СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЩЕЙ ТОКСИЧНОСТИ ТВЕРДОЙ, ЖИДКОЙ И ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕД Российский патент 2003 года по МПК C12Q1/18 C12Q1/06 C12Q1/18 C12R1/07 

Изобретение относится к области аналитического определения токсичности на основе биотестирования по споровым микроорганизмам и может использоваться для анализа вод, продуктов питания, кормов, технологических отходов, грунтов, а также газов по их водорастворимым пробам.

Известен способ определения токсичности - выявления антисептика и его концентрации по величине зоны ингибирования роста тест-культуры - штамма В. meseutericus [1]. Этот способ не позволяет выявлять различные виды токсикантов и предполагает для этого большое количество тестов с целью их установления. Кроме того, что особенно важно, в этом случае невозможно оценить интегральную токсичность среды, реально представляющую собой сумму токсичных эффектов токсикантов, скорректированную (уменьшенную или увеличенную) результатом их взаимодействия между собой.

Целью изобретения является определение уровня (класса) общей (интегральной) токсичности водной среды - насыщенных растворов твердых тел, поглотительных растворов газов. Для достижения цели была решена задача выявления наличия ряда наиболее вероятных токсикантов, степени (уровня) их индивидуальной токсичности и выработки интегральной (общей) оценки токсичности тестируемой среды.

Поставленная задача решена тем, что в способе определения токсичности исследуемой среды (воды или насыщенного водного раствора твердого тела или газа) по степени ингибирования роста тестовых (индикаторных) культур микроорганизмов рода Bacillus в качестве дополнительной тест-культуры используют микроорганизм Sarcina lutea В-110, из рода Bacillus выбирают ряд известных (Bergey's manual of determinative bacteriology. Seventh edition. - Baltimore, The Williams and Wilkins Company, 1957. - P.616-634. Краткий определитель бактерий Берге. М.: Мир, 1980. - С.285. Коллекция микроорганизмов Института микробиологии РАН) [2-4] по чувствительности к предположительно содержащимся в исследуемой среде токсикантам микроорганизмов, а общую токсичность среды определяют в виде интегрального критерия (суммы), слагаемого из результирующих индикаторных показателей роста каждой тест-культуры, каждый из которых ранжирован по одному из, как минимум, трех визуально установленных критериев токсичности: нормальный рост, угнетенный рост, отсутствие роста.

В приводимом примере объектами исследования являлись пробы различного агрегатного состояния: жидкие - промывные воды шерстомойного производства, ливневые сточные воды, артезианские и поверхностные питьевые воды; твердые - зерно и зернопродукты, комбикорма и их составляющие компоненты, гальваношламы, грунт, а также водные поглотительные растворы воздуха с оживленных автомагистралей, газовых смесей производственных помещений и др.

Пример. В три чашки Петри разливают по 25 мл питательного агара, в состав которого входят очищенный гидролизат кормовых дрожжей, агар сухой, хлорид натрия. Питательный агар предварительно стерилизуют кипячением в течение трех минут, охлаждают до 40-45^oС и после застывания просушивают при температуре 37-40^oС. Для посева выбраны 10 водных взвесей суточных культур следующих тест - объектов:
1. В. laterosporus B-533
2. В. pumilis B-569
3. В. megaterium B-42
4. В. sphaericus Bu-386
5. В. dendrolimus B-82
6. В.subtilis niger B-723
7. B. pantotenticus B-625
8. B.amynovorans D-619
9. B. megaterium 1
10. Sarcina lutea В-110
Во взвесях этих культур содержится около 1 млрд клеток в 1 см³ (стандарт мутности по Тарасовичу).

В чашки Петри на поверхность питательной среды с помощью биологической петли высевают бактерии выбранных тест-культур в виде равномерно расходящихся от центра каждой чашки непрерывных радиальных линий - штрихов приблизительно одинаковой толщины (~1 мм). Посевы помещают в термостат и выращивают в течение 24±1 ч при температуре 35±2^oС.

Для опыта готовят контрольную дрожжевую питательную среду на дистиллированной воде того же объема, что и исследуемая проба, и проводят параллельный тест - контроль, аналогичный вышеописанному. По истечении 24 ч осуществляют фиксацию результирующего индивидуального показателя токсичности каждой тест-культуры на основе визуально ранжирующего отнесения величины ее роста к одной из трех категорий:
а) нормальный (по сравнению с контролем) рост вида тест-объекта;
б) угнетенный рост;
в) отсутствие роста.

По трехбалльной шкале эти категории могут быть ранжированы как категории: а - 2 балла, б - 1 балл, в - 0 баллов. Индивидуальный показатель токсичности каждой тест-культуры усредняющее поверяется по всем трем чашкам Петри, после чего арифметическим сложением балльных значений показателей токсичности каждой тест-культуры получают интегральный показатель (критерий) токсичности, который может колебаться от 0 до 20 баллов.

Экспериментаторами условно установлены 5 классов опасности в зависимости от балльной интегральной оценки токсичности исследуемой среды:
I класс - очень высокая токсичность - 0 баллов;
II класс - высокая токсичность - 1-5 баллов;
III класс - средняя токсичность - 6-12 баллов;
IV класс - слабая токсичность - 13-19 баллов;
V класс - нетоксична - 20 баллов.

Предлагаемый способ, по нашим данным, впервые дает возможность получить интегрально - балльную оценку токсичности (класса опасности) испытуемой среды с учетом одновременного и взаимодействующего токсического эффекта токсикантов различных видов.

Использованная литература
1. Описание к авторскому свидетельству СССР 8787796 от 7.11.81. Б.И. 41. А.А. Туманов, М.Н. Глухова, Г.М. Субботина "Способ количественного определения антисептика" (прототип).

2. Bergey's manual of determinative bacteriology. Seventh edition. - Baltimore, The Williams and Wilkins Company, 1957. -P.616-634.

3. Краткий определитель бактерий Берге. -М.: Мир, 1980. - С.285.

4. Коллекция микроорганизмов Института микробиологии РАН.

Изобретение относится к аналитическому определению токсичности. Может быть использовано для установления степени токсичности воды и водорастворимых компонентов продуктов питания, кормов, грунта, технологических отходов. Способ заключается в оценке роста индикаторных тест-культур микроорганизмов рода Bacillus и Sarcina lutea В-110. Из рода Bacillus выбирают ряд известных по чувствительности к предположительно содержащимся в исследуемой среде токсикантам микроорганизмов. Общую токсичность среды определяют в виде интегрального критерия, слагаемого из результирующих показателей роста каждой тест-культуры, каждый из которых ранжирован по одному из, как правило, трех критериев токсичности: нормальный рост, угнетенный рост, отсутствие роста. Способ позволяет определить уровень общей токсичности среды с учетом одновременного и взаимодействующего токсического эффекта различных токсикатов.

Способ определения общей токсичности твердой, жидкой или газообразной сред по степени угнетения роста тест-культур микроорганизмов рода Bacillus, отличающийся тем, что в качестве дополнительной тест-культуры используют микроорганизм Sarcina lutea В-110, из рода Bacillus выбирают ряд известных по чувствительности к предположительно содержащимся в тестируемой среде токсикантам микроорганизмов, а общую токсичность среды определяют в виде интегрального критерия, слагаемого из показателей роста каждой тест-культуры, которые ранжированы по одному из, как минимум, трех критериев токсичности: нормальный рост, угнетенный рост, отсутствие роста.