Методы биодиагностики в водной экотоксикологии

Введение. Современная экотоксикология для обнаружения, количественной и качественной оценки содержания токсикантов в окружающей среде и живых организмах использует весь спектр химико-аналитических методов. Однако для этой науки специфичны методы биодиагностики.

Материал и методы. В статье обобщены сведения об использовании в водной экотоксикологии современных методов биодиагностики: биомаркирования, биотестирования и биоиндикации.

Результаты. Основным преимуществом биодиагностики перед физико-химическими методами анализа является возможность выявления биологических последствий действия одного стрессового фактора или их сочетания. В то же время биодиагностические методы позволяют фиксировать аддитивность, антагонизм и синергизм их совместного действия. Биомаркирование отличается от других методов биодиагностики временем отклика от нескольких минут до нескольких суток, высокой чувствительностью и достаточной специфичностью, так как дает возможность регистрировать изменения, происходящие в биологической системе на ранних этапах действия факторов при их малой интенсивности, и при этом в некоторых случаях выявить характер стресс-фактора. Биотестирование имеет более длительное время отклика, чем биомаркирование (от нескольких часов до нескольких недель), но экологическая значимость на уровне особи более очевидна: гибель организма, снижение репродуктивной способности вплоть до прекращения размножения, нарушение роста, развития, различных типов поведения и т. д. Биоиндикация характеризуется достаточно длительной задержкой ответов надорганизменных биосистем на действие стрессового фактора от нескольких недель до нескольких лет. В то же время биоиндикация позволяет более адекватно и достоверно оценивать изменения, произошедшие за длительный период действия негативного фактора, прогнозировать варианты дальнейшего развития экосистем.

Ограничения исследования. Методы биодиагностики в водной экотоксикологии не имеют ограничений использования. Однако в отличии от методов физико-химического анализа они не позволяют дать количественную, а иногда и качественную оценку стресс-фактора. Поэтому их следует использовать совместно с методами качественного и количественного физико-химического анализа.

Заключение. Таким образом, биодиагностический подход, включающий биомаркирование, биотестирование и биоиндикацию, совместно с физико-химическим анализом, играет важную роль в современной комплексной системе оценки экологического состояния водоемов и антропогенного воздействия на них.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике или иных документов.

Участие авторов:
Чуйко Г.М. — концепция исследования, сбор и обработка материала, написание текста;
Томилина И.И., Холмогорова Н.В. — сбор и обработка материала, написание текста.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи. 

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Финансирование. Работа выполнена в рамках плановой темы № 121050500046-8, при частичной поддержке грантов РФФИ (№ 08-05-00805, 12-05-00572) и приоритетного проекта Оздоровление Волги по теме № г.р. АААА-А18-118052590015-9.

Поступила в редакцию: 08 сентября 2022 / Принята в печать: 22 сентября 2022 / Опубликована: 30 октября 2022