сине зеленые водоросли чем вредны
Ядовитые водоросли убивают животных и заражают людей. Скоро они станут еще опаснее
Будьте осторожны — если вы однажды решите искупаться в пресноводном озере в летнюю жару, вы можете внезапно плохо себя почувствовать. У вас может возникнуть раздражение кожи, подняться температура и даже заболеть печень, потому что в теплую погоду в водах расцветают так называемые сине-зеленые водоросли. Они испускают в воду ядовитые вещества, которые вредят не только людям, но и домашним животным. Недавно в США по вине этих растений погибли четыре собаки, причем весьма быстро — в некоторых случаях, между купанием в зараженной воде и смертью, проходило максимум несколько часов.
Случаи смерти животных от сине-зеленых растений были зафиксированы в американском штате Северная Каролина и Грузии. Хозяева домашних собак рассказали, как их питомцы искупались в пресной воде и спустя несколько часов начали странно себя вести. В частности, речь шла о сильном ослаблении и рвоте, заметив которые хозяева повезли питомцев в ветеринарную клинику. По пути собаки потеряли сознание, а потом умерли.
Чем опасны водоросли?
Пока врачи не могут назвать точную причину смертей, но виновниками заранее считаются сине-зеленые водоросли. На самом деле, они не совсем являются растениями — это, скорее, микроскопические существа под названием цианобактерии. Водорослями их называют из-за того, что они, будто растения, могут поглощать солнечные лучи и превращать их в жизненно важную энергию. В периоды летней жары этих бактерий становится очень много, поэтому этот период иногда называют цветением сине-зеленых водорослей.
Безжалостные убийцы животных — цианобактерии
В небольшом количестве они не могут причинить людям вреда — из-за их крохотного размера, любители искупаться в озере порой их даже не замечают. Однако, в периоды цветения они начинают образовывать скопления, и на поверхности воды можно заметить темно-зеленые комочки и «ниточки». В большинстве случаев вода становится пенистой и окрашивается в бурый, желтый или зеленый цвет. В такие озера, разумеется, лучше не лезть.
Сине-зеленые водоросли убивают даже рыб
Самый больший вред цианобактерии наносят при попадании внутрь человека, когда при купании он случайно проглатывает воду. Именно в этих случаях у людей могут возникнуть тошнота, волдыри во рту и серьезные проблемы с печенью. Если верить статистике, с 2009 по 2010 годы в США было зарегистрировано около 11 вспышек заболеваний, связанных с водорослями. Во время этих эпидемий пострадало не менее 60 человек. Вообще, впервые отравление сине-зелеными водорослями упоминается в 1000-летних записях, найденных в Китае.
Как не отравиться водорослями?
Чтобы не отравиться водорослями, важно каждый раз проверять, что вода в водоеме действительно является чистой. Выше мы уже упоминали, что в пенистую воду бурого, желтого и зеленого цвета лучше попросту не лезть. Если от воды еще и идет вонь, для большей безопасности к ней лучше вообще не подходить. Также стоит внимательнее относиться к питьевой воде и быть уверенным, что она прошла тщательную очистку.
Видите такую воду? Убегайте от нее скорее!
Ученые считают, что со временем сине-зеленые водоросли станут еще опаснее и число заболеваний резко возрастет. Дело в том, что температура нашей планеты постоянно повышается — лето 2019 года вовсе считается одним из самых жарких в истории. В теплых условиях, под воздействием палящего солнца, бактерии размножаются с огромной скоростью. Возможно, их скопления уже можно найти в озерах, которые вы всегда считали чистыми.
Если вам интересны новости науки и технологий, обязательно подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на нашем сайте!
Цианобактерии (сине-зеленые водоросли) и токсины цианобактерий: риски, инструменты контроля и технологии устранения
Сразу надо отметить, что другие цианотоксины, такие как сакситоксины и анатоксины (S), также встречаются в водах США, но в общем рассматриваются как намного менее обычные (немного реже встречающиеся). Поэтому настоящий обзор не касается этих хорошо известных токсинов цианобактерий, таких как паралитический токсин моллюсков (семейство сакситоксинов), анатоксин-а(S), лингбиатоксины, или загрязнителей запаха и вкуса, причиной которых являются цианобактерии.
Фоновая информация
Закон о безопасной питьевой воде (SDWA) защищает общественное здоровье путем нормирования национальных общественных запасов питьевой воды и их источников: рек, озер, водохранилищ, родников и скважин подземных вод. SDWA обязывает Агентство охраны окружающей среды США (US EPA) публиковать список ненормируемых загрязнителей, которые встречаются или, как ожидается, могут встречаться в общественных системах водоснабжения в США и могут представлять риск в питьевой воде. Данный список известен как Список загрязнителей-кандидатов (CCL). Для получения более полной информации о программе CCL следуйте по ссылке: http://water.epa.gov/scitech/ drinkingwater/dws/ccl/.
Причины вредного водорослевого цветения цианобактерий
Условия, вызывающие образование цианобактериями цианотоксинов, не поняты до конца. Некоторые виды, способные к образованию токсинов, могут не продуцировать токсины при всех условиях среды. Данные виды часто входят во множество обычных формирующих цветение родов. Существуют как нетоксичные, так и токсичные разновидности большинства обычных токсинпродуцирующих цианобактерий, поэтому невозможно сказать, является ли вид токсичным или нетоксичным при его определении. Даже при наличии токсинпродуцирующих цианобактерий в действительности они могут не образовывать токсины. Более того, некоторые виды цианобактерий могут продуцировать многочисленные типы и разновидности цианотоксинов. Доступны молекулярно биологические тесты, способные определить, несет ли цианобактерия, например, Microcystis, ген токсина; для того, чтобы определить, действительно ли цианобактерия продуцирует токсин, необходим количественный анализ по определению цианотоксинов. При этом загрязненная цианобактериями вода может встречаться без каких-либо проблем привкуса и запаха.
В большинстве случаев токсины цианобактерий существуют внутриклеточно в цитоплазме и остаются внутри клетки. Разновидности анатоксина-а и микроцистина обнаруживались внутриклеточно приблизительно в течение 95% времени ростовой стадии цветения. Для данных видов токсины высвобождаются в воду при отмирании или разрушении клеток, при разрыве клеточной мембраны (экстрацеллюлярные внеклеточные токсины). Однако у других видов, например, в случае цилиндроспермопсина, значительное количество токсина может выделяться естественным образом в воду живыми клетками цианобактерий; по литературным данным соотношение примерно 50% внутриклеточных к 50% внеклеточным токсинам. Внеклеточные токсины могут абсорбироваться на глине и органических взвесях в водном столбе и в целом более сложно удаляются, чем внутриклеточные токсины.
Влияние цианоксинов на здоровье
Существует много документированных сообщений о гибели собак, птиц и скота во всех регионах мира в результате потребления поверхностных вод с цветением цианобактерий. Нечасто также документирована гибель людей. Внутривенное введение воды, содержащей микроцистины, в центре почечного диализа в Бразилии в 1996 году привело к смерти 50 человек. Действительный риск воздействия низких концентраций цианотоксинов в питьевой воде и долгосрочные эффекты воздействия этих токсинов точно неизвестны.
Методы проверки
Таблица 2 описывает методы, применимые для измерения концентрации цитотоксинов в воде.
Существуют коммерческие полевые наборы тестов для использования в качестве инструмента проверки присутствия или отсутствия специфических цианотоксинов в источниках водоснабжения. Проверочные наборы (ELISA1наборы) пригодны для определения микроцистинов, цилиндроспермопсина и сакситоксина, но в настоящее время непригодны для определения анатоксина-а. Хотя они предоставляют экспрессные результаты, в целом данные наборы имеют ограничения по точности, чувствительности и специфичности. В случае, если проверочный тест положительный, система водоснабжения должна направить пробы в лабораторию, способную количественно измерить концентрации специфичных цианотоксинов, используя более точные методики, такие как жидкостная хроматография, объединенная с масс-спектрометрией (LC/MS).
Очистка воды от цианотоксинов и управление цветением
При обнаружении в поверхностной воде, используемой для питьевой водоподготовки, цианобактерий и/или их токсинов операторы станции питьевой водоподготовки могут применить несколько способов для их удаления или инактивации. Некоторые способы водоподготовки эффективны в отношении определенных цианотоксинов, но не в отношении других групп цианотоксинов. Поэтому операторы станций питьевой водоподготовки должны знать типы роста и доминирующие во время цветения виды цианобактерий, свойства цианотоксинов (например, внутриклеточные или внеклеточные) и наиболее эффективные технологии водоподготовки. Применение ошибочного технологического процесса на специфическом этапе водоподготовки может повредить клетки и привести больше к высвобождению, чем удалению цианотоксинов.
В таблице 3 приведены данные об эффективности различных типов технологий водоподготовки в удалении неповрежденных клеток и процессах водоподготовки, которые эффективны в удалении внеклеточных растворенных цианотоксинов некоторых наиболее важных цианобактерий. Производители питьевой воды поощряются к мониторингу подготовленной воды, чтобы гарантировать удаление цианотоксинов.
Производители питьевой воды могут применять различные стратегии управления, связанные с цветением цианобактерий, чтобы избежать высвобождения цианотоксинов в воду. Например, те станции питьевой водоподготовки, которые имеют более одного источника водоснабжения, могут их менять. Другой альтернативой управления может быть изменение глубины водозабора, чтобы избежать попадания на станцию загрязненной воды и клеток цианобактерий.
Для уменьшения концентраций веществ, влияющих на привкус и запах воды, уменьшения количества дрейссен и прочих загрязнителей часто применяется предварительная обработка воды окислителем на входе процесса водоподготовки. Однако использование данного метода вызывает определенное беспокойство в отношении разрыва клеток и высвобождения токсинов. Обработка сульфатом меди и озоном на входе процесса водоподготовки удаляет водорослевое цветение, но она не рекомендуется из-за риска лизиса клеток водорослей. Хлорирование, в дополнение к разрушению клеток, может приводить к образованию в процессе очистки питьевой воды побочных продуктов дезинфекции. Если необходима предварительная обработка окислителем, то для перманганата калия (KMnO4) продемонстрирована эффективность в удалении клеток Micocystis без высвобождения токсина. В дополнение рекомендуется применять порошковый активированный уголь (PAC), чтобы удалить любые потенциально высвободившиеся токсины.
Показано, что стандартный процесс очистки питьевой воды (коагуляция, флоккуляция, седиментация и фильтрация) может быть эффективен в удалении внутриклеточных токсинов. Коагуляция, флоккуляция и флотация растворенным воздухом (DAF) более эффективны, чем седиментация. Микрофильтрация и ультрафильтрация в высшей степени эффективны в удалении неповрежденных клеток цианобактерий. Когда наблюдается цветение, и клетки цианобактерий проходят через фильтры, следует чаще проводить обратную промывку, чтобы снизить риск высвобождения токсинов в воду.
Для удаления внеклеточных токсинов производители питьевой воды могут использовать активированный уголь, мембранную фильтрацию и химическую инактивацию (ультрафиолетовое облучение, дезинфектанты и оксиданты). Порошковый активированный уголь (PAC) и гранулированный активированный уголь (GAC) эффективны при абсорбции микроцистина и цилиндроспермопсина, хотя разновидности микроцистина могут иметь разные эффективности абсорбции.
Эффективность работы активированного угля зависит от концентрации токсина, а также от дозы и происхождения активированного угля. Для оценки эффективности различных типов PCA рекомендуется проводить поверхностные тесты яса с применением угля с наибольшей способностью удаления целевых загрязнителей. GAC-фильтры эффективны в удалении микроцистинов, если они должным образом заменяются или регенерируются при высоком проскоке общего органического углерода. Обычно для эффективного удаления токсинов требуются повышенные концентрации активированного угля, для полного удаления токсинов может быть необходима повторная обработка. Нанофильтрация и обратный осмос эффективны в удалении цилинроспермопсина и микроцистина. Но в любом случае рекомендуется проводить пилотные исследования, поскольку эффективность удаления зависит от распределения размера пор мембраны и качества воды
Образование побочных продуктов дезинфекции является другой вероятной проблемой при использовании озона, сульфата железа и хлора при высоких концентрациях бромида в воде. Тем не менее результаты исследований воздействия хлорирования на внутриклеточные токсины и результирующее образование побочных продуктов дезинфекции противоречивы. Большинство исследований полагают, что в течение цветения следует в идеале избегать предварительного хлорирования до тех пор, пока должные уровни контактного времени не будут гарантировать полного эффективного окисления разрушенных цианобактерий.
Разработка плана действий в чрезвычайных ситуациях
Организации, управляющие водными запасами, должны разработать план действий в чрезвычайных ситуациях при цветении цианобактерий. Большинство массовых развитий водорослей нетоксично, и план должен предусматривать, как определить риск, связанный с каждым событием. Элементы такого плана должны определять, где и когда отбираются пробы; частоту отбора проб; объем проб; когда отбираются пробы на наличие клеток цианобактерий или специфических токсинов или одновременно на наличие клеток и токсинов; какой аналитический тест используется для наблюдения за ситуацией; условия, при которых необходимо отослать в выбранную лабораторию пробу (пробы) для подтверждения. Производители питьевой воды должны также разработать план альтернативных действий до получения результатов аналитического контроля, включая способ (способы) очистки для применения при положительных результатах анализов, а также определение процесса общественного оповещения. Для разработки таких планов может использоваться глава 6 («Оценка ситуации, планирование и управление») из издания ВОЗ «Токсичные цианобактерии в воде: руководство по последствиям для общественного здоровья, мониторингу и управлению».
Журнал «Вода Magazine» №4 (92), 2015 г.
Ихтиолог объяснил, чем опасны сине-зеленые водоросли
Для посещения закрыты пляжи Найтон, Най-Янг и Лаян. Тайские власти делают все возможное, чтобы очистить прибрежные пляжи от ядовитых тварей. Впереди – холодный сезон на континенте, и королевству не с руки терять многомиллионные потоки туристов, в том числе из России.
Минувшим летом волгоградцы так же столкнулись с неприятным явлением на городских пляжах. Вода в крупных и мелких водоемах попросту зацвела, но в федеральных СМИ прошла информация, что это может представлять большую опасность для здоровья.
Главный ихтиолог ФГБУ «Нижневолжрыбвод» Сергей Яковлев объяснил тогда, чем грозит цветение воды человеку и животному. По данным специалистов, виновницей тому стала бактерия анабена флос-акве.
– В основном анабена флос-акве опасна в стоячей воде. В проточной воде нет никаких негативных последствий, – пояснил Яковлев. – В стоячей воде – крупных озерах или водохранилищах – особенно опасной она бывает, когда дует ветер в одном направлении на протяжении продолжительного времени. В этом случае в заливах набивается большое количество водорослей, они начинают отмирать, разлагаться и выделять токсины.
Эксперт отметил, что в России и других странах были случаи гибели животных, пивших такую воду. В некоторых городах за рубежом запрещено купаться во время цветения воды, потому что токсины могут отрицательно влиять на кожу и вызывать аллергические реакции.
Но смертельной опасности, о которой было заявлено в одной из передач на ТВ, в цветущей воде нет.
Однако опасность ряски не стоит недооценивать. Взяв пробы воды, ученые выяснили, что сине-зеленые водоросли действительно ядовиты и вырабатывают так называемые цианотоксины.
– Цианобактерии синтезируют несколько токсинов, расчищая свою среду обитания, чтобы никто больше там не рос, – говорит ихтиолог Сергей Яковлев. – Выделяемые в воду вещества достаточно токсичны, влияют на нервную систему и печень, если купаться в такой воде, можно заработать дерматит.
Там, где сине-зеленой становится вода, появляется странная ряска, которая жутко пахнет, образуются «мертвые» зоны. Здесь, по словам ученых, есть опасность для любых живых организмов: нельзя купаться людям, отсюда уходит рыба.
На самом деле сине-зеленые водоросли живут в Волге на всем протяжении от Казани до Астрахани уже много лет. Но такой взрывной рост их популяции в этом году связан с тремя причинами. По словам ученых, опасный токсичный коктейль в воде смешали жара, яркое солнце и различные загрязнения.
ЧЕМ ОПАСНЫ ЦИАНОБАКТЕРИИ «ЦВЕТУЩЕЕ МОРЕ»
В этой статье нам хотелось рассказать о том, какую опасность для живых организмов и человека таят в себе сине-зеленые водоросли, родственники бактерий. Итак, какой же вред, ведь зеленая вода – это же фотосинтез, а если фотосинтез, значит и выделение кислорода?! Однако, во время «цветения воды» лучи солнца не могут проникать вглубь водоема сквозь толщу зеленой воды, а это ведет к отсутствию фотосинтеза у глубинных растений и нехватке кислорода. Следствием этого является массовая гибель рыбы. Это для жителей водоёмов, а для людей?
На сегодняшний день известно около 50 видов цианобактерий, продуцирующих ядовитые вещества. Оказалось, токсичное действие токсигенных штаммов цианобактерий, проявляется только в тех случаях, когда их клетки предварительно были разрушены.
Некоторые виды цианобактерий производят токсины, которые отрицательно воздействуют на людей и животных, поэтому рекомендуется в период их активного цветения проявлять особую осторожность.
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) классифицирует токсины цианобактерий по их воздействию на организм человека. Гепатотоксины влияют на печень, нейротоксины — на нервную систему, цианобактерии вида Cylindroapermopsis raciborski – могут производить токсичные алкалоиды (органические соединения), вызывающие у людей гастроэнтерологические симптомы или болезнь почек. Но наибольшей токсичностью обладают альготоксины. Они являются основными показателями загрязнения воды. Присутствие альготоксинов делает ее непригодной для питья. У человека они вызывают раздражение кожи, слизистой глаз, носа, поэтому купание в «цветущем» водоеме может быть опасно для детей, людей с заболеваниями кожи, нервной системы, страдающих бронхиальной астмой, аллергией, спровоцировать печеночную и почечную недостаточности и даже рак, и стать причиной летального исхода. В случае массового цветения цианобактерии могут вызвать у людей кожное покраснение, зуд или сыпь, приступы астмы, стать причиной раздражения слизистой глаз, привести к появлению сыпи, волдырей на лице и в других частях тела. Реакция на эти водоросли у каждого своя, все зависит от чувствительности кожи и степени аллергонастроенности конкретного человека. Категорически нельзя есть рыбу, выловленную из таких водоемов, поскольку она инфицирована токсинами сине-зеленых водорослей. Один из первых случаев их токсического воздействия был зарегистрирован в Ките 1000 лет назад (Chorus и Bartram, 1999 г.). Люди могут подвергаться воздействию токсинов цианобактерий, когда пьют зараженную воду или купаются в ней. Сине-зеленые водоросли выделяют свои токсины и в воздух, после этого может наступить легочная недостаточность и удушье. Если токсины цианобактерий попадают в водопроводную сеть, присутствие альготоксинов делает ее непригодной для питья. Наблюдаются расстройства, очень схожие с дизентерией и холерой.
Признаки отравления сине-зелеными водорослями схожи с симптомами гриппа: температура, мышечная и головная боль, тошнота, диарея, озноб, слабость и насморк. Возможен аллергический конъюнктивит, воспалительные заболевания роговицы, (кератит) и даже кератоувеит. Чтобы избежать неприятных последствий летнего купания в открытых водоемах, рекомендуется соблюдать следующие меры безопасности: — внимательно относиться к предупреждениям о запрете на купание, которые распространяют соответствующие службы; — обязательно обращать внимание на качество воды: есть ли признаки цветения или прочие изменения ее привычного вида; — после купания желательно принять душ, вымыть лицо, особенно если есть сомнения в чистоте воды; — в случае, если после купания вы почувствовали недомогание, необходимо сразу обратиться за медицинской помощью. Если появилось покраснение глаз, зуд, резь, необходимо промыть глаза проточной водой и немедленно обратиться за помощью к врачу-офтальмологу.
Заведующий отделением микрохирургии №1
Воронович Т.Ф.
Врач:
Кардаш О.Н., Урбан О.С.
Сине-зеленая угроза
По рекомендации ВОЗ во многих странах осуществляется сезонный мониторинг цианотоксинов в питьевой воде и продуктах питания, однако в России их предельно допустимые концентрации до сих пор не утверждены. Соответственно, не проводится и мониторинг цианотоксинов, несмотря на ежегодное «цветение» многих водохранилищ и документально зафиксированные случаи отравления и даже смерти людей.
Специалисты Лимнологического института СО РАН с 2005 г. ведут поиск и изучение токсичных цианобактерий в водоемах Восточной Сибири. С помощью генетического и иммунноферментного анализа удалось обнаружить присутствие токсичных видов в ряде водоемов Иркутской области. Исключением не стал даже Байкал: на открытых водных пространствах озера «цветение» воды невозможно, но на загрязненных человеком теплых мелководьях складываются благоприятные условия для развития цианобактерий, в том числе токсичных
Антропогенное загрязнение вод, устройство каналов и искусственных водохранилищ с зарегулированным стоком создает благоприятные условия для массового развития цианобактерий – древнейших одноклеточных прокариотических организмов, не совсем точно называемых еще сине-зелеными водорослями. «Цветение» водоемов, вызванное массовым размножением цианобактерий, в наше время приобретает глобальный характер.
По данным мировой статистики, примерно в половине случаев такого «цветения» в воде присутствуют токсины – ядовитые вещества, вырабатываемые цианобактериями. Первое сообщение о гибели домашних животных, пивших воду из «цветущего» водоема, появилось еще в 1878 г. в журнале Nature. А в 1966 г. в бразильском г. Каруару погибли 63 пациента гемодиализного центра. Как выяснилось, для диализа использовали воду, зараженную цианотоксинами. Это событие привлекло внимание исследователей к их изучению.
Особенно остро проблема «цветения» водоемов стоит в странах с теплым климатом, так как высокие температуры, хорошая освещенность и большое количество питательных веществ способствуют массовому развитию цианобактерий. Однако оказалось, что она актуальна и для более «бедных» олиготрофных водоемов в холодных регионах. Цианотоксины, ставшие причиной гибели домашнего скота, были найдены даже в альпийских озерах!
Нодулярия Борджиа
Около половины видов в каждом из пяти десятков ныне существующих родов цианобактерий способны продуцировать токсины. Наиболее распространены и изучены токсичные цианобактерии родов Microcystis, Anabaena, Aphanizomenon, Nodularia. Именно они, как правило, и вызывают «цветение» озер и водохранилищ и вырабатывают различные токсины, которые могут поражать печень (гепатотоксины) или нервную систему (нейротоксины) млекопитающих.
Чаще всего в воде оказываются гепатотоксины – циклические пептиды микроцистин и нодуларин. Их недаром называют «факторами быстрой смерти»: гибель лабораторных мышей при внутрибрюшном введении этих токсинов наступает в течение нескольких часов. Длительное воздействие низких доз микроцистина приводит к раку и циррозу печени. К тому же, микроцистин очень устойчив, он не разрушается кипячением, обработкой ультрафиолетовым излучением и хлорированием воды, а из-за малого размера молекул не улавливается фильтрами. Другой гепатотоксин – нодуларин – тоже канцероген; он легко проникает в гепатоциты и вызывает их разрушение.
Цианотоксины высвобождаются из отмерших клеток и могут накапливаться в водоемах. Таким образом, первое звено в цепи аккумуляции и передачи цианотоксинов – вода. Второе – моллюски и рыбы, далее – теплокровные наземные животные и человек. Дикие копытные, домашний скот и другие животные могут отравиться на водопое, если в пищеварительный тракт попадет вода с токсинами или сам фитопланктон. Загрязнение цианотоксинами источников водоснабжения и водозаборов представляет большую опасность для человека. Отравление людей может произойти даже при обычном купании в «цветущем» водоеме.
Токсины есть, ПДК – нет
В последнее время во всем мире стали обращать особое внимание на качество природной воды. Это вызвано, с одной стороны, повышением санитарно-гигиенических требований, с другой – ухудшением состояния пресноводных экосистем, основных источников питьевой воды. К тому же, проблема экологической чистоты воды и пищи сегодня не только «модная» тема, но и предмет специального изучения.
По рекомендации ВОЗ во многих странах осуществляется мониторинг цианотоксинов в питьевой воде и продуктах питания, утверждены их предельно допустимые концентрации. Однако в России нет подобных стандартов, и, соответственно, сезонный мониторинг цианотоксинов в питьевой воде не проводится, несмотря на ежегодное «цветение» многих водохранилищ. Документально зафиксированы случаи отравления и даже смерти людей при употреблении в пищу рыбы из «цветущих» водоемов (например, в 2008 г. в Бурятии, на оз. Котокельское). Следовательно, контроль за содержанием цианотоксинов в водоемах, использующихся в рекреационных целях и для рыболовства, необходим.
Специалисты Лимнологического института СО РАН с 2005 г. ведут поиск и изучение токсичных цианобактерий в водоемах Восточной Сибири. Для их обнаружения можно использовать различные методы. Наиболее простой и доступный – ПЦР-диагностика: последовательности генов, ответственных за синтез цианотоксинов, уже расшифрованы и доступны в мировой базе данных Genbank.
C помощью маркеров к гену, кодирующему фермент микроцистинсинтетазу, удалось установить, что в некоторых восточно-сибирских водоемах (оз. Котокельское, Братском и Усть-Илимском водохранилищах) присутствуют цианобактерии родов Anabaena и Microcystis, способные к синтезу микроцистина. С помощью методов жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии в пробах фитопланктона оз. Котокельское было обнаружено три разновидности микроцистина, в том числе и наиболее токсичный микроцистин-LR. По нормам ВОЗ, его ПДК в питьевой воде – лишь 1 мкг/л.
Эти результаты вызвали большой интерес гидробиологов и многочисленные предложения заняться изучением различных водоемов России и стран СНГ, где наблюдается массовое развитие цианобактерий. В результате география исследования значительно расширилась за счет проб, полученных от коллег из Красноярска, Калининграда, Украины, Белоруссии. И практически все они содержали гены микроцистинсинтетазы…
В 2010 г. с помощью генетического анализа в водоемах Иркутской области удалось выявить цианобактерии, содержащие гены синтеза еще одного токсина – сакситоксина. Новый метод – иммуноферментный анализ – позволил подтвердить присутствие в воде самих токсинов.
Впервые за пять лет мониторинга токсичные цианобактерии были обнаружены в Байкале. На открытых водных пространствах озера «цветение» воды невозможно: низкие температуры и нехватка питательных веществ, необходимых для роста цианобактерий, надежно хранят чистоту байкальских вод. Но неглубокие заливы – излюбленные места отдыха туристов – летом хорошо прогреваются. В загрязненных человеком прибрежных зонах складываются благоприятные условия для развития цианобактерий, и байкальская вода здесь может содержать цианотоксины.
Этот факт вызывает особую тревогу. Ведь если даже самое чистое озеро планеты нуждается в сезонном мониторинге цианотоксинов, то что говорить о других водоемах России?
Voloshko L. N., Pljushh A. V., Titova N. N. Toksiny cianobakterij (Cyanobacteria, Cyanophyta) // Al’gologija. 2008. T. 18, № 1. S. 3—20.
Gromov B. V. Cianobakterii v biosfere // Sorosovskij obrazovatel’nyj zhurnal. 1996. № 9. S. 33—39.
Tihonova I. V. i dr. Analiz cianobakterij ozera Bajkal i Ust’-Ilimskogo vodohranilishha na nalichie gena sinteza mikrocistina // Doklady RAN. 2006. T. 409, № 3. S. 1—3.
В публикации использованы фото автора