Булычева Е.В.

Люминесцентный анализ бактерий группы кишечной палочки, как тест-объекта
для экологического мониторинга окружающей среды
Булычева Елизавета Владимировна, Воронова Олеся Александровна
Аспирант
Национальный исследовательский Томский политехнический университет,
Институт природных ресурсов, Томск, Россия
E-mail:kosma13@yandex.ru
Экология играет важную роль в современном мире. От экологического состояния
окружающей среды, в частности воды, напрямую зависит здоровье, благосостояние и
жизнь человека в целом. Создание экспрессных и недорогих методик определения
качества природной воды всегда являлась и до сих пор является актуальной задачей.
Одним из наиболее распространенных методов оценки качества водных ресурсов
является метод биотестирования. В данной работе объектом исследования являлся
препарат «Колибактерин», содержащий штамм М-17 бактерий кишечной палочки
(Escherichia coli, E-coli), который был выбран в качестве тест-объекта. Escherichia coli
относится к группе факультативно анаэробных бактерий. Она способна расти на многих
субстратах при наличии кислорода или без него [1]. Бактерии группы кишечной палочки
присутствуют во всех водоемах, попадая туда с бытовыми стоками. Они чувствительны
к изменениям качества воды и, следовательно, могут выступать в качестве тестобъектов.
Многие методы определения качества природных объектов основаны на прямом
подсчете клеток тест-объектов, что не всегда выполнимо и требует много времени. В
данной работе был выбран люминесецнтный анализ, так как он обладает
экспрессностью, простотой аппаратурного оформления, точностью и селективностью. В
процессе метаболизма бактерий участвует вещество никотинамидадениндинуклеотид в
восстановленной форме (НАДН) [2], наличие этого вещества, наряду с
аденозинтрифосфатом (АТФ) является показателем жизненной активности бактерий, а
значит, позволяет исследовать влияние различных веществ на процесс
жизнедеятельности бактериальных клеток с точки зрения изменения сигнала от этого
вещества. Согласно источнику [3], определение НАДН люминесцентным методом
проводится на длине волны возбуждения 360 нм с максимумом люминесценции 460 нм,
что совпадает с данными, полученными в ходе работы. В представленной работе
исследуется влияние добавки глюкозы к суспензии бактерий, нагревания суспензии, и ее
разбавления, с целью поиска оптимальных условий проведения эксперимента.
Установлено, что добавка 5 мл 1М раствора глюкозы в питательную среду активизирует
рост бактерий, по сравнению с ростом без добавки. Показано, что нагревание не
оказывает существенного влияния на жизненную активность бактерий. Определено, что
небольшое разбавление бактериальной суспензии приводит к активному метаболизму
бактерий.
По результатам выполненной работы были подобраны оптимальные условия для
подготовки тест-объекта к биотестированию.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента Российской
Федерации МК-7366.2013.8.
Литература
1. Г.Готтшалк, Метаболизм бактерий, перевод с англ. к.б.н, Г.П.Мирошниченко,
Т.Ю.Переслени Москва «Мир» 1982 г.
2. Карнаухов В.Н. Люминесцентный анализ клеток / В.Н.Карнаухов. – Пущино,
2002.
3. Dominik Berndt Michael Grögel New fluorescent probes and assays for lactate and
hydrogen peroxide: Diss…phD. – Deggendorf., 2011. – 57 p.