MD4200C1 - Procedeu de apreciere a toxicităţii nanoparticulelor cu ajutorul microalgei roşii Porphyridium cruentum - Google Patents
Procedeu de apreciere a toxicităţii nanoparticulelor cu ajutorul microalgei roşii Porphyridium cruentumInfo
- Publication number
- MD4200C1 MD4200C1 MDA20120058A MD20120058A MD4200C1 MD 4200 C1 MD4200 C1 MD 4200C1 MD A20120058 A MDA20120058 A MD A20120058A MD 20120058 A MD20120058 A MD 20120058A MD 4200 C1 MD4200 C1 MD 4200C1
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- nanoparticles
- biomass
- toxicity
- microalgae
- porphyridium cruentum
- Prior art date
Links
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 title claims abstract description 22
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 241001494715 Porphyridium purpureum Species 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 38
- WSMYVTOQOOLQHP-UHFFFAOYSA-N Malondialdehyde Chemical compound O=CCC=O WSMYVTOQOOLQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 claims abstract description 6
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 18
- 230000009471 action Effects 0.000 description 8
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 8
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 6
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 4
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 4
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 4
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 229940118019 malondialdehyde Drugs 0.000 description 4
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000195597 Chlamydomonas reinhardtii Species 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000003859 lipid peroxidation Effects 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- RVBUGGBMJDPOST-UHFFFAOYSA-N 2-thiobarbituric acid Chemical compound O=C1CC(=O)NC(=S)N1 RVBUGGBMJDPOST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 2
- 240000009108 Chlorella vulgaris Species 0.000 description 2
- 235000007089 Chlorella vulgaris Nutrition 0.000 description 2
- 241000195619 Euglena gracilis Species 0.000 description 2
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910019501 NaVO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 2
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 229910052927 chalcanthite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000357 manganese(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 2
- 239000013630 prepared media Substances 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- CMZUMMUJMWNLFH-UHFFFAOYSA-N sodium metavanadate Chemical compound [Na+].[O-][V](=O)=O CMZUMMUJMWNLFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- YNJBWRMUSHSURL-UHFFFAOYSA-N trichloroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(Cl)(Cl)Cl YNJBWRMUSHSURL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002676 xenobiotic agent Substances 0.000 description 2
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 description 2
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 description 2
- CHADEQDQBURGHL-UHFFFAOYSA-N (6'-acetyloxy-3-oxospiro[2-benzofuran-1,9'-xanthene]-3'-yl) acetate Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(OC(C)=O)C=C1OC1=CC(OC(=O)C)=CC=C21 CHADEQDQBURGHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000195649 Chlorella <Chlorellales> Species 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005791 algae growth Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009036 growth inhibition Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005502 peroxidation Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 235000020777 polyunsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Cultivation Of Seaweed (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la nanobiotehnologie, în special la un procedeu de apreciere a toxicităţii nanoparticulelor pentru microalgeşi poate fi utilizată în calitate de parte componentă a sistemelor de monitorizare a calităţii mediului şi a inofensivităţii proceselor tehnologice de sinteză şi utilizare a nanoparticulelor.Procedeul, conform invenţiei, include cultivarea microalgei roşii Porphyridium cruentum timp de 6 ore pe mediu nutritiv, cu adăugarea peste o oră după inocularea microalgei a nanoparticulelor în diferite concentraţii, după care în biomasa algală se determină conţinutul de dialdehidă malonică, totodată sunt considerate toxice concentraţiile de nanoparticule care provoacă creşterea conţinutului de dialdehidă malonică în biomasă.
Description
Invenţia se referă la nanobiotehnologie, în special la procedeele de stabilire a toxicităţii nanoparticulelor cu ajutorul indicatorilor biologici în baza activităţii antioxidante a biomasei şi poate fi utilizată în calitate de parte componentă a sistemelor de monitorizare a calităţii mediului şi a inofensivităţii proceselor tehnologice de sinteză şi utilizare a nanoparticulelor.
Dezvoltarea nanotehnologiei care se înregistrează în ultimele decenii a înregistrat deosebite succese, în special la nivelul nanomaterialelor, care se caracterizează prin eminenţă atât din punct de vedere al cunoaşterii fundamentale, cât şi din punct de vedere al aplicărilor practice.
Paralel cu dezvoltarea acestei ramuri de perspectivă a ştiinţei, creşte riscul expunerii omului şi a mediului la acţiunea nanomaterialelor. Deoarece mediul acvatic este foarte vulnerabil faţă de contaminarea directă sau indirectă cu nanoparticule, studiul reacţiilor de răspuns a organismelor acvatice la acţiunea acestor materiale este foarte oportună.
Sistemele hibride nanomateriale - microorganismele, oferă posibilitatea de a efectua un studiu perfect al toxicităţii nanoparticulelor asupra organismului şi al posibilelor efecte benefice ale lor.
Microalgele prezintă obiecte foarte comode şi reprezentative, care oferă facilităţi enorme în modelarea diferitor efecte şi stabilirea mecanismelor de acţiune a diferitor compuşi asupra proceselor vitale din celulă, de aceea anume aceste obiecte acvatice sunt obiecte model foarte comode pentru stabilirea posibilelor efecte toxice.
În prezent mai multe specii de microalge (Chlamydomonas reinhardtii, Euglena gracilis, Chlorella vulgaris, Scenedesmul sp. ş.a.) sunt utilizate în calitate de modele pentru stabilirea toxicităţii diferitor tipuri de nanomateriale. În calitate de repere se apreciază diferiţi indicatori fiziologici, biochimici şi genetic moleculari.
Este cunoscut procedeul de stabilire a toxicităţii nanoparticulelor cu utilizarea microalgei Chlorella vulgaris, care presupune efectuarea testului de inhibiţie a creşterii algei. Procedeul presupune expunerea culturii de microalgă, aflată la etapa de creştere exponenţială, acţiunii nanomaterialelor în diferite concentraţii şi calcularea ratei de inhibiţie a creşterii în baza relaţiei matematice: RI(rata de inhibiţie)=(1-N/No)x100%, unde N - numărul de celule într-un ml de suspensie cu adaos de nanomateriale, iar No - numărul de celule într-un ml de suspensie a culturii control [1].
Neajunsul acestui procedeu constă în faptul că diferenţe semnificative în rata de creştere a microalgei la diferite concentraţii de nanoparticule pot fi înregistrate la cel puţin 72 ore de la expunere. Astfel, durata totală a cultivării clorelei este de minimum 8 zile, ceea ce ridică semnificativ costul aplicării procedeului dat. Răspunsul cu referire la nivelul de toxicitate al nanoparticulelor, de asemenea, poate fi obţinut nu mai devreme decât în acest termen.
Mai este cunoscută şi aplicarea testelor antioxidante în scopul stabilirii toxicităţii diferitor substanţe pentru culturile microalgale. Astfel, pentru a aprecia toxicitatea diferitor substanţe pentru Euglena gracilis în calitate de reper sunt aplicate atât teste de stabilire a activităţii antioxidante, cât şi teste de microscopie. Acest test include cuantificarea radicalului OH·, stabilirea activităţii antioxidante totale, testul microscopic de viabilitate cu aplicarea diacetatului de fluoresceină [2]. Acest test este recomandat în calitate de test biologic in vitro pentru stabilirea toxicităţii poluanţilor acvatici.
Neajunsul acestui tip de testare constă în faptul că procedura este una foarte laborioasă, care necesită aplicarea tehnicilor sofisticate de analiză (gaz-cromatografie, microscopie fluorescentă) şi investiţii materiale şi de timp substanţiale.
Cea mai apropiată soluţie de obiectul revendicat constituie procedeul de evaluare a toxicităţii nanoparticulelor cu utilizarea algei verzi Chlamydomonas reinhardtii. Acest model include aprecierea creşterii culturii, nivelul de peroxidare lipidică, transcripţia genelor cat, sodl, gpx, ptox2. În cadrul acestui model unul din teste este cel de determinare a nivelului de dialdehidă malonică (DAM) în biomasa microalgală. Esenţa acestui model constă în aplicarea în ansamblu a acestor teste specifice [3].
Neajunsul acestui procedeu constă în faptul că pentru a stabili nivelul de toxicitate al nanoparticulelor este necesar de a efectua mai multe teste costisitoare. Cantitatea dialdehidei malonice în biomasa de clamidomonadă creşte, atingând maximum la 12 ore de contact al celulelor cu nanoparticulele, după care scade esenţial. Microalga Chlamydomonas reinhardtii apare în cadrul acestui studiu ca un obiect incomod pentru aplicarea testului de cuantificare a dialdehidei malonice în aprecierea gradului de toxicitate al nanoparticulelor. Aceasta reiese din lipsa corelaţiei între cantitatea de dialdehidă malonică în biomasă la etapele incipiente de acţiune şi cantitatea de biomasă obţinută la finele ciclului de creştere a microalgei.
Problema pe care o rezolvă prezenta invenţie constă în elaborarea unui procedeu sigur, eficient, reproductibil, rapid şi uşor de realizat, de stabilire a toxicităţii nanoparticulelor cu utilizarea microalgei roşii Porphyridium cruentum CNMN-AR-01, depozitată în Colecţia Naţională de Microorganisme Nepatogene a Institutului de Microbiologie şi Biotehnologie al AŞM la data de 09.08.2004.
Esenţa invenţiei constă în aceea că se propune un procedeu de apreciere a toxicităţii nanoparticulelor pentru microalge, care constă în cultivarea microalgei roşii Porphyridium cruentum timp de 6 ore pe un mediu nutritiv cu adăugarea peste o oră după inocularea microalgei a nanoparticulelor în diferite concentraţii, după care în biomasa algală se determină conţinutul de dialdehidă malonică, totodată sunt considerate toxice concentraţiile de nanoparticule care provoacă creşterea conţinutului de dialdehidă malonică în biomasă.
Rezultatul tehnic al invenţiei constă în faptul că nivelul de toxicitate al nanoparticulelor poate fi stabilit în termen de 8 ore, rezultatele fiind sigure şi reproductibile.
Rezultatul tehnic obţinut se datorează faptului că biomasa de Porphyridium cruentum conţine cantităţi mari de acizi graşi polinesaturaţi, care sunt supuşi peroxidării în cazul acţiunii toxice a xenobioticelor. Reacţia de răspuns la acţiunea substanţelor străine este una promptă, care se manifestă din primele ore de interacţiune. Nivelul de DAM, înregistrat în primele ore de interacţiune a microalgei Porphyridium cruentum cu xenobioticele, corelează cu cantitatea de biomasă la finele ciclului vital al culturii. Astfel decade necesitatea de a reproduce ciclul vital integral pentru a observa efectul de inhibare a productivităţii, toxicitatea fiind exprimată prin creşterea nivelului de dialdehidă malonică.
Exemple de realizare a invenţiei
Exemplul 1
Stabilirea toxicităţii nanoparticulelor de ZnSe
Se prepară mediul nutritiv cu următoarea componenţă, g/l: NaCl - 7,0; KCl - 7,5; MgSO3·7H2O - 1,8; Ca(NO3)·4H2O - 0,15; KBr - 0,05; KI - 0,05; K2HPO4 - 0,2 şi 1,0 ml/l soluţie de microelemente, ce conţine, mg/l: FeCl3·6H2O - 2,7; NaVO3 - 0,05; ZnSO4·5H2O - 0,02; CuSO4·5H2O - 0,05; MnSO4·5H2O - 0,3; H3BO3 - 0,6; MoO3 - 0,02. În mediul preparat se adaugă inoculum de Porphyridium cruentum în cantitate de 0,6 g/l biomasă absolut uscată. Cultura este expusă la temperatura de 22°C, la iluminare constantă de 3000 lx cu agitare periodică.
Peste o oră după inocularea microalgei la suspensia celulară se adaugă nanoparticule de ZnSe (cu dimensiunea de 3…5 nm) în cantităţi de 0,1; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg/l. Proba martor este expusă la condiţii similare în lipsa nanoparticulelor. După 6 ore de interacţiune probele se separă în două. Din prima porţie biomasa de microalgă este separată de mediul nutritiv prin centrifugare, spălată cu soluţie izotonică de acetat de amoniu şi standardizată la concentraţia de 10 mg/l. În biomasa obţinută a fost determinată cantitatea de dialdehidă malonică.
Pentru aceasta la probele de biomasă (1 ml biomasă standardizată) se adaugă 1 ml acid tiobarbituric 0,67% şi 1 ml acid tricloracetic 15%, după care probele sunt supuse incubării pentru 1 oră la 95°C. Probele se răcesc pe gheaţă timp de 5 min şi se centrifughează timp de 15 min la 3000 g. Concentraţia dialdehidei malonice se măsoară la 532 nm, iar calculul se efectuează cu utilizarea coeficientului extincţiei molare a complexului dialdehidei malonice calculat la proteină sau % inhibiţie faţă de proba martor pozitiv. Formula de calcul aplicată este:
C=Abs·f/K, unde:
C - concentraţia dialdehidei malonice, mol/ml;
Abs - absorbanţa probei la lungimea de undă de 532 nm;
f - coeficientul de diluţie;
K - coeficientul de extincţie DAM (1,56·105M-1 cm-1).
Valorile calculate pentru probele experimentale sunt raportate la valoarea DAM în proba martor şi se exprimă în % M.
Sunt considerate toxice concentraţiile de nanoparticule de ZnSe care provoacă creşterea veridică din punct de vedere statistic a conţinutului de dialdehidă malonică în biomasă.
Pentru a confirma rezultatele obţinute prin aplicarea procedeului propus cea de a doua parte a probelor este lăsată pentru a parcurge întregul ciclu de dezvoltare a culturii, iar la începutul etapei staţionare de creştere se apreciază cantitatea de biomasă obţinută.
Rezultatele sunt prezentate în tab. 1.
Tabelul 1
Nivelul de dialdehidă malonică şi cantitatea de biomasă de Porphyridium cruentum la acţiunea diferitor concentraţii de nanoparticule de ZnSe
Indicatorul monitorizat Concentraţia nanoparticulelor de ZnSe, mg/l 0,1 0,5 1,0 1,5 2,0 Biomasa, % M 102,2±3,1 78,7±3,0* 54,6±2,4* 51,6±3,2* 47,6±3,0* DAM, % M 100,9±2,6 124±2,6* 132,2±1,8* 135,3±3,0* 135,9±2,6*
* - p<0,01
Datele din tab. 1 demonstrează că creşterea conţinutului de DAM în biomasa de microalgă, după 6 ore de contact cu nanoparticulele de ZnSe în concentraţii de la 0,5 mg/l în sus, se asociază cu o scădere a cantităţii de biomasă care se acumulează la finele ciclului de creştere a culturii. Rezultatele prezentate confirmă posibilitatea aprecierii precoce a nivelului de toxicitate al nanoparticulelor în baza testului de determinare a produselor peroxidării lipidelor.
Aprecierea cantităţii de biomasă la finele ciclului de cultivare a culturii de Porphyridium cruentum a fost efectuată doar pentru a confirma veridicitatea testului de apreciere a DAM în biomasă şi nu reprezintă o parte componentă a procedeului propus.
Exemplul 2
Stabilirea toxicităţii nanoparticulelor de ZnS
Se prepară mediul nutritiv cu următoarea componenţă, în g/l: NaCl - 7,0; KCl - 7,5; MgSO3·7H2O - 1,8; Ca(NO3)·4H2O - 0,15; KBr - 0,05; KI - 0,05; K2HPO4 - 0,2 şi 1,0 ml/l soluţie de microelemente, ce conţine, mg/l: FeCl3·6H2O - 2,7; NaVO3 - 0,05; ZnSO4·5H2O - 0,02; CuSO4·5H2O - 0,05; MnSO4·5H2O - 0,3; H3BO3 - 0,6; MoO3 - 0,02. În mediul preparat se adaugă inoculum de Porphyridium cruentum în cantitate de 0,6 g/l biomasă absolut uscată. Cultura este expusă la temperatura de 22°C, la iluminare constantă de 3000 lx cu agitare periodică.
Peste o oră după inocularea microalgei la suspensia celulară se adaugă nanoparticule de ZnS (cu dimensiunea de 30…35 nm) în cantităţi de 2, 4, 6, 8, 10 mg/l. Proba martor este expusă la condiţii similare în lipsa nanoparticulelor. După 6 ore de interacţiune probele se separă în două. Din prima porţie biomasa de microalgă este separată de mediul nutritiv prin centrifugare, spălată cu soluţie izotonică de acetat de amoniu şi standardizată la concentraţia de 10 mg/l. În biomasa obţinută a fost determinată cantitatea de dialdehidă malonică. Pentru aceasta la probele de biomasă (1 ml biomasă standardizată) se adaugă 1 ml acid tiobarbituric 0,67% şi 1ml acid tricloracetic 15%, după care probele sunt supuse incubării timp de 1 oră la temperatura de 95°C. Probele se răcesc pe gheaţă timp de 5 min şi se centrifughează timp de 15 min la 3000 g. Concentraţia dialdehidei malonice se măsoară la lungimea de undă de 532 nm, iar calculul se efectuează cu utilizarea coeficientului extincţiei molare a complexului dialdehidei malonice calculat la proteină sau % de inhibiţie faţă de proba martor pozitiv. Formula de calcul utilizată:
C=Abs·f/K, unde:
C - concentraţia dialdehidei malonice, mol/ml;
Abs - absorbţia probei la lungimea de undă de 532 nm;
f - coeficientul de diluţie;
K - coeficientul de extincţie DAM (1,56·105M-1 cm-1).
Valorile calculate pentru probele experimentale sunt raportate la valoarea DAM din proba martor şi se exprimă în % M.
Pentru a confirma rezultatele obţinute în cadrul procedeului propus cea de a doua parte a probelor este lăsată pentru a parcurge întregul ciclu de dezvoltare a culturii, iar la începutul etapei staţionare de creştere se apreciază cantitatea de biomasă obţinută.
Rezultatele sunt prezentate în tab 2.
Tabelul 2
Nivelul de dialdehidă malonică şi cantitatea de biomasă de Porphyridium cruentum la acţiunea diferitor concentraţii de nanoparticule de ZnS
Indicatorul monitorizat Concentraţia nanoparticulelor de ZnS, mg/l 2 4 6 8 10 DAM,% M 114,5±2,6 126,7±3,0* 134,2±2,7* 135,6±2,5* 145,0±2,1* Biomasa, % M 82,3±2,6 60,7±1,7* 53,6±2,4* 50,9±3,3* 45,1±3,0*
* - p<0,01.
Datele din tab. 2 denotă că creşterea conţinutului de DAM în biomasa de microalgă după 6 ore de contact cu nanoparticulele de ZnS în concentraţii care depăşesc valoarea de 4 mg/l se asociază cu o scădere a cantităţii de biomasă care se acumulează la finele ciclului de creştere a culturii. Rezultatele prezentate confirmă posibilitatea aprecierii precoce a nivelului de toxicitate al nanoparticulelor în baza testului de determinare a produselor peroxidării lipidice.
Aprecierea cantităţii de biomasă la finele ciclului de cultivare a culturii de Porphyridium cruentum a fost efectuată doar pentru a confirma veridicitatea testului de apreciere a DAM în biomasă şi nu reprezintă o parte componentă a procedeului propus.
1. Johnstone C., Staines H., Benson E. An in vitro oxidative stress test for determining pollutant tolerance in algae. Ecological Indicators, 2006, vol. 6, p. 770-779
2. Gong N., Shao K., Feng W., Lin Z., Liang Ch., Sun Y. Biotoxicity of nickel oxide nanoparticles and bio-remediation by microalgae Chlorella vulgaris. Chemosphere, 2011, vol. 83, p. 510-516
3. Wang J., Zhang X., Chen Y., Sommerfeld M., Hu Q. Toxicity assessment of manufactured nanomaterials using the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii. Chemosphere, 2008, 73(7), p. 1121-1128
Claims (1)
- Procedeu de apreciere a toxicităţii nanoparticulelor pentru microalge, care constă în cultivarea microalgei roşii Porphyridium cruentum timp de 6 ore pe mediu nutritiv cu adăugarea peste o oră după inocularea microalgei a nanoparticulelor în diferite concentraţii, după care în biomasa algală se determină conţinutul de dialdehidă malonică, totodată sunt considerate toxice concentraţiile de nanoparticule care provoacă creşterea conţinutului de dialdehidă malonică în biomasă.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDA20120058A MD4200C1 (ro) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | Procedeu de apreciere a toxicităţii nanoparticulelor cu ajutorul microalgei roşii Porphyridium cruentum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDA20120058A MD4200C1 (ro) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | Procedeu de apreciere a toxicităţii nanoparticulelor cu ajutorul microalgei roşii Porphyridium cruentum |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD4200B1 MD4200B1 (ro) | 2013-02-28 |
| MD4200C1 true MD4200C1 (ro) | 2013-09-30 |
Family
ID=47831221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDA20120058A MD4200C1 (ro) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | Procedeu de apreciere a toxicităţii nanoparticulelor cu ajutorul microalgei roşii Porphyridium cruentum |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| MD (1) | MD4200C1 (ro) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD4522C1 (ro) * | 2016-12-22 | 2018-05-31 | Институт Микробиологии И Биотехнологии Академии Наук Молдовы | Procedeu de evaluare a toxicităţii nanoparticulelor oxizilor de metale cu utilizarea levurilor |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997013148A1 (en) * | 1995-10-02 | 1997-04-10 | Staninger Hildegarde L A | Method for measuring free radical cytotoxic degradation |
| KR100300103B1 (ko) * | 1997-10-09 | 2001-10-27 | 최진호 | 넙치의 생화학적 분석기법을 이용한 해양오염의 측정법 |
| KR100300104B1 (ko) * | 1997-10-09 | 2001-10-27 | 최진호 | 도다리 혈액의 생화학성분을 이용한 해양오염의 측정법 |
| CN101333506A (zh) * | 2007-06-29 | 2008-12-31 | 内蒙古农业大学 | 一种嗜酸乳杆菌及其抗氧化活性的应用 |
| TW201132346A (en) * | 2010-03-26 | 2011-10-01 | Univ Nat Taiwan | A method for controlling toxicity of metallic particles and a low-toxic composite of metallic nanoparticles and inorganic clay |
| US20110300532A1 (en) * | 2009-03-05 | 2011-12-08 | Wilhelm Jahnen-Dechent | Control of the toxicity of gold nanoparticles |
| KR20120072533A (ko) * | 2010-12-24 | 2012-07-04 | 순천향대학교 산학협력단 | 공기 중 나노 입자 노출 여부 진단용 바이오 마커 조성물 및 바이오 마커 검출방법 |
-
2012
- 2012-07-05 MD MDA20120058A patent/MD4200C1/ro not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997013148A1 (en) * | 1995-10-02 | 1997-04-10 | Staninger Hildegarde L A | Method for measuring free radical cytotoxic degradation |
| KR100300103B1 (ko) * | 1997-10-09 | 2001-10-27 | 최진호 | 넙치의 생화학적 분석기법을 이용한 해양오염의 측정법 |
| KR100300104B1 (ko) * | 1997-10-09 | 2001-10-27 | 최진호 | 도다리 혈액의 생화학성분을 이용한 해양오염의 측정법 |
| CN101333506A (zh) * | 2007-06-29 | 2008-12-31 | 内蒙古农业大学 | 一种嗜酸乳杆菌及其抗氧化活性的应用 |
| US20110300532A1 (en) * | 2009-03-05 | 2011-12-08 | Wilhelm Jahnen-Dechent | Control of the toxicity of gold nanoparticles |
| TW201132346A (en) * | 2010-03-26 | 2011-10-01 | Univ Nat Taiwan | A method for controlling toxicity of metallic particles and a low-toxic composite of metallic nanoparticles and inorganic clay |
| KR20120072533A (ko) * | 2010-12-24 | 2012-07-04 | 순천향대학교 산학협력단 | 공기 중 나노 입자 노출 여부 진단용 바이오 마커 조성물 및 바이오 마커 검출방법 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Gong N., Shao K., Feng W., Lin Z., Liang Ch., Sun Y. Biotoxicity of nickel oxide nanoparticles and bio-remediation by microalgae Chlorella vulgaris. Chemosphere, 2011, vol. 83, p. 510-516 * |
| Johnstone C., Staines H., Benson E. An in vitro oxidative stress test for determining pollutant tolerance in algae. Ecological Indicators, 2006, vol. 6, p. 770-779 * |
| Wang J., Zhang X., Chen Y., Sommerfeld M., Hu Q. Toxicity assessment of manufactured nanomaterials using the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii. Chemosphere, 2008, 73(7), p. 1121-1128 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MD4200B1 (ro) | 2013-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xu et al. | Differential physiological response of marine and freshwater microalgae to polystyrene microplastics | |
| Hadjoudja et al. | Short term copper toxicity on Microcystis aeruginosa and Chlorella vulgaris using flow cytometry | |
| Wang et al. | Evaluating the effects of allelochemical ferulic acid on Microcystis aeruginosa by pulse-amplitude-modulated (PAM) fluorometry and flow cytometry | |
| Luria et al. | Direct analysis of pollen fitness by flow cytometry: implications for pollen response to stress | |
| Dhanda et al. | Heat tolerance in relation to acquired thermotolerance for membrane lipids in bread wheat | |
| Kula et al. | Culture density influence on the photosynthetic efficiency of microalgae growing under different spectral compositions of light | |
| Franklin et al. | Identification of senescence and death in Emiliania huxleyi and Thalassiosira pseudonana: Cell staining, chlorophyll alterations, and dimethylsulfoniopropionate (DMSP) metabolism | |
| Cheloni et al. | Morphological plasticity in Chlamydomonas reinhardtii and acclimation to micropollutant stress | |
| Mizrachi et al. | Light-dependent single-cell heterogeneity in the chloroplast redox state regulates cell fate in a marine diatom | |
| Wong et al. | Bioluminescent microalgae-based biosensor for metal detection in water | |
| Wang et al. | Physiological effects of copper on the freshwater alga Closterium ehrenbergii Meneghini (Conjugatophyceae) and its potential use in toxicity assessments | |
| Cabanelas et al. | Rapid method to screen and sort lipid accumulating microalgae | |
| Yan et al. | Evaluation of the novel nanoparticle material–CdSe quantum dots on Chlorella pyrenoidosa and Scenedesmus obliquus: concentration-time-dependent responses | |
| Gumbo et al. | The viability assessment of Microcystis aeruginosa cells after co-culturing with Bacillus mycoides B16 using flow cytometry | |
| Gulis et al. | Fungi: biomass, production, and community structure | |
| Cid et al. | Use of microalgae as biological indicators of pollution: Looking for new relevant cytotoxicity endpoints | |
| Olsen et al. | Flow cytometric applicability to evaluate UV inactivation of phytoplankton in marine water samples | |
| Bednaříková et al. | Analysis of K-and L-band appearance in OJIPs in Antarctic lichens in low and high temperature. | |
| Bautista-Chamizo et al. | Will temperature and salinity changes exacerbate the effects of seawater acidification on the marine microalga Phaeodactylum tricornutum? | |
| KR20180084076A (ko) | 미세 조류의 모니터링 장치 및 미세 조류의 모니터링 방법 | |
| Cuaresma et al. | Growth and photosynthetic utilization of inorganic carbon of the microalga Chlamydomonas acidophila isolated from Tinto river | |
| Albini et al. | Reversible colony formation and the associated costs in Scenedesmus obliquus | |
| Zhao et al. | Identification and screening of multiple tropical microalgal strains for antioxidant activity in vitro | |
| Çakmak et al. | Antioxidant response of C hlamydomonas reinhardtii grown under different element regimes | |
| Gao et al. | Quality evaluation of the edible blue–green alga Nostoc flagelliforme using a chlorophyll fluorescence parameter and several biochemical markers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG4A | Patent for invention issued | ||
| KA4A | Patent for invention lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration) | ||
| MM4A | Patent for invention definitely lapsed due to non-payment of fees |