Научные основы биотестирования с использованием инфузорий (стр. 3 )

Влияние органических растворителей и поверхностно-активных веществ на чувствительность хемотаксической реакции инфузорий к изученным токсичным веществам также оказалось ярко выраженным.

Таблица 5 – Комбинированное действие органических растворителей, ПАВ и токсичных веществ (Paramecium caudatum, тест-реакция хемотаксиса)

Растворитель	Токсичное вещество
Наимен.	Конц-ия, %	Cd2+ C50, %	Cu2+ C50, %	Zn2+ C50, %	фенол C50, %
-	-	8,0.10-5	6,6.10-5	8,3.10-5	7,1.10-3
Твин-80	0,1	-	-	-	1,8.10-3
	1,0	1,8.10-5	2,8.10-5	6,8.10-5	-
ДСН	0,001	5,5.10-5	5,5.10-5	5,8.10-5	6,2.10-3
	0,002	2,2.10-5	1,0.10-5	3,8.10-5	2,7.10-3
ДМСО	0,01	3,4.10-5	6,1.10-5	5,1.10-5	6,9.10-3
	0,1	-	4,3.10-5	3,0.10-5	4,3.10-3

Так, в присутствии твина-80, додецилсульфата натрия или ДМСО концентрация изученных токсичных веществ, которая создавала уровень относительной токсичности равный 50% (C50), снижалась в 2-6 раз (таблица 5), при этом чувствительность тест-реакции возрастала настолько, что вплотную приближалась к показателям ПДК катионов цинка и меди.

Исходя из вышеизложенного можно заключить, что токсичность при комбинированном воздействии нескольких различных веществ в общем случае не является аддитивной величиной. Некоторые токсичные вещества способны снижать эффект воздействия в сочетании с другими веществами, а иные, не являясь сами по себе токсичными, могут увеличивать токсический эффект действия токсикантов. По этой причине мы полагаем, что термин "суммарная токсичность", часто используемый в литературе, не адекватно отражает описываемое явление. Более правильно применять термин "интегральная токсичность". Кроме того, результаты экспериментов говорят о том, что только методы биотестирования могут дать адекватное представление о воздействии смесей различных химических веществ на живые системы.

Изучение влияния органических растворителей и ПАВ на чувствительность тест-систем к токсичным веществам имеет и другой важный аспект. Практическое использование биологических тестов часто ставит перед исследователями задачу целенаправленного искусственного изменения порога реагирования тест-системы на внешние воздействия. Для этого могут быть использованы так называемые физиологические (функциональные) нагрузки. Их роль заключается в искусственном изменении состояния тест-системы путем того или иного стрессового воздействия. Механизмы подобных воздействий на живую клетку могут быть достаточно разнообразными. В одних случаях клетка вынуждена компенсировать влияние нагрузки путем перестройки метаболизма и расходовать на это часть своих внутренних ресурсов. При этом снижаются возможности клетки для противодействия влиянию исследуемого токсичного вещества и, соответственно, увеличивается чувствительность к нему. Другие факторы, изменяя транспортные возможности поверхностных структур клетки, облегчают проникновение токсичных веществ в цитоплазму, тем самым усиливая их влияние на клетку. В числе последних факторов особый интерес вызывают органические растворители и ПАВ.

В качестве характеристики влияния вещества, выбранного в качестве функциональной нагрузки, мы использовали коэффициенты потенцирования, которые представляют собой отношения пределов обнаружения токсичного вещества при изолированном действии и в присутствии фонового компонента:

где: Kd и Kt - коэффициенты потенцирования для тест-реакций гибели и хемотаксиса соответственно, Cпр и Cпр. к - пределы обнаружения вещества по тест-реакции гибели при изолированном действии и в присутствии фонового компонента, C50 и C50к - пределы обнаружения вещества по тест-реакции хемотаксиса при изолированном действии и в присутствии фонового компонента.

Таблица 6 – Коэффициенты потенцирования при комбинированном действии ПАВ и органических растворителей с токсичными веществами на тест-системы

ПАВ или	Конц-ия,	Токсичное вещество
растворитель	%	Cd2+	Cu2+	Zn2+	фенол
		Kd (вне скобок) и Kt (в скобках)
	2,5.10-3	2,1	1,2	1,9	1,3
ДМСО	10.10-3	(2,4)	(1,1)	(1,6)	(1,0)
	50.10-3	2,8	1,3	2,2	1,4
	100.10-3	-	(1,5)	(2,8)	(1,7)
Ацетон	0,5	3,1	1,5	3,2	1,1
	2,5	4,3	1,5	4,3	1,1
	0,96	-	1,2	-	-
Этанол	1,90	2,4	-	2,2	1,4
	3,20	2,7	-	-	1,6
	2.10-3	3,1	-	3,6	2,1
Твин-80	20.10-3	5,0	-	-	-
	100.10-3	-	-	-	(3,9)
	1,0	(4,4)	(2,4)	(1,2)	-
	0,2.10-3	1,3	-	-	-
ДСН	1.10-3	(1,5)	(1,2)	(1,4)	(1,2)
	2.10-3	2,5 (3,6)	(6,6)	3,7 (2,2)	1,5 (2,6)
	20.10-3	-	-	-	2,1
Тритон X-305	2.10-3	1,3	-	3,5	2,0
	20.10-3	1,4	-	5,0	2,2

Из представленных в таблице 6 данных можно заключить, что тест-система поддается внешнему целенаправленному регулированию. Порог ее чувствительности ко внешним воздействиям может быть искусственно изменен путем применения функциональной нагрузки. Для повышения чувствительности тест-реакции гибели клеток наиболее целесообразно использовать диметилсульфоксид в концентрации 50.10-3%, а из поверхностно-активных веществ - твин-80 в концентрациях от 2.10-3% до 20.10-3%. Для повышения чувствительности тест-реакции хемотаксиса более эффективным оказался додецилсульфат натрия в концентрации от 1.10-3% до 2.10-3%.