того или иного вещества на целостный организм. Кроме того, многие вещества как природного, так и синтетического происхождения, являются многокомпонентными, что затрудняет их физико-химическую стандартизацию.

**

Осуществление контроля безопасности продовольственного сырья, пищевой продукции и кормов, а также других объектов ветеринарно-санитарного и экологического контроля (почва, воздух, природные и сточные воды, полимерные и строительные материалы, органические отходы животноводческих и птицеводческих предприятий и т.д.) является в настоящее время крайне актуальной задачей. Методы физико-химического анализа, несмотря на высокую информативность, не позволяют дать объективную и всестороннюю оценку безопасности исследуемых объектов. Это объясняется увеличением количества ксенобиотиков во внешней среде, что делает невозможным их индикацию при помощи физико-химических методов, которые требуют сложного оборудования и являются дорогостоящими. Кроме того, данные методы не могут дать интегральную токсикологическую оценку, поскольку не учитывают эффекта взаимодействия токсикантов как между собой, так и с компонентами окружающей среды, в результате чего токсические свойства соединений могут ослабляться или усиливаться. Всё это выдвигает необходимость разработки методов биологической оценки (тестирования), которые в совокупности с физико-химическими методами позволяли бы быстро и с высокой степенью достоверности давать заключение о безопасности кормов, продуктов животноводства и птицеводства и других объектов ветеринарно-санитарного и экологического контроля.

Биотестовые методы достаточно информативны, отличаются высокой производительностью, не требуют сложного оборудования и больших материальных затрат, безупречны с этической точки зрения. Их использование дает возможность интегральной оценки всех токсических соединений, в том числе комплексных, присутствующих в исследуемом объекте.

Проведенные нами исследования по изучению степени адекватности биотестов к различным объектам показали, что наиболее универсальными тестами являются простейшие (инфузории тетрахимены, парамеции, стилонихии), которые отличаются высокой чувствительностью к широкому кругу токсикантов. Микроводоросли, бактерии и дрожжи по сравнению с простейшими обладают меньшей универсальностью, но в силу их большого разнообразия возможен адекватный подбор данных биотестов для оценки безопасности широкого круга объектов.

При определении методических подходов к проведению биотествого анализа объектов окружающей среды нами решены следующие вопросы: определены объекты исследования (продукты животноводства, корма, вода, почва, воздух, полимерные и строительные материалы, органические отходы животноводческих и птицеводческих предприятий и др.); выбраны тест-организмы пригодные для биотестирования конкретных объектов с учетом их способности регистрировать максимально широкий круг токсикантов; определены наиболее показательные тест-функции с учетом их возможной избирательной чувствительности к определенным группам токси-кантов; определена процедура измерения тест-реакций и возможность ее аппаратурной реализации; определены критерии оценки степени токсичности исследуемых объектов ветеринарно-санитарного и экологического контроля.

При определении наиболее показательных тестфункций микроорганизмов, пригодных в качестве критериев токсичности исследуемых объектов, нами установлено, таковыми могут являться следующие физиологические реакции тест-организмов: выживаемость, поведенческая реакция (подвижность, хемотаксис), интенсивность роста и размножения, длительность жизни, уровень морфологических изменений, ферментативной активности. Такой набор показателей дает возможность максимально расширить спектр определяемых токсикантов естественного и антропогенного происхождения в объектах исследований. Кроме того, изучение био-химических показателей тест-организмов дает возможность ориентировочной групповой идентификации токсикантов, что показано нами при изучении влияния фосфорорганических (ДДВФ, циодрин, карбофос), хлорорганических (линдан, ДДТ) и пиретроидных (перметрин, циперметрин, дельтаметрин) пестицидов на активность 1-нафтилацетатэстеразы, щелочной фосфатазы и оксидазы инфузорий.

Нами показано, что для аппаратурного обеспечения биотестового анализа могут быть успешно использованы приборы «Биотестер», «БиоЛаТ» и ряд других. Разработаны и утверждены отделением ветеринарной медицины РАСХН и Департаментом ветеринарии МСХ РФ соответствующие методические рекомендации и указания по проведению анализа различных объектов ветеринарно-санитарного и экологического контроля с помощью данных приборов, что позволяет существенно повысить информативность и производительность биотестирования.