Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Научные основы биотестирования с использованием инфузорий Виноходов Дмитрий Олегович

Научные основы биотестирования с использованием инфузорий
<
Научные основы биотестирования с использованием инфузорий Научные основы биотестирования с использованием инфузорий Научные основы биотестирования с использованием инфузорий Научные основы биотестирования с использованием инфузорий Научные основы биотестирования с использованием инфузорий Научные основы биотестирования с использованием инфузорий Научные основы биотестирования с использованием инфузорий Научные основы биотестирования с использованием инфузорий Научные основы биотестирования с использованием инфузорий Научные основы биотестирования с использованием инфузорий Научные основы биотестирования с использованием инфузорий Научные основы биотестирования с использованием инфузорий
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Виноходов Дмитрий Олегович. Научные основы биотестирования с использованием инфузорий : диссертация ... доктора биологических наук : 03.00.23 / Виноходов Дмитрий Олегович; [Место защиты: С.-Петерб. гос. технол. ин-т].- Санкт-Петербург, 2007.- 353 с.: ил. РГБ ОД, 71 07-3/346

Содержание к диссертации

Введение

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 16

1.1 История развития биотестирования как метода научного исследования 16

1.2 Методология биотестирования 20

1.3 Инфузории, как тест-объекты в биотестировании 28

1.3.1 Морфология и физиология инфузорий 29

1.3.2 Применение инфузорий в биотестировании 48

1.3.3 Особенности инфузорий как элементов тест-системы 66

1.3.4 Культивирование инфузорий 83

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 87

2.1 Аппаратура, материалы, реактивы 87

2.2 Измерения 89

2.3 Культуры и штаммы микроорганизмов 90

2.4 Питательные среды 92

2.5 Определение констант роста культуры Bacillus subtilis 93

2.6 Определение констант роста культуры Colpoda steinii 94

2.7 Культивирование смешанной культуры Colpoda steinii и Bacillus subtilis в периодическом режиме 95

2.8 Определение способности инфузорий к выживанию в изолированной системе 96

2.9 Определение чувствительности инфузорий к химическим веществам 97

2.9.1 Исследование тест-реакции гибели клеток 98

2.9.2 Исследование тест-реакции хемотаксиса 100

2.10 Исследование токсичности кормов 101

2.11 Исследование сыворотки крови кур 102

2.12 Производственные испытания препарата "Культура Colpodsteinii сухая для эколого-токсикологических исследований" 102

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 104

3.1 Культуры и штаммы микроорганизмов 104

3.2 Аппаратное культивирование Colpoda steinii и математическое моделирование этого процесса 110

3.3 Способность инфузорий к выживанию в изолированной системе 124

3.4 Чувствительность инфузорий к химическим веществам 126

3.4.1 Сравнение чувствительности инфузорий Colpoda steinii, Paramecium caudatum, Tetrahymena pyriformis и Stylonychia mytilus к токсичным веществам 127

3.4.2 Исследование чувствительности инфузории Colpoda steinii к токсичным веществам на разных стадиях развития 128

3.4.3 Исследование чувствительности Colpoda steinii к токсичным веществам на постцистной стадии жизненного цикла 131

3.4.4 Изучение комбинированного влияния токсичных веществ на Colpoda steinii на постцистной стадии развития 137

3.4.5 Изучение влияния органических растворителей и поверхностно-активных веществ на Colpoda steinii на постцистной стадии развития 147

3.4.6 Изучение комбинированного влияния токсичных веществ в сочетании с органическими растворителями и поверхностно- активными веществами на тест-реакцию гибели Colpoda steinii и на тест-реакцию хемотаксиса Paramecium caudatum 151

3.5 Практическое использование препарата 162

3.5.1 Тестирование общей токсичности кормов 162

3.5.2 Исследование токсических свойств сыворотки крови птиц 166

4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 169

4.1 Биотестирование как метод токсикологического анализа 169

4.1.1 Тест-система - инструмент биотестирования 170

4.1.2 Тест-реакция и тест-критерий 182

4.1.3 Воздействие исследуемого образца 193

4.1.4 Реакция тест-систем на комбинированное воздействие токсичных веществ 195

4.1.5 Шумовые факторы, воздействующие на тест-систему 198

4.1.6 Регулирование чувствительности тест-системы 199

4.2 Практическая реализация научных основ биотестирования с использованием инфузорий 205

4.2.1 Разработка биологического теста 205

4.2.2 Культивирование Colpoda steinii 208

4.2.3 Способность инфузорий к выживанию в изолированной ере- 211 Де

4.2.4 Исследование объектов внешней среды сельскохозяйственных птиц в промышленном птицеводстве 213

4.2.5 Исследование внутренних сред птиц в промышленном птицеводстве 215

ВЫВОДЫ 219

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 223

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 225

ПРИЛОЖЕНИЯ 263

Введение к работе

Актуальность проблемы

В последние десятилетия биотехнология ярко демонстрирует человечеству свои возможности. Обладая новейшими методами исследования, как в области биологии, так и химии, она дает возможность решать самые разнообразные задачи, стоящие перед человечеством, что позволяет говорить об этой области знания, как об одном из пяти приоритетных направлений научно-технического прогресса начала XXI вв. [131].

Одним из важных направлений прикладной биотехнологии является разработка эффективных биологических методов оценки состояния разнообразных объектов внешней среды, загрязнение которых токсичными веществами в настоящее время приобрело комплексный характер. Даже если бы было возможно определить содержание всех ксенобиотиков в объекте исследования, такая информация была бы недостаточна для каких-либо прогнозов, так как токсикометрические параметры установлены лишь для небольшой части этих веществ. Кроме того, результат комбинированного действия двух и более токсичных веществ, имеющихся в исследуемом образце даже в небольших количествах, предсказать достаточно сложно. Соединения нетоксичные при изолированном действии могут вызывать значительный патологический эффект при комбинированном влиянии. Поэтому для оценки токсичности природных вод, промышленных сбросов, почвы, кормов и прочих объектов окружающей среды, а также новых химических веществ и внутренних сред организма человека и животных используют тесты на различных организмах. Предоставляя мало информации о природе поллютанта, биотестирование дает возможность с большой

степенью достоверности определить степень общей токсичности объекта исследования.

В числе организмов, на которых проводят биотестирование, присутствуют представители подцарства простейших. История применения Protozoa в качестве тест-организмов насчитывает не одно десятилетие. В то же время, развитие иных методов токсикологического анализа, таких как химические, физико-химические, иммунологические, а также использование биологической оценки на организмах из других систематических групп не снижают актуальности биотестов на простейших. Об этом говорит значительное число методических разработок, рекомендаций и публикаций, постоянно появляющихся в специализированных изданиях, а также их широкое использование на практике. Эти методы обладают высокой чувствительностью, экспрессностью, надежностью, универсальностью и малой себестоимостью. Они просты в проведении, поддаются инструмен-тализации и автоматизации, а их результаты легко интерпретируемы. В отличие от химических и физико-химических методов анализа, биотестирование на инфузориях позволяет прогнозировать интегральное воздействие изучаемого объекта на живые организмы, поскольку реакция биологической тест-системы зависит не только от отдельных токсичных соединений, содержащихся в объекте исследования, но и от их взаимодействия между собой, а также от присутствия веществ, обладающих ярко выраженным влиянием на токсичность указанных соединений. А по сравнению с биотестами на высших животных оно обладает значительными преимуществами в экономической, методической и этической сферах.

Несмотря на то, что в рассматриваемой области накоплен богатый фактический материал, в биологической науке до сих пор отсутствует единая концепция, описывающая биотестирование на инфузориях. Определе-

ния основных используемых терминов не получили точных и исчерпывающих формулировок, недостаточно изучена культура инфузорий, как система, по реакции которой производится оценка объекта внешней среды, не выявлены закономерности ее реакции на неблагоприятные воздействия, не сформулированы принципы выбора тест-организмов. Как следствие, отсутствуют единые методы подготовки проб и культуры инфузорий как тест-системы к проведению анализа.

Недостаточность теоретического описания биотестирования на инфузориях как метода научного исследования влечет за собой разнообразные проблемы в практическом воплощении конкретных методик. Тест-организмы зачастую подбираются без учета их биологических особенностей, инфузории культивируют на нестандартных средах и в произвольных условиях, во многих методиках процесс подготовки тест-системы к анализу отсутствует как таковой, уровень чувствительности наблюдаемых тест-реакций далеко не всегда соответствует поставленным задачам, используемые для оценки степени проявления тест-реакции критерии в ряде случаев имеют малую информативность по сравнению с альтернативными. Все это приводит к огрублению результатов, неверной их интерпретации, снижению объективности выводов, а зачастую и к дискредитации биотестирования, как метода научного исследования.

По этим причинам в настоящее время особую важность приобретает вопрос о комплексном подходе к биотестированию. В первую очередь необходим глубокий теоретический анализ этой группы методов. Создание единой концепции оценки свойств объектов окружающей среды по реакции культуры инфузорий должно способствовать развитию, стандартизации и унификации уже разработанных методов, а также созданию новых, более совершенных.

Таким образом, можно заключить, что исследования в указанной области являются актуальными и имеют важное теоретическое и прикладное значение.

Цель и задачи научных исследований

С учетом вышеизложенного в настоящей работе ставилась цель: на основе теоретического осмысления и критического анализа литературных данных и результатов собственных исследований сформировать научные основы биотестирования на инфузориях как метода научного исследования.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

  1. Обобщить и систематизировать накопленный опыт в области оценки свойств различных объектов по реакции организмов группы Protozoa;

  2. Сформулировать определения основных терминов, используемых в биотестировании;

  3. Сформировать научное представление о культуре инфузорий как диагностической тест-системе и выявить основные закономерности процесса ее взаимодействия с объектами исследования;

  4. Разработать принципы выбора тест-организмов и методы подготовки культуры инфузорий к проведению биотеста применительно к конкретным задачам биотестирования различных объектов окружающей среды;

  1. Сформировать комплекс мер для стандартизации процесса биотестирования и управления основными параметрами тест-систем;

6 Разработать эффективный, экспрессный, недорогой биотест с использованием инфузорий, отвечающий сформулированным требованиям, опробировать его в производственных условиях и внедрить в практику.

Научная новизна

Обобщены и систематизированы исследования в области изучения реакций инфузорий на экстремальные химические воздействия, а также по их использованию в биотестировании.

Разработана система терминов, используемых в области биотестирования. На основе комплексного представления о процессе биотестирования составлена его схема и рассмотрены основные факторы, влияющие на него.

Проведено систематическое исследование процесса взаимодействия токсичных веществ и их смесей с культурой инфузорий на модели тест-реакций гибели и хемотаксиса. Выведены универсальные зависимости, описывающие этот процесс, получены параметры, численно характеризующие токсические свойства химических веществ и их смесей, а также состояние тест-системы.

Показаны пути для оптимизации биотестирования и сформирован комплекс мер для его стандартизации и для управления основными характеристиками культуры инфузорий, как тест-системы.

Предложены принципы выбора тест-организмов. В соответствии с ними выделен и предложен для научно-исследовательских работ и для практического использования штамм инфузории Colpoda steinii. Разработан, всесторонне организован и внедрен препарат для исследования кор-

мов в сельском хозяйстве на основе данного штамма. Разработана технология приготовления и налажено производство препарата.

Все это позволило создать целостную концепцию биотестирования как метода научного исследования.

Практическая ценность

Выделен, всесторонне охарактеризован и депонирован в коллекции микроорганизмов Государственного НИИ Особо чистых биопрепаратов производственный штамм инфузории Colpoda steinii П-1.

Разработана и утверждена на уровне Министерства сельского хозяйства и продовольствия РФ, а также на уровне Министерства аграрной политики Украины научно-техническая документация на препарат "Культура Colpoda steinii сухая для эколого-токсикологических исследований": технические условия и наставление по применению.

Разработанный метод оценки токсичности зернопродуктов включен в Межгосударственный стандарт ГОСТ 13496.7-97 "Зерно фуражное, продукты его переработки, комбикорма: Методы определения токсичности", Государственный стандарт Украины ДСТУ 3570-97 "Зерно фуражне, продукти його переробки, комбікорми: Методи визначення токсичності" и в Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 52337-2005 "Корма, комбикорма, комбикормовое сырье: Методы определения общей токсичности" в качестве экспресс-метода.

Совместно с редакцией журнала "Архив ветеринарных наук", Всероссийским обществом протозоологов при РАН, Санкт-Петербургским государственным университетом и Международной академией информатизации организована и проведена Международная заочная научно-

практическая конференция "Инфузории в биотестировании", Санкт-Петербург, 1998 г. В конференции приняли участие свыше ста специалистов из семи стран мира.

Результаты исследований и теоретические обобщения, приведенные в диссертации, могут быть использованы в учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторных работ по учебным курсам, связанным с экологией, биологией, зоологией беспозвоночных, протозоологией, производством сельскохозяйственных кормопродуктов и санитарией кормов.

Апробация работы

Материалы работы доложены на следующих съездах, конференциях и заседаниях:

- Заседания Ветеринарного фармакологического совета при Главном
управлении ветеринарии Министерства сельского хозяйства и продоволь
ствия Российской Федерации, Москва, в 1992 и 1999 гг.;

Всероссийская конференция по совершенствованию мер профилактики и борьбы с микотоксикозами птиц, Ломоносов, Всероссийский научно-исследовательский ветеринарный институт птицеводства, 1992 г.;

Международная конференция "Биотехнология-94", Санкт-Петербург, 1994 г.;

- Заседание Всероссийского общества протозоологов, Санкт-
Петербург, 1998 г.;

Международная заочная научно-практическая конференция "Инфузории в биотестировании", Санкт-Петербург, 1998 г.;

Заседание Международной молодежной научной школы "Биоинди-кация-98", Петрозаводск, 1998 г.;

-1 съезд токсикологов России, Москва, 1998 г.;

Заочная научно-практическая конференция "Биотехнология в Федеральной целевой программе «Интеграция»", Санкт-Петербург, 1999 г.;

Семинар "Контроль качества кормов" в Ленинградской областной ветеринарной лаборатории, Санкт-Петербург, 2000 г.;

- III научно-техническая конференция аспирантов СПбГТИ(ТУ),
Санкт-Петербург, 2000 г.;

Всероссийская научная конференция, посвященная 45-летию научно-исследовательской лаборатории питания и водоснабжения Военно-медицинской академии, Санкт-Петербург, 2001 г.;

Международная конференция молодых ученых "Химия и биотехнология биологически активных веществ, пищеваых продуктов и добавок. Экологически безопасные технологии", Тверь, 2002 г.;

Межвузовская конференция "Микотоксины в экосистемах Санкт-Петербурга и Ленинградской области", Санкт-Петербург, 2002 г.;

Всероссийская научно-практическая конференция "Гигиенические проблемы водоснабжения населения и войск", Санкт-Петербург, 2003 г.;

VII Вишняковские чтения. Стратегия и тактика вузовской науки в регионе, Бокситогорск, 2004 г.;

Всероссийская научно-техническая конференция "Успехи в специальной химии и химической технологии", Москва, 2005 г.;

IV съезд Общества биотехнологов России имени Ю.А. Овчинникова, Пущино, 2006 г.

Публикации

Основное содержание диссертации опубликовано в монографии и четырнадцати статьях.

По материалам работы получено четыре патента РФ. Описание разработанного метода биотестирования опубликовано в ГОСТ 13496.7-97, ДСТУ 3570-97 и ГОСТ Р 52337-2005.

Объем и структура работы

Материалы диссертации изложены на 262 страницах и включают в себя введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты исследований, обсуждение, выводы и практические предложения. Материал иллюстрирован 20 таблицами и 41 рисунком. Список основной использованной литературы содержит 319 наименование работ отечественных и зарубежных авторов.

Благодарности

Считаем своим приятным долгом принести глубокую благодарность нашему научному консультанту доктору химических наук, профессору Анатолию Иосифовичу Гинаку за помощь при выполнении и оформлении работы; кандидату ветеринарных наук Владимиру Олеговичу Виноходову за повседневное сотрудничество в разработке, испытаниях и внедрении биопрепарата; кандидату медицинских наук Сергею Сергеевичу Автушен-ко за техническую поддержку исследований; кандидату биологических наук Марине Артемьевне Френкель за неоценимую консультационную поддержку; доктору технических наук, профессору Валентине Ивановне Сухаревич, кандидату биологических наук Зое Петровне Герасимовой за предоставление возможности работы со штаммами микроорганизмов; доктору медицинских наук, профессору Фиалу Ибрагимовичу Полежаеву за эффективное партнерство в производственных вопросах; кандидату вете-

ринарных наук Олегу Владимировичу Виноходову за помощь в подготовке рукописи диссертации. Также хотим выразить искреннюю признательность коллективу кафедры Молекулярной биотехнологии Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета), специалистам птицефабрик, а также аспирантам и студентам, проявившим интерес к нашей работе и помогавшим нам в исследованиях.

История развития биотестирования как метода научного исследования

Одним из важных направлений прикладной биотехнологии является разработка биологических методов интегральной оценки свойств разнообразных объектов, таких как корма, новые биопрепараты, внутренние среды организма, вода и почва. Анализ литературы показывает, что к настоящему времени наукой в данной области накоплен значительный материал.

Поиск исторических корней применения биотестирования уводит нас в период античности, когда во дворцах тиранов, опасающихся отравления, всю пищу пробовали специальные служители. В средние века эта традиция отнюдь не была забыта.

Становление гуманистического мировоззрения в эпоху Ренессанса способствовало тому, что со временем на эксперименты на живых людях был введен социальный запрет. Но, несмотря на то что развитие науки ввело в арсенал исследователей множество новых аналитических методов, разнообразные эксперименты на человеке проводили вплоть до настоящего времени, особенно широко - в Германии в период Второй мировой войны. Проводят их и до сих пор, например, в качестве последней стадии при испытании новых лекарственных препаратов на группах добровольцев.

Использование в экспериментах различных животных также имеет богатые традиции. Уже алхимики средневековья испытывали на собаках, овцах, птицах и других живых существах действие ядов, а также проводили иные опыты. Антропоцентризм, получивший развитие в трудах Рене

Декарта, предоставил нравственные обоснования для любых манипуляций с животными, которые, согласно картезианской философии, не имеют сознания, не способны к рациональному мышлению, и, следовательно, их реакции на экстремальные внешние воздействия являются элементарными рефлексами, не сопровождающимися страданием. Следует признать, что прогресс медицины и биологии во многом обусловлен именно широким использованием в опытах животных.

Тем не менее, отношение к животным постепенно менялось. В XIX веке эти изменения нашли свое осмысление и философское выражение, в частности, в этическом направлении утилитаризма Иеремии Бентама, который полагал, что животные способны испытывать отрицательные эмоции, и считал, что человек должен стремиться к уменьшению их страданий. Получивший дальнейшее развитие в XX веке плюралистический утилитаризм, ставя ценность человеческой жизни выше ценности жизни животных, тем не менее, проводит различие между животными, стоящими на различных уровнях организации, и обосновывает необходимость постановки экспериментов преимущественно на низкоорганизованных лабораторных животных. Хотя в настоящее время не существует общепризнанного подхода к выработке единого мнения об экспериментах на животных, плюралистический утилитаризм оказывает основное влияние на формирование отношения к животным со стороны человека. Требование этичности и соблюдения нравственных норм при постановке биологических и медицинских опытов, использующих животных, стало обязательным условием проведения экспериментов в развитых странах мира и служит своего рода показателем цивилизованности.

Законодательная сторона вопроса об использовании животных в научных экспериментах на территории Российской Федерации до сих пор определяется нормативными документами, принятыми Министерством здравоохранения СССР в 1977 году. Хотя "Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных" в целом следуют гуманистическим нормам, но взаимное тяготение нашей страны со странами Европы неизбежно ставит вопрос о приведении этих правил в соответствие с Европейской конвенцией о защите животных, используемых в экспериментах и для других научных целей.

Аппаратура, материалы, реактивы

В настоящей работе мы использовали нижеперечисленные лабораторные приборы и оборудование.

Подготовку и стерилизацию посуды и оборудования проводили с помощью сушильного шкафа MLM и автоклава ГПД-400.

Для хранения штаммов и культивирования инфузорий использовали термостат лабораторный, термостатируемый шейкер с коническими колбами (250 мл), эрлифтный ферментер емкостью 0,5 л и ферментер с мешалкой "Ultraferm-1601, LKB".

Фотометрические методы определения концентрации веществ в растворах реализовывали с помощью спектрофотометра СФ-46.

Для наблюдения за инфузориями и их тест-реакциями применяли микроскоп МБИ-15, фотонасадку ФКМ-1, окуляр-микрометр, объект микрометр ОМП, камеру Мак-Мастера, прибор "Биотестер-2" и секундомер.

Помимо перечисленного оборудования использовали центрифугу лабораторную, водяную баню, рН-метр, мельницу электрическую лабораторную, микрокомпрессор МЛ-2, весы аналитические, весы лабораторные, штативы лабораторные, пипетки полуавтоматические 20-100 мкл.

В числе материалов в работе применяли планшетки из оргстекла с плоским дном для иммунологического анализа, сито с ячеей 0,5 мм, химические стаканы, колбы конические и круглодонные, чашки Коха, чашки Петри, флаконы пенициллиновые с резиновыми пробками, бактериологические пробирки, пипетки мерные на 0,1-10 мл, пастеровские пипетки, предметные и покровные стекла, вату, марлю, бумагу фильтровальную, ацетилцеллюлозную пленку, фольгу алюминиевую, фотопленку "Микрат-300".

Для приготовления питательных сред использовали следующие реактивы: натрий хлористый, ч. д. а., ГОСТ 4233; калий хлористый, ч., ГОСТ 4234; кальций хлорид обезвоженный, ч., ТУ 6-09-4711; магний хлористый, 6-водный, ч. д. а., ГОСТ 4209; магний сернокислый, 7-водный, х. ч., ГОСТ 4523; натрий углекислый кислый, ч., ГОСТ 4201; пептон, ГОСТ 13805; дрожжевой экстракт; мясо-пептонный агар; глюкоза, ГОСТ 6038.

При определении чувствительности инфузорий к химическим веществам использовали следующие препараты: 2,4-Д, хлорофос, этафос, метафос, гексахлоран, фенол, ч., ГСО 7101, бутанол, ГОСТ 6006, о-толуидин, фенилгидразин сульфат, ГОСТ 8750, глутаровый альдегид, 25%, Reanal, кадмий йодистый, ч. д. а., ГОСТ 8421, медь (II) сернокислую, 5-водную, ч. д. а., ГОСТ 4165, медь (II) хлористую, 2-водную, ч. д. а., ГОСТ 4167, ртуть (II) азотнокислую, 1-водную, х. ч., ГОСТ 4520, мертиолат (2 этилмеркуртиобензоат натрия), Merck, цинк сернокислый, 7-водный, ч., ГОСТ 4174, свинец (II) уксуснокислый 3-водный, ГОСТ 1027.

Эффекты комбинированного воздействия токсичных веществ на инфузорий изучали с использованием органических растворителей (диме-тилсульфоксид, х. ч., ТУ 6-09-3818; ацетон, ч. д. а., ГОСТ 2603; спирт этиловый ректификат ГОСТ 5962), а также ряда поверхностно-активных веществ (твин-80, Reanal и Serva; додецилсульфат натрия, Serva; тритон X-305, Merck; неонол П-6, неонол П-9-12).

Культуры и штаммы микроорганизмов

Colpoda steinii. Выделенные в наших опытах культуры инфузории Colpoda steinii (рисунок 3) по морфологии не отличались от описанных в литературе. Средний размер клеток составлял 27x20x14 мкм. Форма клеток почковидная, латерально уплощенная, дорсальная сторона выпуклая, вентральная сторона уплощенная со впадиной в средней части. В основании впадины находился цитостом с пучком длинных ресничек. Реснички одинаковые, расположены длинными рядами. Сократительная вакуоль находилась в задней части клетки. Передняя часть тела имела килеобразный выступ примерно в половину длины клетки, с 6-7 ребрами по длине. Средняя скорость движения клеток при температуре 22 - 25С составляла 0,2 -0,3 мм/с.В моноксеничной питательной среде единственным источником питания для клеток Colpoda steinii служили бактерии Bacillus subtilis. Инфузория размножалась палинтомическим делением, образуя цисту размножения, из которой выходило четыре дочерних клетки. В том случае, если перед делением клетка инфузории не получала достаточное количество пищи, из цисты размножения выходило только две дочерние клетки.А - вегетативный цикл: 1 - деление на две дочерние клетки; 2 - деление на четыре дочерние клетки; Б - инцистирование и эксцистирование Рисунок 4 - Схема жизненного цикла Colpoda steinii

При неблагоприятных условиях инфузории образовывали цисты покоя, устойчивые к воздействиям окружающей среды. При улучшении условий инфузории эксцистировались. За весь период экспериментов процесс конъюгации ни в одном из выделенных клонов Colpoda steinii не наблюдался [32]. Жизненный цикл инфузории Colpoda steinii показан на рисунке 4.

Работа по культивированию и идентификации Colpoda steinii была завершена получением штамма Colpoda steinii П-1, который был депонирован в коллекции микроорганизмов Государственного НИИ Особо чистых биопрепаратов, а выполненная работа закреплена патентом России [170].

Paramecium caudatum. Все выделенные в наших опытах клоны инфузории Paramecium caudatum не отличались по морфологическим признакам ни от клона, полученного на кафедре инженерной защиты окружающей среды Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета, ни от описания в литературе. Длина клетки составляла около 250 мкм, форма клетки удлиненная, реснички равномерно покрывали все тело. В клетке находились две сократительные вакуоли. Скорость движения при 22 - 25С составляла 2,0 - 2,5 мм/с.

При культивировании единственным источником питания для Paramecium caudatum служили или бактерии Bacillus subtilis, или пекарские дрожжи. Инфузории размножались монотомическим делением (поперечным делением надвое). За весь период экспериментов нам не удалось наблюдать образование цист покоя, хотя отдельные исследователи полагают, что этот процесс возможен [239]. В отдельных выделенных клонах можно было наблюдать процесс конъюгации, который происходил не регулярно и достаточно редко. Жизненный цикл инфузории Paramecium caudatum представлен на рисунке 5 [32].

Похожие диссертации на Научные основы биотестирования с использованием инфузорий