actabiomedicaActa Biomedica ScientificaActa Biomedica Scientifica2541-94202587-9596Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problemsactabiomedica-1539Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕEXPERIMENTAL RESEARCHES IN BIOLOGY AND MEDICINEОценка детоксикации гуматами растворов соли мышьяка методами биотестированияEvaluation of detoxication arsenic salt solution by humates by biotestingКоноваловА. С.KonovalovA. S.fray87@live.ru. stomd@mail.ruБайкальский музей ИНЦ СО РАНRussian Federation20132804201302(1)115119Copyright © Коновалов А.С., 20132013Коновалов А.С.Konovalov A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.actabiomedica.ru/jour/article/view/1539

Методами биотестирования исследованы токсичность и детоксикация модельных растворов соли мышьяка (Na3AsO4). Показано снижение токсического действия мышьяка при помощи препаратов гуминовых веществ («Powhumus», «Лигногумат», «Гумат-80»). Изучена возможность использования гуминовых веществ для. детоксикации мышьякового загрязнения в модельных опытах. Для. изучения возможности детоксикации модельного загрязнения солями мышьяка применяли гуминовые препараты. (ГП) Powhumus (гумат из леонардита «Hum.in.tech. Ltd.», Германия), Гумат-80 (гумат калия. ООО «Аграрные технологии») и Лигногумат. (гумат. калия ООО «НПО «РЭТ»). В качестве тест-объектов брали, семена Lepidium sativum. L. (ЗАО «Иркутские семена»), водоросли (Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb.). Токсичность оценивали по влиянию на прорастание семян и длину корней проростков L. sativum, по изменению интенсивности флуоресценции хлорофилла клеток водорослей S. quadricauda. Полученные результаты, статистически обработаны с использованием общепринятых методов при p < 0,05. Арсенит натрия, в концентрации. 8 мг/дм3 угнетал прорастание семян кресс-салата на 70,1 ± 6,9 %. При содержании 9 мг/дм3 Na3AsO4 снижал количество проросших семян на 75,1 ± 6,6 %. LC50 для. данного метода составила 5,7мг/дм3. При применении. ГП в концентрации 0,2 г/дм3 наблюдали, снижение токсического эффекта арсенита натрия на 25,3 ± 2,7 %. Наибольшую эффективность в отношении снижения токсичности модельного мышьякового загрязнения наблюдали, при. использовании. Powhumus в концентрации 1,0 г/дм3 -количество проросших семян составило 90,1 ± 8,7 %. Следующим этапом явилось биотестирование с использованием, метода регистрации снижения уровня, флуоресценции, хлорофилла клеток водорослей. S. quadricauda. Величина LC50 для. данного метода составила 1,5 мг/дм3. Концентрации арсенита натрия. 1,8 и. 1,5мг/дм3 подавляли, уровень флуоресценции, хлорофилла более чем. на 30 % (уровень флуоресценции хлорофилла составил 26,4 ± 3,2 % и. 54,5 ± 6,1 % соответственно). Powhumus в концентрации. 0,05 г/дм3 снижал токсичность проб на 36,7 ± 3,9 % и 31,8 ± 3,4 % соответственно. Методика биотестирования по изменению интенсивности флуоресценции хлорофилла клеток водорослей S. quadricauda показала большую чувствительность и скорость получения ответа, чем методика по оценке влияния на прорастание семян и длину корней проростков L. sativum. * Работа частично проводилась при. финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (Соглашения: ГК № 14.B37.21.0785 от. 24.08.12, ГК № 11.519.11.5016 от. 28.10.11) и. Программы стратегического развития.

We investigated, toxicity and detoxification of model solutions of arsenic salts (Na3AsO4) by biotesting. Decreasing the toxicity of arsenic using humic substances («Powhumus», «Lignohumate», and «Humate-80») is shown. The possibility of use of humic substances to detoxify arsenic contamination, in model experiments is studied. To study the possibility of detoxification model contamination by salt of arsenic we used humic substances Powhumus (humate from leonardite «Humintech Ltd», Germany), Humate-80 (potassium, humate LLC «Agricultural Technology») and. Lignohumate (potassium, humate «SPA «RET»). As test objects seeds of Lepidium. sativum. L. (JSC «Irkutsk seeds») and. algae (Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb.) were taken. Toxicity was evaluated by effect on seed germination and. root length of L. sativum, the change in intensity of chlorophyll fluorescence of algae cells S. quadricauda. The significance of differences was determined, by Student's test. The table shows the mean values and. standard deviations for p > 0,95. Sodium arsenite at a concentration, of 8 mg/cdm inhibited seed germination of cress to 70,1 ± 6,9 %. The content of 9 mg/cdm. Na3AsO4 reduced, the number of germinated seeds to 75,1 ± 6,6 %. LC50 for this method was equal 5,7 mg/cdm. In applying the HS in a concentration, of 0,2 g/cdm a decrease toxicity of sodium arsenite to 25,3 ± 2,7 % was observed. The most effective model in reducing the toxicity of arsenic contamination was observed at a concentration of Powhumus 1,0 g/dm3 - the number of germinated, seeds was 90,1 ± 8,7 %. The next stage was the bioassay using the registration reducing chlorophyll fluorescence of algae cells S. quadricauda. Value of LC50 for this method was 1,5 mg/cdm. The concentration of sodium arsenite 1,8 and 1,5 mg/ cdm suppressed, levels of chlorophyll fluorescence by more than 30 % (the level of chlorophyll fluorescence was 26,4 ± 3,2 % and. 54,5 ± 6,1 % respectively). Powhumus in concentration of 0,05 g/cdm reduced toxicity of samples for 36,7 ± 3,9 % and. 31,8 ± 3,4 %, respectively. Bioassay method of changing the intensity of chlorophyll fluorescence of cells of algae S. quadricauda showed greater sensitivity and. speed of the response than the method of assessing the impact on seed, germination. and seedling root length of L. sativum.

детоксикациямышьякмышьяковое загрязнениегуминовые препаратыбиотестированиеdetoxificationarsenicarsenic pollutionhumic substancesbiotestingReferencesМетодика определения токсичности вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению уровня флуоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей. -М.: Акварос, 2007. - 48 с.Методика определения токсичности вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению уровня флуоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей. -М.: Акварос, 2007. - 48 с.Методика определения токсичности отходов, почв, осадков сточных, поверхностных и фунтовых вод методом блокирования с использованием равноресничные инфузории (Paramecium caudatum Ehrenberg) // ФР. 1.39.2006.02506 ПНДФ 14.1:2:3.13-06 16.1:2.3:3.10-06 М.: МГУ им. М.В. Ломоносова. - 2006. - 31 с.Методика определения токсичности отходов, почв, осадков сточных, поверхностных и фунтовых вод методом блокирования с использованием равноресничные инфузории (Paramecium caudatum Ehrenberg) // ФР. 1.39.2006.02506 ПНДФ 14.1:2:3.13-06 16.1:2.3:3.10-06 М.: МГУ им. М.В. Ломоносова. - 2006. - 31 с.Почва, очистка населенных мест, отходы производства и потребления, санитарная охрана почвы: Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. ГН 2.1.7.2041-06. - М., 2006.Почва, очистка населенных мест, отходы производства и потребления, санитарная охрана почвы: Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. ГН 2.1.7.2041-06. - М., 2006.Руководство по определению методом биотестирования токсичности вод, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов. - М.: РЭФИА, НИА-Природа, 2002. - 118 с.Руководство по определению методом биотестирования токсичности вод, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов. - М.: РЭФИА, НИА-Природа, 2002. - 118 с.Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. ГОСТ 12.1.007-76Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. ГОСТ 12.1.007-76Arsenic in the environment - Part I: Cycling and characterization / ed. J.O. Nriagu. - New York: John Wiley & Sons, Inc., 1994.Arsenic in the environment - Part I: Cycling and characterization / ed. J.O. Nriagu. - New York: John Wiley & Sons, Inc., 1994.Buschmann J., Kappeler A., Indauer U., Kistler D. et al. Arsenite and arsenate binding to dissolved humic acids: influence of pH, type of humic acid, and aluminum // Environ. Sci. Technol. - 2006. -Vol. 40. - P. 6015-6020.Buschmann J., Kappeler A., Indauer U., Kistler D. et al. Arsenite and arsenate binding to dissolved humic acids: influence of pH, type of humic acid, and aluminum // Environ. Sci. Technol. - 2006. -Vol. 40. - P. 6015-6020.Haw-Tarn Lin, Wang M.C., Gwo-Chen Li Complexation of arsenate with humic substance in water extract of compost // Chemosphere. - 2004. -Vol. 56. - P. 1105 - 1112.Haw-Tarn Lin, Wang M.C., Gwo-Chen Li Complexation of arsenate with humic substance in water extract of compost // Chemosphere. - 2004. -Vol. 56. - P. 1105 - 1112.Humic substances: structures, models and functions / Eds: E.A. Ghabbour, G. Davies. - Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2001.Humic substances: structures, models and functions / Eds: E.A. Ghabbour, G. Davies. - Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2001.Perminova I., Grechishcheva N., Kovalevskii D., Kudryavtsev A. et al. Quantification and prediction of the detoxifying properties of humic substances related to their chemical binding to polycyclic aromatic hydrocarbons // Environmental science and technology. - 2001. - Vol. 35, N 19. - P. 3841 -3848.Perminova I., Grechishcheva N., Kovalevskii D., Kudryavtsev A. et al. Quantification and prediction of the detoxifying properties of humic substances related to their chemical binding to polycyclic aromatic hydrocarbons // Environmental science and technology. - 2001. - Vol. 35, N 19. - P. 3841 -3848.Saada A., Breeze D., Crouzet C., Cornu S. et al. Adsorption of arsenic (V) on kaolinite and on kaolinite-humic acid complexes. Role of humic acid nitrogen groups // Chemosphere. - Vol. 51. - 2003. - P. 757 - 763.Saada A., Breeze D., Crouzet C., Cornu S. et al. Adsorption of arsenic (V) on kaolinite and on kaolinite-humic acid complexes. Role of humic acid nitrogen groups // Chemosphere. - Vol. 51. - 2003. - P. 757 - 763.Steinberg C.E.W. Ecology of humic substances in freshwaters. - Heidelberg: Springer, 2003.Steinberg C.E.W. Ecology of humic substances in freshwaters. - Heidelberg: Springer, 2003.Stom D.I., Effect of Polyphenols on Shoot and Root Growth and on Seed Germination // Biologia Plantarum. - 1982. - Vol. 24 (1). - P. 1-6.Stom D.I., Effect of Polyphenols on Shoot and Root Growth and on Seed Germination // Biologia Plantarum. - 1982. - Vol. 24 (1). - P. 1-6.Stom D.I., Geel T.A., Schachova G.V., Kuznetzov A.M. et al. Bioluminescent method in studying the complex effect of the various components // Archives of Environ. Contam. Toxicol. - 1992. - Vol. 22. -P. 203 - 208.Stom D.I., Geel T.A., Schachova G.V., Kuznetzov A.M. et al. Bioluminescent method in studying the complex effect of the various components // Archives of Environ. Contam. Toxicol. - 1992. - Vol. 22. -P. 203 - 208.Tan K.H. Humic matter in soil and the environment. Principles and Controversies. - New York: Marcel Dekker Inc., 2003.Tan K.H. Humic matter in soil and the environment. Principles and Controversies. - New York: Marcel Dekker Inc., 2003.Warwick P., Inam E., Evans N. Arsenic's interaction with humic acid. - Department of Chemistry, Loughborough University, 2004.Warwick P., Inam E., Evans N. Arsenic's interaction with humic acid. - Department of Chemistry, Loughborough University, 2004.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.