Рыбы гуппи и дафнии. Значение биологических тестов в токсикологии

Помимо тест-объектов клеточного уровня, для экспресс-контроля качества воды часто используют многоклеточных представителей водной фауны—дафний и рыб, — что нашло отражение в «Методических рекомендациях по применению методов биотестирования для оценки качества воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения». Хотя авторы этого методического документа в целом с осторожностью подходят к оценке токсичности проб воды по результатам биотестирования, тем не менее конкретных данных о концентрациях реагирования дафний и рыб гуппи на токсичные вещества в сравнении с гигиеническими ПДК они не приводят. Если же сопоставить эти величины, то оказывается, что биотест с рыбами гуппи по своей информативности в отношении опасности загрязнения воды для человека не отличается от альтернативных моделей клеточного уровня.

Гуппи не реагировали на бензол в концентрациях до 6300 ПДК, четыреххлористый углерод — до 8300 ПДК, хлорбутан — до 24 000 ПДК. Если представить соотношения LС50/ПДК на графике в зависимости от токсичности веществ для человека (по величинам ПДК), отчетливо видно, что именно наиболее токсичные для человека вещества относительно менее токсичны для рыб.
Единственным выделяющимся на общем фоне оказался биотест на дафниях.

Результаты сопоставления LC50, установленных для дафний в 48-часовом эксперименте, и гигиенических ПДК более 80 веществ в воде заметно отличались от полученных для других биотест-объектов. Для 15 % веществ концентрации реагирования дафний оказались на уровне 1 — 10 гигиенических ПДК, на присутствие в воде еще 15 % веществ биотест реагировал при концентрациях в 1,3—44 раза ниже гигиенических ПДК.

биологические тесты

В экспресс-эксперименте дафнии погибали при 0,023 ПДК гидрохинона, 0,08 ПДК резорцина, 0,2 ПДК триоктиламина, 0,25 серебра, 0,2 ПДК ДДТ в воде. Однако дафнии, как и другие тест-объекты, не чувствительны к некоторым соединениям, в том числе высокотоксичным и кумулятивным для человека: дихлорэтану в концентрациях до 13 500 ПДК, гептиловому спирту — 18 800 ПДК, таллию — 20 000 ПДК. При использовании для биотестирования дафний, помимо общей для всех биотестов методологической проблемы нечувствительности тест-объекта к токсичным для человека концентрациям многих химических соединений, возникает еще и другая проблема — гипердиагностики опасности загрязнения воды веществами, малотоксичными для человека, но высокотоксичными для дафний. Прямая экстраполяция на человека результатов биотестирования на дафниях без учета химического состава воды чревата возможностью двояких ошибок: во-первых, оценки опасного загрязнения как безвредного, во-вторых, признания токсичной воды безопасной для человека.

Таким образом, ни одна из приведенных выше методик биотестирования не может считаться полностью приемлемой в целях обоснования заключения о безопасности или опасности воды или водных вытяжек из полимерных и других материалов для человека. Указания на высокую чувствительность методов биотестирования большей частью являются преувеличением, так как для основной массы веществ тест-реакции в экспресс-экспериментах фиксируются типовыми методами биотестирования только при концентрациях химических загрязнений, существенно превышающих ПДК для человека.

Представленные данные подтверждают необходимость существенных коррективов в сложившееся мнение о высокой значимости биотестирования при оценке безопасности воды для населения и заставляют усомниться в правомерности использования коэффициента экстраполяции, равного 1.

Характерно, что модели 2-го порядка часто не реагируют на высокие концентрации именно чрезвычайно токсичных и кумулятивных для человека веществ. В то же время могут встречаться вещества, более токсичные для тест-объектов, чем для человека. Наиболее часто указывается на избирательную токсичность для тест-объектов таких веществ, как медь, цинк и пестициды. Так, для дафний более, чем для человека, токсичны гидрохинон, пирокатехин, резорцин, фурфурол, ДДТ, медь и серебро. Биотестирование на дафниях проб воды, содержащей эти вещества, может давать ложноположительные результаты. Аналогичную тенденцию отмечают и при биотестировании на светящихся микроорганизмах (медь, цинк), рыбах (аммиак), водорослях сценедесмус (медь, цинк).

- Читать далее "Индивидуальные различия чувствительности в токсикологии. Экстраполяция данных биотестирования"

Оглавление темы "Биотестирование в токсикологии":
1. Особенности морских свинок. Внеземные формы жизни
2. Аллометрические закономерности физических факторов. Внешнее и внутреннее облучение
3. Воспроизведение опухолевого процесса. Совершенствование экстраполяции токсикологических данных
4. Аллометрия метаболической теории. Метод межвидового переноса токсикокинетических данных
5. Биотестирование и биотест. Токсический эффект биотестирования
6. Гигиеническая оценка окружающей среды. Использование биотестов в гигиене
7. Различия чувствительности человека и лабораторных животных. Эффективные концентрации биотестов
8. Культура инфузорий тетрахимена. Сперма крупного рогатого скота
9. Рыбы гуппи и дафнии. Значение биологических тестов в токсикологии
10. Индивидуальные различия чувствительности в токсикологии. Экстраполяция данных биотестирования

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: