Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Biomonitoring stanu środowiska. Biomonitoring Bioindykatory – organizmy używane jako wskaźniki stanu środowiska Biomarkery – składniki materii ożywionej.

Коpie: 1
Biomonitoring stanu środowiska. Biomonitoring Bioindykatory – organizmy używane jako wskaźniki stanu środowiska Biomarkery – składniki materii ożywionej.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Biomonitoring stanu środowiska. Biomonitoring Bioindykatory – organizmy używane jako wskaźniki stanu środowiska Biomarkery – składniki materii ożywionej."— Zapis prezentacji:

1 Biomonitoring stanu środowiska

2 Biomonitoring Bioindykatory – organizmy używane jako wskaźniki stanu środowiska Biomarkery – składniki materii ożywionej (najczęściej biomakromolekuły) używane jako elementy układów analizujących stan środowiska Biosensory – wyizolowane biomarkery wbudowane w układy pomiarowe

3 OrganizmPolutantCharakter Dżdżownica Pszczoła miodna Porosty Mchy Płastuga zimnica (Limanda limanda) Krab semaforowy (Heloecius cordiformis) Małże 2,4,6-trinitrotoluen Metale Zanieczyszczenia powietrza DDT Metale ciężkie Metale Toksyczność Ekstrahowane z pszczół i z miodu Parametry fizjologiczne Zawartość metali Wady rozwojowe Ekstrahowane z organów Zawartość w tkankach miękkich Przykłady bioindykatorów

4 Białka luminescencyjne Lucyferaza bakteryjna – gen luxAB Lucyferaza eukariotyczna – gen luc Zielone białko fluoryzujace (GFP) z meduzy Aqorea victoria – gen gfp Przykład zastosowania: Szczep E. coli, w którym gen luxAB z Vibrio harveyi znajduje się pod kontrolą promotora alkB z Pseudomonas oleovorans. Komórki odpowiadają świeceniem na obecność alkanów. Biomarkery genetyczne

5 Testy toksyczności Przykłady organizmów wykorzystywanych w testach toksyczności Bakterie: Pseudomonas, Escherichia, Salmonella, Bacillus, Vibrio Grzyby: Candida, Saccharomyces, Penicillium, Aspergillus Glony: Chlorella, Scenedesmus, Selenastrum Pierwotniaki: Spirostomum, Vorticella, Paramaecium Wrotki: Brachionus Skorupiaki: Daphnia, Gammarus, Artemia, Mysis, Asellus, Hyalella Owady: Ephemerella, Hydropsyche, Chironomus Mięczaki: Physa acuta, Planorbarius coernus, Dreissena polymorpha Ryby: Lebistes reticulatus (Gupik pawie oczko), Brachydanio rerio (Danio pręgowany) ), także innych 150 gatunków

6 Testy toksyczności Testy z wykorzystaniem roślin i glonów Poziom troficzny TypPrzykłady Pierwotni producenci Konsumenci I rzędu Konsumenci II rzędu, mięsożercy Konsumenci III rzędu Konsumenci IV rzędu ptaki drapieżne Chlorella vulgaris, Selenastrum capricornutum, Senendesus quadricauda, Lemna spp. Rozwielitki (Daphnia spp., krewetki (Artemia salina) Brak Ryby, m.in.: płoć, pstrąg tęczowy gołąb, przepiórka, bażant pustułka, myszołów Kolorem czerwonym zaznaczono organizmy najpowszechniej wykorzystywane w testach. Testy polegają na podaniu hodowli glonów działaniu związku przez 3 – 4 dni i określeniu wartości EC 50. W przypadku organizmów poziomu 2 ekspozycja trwa 24 h.

7 Bakterie świecące Wzrost Vibrio fischeri na podłożu agarowym BOSS, Z lewej – zdjęcie przy oświetleniu normalnym; z prawej – zdjęcie wykonane w ciemności przy czasie ekspozycji 40 s. Morfologia Vibrio fischeriKolonie bakterii Photobacterium luciferum

8 Na podstawie materiałów z National Centre for Biotechnology Education. Autor rysunków: Paul Stevens

9 Testy toksyczności System BIOTOX do określania toksyczności związków chemicznych BIOTOX - test wykorzystujący bakterie luminescencyjne Vibrio fischeri. Reakcją testową jest obniżenie luminescencji (świecenia) bakterii. Czas inkubacji jest wyjątkowo krótki – tylko 15 minut. Test wykonuje się wg standardowej procedury producenta, przy użyciu analizatora i liofilizowanych bakterii.

10 Spirotox - test wykorzystujący pierwotniaki Spirostomum ambiguum. W teście tym obserwuje się dwa rodzaje reakcji testowych: deformacje komórki oraz śmierć komórki. Na podstawie wyników obliczane są dwie wartości: EC 50 – stężenie wywołujące 50% przyżyciową reakcję testową oraz LC 50 – stężenie wywołujące 50% śmietelną reakcję testową. Standardowy czas trwania testu (inkubacji) wynosi 24 godziny, chociaż w wielu przypadkach reakcje testowe występują już po 2 godzinach. Protoxkit F - Toxkit wykorzystujący pierwotniaka Tetrahymena termophila. Reakcją testową jest inhibicja wzrostu pierwotniaków. Jej miarą jest spadek gęstości pokarmu (bakterii) mierzony spektrofotometrycznie. Jest to test chroniczny pozwalający w ciągu jedynie 24 godzin ocenić wpływ badanej próbki na kilka pokoleń pierwotniaków. Rotoxkit F - Toxkit wykorzystujący wrotka Brachionus calyciflorus. Reakcją testową jest śmierć organizmu. Daphtoxkit F magna - Toxkit wykorzystujący skorupiaka Daphnia magna. Standardowy test toksyczności przeprowadzony wg zaleceń OECD. Reakcją testową jest zahamowanie ruchu skorupiaków (immobilizacja) obserwowana po 24 i 48 godzinach inkubacji. Test wykonuje się przy zastosowaniu dafni świeżo wylęgłych z jaj przetrwalnych (Creasel, Deinze, Belgia). Procedura ta umożliwia eliminację ciągłej hodowli organizmów. Thamnotoxkit F - Toxkit wykorzystujący skorupiaka Thamnocephalus platyurus. Reakcją testową jest śmierć skorupiaków. Test wykonuje się przy zastosowaniu organizmów świeżo wylęgłych z jaj przetrwalnych (Creasel, Deinze, Belgia). Test ten polecany jest jako tańsza alternatywa dla testu Daphnia. W wielu przypadkach test ten jest bardziej czuły na obecność substancji toksycznych niż standardowy test Daphnia.

11 Testy genotoksyczności (mutagenności Test Amesa a/ Płytka kontrolna; b-d/ płytki z krążkami zawierającymi związek mutagenny. Stężenie związku było najwyższe na płytce b, a najniższe na płytce d. Wszystkie płytki zostały zaszczepione identyczną liczbą komórek Salmonella typhimurium (His-).

12 Porównanie odpowiedzi różnych biomarkerów i bioindykatorów na pentachlorofenol OrganizmTypIndykatorCzas ekspozycji (h) EC 50 ( M) Chlorella vulgaris Daphnia magna Allium cepa Sunfish Płoć Pstrąg tęczowy Vibrio fischeri Komórki linii RTG-2 Komórki linii Vero Mikroglony Skorupiak Roślina Ryba Bakteria Pstrąg tęczowy Małpa Hamowanie wzrostu Immobilizacja Indeks mitotyczny Śmiertelność Luminescencja Pobieranie barwnika Hamowanie wzrostu Redukcja MTT ,2 10 0,2 1,76 0,35 1,

13 Biosensory Wyizolowane biomarkery wbudowane w układy pomiarowe. Układ pomiarowy składa się z biosensora, transduktora przetwarzającego sygnał biologiczny na sygnał elektryczny i integratora/rejestratora

14 Biosensory Czynnik mierzony BiosensorTransduktor BZT5 Atrazyna, estron, izoproturon Fenol Azotany Fosforany Metale ciężkie Herbicydy Pestycydy Immobilizowane komórki bakeryjne Photobacterium phosphoroeum Przeciwciała Peroksydaza z chrzanu Agrobacterium radiobacter Reduktaza azotanowa z Alcaligenes faecalis Oksydaza pirogronianowa Fitochelatyna Immobilizowane komórki Chlorella vulgaris Esteraza acetylocholinowa Elektroda tlenowa Fotodioda Fotopowielacz Amperometr Konduktometr Amperometr Czujnik optyczny Konduktometr

15 Biosensory Porównanie konstrukcji elektrody tlenowej i biosensora BZT 5. W biosensorze komórki drobnoustroju są immobilizowane pomiędzy przepuszczalną dla gazów (w tym tlenu) membraną teflonową a przepuszczalna dla składników środowiska membrana zewnętrzną. Im większa zawartość metabolizowalnych składników w środowisku, tym większa aktywność metaboliczna komórek, a co za tym idzie, szybsza redukcja poziomu tlenu.


Pobierz ppt "Biomonitoring stanu środowiska. Biomonitoring Bioindykatory – organizmy używane jako wskaźniki stanu środowiska Biomarkery – składniki materii ożywionej."

Podobne prezentacje


Reklamy Google