СФУ Разработка метода тестирования СМСx

УДК 57.08
Разработка метода биотестирования для оценки безопасности бытовых
моющих средств
Заворотная Олеся Андреевна
Антонова Виктория Михайловна,
научный руководитель Абакумова Наталья Викторовна,
МБОУ СОШ 133, г. Красноярск
В настоящий момент вопросам экологии придается все больше значения.
Деятельность человека на планете привела к целому комплексу негативных
последствий. Загрязнение водоемов и пахотных земель сделали опасными многие
территории Токсические вещества в продуктах питания и атмосфере инициировали
новые заболевания [1].
Наш дом и быт также полны опасностей: испарения отделочных покрытий,
электромагнитные излучения, дыхание бетонных домов – газ радон и «бытовая
химия».
В арсенале каждой хозяйки найдутся как минимум 3-5 моющих средств:
стиральный порошок, хозяйственное и туалетное мыло, жидкое моющее средство для
посуды, средство для ухода за сантехникой и т.д. И каждое из них многокомпонентное.
Имеет запах, а значит летуче. Не сразу смывается, а значит остается на поверхностях,
которые мы считаем чистыми и безопасными [4,5].
Однако сертификат соответствия моющего средства гарантирует лишь, что
потребитель не подвергается опасности в момент использования согласно инструкции.
Об отсроченном вреде речь не идет.
Важно найти надежный способ оценки безопасности нашего быта. Наиболее
перспективными в этой области стали методы биотестирования. Это оценка действия
факторов среды на биологический объект (тест-объект), его отдельную функцию или на
систему организмов [2]. Выбор методов биотестирования весьма велик. Однако для
большинства из них необходимо специальное оборудование, реактивы, владение
определенными навыками.
Нашей целью стало создание простого, доступного и информативного метода
биотестирования бытовых моющих средств.
В процессе работы мы ставили следующие задачи:
1.исследовать влияние бытовых моющих средств на прорастание семян Горчицы
белой;
2.разработать методику биотестирования часто используемых бытовых моющих
средств.
В качестве тест-объекта нами были выбраны семена Горчицы белой (Sinápis
álba). Это растение выделяется из общего списка чувствительностью к широкому
спектру токсикантов, особенно к тяжелым металлам [2,3]. Семена Горчицы белой очень
распространены в торговой сети, как седираты, имеют невысокую стоимость и
высокую всхожесть. Не требуют специальных условий для проращивания. Размер
семян составляет 2-3 мм в диаметре. Они отлично видны невооруженным глазом. Срок
прорастания семян составляет всего 10-12 часов, а через 48 часов длина корня в
контроле составляет около 10 мм и более, что делает измерения более точными.
Прорастание семян происходит на ранних стадиях одинаково эффективно как на
1
питательных средах, так и в обычной воде. Для испытаний выбрали четыре
популярных моющих средства: жидкое моющее средство для посуды, стиральный
порошок, хозяйственное мыло 72% и мыло дегтярное. Последнее было включено в
список исследуемых средств, как рекомендуемое садоводам для борьбы с
заболеваниями садовых растений и вредителями [4]. СМС предварительно разводились
водой в 10, 20, 40, 80 и 160 раз. В контроле использовалась отстоянная в течение 1
суток в стеклянных сосудах водопроводная вода.
Для проращивания семян использовались колбы Эрленмейера, объемом 250 мл.
В сосуд наливали 10 мл раствора СМС или водопроводной (в контроле) воды и
размещали 10 семян горчицы. В каждой повторности эксперимента мы ставили пять
колб с контролем и по пять с каждой пробой СМС Общая длительность эксперимента
составляла 72 часа. Затем измерялась длина образовавшихся корней с помощью
линейки
Проведенные эксперименты по проращиванию семян Горчицы белой в водной
среде показали, что
семена культуры имеют прекрасную всхожесть и могут
использоваться в небольшом количестве, без питательной среды и дополнительной
аэрации.
При исследовании влияния СМС на прирост корешка, средство в какой-либо
концентрации считалось токсичным при уменьшении относительного показателя более
чем на 10%.
160
140
120
100
Дегт. Мыло
80
Хоз. Мыло
ЖМС
60
СП
40
20
0
в 10 раз
в 20 раз
в 40 раз
в 80 раз
в 160 раз
Рисунок 1. Изменение относительного показателя прироста корешков семян
Горчицы белой в зависимости от концентрации моющих средств.
На Рисунке 1. Приведены диаграммы зависимости относительного показателя
тест-функции от концентрации раствора тестируемых средств. Как видно, выбранный
метод и биологический объект оказались информативными для СМС. Отличие в
приросте корешков для разных моющих средств очевидно. Изменение показателя при
уменьшении концентрации СМС также заметно. При этом наблюдается не только
ингибирующий эффект, но и стимуляция при снижении концентрации. По показателю
токсичности моющие средства распределились следующим образом:Мыло дегтярное не токсично. При высоких концентрациях не ингибирует рост корешка. При снижении
концентрации – стимулирует.Мыло хозяйственное 72% –слабо токсично.. При высоких
2
концентрациях ингибирует не более чем на 15 %. При снижении – стимулирует рост
корня.Стиральный порошок -токсичен. Снижает прирост корня на 70 %, и при
уменьшении концентрации токсический эффект уменьшается незначительно.Жидкое
Моющее средство – очень токсично.. Ингибирует прирост на 90 %. Снижение
концентрации также очень незначительно уменьшает токсический эффект.
Исследование влияния бытовых моющих средств на прорастание семян
показало, что этот тест объект позволяет однозначно определить стимулирующее или
ингибирующее влияние средства. Дает стабильные результаты в повторных опытах без
создания условий постоянной температуры и освещенности.
Разработанная методика определения токсичности бытовых моющих средств
проста, не требует значительных затрат, информативна. Мы планируем продолжить
исследования по направлениям совершенствования данной методики и расширения
круга тестируемых токсикантов. Надеемся, что в результате дальнейшей работы наш
метод биотестирования может быть рекомендован для определения экологической
безопасности нашего быта, квартир, мест отдыха.
Список литературы
1. Браун Т..Н. Химия в центре наук. Ч.2. – М.:Наука., 1990. – С.-85
2.
Губанов, И. А. и др. 691. Sinapis alba L. — Горчица белая //
Иллюстрированный определитель растений Средней России. В 3 т. — М.: Т-во науч.
изд. КМК, Ин-т технолог. иссл., 2003. — Т. 2. Покрытосеменные (двудольные:
раздельнолепестные). — С. 317.
3.
Иванов В.Б. Использование корней как тест-объектов. Для оценки
биологического действия химических соединений.- М, Изд-во РАН ,
2011 г. – С.74
4. Неволин Ф. В., Химия и технология синтетических моющих средств, 2 изд.,
М., 1971.-С.71
5. Руководство по краткосрочным тестам для выявления мутагенных и
канцерогенных химических веществ. Гигиенические критерии состояния окружающей
среды. – Женева: ВОЗ. – 1989.– Вып. 51. – C. 212
3