Кадмийге сезімтал CHLAMYDOMONAS REINHARDTII мутантты штамдарын алу және оларды қолдану


Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Бауенова М. Ө.

«КАДМИЙГЕ СЕЗІМТАЛ CHLAMYDOMONAS REINHARDTII МУТАНТТЫ ШТАМДАРЫН АЛУ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ҚОЛДАНУ»

ДИПЛОМ ЖҰМЫСЫ

050701 - «Биотехнология» мамандығы

Алматы 2013

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

«Қорғауға жіберілді»

Биотехнология кафедра-

сының меңгерушісі,

б. ғ. д., профессор Заядан Б. К.

ДИПЛОМ ЖҰМЫСЫ

Тақырыбы: «КАДМИЙГЕ СЕЗІМТАЛ CHLAMYDOMONAS REINHARDTII МУТАНТТЫ ШТАМДАРЫН АЛУ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ҚОЛДАНУ»

050701 - «Биотехнология» мамандығы

Орындаған:

4 курс студенті Бауенова М. Ө.

Ғылыми жетекші:

б. ғ. к., аға оқытушы Садвакасова А. К.

Норма бақылаушы: Болекбаева А. Б.

Алматы, 2013

РЕФЕРАТ

Дипломдық жұмыс 60 беттен, 5 кестеден, 13 суреттен және 63 пайдаланылған әдебиеттер тізімінен, оның ішінде шет 5 ел әдебиеттерінен тұрады.

Кілтті сөздер: микробалдырлар, биомониторинг, ультракүлгін сәулесі (УС), ауыр металлдар.

Жұмыстың мақсаты: Индуцирленген мутагенез әдісімен Chlamydomonas reinhardtii СС-124 жасыл микробалдырының кадмий иондарына сезімтал мутантты штаммдарын алу және олардың ластанған су экожүйесінің жағдайын бағалаудағы мүмкіншілігін зерттеу.

Жұмыстың міндеттері:

1. УК сәулелерімен әсер ету арқылы микробалдыр Chlamydomonas reinhardtii- дің мутантты штамдарын алу;

2. Жасыл микробалдыр Chlamydomonas reinhardtii- дің мутант штамдарының кадмий ионына сезімталдылығын анықтау;

3. Chlamydomonas reinhardtii- дің мутант штамдарының ластанған су экожүйесінің жағдайын бағалаудағы мүмкіншілігін зерттеу.

Зерттеу объектілері: Жасыл микробалдыр Chlamydomonas reinhardtii- дің табиғи және мутантты штамдары.

Зерттеу әдістері: микробалдырларды дақылдауда стандартты микробиологиялық әдістер, клеткалардың санын есептеу үшін Горяевтің камерасы, индуцерленген мутагенез әдісі пайдаланылды.

Алынған нәтижелер:

1. Chlamydomonas reinhardtii СС-124 жасыл микробалдырының табиғи түріне УК сәулелендіру арқылы мутагенез жүргізіп, Chlamydomonas reinhardtii СС-124у-1, Chlamydomonas reinhardtii СС-124р-1, Chlamydomonas reinhardtii СС-124у-2 және Chlamydomonas reinhardtii СС-124р-2 мутантты штамдары алынды.

2. Chlamydomonas reinchardtii табиғи және мутантты штамдарына скрининг жасау барысында кадмий ионына жоғары сезімтал Chlamydomonas reinhardtii CC-124р-2 мутантты штамы таңдап алынды.

3. Кадмий ионына жоғары сезімтал Chlamydomonas reinhardtii CC-124р-2 штамын пайдалана отырып, Текелі өзеніне биотестілеу жүргізілді. Алынған биотестілеу нәтижелеріне байланысты Текелі өзені суының ластанғанын көрсетеді. Текелі өзеніндегі судың сапасы 4-ші класқа, яғни ластанған суға жатқызылды.

Зерттеудің практикалық маңызы: Осы жүргізілген зерттеулердің практикалық маңызы УК сәулелермен әсер ету арқылы Chlamydomonas CC-124 табиғи штамына индуцирленген мутагенез жүргізу және алынған мутант штамдарынан кадмий ионына сезімтал штамдарды сұрыптап алу болып табылады. Алынған кадмий ионына сезімтал мутант штамдардың көмегімен ластанған су экожүйелеріне бақылау жүргізу.

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ
5
:
КІРІСПЕ: НЕГІЗГІ БӨЛІМ
5: 7
: 1
КІРІСПЕ: ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ
5: 7
: 1. 1
КІРІСПЕ: Ауыр металлдар және олардың тірі организмдерге әсері
5: 7
: 1. 2
КІРІСПЕ: Су экожүйелерінің мониторингі
5: 12
: 1. 3
КІРІСПЕ: Су экожүйелерін зерттеудегі жасыл микробалдырлардың рөлі
5: 17
: 1. 4
КІРІСПЕ: Жасыл микробалдыр Chlamydomonas reinhardtii - әр түрлі поллютанттардың токсикалығын бағалау үшін модельді объект
5: 20
: 2
КІРІСПЕ: ЗЕРТТЕУ МАТЕРИАЛДАРЫ МЕН ӘДІСТЕРІ
5: 27
: 2. 1
КІРІСПЕ: Зерттеу объектiлерi
5: 27
: 2. 2
КІРІСПЕ: Зерттеу әдістері
5: 28
: 2. 2. 1
КІРІСПЕ: Микробалдырларды әртүрлі жарықтандыру және қоректену жағдайларында дақылдау
5: 28
: 2. 2. 2
КІРІСПЕ: Микробалдыр клеткаларын сандық есептеу әдістері
5: 31
: 2. 2. 3
КІРІСПЕ: Мутантты штамдар алу бойынша тәжірибе қою әдістемесі
5: 31
: 2. 2. 4
КІРІСПЕ: Кадмийге сезімтал микробалдырлардың селекциясы
5: 32
: 2. 2. 5
КІРІСПЕ: Биотестілеу әдісі
5: 32
: 3
КІРІСПЕ: ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
5: 34
: 3. 1
КІРІСПЕ: Ультракүлгін сәулесі көмегімен Chlamydomonas reinhardtii мутант штамдарын алу
5: 34
: 3. 1. 1
КІРІСПЕ: УК жарықпен сәулелендіргеннен кейін клеткалардың тіршілігін сақтап қалуы
5: 2 36
: 3. 1. 2
КІРІСПЕ: Клеткалардың мутабильділігі
5: 39
: 3. 2
КІРІСПЕ: Микробалдырлардың табиғи және мутантты штамдарына кадмий ионына сезімтал штамдарды бөліп алу
5: 47
: 3. 3
КІРІСПЕ: Chlamydomonas reinhardtii CC-124 мутантты штамы көмегімен су экожүйелерінің күйін биотестілеу үшін микробалдырлар штамдарын қолдану
5:

4

51

:
КІРІСПЕ: ҚОРЫТЫНДЫ
5: 54
:
КІРІСПЕ: ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
5: 55

КІРІСПЕ

Біздің еліміз экономикалық жағынан қарқынды дамығаныменен, қоршаған ортаны қорғау және экология мәселелері өзекті проблемалар тудырып отыр. Кейбір су қоймалары құрамында органикалық заттар және токсикалық элементтер мен ауыр металдар иондарының жоғары концентрациялары бар болғандықтан адам денсаулығы мен табиғатқа қауіп төндіру үстінде. Көптеген тұрмыстық, өндірістік және ауылшаруашылық ағынды сулары ешқандай тазартусыз ашық су қоймаларына ағызылып жіберілуде [1] . Осыған байланысты су экожүйелерінің ластану деңгейлерін анықтауға қолданылатын жаңа әдістерді өңдеу мәселелері өзекті болып отыр.

Ластанған суларды қайта қалпына келтіру үшін, алдымен ластану дәрежесін, ластаушы заттардың токсикалығын тексерген жөн. Қазіргі уақытта ластаушы заттардың токсикалығын тексеруде биологиялық әдісті қолдану қолға алынып отыр, осыған байланысты қазіргі уақытта биотестілеу үшін ыңғайлы тест-объект табу немесе құрастыру өзекті мәселелердің бірі болып табылады.

Гидробионттарды қолдана отырып ағын сулар токсикалығын бақылауға, биотестілеуді ластанып жатқан табиғи сулар токсикалығын бағалау, экстракттар, жуындылар мен орталар токсикалығын санитарлы-гигиеналық мақсатта жылдамдатылған бағалау, зертханалық мақсаттарда химиялық анализ жүргізу үшін қолдануға болады.

Микробалдырлардың фотосинтетикалық аппараттары әр түрлі ластағыш заттарға сезімтал келеді және олардың әсеріне басқалардан бұрын жауап береді. Люминесцентті әдіс арқылы анықталатын фототрофты микроорганизмдер клеткаларының пигментті аппараты белсенділігінің өзгеруі фототрофты микроорганизмдердің жалпы физиологиялық жағдайы мен олар тіршілік ететін ортаның жағдайының көрсеткіші қызметін атқаруы мүмкін. Сол себепті әртүрлі поллютанттармен ластанған су экожүйелерін тестілеу үшін микробалдырларды қолдану химиялық анализге қарағанда жылдам болып табылады [2] . Осыған байланысты биоиндикациялау үшін тест-жүйелер құрастыру өзекті мәселелердің бірі болып отыр.

Жұмыстың мақсаты: Индуцирленген мутагенез әдісімен Chlamydomonas reinhardtii СС-124 жасыл микробалдырының кадмий иондарына сезімтал пигменттік мутантты штаммдарын алу және олардың ластанған су экожүйесінің жағдайын бағалаудағы мүмкіншілігін зерттеу.

Жұмыстың міндеттері:

  1. УК сәулелерімен әсер ету арқылы reinhardtii-дің пигментті мутантты штамдарын алу;
  1. Жасыл reinhardtii-дің мутант штамдарының кадмий ионына сезімталдылығын анықтау;
  1. Chlamydomonas reinhardtii-дің мутант штамдарының ластанған су экожүйесінің жағдайын бағалаудағы мүмкіншілігін зерттеу;

Жұмыстың өзектілігі мен жаңалығы: Қазіргі таңда елімізде қоршаған ортаның ластануы өзекті мәселеге айналып отыр. Қоршаған ортаның су балансының бұзылуы нәтижесінде көптеген өндірістік, коммуналды-тұрмыстық және ауыл шаруашылық ағын сулары алдын ала тазалаусыз суқоймаларға құйылып жатыр.

Су экожүйелерінің ластануын зерттеуде, соның ішінде ауыр металдармен және радиоактивті заттармен, судың пестицидтермен, басқа токсикалық заттармен ластану деңгейін, судың антропогендік өзгеруінің бағытын анықтауда ыңғайлы тест-объектілердің бірі біржасушалы микробалдырлар болып табылады. Олардың ішінде ерекше орынды Chlamydomonas reinhardtii алады. Бұл нағыз ядросы бар бір клеткалы организм, ол изогамды, гетероталломды, зертханалық жағдайларда жыныстық циклі оңай бақыланатын түр. Осы қасиеттеріне байланысты Chlamydomonas reinhardtii генетикалық зерттеулер мен бағытталған селекция мен мутагенез әдістері көмегімен берілген қасиеттерге ие жаңа формаларды жасау үшін ыңғайлы объект болып табылады. Сондықтан әртүрлі поллютанттармен, оның ішінде ауыр металл кадмий ионымен ластанған су экожүйелерін биологиялық бақылауға арналған Chlamydomonas reinhardtii табиғи және мутант штамдары негізінде тест-штамдарды сұрыптап алу экобиотехнологияның өзекті мәселелерінің бірі болып табылады.

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ

1. 1 Ауыр металлдар және олардың тірі организмдерге әсері

Экологиялық токсиканттар - адам мен жануарларға ұзақ токсикалық әсер ететін, қоршаған ортаның улы химиялық ластаушылары, сонымен қатар ортаның биотикалық және абиотикалық компоненттерінде ұзақ уақыт бойы сақталуға, миграциялауға және жинақталуға қабілетті заттар [3] .

ХХ ғасырдың 60- жылдардың басында адамзат алғаш рет экологиялық мәселелердің қауіптілігін сезіне бастады. Бұның себебі климаттың глобальды жылынуы, полюстардағы озонды тесіктердің пайда болуы, токсиканттардың убиквитарлы (жаппай) таралуы және судың, ауаның, топырақтардың, азық-түліктердің зиянды химиялық заттармен ластануы, өсімдіктер мен жануарлардың көптеген түрлерінің жойылуы, планетадағы саны өсіп жатқан халықтың әрекеттері нәтижесінде биоалуантүрліліктің төмендеуі болды [4] .

Экологиялық аспектіде кез келген химиялық ластаулар экожүйедегі бөтен текті кешен болып табылады, және оларды қауіптіліктің төрт класына жіктеу қалыптасқан:

I - аса қауіпті, II - жоғары қауіпті, III - шамалау қауіпті және IV - аз қауіпті [4] .

Қоршаған орта мен адам денсаулығы үшін қауіптілігінің дәрежесі бойынша жоғары мәнге ие экотоксиканттарға бейорганикалықтардан ауыр металдар жатады. Қазіргі таңда көптеген экосистемалардың құрамында ауыр металлдардың санының артуы мен олардың шектеулі мүмкіндік концентрациясынан асып кетуі, жалпы адамзат баласы мен барлық тірі организмдердің өміріне аса қауіп төндіруде. Сондықтан да, ауыр металлдардың тірі организмдерге әсерін зерттеу, экологияның мағызды мәселесінің бірі болып табылады.

F. E. Mosey және D. A. Hughes (1975 ж. ) бойынша ауыр металлдарға сілтілік (Na, K) және сілтілік жерметалдардан (Ca, Mg) басқа, тығыздығы 5г/см 3 және А=50-ге тең металлдардың барлығын жатқызады [5] .

Көптеген ауыр металлдар тірі организмдер өміріне аса қажет микроэлементтер ретінде кездеседі [6] . Олар витаминдер, ферменттер, гормондар, пигменттер және басқа да биологиялық активті заттардың құрамына ене отырып, биологиялық процесстерге қатысады. Дегенмен де, ауыр металлдар жоғары концентрацияда кездессе, организмдерге токсинді әсер етеді [7] .

Ауыр металл иондарымен ластанған өндірістік ағын сулары әр түрлі су қоймаларына (теңіздер, көлдер, өзендер) келіп құятындықтын, организмдер тіршілігіне көптеген зардаптар алып келуде. Металлдар су және құрғақ аймақта тіршілік ететін тірі организмдердің биохимиялық цикліне ене отырып, оларға кері әсер етеді.

Ауыр металлдар табиғи суларда еріген және адсорбцияланған күйде кездеседі. Дегенмен де ауыр металлдар суға ионды түрде түседі де, тезірек ерітіндіге айналып, карбонат, сульфид немесе фосфат түрінде жинақталады.

Ауыр металл иондарына организмдердің биологиялық сезімталдылығы, металлдардың суда кездесетін формасына байланысты; мысалы, металлдардың комплексті қосылыстыры, металлдардың бейорганикалық иондар түріне қарағанда токсинділігі аз болып келеді [8] .

Ауыр металлдардың қатарындағы, аса жоғары токсинділеріне Hg, Ag, Cu, Cd, Zn, Cr, Ni, Co жатады. Бұл токсинді металлдар тізімі организдер түріне және басқа да факторларға байланысты өзгеріп отырады.

Қазіргі кезде су қоймаларын ластаушылардың кең тарған түрлеріне мұнай, сынап, фенол, сонымен қатар нитрат, фтор, мышьяк, селен кадмий және т. б. жатады. Органикалық синтез өндірістерінің қарқынды дамуына байланысты су қоймаларының табиғи емес органикалық қосылыстармен ластануы жоғарлауда[9] .

Құрамында ластаушы заттар бар қалдық суларды су қоймаларына шекті мөлшердегі концентрацияда жібереді. Мысалы, қорғасын үшін ШМК -0, 1, мышьяк -0, 05, селен -0, 01, мырыш -1, 0, сынап -0, 005, цианид - 0, 1, кадмий - 0, 01, фтор - 0, 5, акрил қышқылының нитрилі -2, 0, хром (үш валентті) - 0, 5, хром (алты валентті) - 0, 1, триниротолуол - 0, 5, капролактам -1, 0, пикрин қышқылы - 0, 5, ДДТ -0, 2, тиофос - 0, 003, метафос - 0, 02, карбофос - 0, 05, меркаптофос - 0, 01, мұнай - 0, 3, фенол - 0, 001. Шекті концентрацияда сутоғандарының биоценозы бұзылмайды. Балық шаруашылығы тоғандарының ШМК төмен: мырыш -0, 01, цианид - 0, 05, кадмий - 0, 005, мұнай және мұнай өнімдері - 0, 05 мг/л болады [10] .

Қоршаған ортадағы көптеген химиялық ластаушылардың қауіптілігі, олар жоғары улы заттар ғана емес, сонымен қатар олардың көпшілігі тірі организмдерде ісіктер (канцерогенез) және тұрақты тұқым қуалаушы (мутагенез) өзгерістерді тудыратын қабелітке ие болады.

Метилсынап, мышьяк, селен, хром, берилий, кадмий, мырыш, қорғасын, азот тотықтары, сонымен қатар көптеген пестицидтер, нитроқосылыстар, көптеген беткі белсенді заттар, және басқа да органикалық синтез өнімі, полициклді ароматты көмірсулар, радионуклидтер канцерогенді әсермен қатар мутагенді әсергеде ие.

Ауыр металлдар ферменттік системаны зақымдап, тірі организмдердің өмір сүруін тежейді. H. Bowen (1966) ауыр металлдар тірі организмге әсер етуі кезінде ферменттердің қызметін тежейтінін зерттеген. Ол ауыр металлдардың тірі организмдердің әртүрлі макромолекулаларының сульфгидрильді топтарымен (SH) химиялық байланыс түзуге қабілетті болуымен байланысты. Ауыр металлдар ең алдымен ферменттер мен басқа да белоктық құрылымдардың қызметін тежеп, биохимиялық процесстердің жұмысының бұзылуына, клетка қабырғаларының зақымдануына алып келеді.

Ауыр металлдар сыртқы қоршаған ортадан, су қоймаларынан, ауыз суынан адам организміне түскен кезде, ағзаға концерогенді, мутагенді, тератогенді әсер етеді. As, Se, Zn, Ra, Pa ауыз су арқылы, Cr, Be, Pb, Hg, Ni, Ag, U, Pt ауыр металлдары басқа жолмен ағзаға түскен кезде, жылықанды организмдерге канцерогенді әсер етеді. Ал тәжірибелік жағдайда жануарларға Cd, Pb, Li тератогенді әсер етеді. Сr-дің кейбір қосылыстары адамға аллергиялық әсер береді [11] .

Ауыр металлдар 10 -2 - 10 -3 мг/л концентрацияда, балдырларда құрылымдық өзгерістер тудырады: фотосинтездің жүруін бұзады, құрылымының өзгеруіне алып келеді, депигментация тудырады. Ал, ауыр металл тұздарының әсерінен фотосинтезбен, митахондриялық тынысалудың жұмысы бұзылады. Хлоропластарға тәжірибие жасау кезінде, электрондардың тасымалдануына ауыр металл тұздарының ингибиторлы әсер ететіні зерттелген. Фотосинтез процесіндегі фотожүйе II компоненттерінің қышқылдануы ауыр металлдардың әсерінен туындап, процесстің жүруін бұзады.

Осы өзгерістердің барлығы тірі организмдерде жүзеге асады. Осы тірі организмдерде жүзеге асатын өзгерістердің әсерінен, олардың қоршаған ортамен зат алмасу процесі бұзылып, соңында өлімге алып келеді [12] .

Қазіргі кезде осы ластаушылардың тек жеке зат алмасу үрдістері, ағзанң иммундық және ферменттік жүйелеріне ғана емес, сондай-ақ тұрғындардың жалпы ауруларының артуына да қолайсыз әсеріне жүргізілген зерттеулері көп. Ғалымдарың зерттеулері бойынша тыныс алу мүшелерінің ауруына, әсіресе атмосфералық ауанының ластануы әсер етеді [13] .

Түрлі-түсті металлургия өндірістік өнеркәсіптік аудандардағы зерттеулер ауаның металл аэрозольдармен ластану деңгейі нәтижесінде адамдардың жүйке жүйесінің ауруы және бүйректің қабынуы арасында байланыс бар екендігі анықталды. Қоршаған ортадан улы заттар адам ағзасына тыныс алу жолдары арқылы, тері, сондай-ақ ас қорыту жолдары арқылы түседі. Соның нәтижесінде элементтер мүшелер мен ұлпаларға жинақталады. Кадмийдің жоғары мөлшері бүйректе жинақталатыны анықталған. Қазіргі кезде таралуы жағынан да, әрекет етуі жағынан да қоршаған ортаны негізгі ластаушылар қатарына кадмий, сынап, мыс, мырыш, никель, хром жатады.

Өнеркәсіп, өндіріс орындарының, зауыт-фабрикалардың көптеп тұрғызылуы, мемелекетке экономикалық тұрғыдан оңтайлы әсер еткенімен, қоршаған ортамыздың ластануына алып келуде. Су қоймаларын ауыр металлдармен ластаушыларға өнеркәсіптік және тұрмыстық ағынды сулар, ерігіш және қатты өндірістік қалдықтар, өнеркәсіп қалдықтарын тастағаннан пайда болатын атмосфералық қалдықтар жатады (Кесте 1) [14] .

Кесте 1 - Су қоймаларын ауыр металлдармен ластаушы өнеркәсіп орталықтары

Өндіріс
Металлдар
Өндіріс:

Керамикалық

Металлдар: Ba, Cd, Li, Mn, Se.
Өндіріс:

Ағаш өндірісі

Металлдар: Zn, Cd.
Өндіріс:

Бояу өндірісі

Металлдар: Ba, Cd, Co, Cu, Pb, Zn.
Өндіріс:

Машина құрастыру

Металлдар: Li, Zn, Mn.
Өндіріс:

Металлургиялық

Металлдар: Cd, Li, Zn, Pb.
Өндіріс:

Пиротехникалық

Металлдар: Ba, St, Li.
Өндіріс:

Пестицидтік

Металлдар: Cu, Li, Zn.
Өндіріс:

Тағамдық

Металлдар: Ba, Cd, Cu, As, K.
Өндіріс:

Резеңкетехникалық өнімдер

Металлдар: Ba, Ni, St.
Өндіріс:

Химиялық

Металлдар: Cd, Ag.
Өндіріс:

Әйнек өндірісі

Металлдар: Pb, Cr.
Өндіріс:

Тоқыма

Металлдар: Cu, As, Se, Li.
Өндіріс:

Фотоматериялдар

Металлдар: Pb, Cu, Zn, Cr.

Тірі организмдерге кадмий ионының әсері

Әр түрлі өндірістік мақсатта пайдаланылатын ағынды сулар мен топырақтарда кездесетін, жоғары токсикалық және қоршаған ортада аса кең таралған элементтердің бірі - кадмий.

Cd - күміс түсті металл; тығыздығы 8, 65; Т пл = 321 0 С; Т кип = 766, 5 0 С. Cd сульфаты, хлориді, нитраты суда жақсы ериді.

Кадмий табиғи су және атмосфера құрамына кіреді. Судағы Cd концентрациясы орташа есеппен 0, 0013 мг/л-ге тең.

Қорғасын - мырыш заводтарының ағынды суларында Cd концентрациясы 1, 5-5, 0 мг/л болса, машинақұрылыс заводтарында 1, 0-6, 0 мг/л-ді құрайды. Сонымен қатар, үш металлөндіруші заводтарды зерттеу барысында, ағынды суларының құрамында Cd концентрациясы 0-ден 420 мг/л аралығын құрайтыны анықталды [15] .

Cd токсинділігі жоғары металл болып табылады. Ол адам организмінде көптеген уақыт бойы (20-30 жыл) жинақталып, өзінің әртүрлі токсинді әсерімен ерекшеленеді. Кадмий, сонымен қатар тірі организмдерге қатысты ерекше кумулятивті токсинділікке ие [16; 17] . Кадмий жануар ұлпаларының төменмолекулалы белоктарымен тығыз байланысып алады, және Zn және Cu сульфаттары секілді басқа токсинді иондармен синергетикалық түрде байланысып алуға икемді келеді [18] . Басқа ауыр металлдармен салыстырғанда Cd дамып келе жатқан организмдерге күшті токсинді әсер етеді. Ол эмбрионның әртүрлі органдарында морфо-функционалды өзгеріс тудыратын, өте күшті эмбриотикалық агент болып табылады. Cd-дің әр түрлі қосындылары эмбриондардың өліміне алып келетіні, органдардың массасының, олардың микро- және макроскопиялық өзгеруіне, яғни ұрықтың постимплантационды өлімін тудыратыны дәлелденген. Сүтқоректілер Cd-дің өте аз дозасымен уланған жағдайдың өзінде де, ауруға ұшырайды. Адамдарда ЛД көрсеткіші 150мг/кг массаға 1, 5 сағаттан кейін, иттер үшін -150-600 мг/кг, тышқандарға 50/100 мг/кг, ал қояндарға 300-500 мг/кг мөлшерде. Егер қан мен несепнәр құрамында Cd-дің концентрациясы 0, 002 мг/л-ден асқан жағдайда, оның адам организміне токсинді әсер ететіні дәлелденген [19] .

Микробалдырлар суда кездесетін кадмий сияқты ауыр металлдар иондарына аса сезімтал болып келеді. Суға концентрациясы 0, 05 мг/л Cd хлорын қосқан жағдайда микробалдырлардың мөлшері 48 есе азайады, ал концентрациясын 0, 5 мг/л-ге дейін арттырған жағдайда 137 есе азайады. 0, 1 мг/л Cd хлоры балдырладың көбеюін тежейді. Ал, 0, 1 мг/л Cd нитраты олардың өліміне алып келеді [20] .

Ең алғаш қоршаған ортаның Cd-мен ластануының зардабы Жапония мемлекетіне тиген болатын. 1955 жылы кадмийі бар құбыр суы әсерінен Дзинцу өзенінің ластануы, сонымен қатар осы аймақта өскен құрамында жоғары концентрациялы Cd бар күріштің әсерінен Итай-итай деп аталатын ауру туындағаны тіркелген. Тұрғындардың күрішті тұрақты пайдалануының әсерінен, Cd-дің күнделікті қажетті мөлшерінен 10 есе артық (600 мкг-ға дейін) организмге түсіп отырған. Ауруға негізінен орта жастағы және одан да үлкен әйел адамдар ұшыраған. Осы аурумен 223 адам тіркелген. Итай-итай ауруына шалдыққандардың организімінде белок мөлшері артып, бүйрек және сүйк ауруларына жалғасқан [21] .

1970 жылдан бастап, жабайы және бірклеткалы Chlamydomonas reinhardtii жасыл балдырларының мутантты штаммдары, жасанды экожүйеге абиотикалық факторлардың әсерін зерттеу барысында маркер ретінде пайдалануға ыңғайлы екені анықталған [22] .

Микробалдырлар суда кездесетін кадмий сияқты ауыр металлға сезімтал болып келеді.

Ауыр металдардың ластау көздері мен негізгі зақымдаушы эффекттері:

Ауыр металдар тобына асыл және сирек кездесетіндерден басқа, тығыздылығы 8 мың кг/м 3 асатын металдарды (қорғасын, мыс, цинк, никель, кадмий, кобальт, сүрме, висмут, сынап, қалайы, ванадий, жартылай метал күшән және т. б. ) жатқызады [23] . Олардың көбісі қоршаған ортада кеңінен таралған және адамдарда ауру туғызуға қабілетті.

Австрияның азық-түлік институтының мәліметтері бойынша, ауыр металдар тобында ең қауіпті экотоксикант, шашыранды элементтерге жататын және көптеген минералдардың құрамында қоспа түрінде болатын кадмий болып табылады [24] . Алайда қоршаған ортаның кадмиймен антропогенді ластануы оның табиғи концентрациясынан бірнеше есе рет жоғары. Кадмий ядролық энергетикада, гальванотехникада, аккумуляторлар өндірісінде (никель-кадмийлі батареялар) кеңінен қолданылады, поливинилхлорид тұрақтандырғышы, шыны мен пластмассаларда пигмент, электродты материал, әр түрлі құйындылардың компоненті ретінде пайдаланылады. Қоршаған ортаның бұл элементпен ластануының негізгі көздері түсті металдардың өндірісі, қатты қалдықтарды, көмірді күйдіру, тау-металлургиялық комбинаттардың ағынды сулары, минеральды тыңайтқыштар, бояғыштардың өндірісі және т. б. болып табылады [25] .

1. 2 Су экожүйелерінің мониторингі

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Ластанған су экожүйелерін бақылауға арналған микробалдырлардың тест-штамдарын алу
Хламидомонас маркерлі штамдарының көмегімен ауыр металдармен ластанған су экожүйелерді биологиялық бақылау
Жасыл микробалдыр CHLAMYDOMONAS REINHARDTII-дің пигментті мутанттық штаммдарын алу
Бурабай көлінің экологиялық жағдайын микробалдырлар көмегімен бағалау
Мырзакөлсор сужинағышының балдырларының түрлік құрамы
Топырақ микрофлорасына әр түрлі ластаушылардың әсері
Pseudomonas туысы өкілдерінің фенолды ыдырату қабілетін зерттеу
Pseudomonas туысы өкілдерінің фенолды биодеградациялау қабілеттіктерін зерттеу
Хромосомалық емес тұқым қуалаудың шығу тарихы
Микроорганизмдер генетика жүйесі
Пәндер



Реферат Курстық жұмыс Диплом Материал Диссертация Практика Презентация Сабақ жоспары Мақал-мәтелдер 1‑10 бет 11‑20 бет 21‑30 бет 31‑60 бет 61+ бет Негізгі Бет саны Қосымша Іздеу Ештеңе табылмады :( Соңғы қаралған жұмыстар Қаралған жұмыстар табылмады Тапсырыс Антиплагиат Қаралған жұмыстар kz