vestibИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Biological Series1029-89402524-230XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestib-325Research ArticleСтатьиТЕСТ-МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ТОКСИЧНОСТИ ПОЧВ, КОНТАМИНИРОВАННЫХ СОЛЯМИ ЦИНКАTEST MODEL FOR THE ASSESSMENT OF CUMULATIVE TOXICITY OF SOIL CONTAMINATED WITH SALTS OF ZINCДудчикН. В.DudchikN. V.

д-р биол. наук, доцент, заведующий лабораторией

ул. Академическая, 8, 220012

D. Sc. (Biol.), Assistant Professor, Head of the Laboratory

8, Akademicheskaya Str., 220012

n_dudchik@mail.ruСычикС. И.SychikS. I.

канд. мед. наук, доцент, директор

ул. Ака- демическая, 8, 220012

Ph. D. (Med.), Assistant Professor, Director

8, Akademicheskaya Str., 220012

ЕмельяноваО. А.EmeliyanovaO. A.

канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник. Научно-практический центр гигиены (

Ph. D. (Biol.), Senior researcher

8, Akademicheskaya Str., 220012

lee616@ya.ruНаучно-практический центр гигиены, МинскScientific and Practical Center of Hygiene, Minsk201716122017045257Copyright © Дудчик Н.В., Сычик С.И., Емельянова О.А., 20172017Дудчик Н.В., Сычик С.И., Емельянова О.А.Dudchik N.V., Sychik S.I., Emeliyanova O.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestibio.belnauka.by/jour/article/view/325

Проведена оценка интегрального токсического воздействия нитратом цинка с использованием количественной популяционной тест-модели. Обосновано применение биомаркера и биоиндикатора для оценки биологического действия контаминанта. Показано, что применение солей цинка в изученном диапазоне концентраций ингибирует дегидрогеназную активность тескультур, при этом отмечается сильная отрицательная корреляция. Токсическое воздействие нитратом цинка приводило к увеличению продолжительности лаг-фазы в развитии популяции тест-культур в системе периодического культивирования, при этом выявлена сильная положительная корреляция. Коэффициенты детерминации изученных параметров были наиболее высокими для тест-модели Rhodococcus sp. ЦГ 4, что подтверждает адекватность этой тест-модели и возможность ее использования для прогноза содержания цинка в почве по изменению биоиндикаторов и биомаркеров. 

The integral toxic effect of zinc nitrate on the quantitative population-based test model was evaluated. In the model experiment, a biomarker and a bioindicator for evaluating the biological effect of the contaminant are substantiated. It was shown that zinc salts in the studied concentration range inhibited the dehydrogenase activity of test cultures, while the dependence was negative with a strong correlation. The toxic effect of zinc nitrate led to an increase in the lag-phase test cultures population duration in the periodic system, with a strong positive correlation. The coefficients of determination of these parameters were the highest for the test model of Rhodococcus sp. СG 4, which confirms the adequacy of the test model, which can be used to predict the content of zinc in the soil by changing bioindikators and biomarkers. 

количественная популяционная модельоценка токсических эффектовбиоиндикаторыбиомаркерыquantitative population modeltoxic effects evaluationbioindikatorsbiomarkersReferencesРезультаты мониторинга химического загрязнения земель (почв) насселенных пунктов в 2014 году [Электронный ресурс] / Государственное учреждение «Республиканский центр по гидрометеорологии, контролю радиоактивного загрязнения и мониторингу окружающей среды» Минприроды РБ. Радиационно-экологический мониторинг. – Режим доступа: http://rad.org.by/articles/pochva/rezultaty-monitoringa-zagryazneniya-pochv-v-2014-godu.html. – Дата доступа: 13.03.2017.Results of monitoring of chemical contamination of lands (soils) of settlements in 2014. Gosudarstvennoe uchrezhdenie “Respublikanskii tsentr po gidrometeorologii, kontroliu radioaktivnogo zagriazneniia i monitoringu okruzhaiushchei sredy” Minprirody RB. Radiatsionno-ekologicheskii monitoring [State institution “Republican Center for Hydrometeorology, Control of Radioactive Contamination and Environmental Monitoring” of the Ministry of Natural Resources of the Republic of Belarus. Radiation-ecological monitoring]. Available at: http://rad.org.by/articles/pochva/rezultaty-monitoringa-zagryazneniya-pochvv-2014-godu.html (accessed 13.03.2017) (in Russian).Состояние природной среды Беларуси : экол. бюл., 2013 г. [Электронный ресурс] / Нац. акад. наук Беларуси, М-во природ. ресурсов и охраны окружающей среды ; под общ. ред. В. Ф. Логинова. – Минск, 2014. – Режим доступа: http://www.minpriroda.gov.by/ru/new_url_349142309-ru. – Дата доступа: 13.03.2017.The state of the natural environment of Belarus: the environmental bulletin of 2013, The National Academy of Sciences of Belarus, the Ministry of Natural Resources and Environmental Protection, in V. F. Loginov (ed.). http://www.minpriroda.gov.by/ ru/new_url_349142309-ru (accessed 13.03.2017) (in Russian).Рудь, А. В. Загрязнение тяжелыми металлами почв и растительности придорожных полос автодорог Минской области / А. В. Рудь // Вестн. БГУ. Сер. 2, Химия. Биология. География. – 2007. – № 1. – С. 111–114.Rud’ A. V. Heavy metals pollution of soils and vegetation of roadsides of motor roads in Minsk region. Vestnik BGU. Seriia 2, Khimiia. Biologiia. Geografiia [Bulletin of BSU. Series 2, Chemistry. Biology. Geography], 2007, no. 1, pp. 111–114 (in Russian).Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) химических веществ в почв : гигиен. нормативы 2.1.7.12-1-2004 : утв. постановлением Гл. гос. санитар. врача Респ. Беларусь от 25 февр. 2004 г., № 28 / М-во здравоохранения Респ. Беларусь. – Введ. 2004-09-01. – Минск, 2014. – Режим доступа: http://www.twirpx.com/file/1757308/. – Дата доступа: 11.03.2017.The list of maximum permissible concentrations (MPC) and approximately permissible concentrations (ODC) of chemical substances in soils: hygienic standards 2.1.7.12-1-2004: approved by the Resolution of the Chief State Sanitary Doctor of the Republic of Belarus of February 25, 2004, No. 28, Ministry of Health of the Republic Belarus. Minsk, 2004. Available at: http://www.twirpx.com/file/1757308/ (accessed 11.05.2017) (in Russian).Позняк, С. С. Содержание тяжелых металлов Pb, Ni, Zn, Cu, Mn, Zr, Cr, Co и Sn в почвах Центральной зоны Республики Беларусь [Электронный ресурс] // Экономика и экологический менеджмент. – 2011. – № 1. – Режим доступа: http://economics.open-mechanics.com/articles/307. – Дата доступа: 28.04.2017.Poznyak S. S. The content of heavy metals Pb, Ni, Zn, Cu, Mn, Zr, Cr, Co and Sn in the soils of the Central zone of the Republic of Belarus. Ekonomika i ekologicheskii menedzhment [Economics and environmental management], 2011, no. 1. Available at: http://economics.open-mechanics.com/articles/307 (accessed 28.04.2017) (in Russian).Гигиенические критерии интегральной оценки опасности загрязнения почв населенных пунктов / А. И. Котеленец [и др.] // Воен. медицина. – 2008. – № 3. – С. 79–86.Kotelenets A. I., Zen’kevich V. V., Voitovich A. M., Dudchik N. V., Druzhinina E. S., Marusich N. I., Kremko L. A., Gomolko T. N. Hygienic criteria for an integrated assessment of the danger of soil contamination in settlements. Voennaya medicina [Military Medicine], 2008, no. 3, pp. 79–86 (in Russian).Дудчик, Н. В. Использование микробиотестирования при оценке токсичности химических веществ в окружающей среде / Н. В. Дудчик // Гигиена и санитария. – 2009. – № 1. – С. 84–87.Dudchik, N. V. Use of microbiotesting to evaluate the toxicity of chemical substances in the environment. Gigiena i sanitariya [Hygiene and sanitation], 2009, no. 1, pp. 84–87 (in Russian).Дудчик, Н. В. Кинетические и культурально-морфологические особенности чувствительных культур микроорганизмов при токсическом воздействии / Н. В. Дудчик, В. П. Филонов, И. П. Щербинская // Мед. журн. – 2010. – № 3. – С. 1431–1445.Dudchik N. V., Filonov V. P., Shcherbinskaya I. P. Kinetic and cultural-morphological features of sensitive cultures of microorganisms under toxic effects. Meditsnskii zhurnal [Medical Journal], 2010, no. 3, pp. 1431–1445 (in Russian).Оценка цитотоксического действия солей свинца с использованием ферментных тест-систем / Н. В. Дудчик [и др.] // Здравоохранение. – 2010. – № 11. – С. 45–48.Dudchik N. V., Shcherbinskaia I. P., Treilib V. V., Ianetskaia S. A., Budkina E. A., Shedikova O. E. Evaluation of the cytotoxic effect of lead salts using enzyme test systems. Zdravookhranenie [Healthcare], 2010, no. 11, pp. 45–48 (in Russian).Дудчик, Н. В. Альтернативные биологические тест-модели в оценке риска воздействия факторов среды обитания / Н. В. Дудчик, Е. В. Дроздова, С. И. Сычик. – Минск : Белорус. науч.-исслед. ин-т трансп. «Транстехника», 2015. – 194 с.Dudchik N. V., Drozdova E. V., Sychik S. I. Alternative biological test-models in the risk assessment of environmental factors. Minsk, Belarusian Research Institute of Transport “Transtechnika” Publ., 2015, 194 p. (in Russian).Дудчик, Н. В. Экспериментальная оценка интегральной токсичности объектов среды обитания с использованием количественной популяционной тест-модели / Н. В. Дудчик // Здоровье и окружающая среда : сб. науч. тр. / Науч.-практ. центр гигиены. – Минск, 2015. – Т. 1, вып. 25. – С. 32–37.Dudchik N. V. Experimental assessment of integrated toxicity of habitat objects using a quantitative population-based test model. Zdorov’e i okruzhayushchaya sreda [Health and Environment], 2015, vol. 1, no. 25, pp. 32–37 (in Russian).Ahtiainen, J. Microbiological tests and measurements in the assessment of harmful substances and pollution [Electronic resources] / J. Ahtiainen. – Helsinki : Finn. Environment Inst., 2002. – Mode of access: http://www.ymparisto.fi/eng/orginfo/ publica/electro/mb22/mb22.htm. – Date of access: 28.02.2017.Ahtiainen J. Microbiological tests and measurements in the assessment of harmful substances and pollution. Helsinki, Finn. Environment Inst., 2002. Available at: http://www.ymparisto.fi/eng/orginfo/publica/electro/mb22/mb22.htm (accessed 28.02.2017).Bispo, A. Toxicity and genotoxicity of industrial soils polluted by poly-cyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) / A. Bispo, M. J. Jourdain, M. Jauzein // Organic Geochemistry. – 1999. – Vol. 30, iss. 8, pt. 2. – P. 947–952.Bispo A., Jourdain M. J., Jauzein M. Toxicity and genotoxicity of industrial soils polluted by poly-cyclic aromatic hydrocarbons. Organic Geochemistry, 1999, vol. 30, iss. 8, pt. 2, pp. 947–952.Jo, I. S. Chemical changes in agricultural soils of Korea: data review and suggested countermeasures / I. S. Jo, M. H. Koh // Environmental Geochemistry and Health. – 2004. – Vol. 26, iss. 2/3. – Р. 105–117.Jo I. S., Koh M. H. Chemical changes in agricultural soils of Korea: data review and suggested countermeasures. Environmental Geochemistry and Health, 2004, vol. 26, iss. 2/3, pp. 105–117.Metal-induced stress in bivalves living along a gradient of Cd contamination: relating sub-cellular metal distributions to population-level responses / O. Perceval [et al.] // Aquatic Toxicology. – 2004. – Vol. 69, iss. 4. – P. 327–345.Perceval O., Couillard Y., Pinel-Alloul B., Giguère A., Campbell P. G. Metal-induced stress in bivalves living along a gradient of Cd contamination: relating sub-cellular metal distributions to population-level responses. Aquatic Toxicology, 2004, vol. 69, iss. 4, pp. 327–345.

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