toxreviewТоксикологический вестникToxicological Review0869-79223034-4611Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.36946/0869-7922-2017-1-52-57toxreview-298Research ArticleСтатьиИЗМЕНЕНИЕ РЕПРОДУКТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА, ВЫЖИВАЕМОСТИ И МЕТАБОЛИЗМА В ДВУХ ПОКОЛЕНИЯХ DAPHNIA MAGNA В СРЕДЕ С ПИПЕРОНИЛ БУТОКСИДОМCHANGES IN REPRODUCTIVE POTENTIAL, SURVIVAL AND METABOLIC ACTIVITY IN TWO SUCCESSIVE GENERATIONS OF DAPHNIA MAGNA IN THE PIPERONYL BUTOXIDE MEDIUMКолесниковаН. И.KolesnikovaN. I.

студентка 3 курса кафедры биологии,

249040, г. Обнинск, Калужская обл.

249040 Obninsk, Kaluga region

Natasha442707245@mail.ruМорозоваА. О.MorozovaA. O.

студентка 3 курса кафедры биологии,

249040, г. Обнинск, Калужская обл.

249040 Obninsk, Kaluga region

Sashkaa95@yandex.ruУскаловаД. В.UskalovaD. V.

аспирантка 2 года обучения кафедры биологии,

249040, г. Обнинск, Калужская обл.

249040 Obninsk, Kaluga region

uskalovad@mail.ruСарапульцеваЕ. И.SarapultsevaE. I.

доктор биологических наук, доцент, 249040, г. Обнинск, Калужская обл.;

115409, г. Москва

249040 Obninsk, Kaluga region;

115409 Moscow

helen-bio@yandex.ruОбнинский институт атомной энергетики – филиал ФГАО ВПО НИЯУ МИФИРоссияObninsk Institute of Nuclear Power EngineeringRussian FederationОбнинский институт атомной энергетики – филиал ФГАО ВПО НИЯУ МИФИ; ФГАО ВПО Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (НИЯУ МИФИ)РоссияObninsk Institute of Nuclear Power Engineering; National Research Nuclear UniversityRussian Federation201728022017015257Copyright © Колесникова Н.И., Морозова А.О., Ускалова Д.В., Сарапульцева Е.И., 20172017Колесникова Н.И., Морозова А.О., Ускалова Д.В., Сарапульцева Е.И.Kolesnikova N.I., Morozova A.O., Uskalova D.V., Sarapultseva E.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.toxreview.ru/jour/article/view/298

Вработе проанализированы изменения выживаемости, плодовитости и метаболической активности в двух поколениях ракообразных Daphnia magna в среде с пиперонил бутоксидом (ПБО) в концентрациях от 50 до 800 мкг/мл в 21-суточном эксперименте в каждом поколении. Нарушение метаболизма оценено МТТ-тестом, традиционно применяемым in vitro для анализа цитотоксичности лекарственных препаратов. МТТ-тест интегрально отражает количество активных форм кислорода, инактивацию митохондриальных оксидаз, соотношение живых и мертвых клеток и работу системы антиоксидантных ферментов. Выявлено, что в первом поколении полулетальной для плодовитости дафний является концентрация ПБО 353 мкг/л, для выживаемости – 650 мкг/л. Во втором поколении токсическая концентрация снижается почти в два раза и составляет 194 мкг/л для плодовитости и 200 мкг/л для выживаемости. Обнаружен цитотоксический эффект действия ПБО на дафний.

Changes in survival, fertility and metabolic activity in two generations of crustacean Daphnia magna in the piperonyl butoxide medium (PBO) were analyzed in concentrations of 50 to 800 ug/ml in a 21 day experiment in each generation. Metabolism disorders were evaluated using the MTT-assay traditionally applied in vitro to analyze cytotoxicity of medications. The MTT-assay shows in an integral way the amount of oxygen active forms, inactivation of mitochondrial oxidases, ratio of living and dead cells and function of antioxidant enzymes. It was found out that in the first generation, the PBO concentration of 353 ug/l is semi-lethal to Daphnia fertility and to the Daphnia survival it is 650 ug/l. In the second generation the toxic concentration is two-fold lower and amounts to 194 ug/l to fertility and to 200 ug/l to survival. It was revealed that PBO poses the cytotoxic effect on Daphnia.

Daphnia magnaпиперонил бутоксидцитотоксичностьвыживаемостьплодовитостьDaphnia magnapiperonyl butoxidecytotoxicitysurvivalfertilityReferencesРыльников В.А., Рыльников В.А., Матросов А.Н., Кузнецов А.А., Яковлев А.А., Бабич Н.В., Слудский А.А., Тарасов М.А., Тощигин Ю.В., Кадиров А.Ф.А. Управление численностью проблемных биологических видов: Учебное пособие / Под ред. В.А. Рыльников. − М.: Институт пест-менеджмента, 2011. Т. 2 − 169с.Ryl’nikov V.A. Upravlenie chislennost’yu problemnyh vidov: uchebnoe posobie [Numerical management of problematic species: Tutorial] / V.A. Ryl’nicov, А.N. Matrosov, А.А. Kuznecov, А.А. Yakovlev, Н.В. Babich, А.А. Sludski, М.А. Tarasov, Ю.В. Toshigin, А.Ф.А. Kadirov. – Moskva: Institut pest-menedzmenta, 2012. V. 2. 169 p. (in Russian).Registry of Toxic Effects of Chemical Substances (RTECS). Comprehensive guide to the RTECS. Doris V. Sweet Ed. U.S. Department of health and human services, 1997. Public Health Service Centers for Disease Control and Prevention National Institute for Occupational Safety and Health Cincinnati, Ohio 45226.Registry of Toxic Effects of Chemical Substances (RTECS). Comprehensive guide to the RTECS. Doris V. Sweet Ed. U.S. Department of health and human services, 1997. Public Health Service Centers for Disease Control and Prevention National Institute for Occupational Safety and Health Cincinnati, Ohio 45226.Онищенко Г.Г., Новиков С.М., Рахманин Ю.А., Авалиани С.Л., Буштуева К.А. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Под ред. Г.Г. Онищенко и Ю.А. Рахманина. − М.: ГУ НИИ ЭЧиГОС им. А.Н.Сысина РАМН, 2002 − 408 с.Onishenko G.G. Osnova ocenki riska dlya zdoroviya naseleniya pri vozdejstvii himicheskih veshestv, zagryaznyaushih sredu [Base on risk assessment to human health when exposed to environmental chemicals pollution] / G.G. Onishenko and U.A. Rakhmanin, ed. / G.G. Onishenko, S.M. Novikov, U.A. Rakhmanin, S.L. Avaliani, K.A. Bushtaev. − Мoscow: Scientific-Research Institute of Human Ecology and Environmental Hygiene them. AN Sysina, 2002 − 408 p. (in Russian).Organisation for Economic Co-operation and Development, 2012. Test No. 211. Daphnia magna Reproduction Test. OECD Guideline for Testing of Chemicals, Paris, France. doi: 10.1787/20745761.Organisation for Economic Co-operation and Development, 2012. Test No. 211. Daphnia magna Reproduction Test. OECD Guideline for Testing of Chemicals, Paris, France. doi: 10.1787/20745761.Cancer Cell Culture. Methods and Protocols. / Ed.I.A. Cree. Second ed. – Springer New York Dordrecht Heidelberg London: Human Press, 2011. P. 237−244.Cancer Cell Culture. Methods and Protocols. / I.A. Cree, ed. – Springer New York Dordrecht Heidelberg London: Human Press, 2011. P. 237−244.Сарапульцева Е.И. Прямые и отдаленные эффекты радиационного облучения простейших и ракообразных. Дис. д-ра биол. наук. – Обнинск: ИАТЭ НИЯУ МИФИ, 2015. – 218 с.Sarapultseva E.I. Pryamye i otdalennye effect radiacionnogo oblucheniya prosteishih i rakoobraznyh. Dissertaciya doctora biologicheskih nauk [Direct and long-term effects of radiation exposure in protozoa and crustaceans. Dr. of. Sciences dissertation]. – Obninsk: Institute of Nuclear Power Engineering NRNU MEPhI, 2015. – 218 p. (in Russian).РД 64-085-89. МУ «Методические основы биотестирования и определения генетической опасности отходов, поступающих в окружающую среду». – М.: Мин-во медицинской промышленности, 1990.RD 64-085-89. MU “Metodicheskie osnovy biotestirovaniya i opredeleniya geneticheskoj opasnosti othodov, postupayushih v okruzaushyuyu sredu” [Methodical bases of biological testing and to determine the genetic dangers of waste going into the environment]. – Мoscow: Ministry of Medical Industry, 1990. 56 p. (in Russian).Vardavas AI, Fragkiadaki P, Alegakis AK, Kouretas D, Goutzourelas N, Tsiaoussis J, Tsitsimpikou C, Stivaktakis PD, Carvalho F, Tsatsakis AM. Downgrading the systemic condition of rabbits after long term exposure to cypermethrin and piperonyl butoxide // Life Sci., 2016. 145. Р. 114-120. doi: 10.1016/j.lfs.2015.12.026.Vardavas A.I, Fragkiadaki P, Alegakis AK, Kouretas D, Goutzourelas N, Tsiaoussis J, Tsitsimpikou C, Stivaktakis P.D., Carvalho F, Tsatsakis A.M. Downgrading the systemic condition of rabbits after long term exposure to cypermethrin and piperonyl butoxide // Life Sci., 2016. 145. Р. 114-120. doi: 10.1016/j. lfs.2015.12.026.Сox С. Piperonyl Butoxide // Journal of pesticide reform, 2002. V. 22, NO. 2. P. 12–20.Cox C. Piperonyl Butoxide // Journal of pesticide reform, 2002. V. 22, NO. 2. P. 12 – 20.The WHO Recommended Classification of Pesticides by Hazard and Guidelines to Classification: 2009. IPCS. WHO Press, Geneva, 2010.The WHO Recommended Classification of Pesticides by Hazard and Guidelines to Classification: 2009. IPCS. WHO Press, Geneva, 2010.U.S. Dept. of Agriculture. Agricultural Marketing Service. Science and Technology Division. 2001. Pesticide data program: Annual summary calendar year 2000. Appendix E. p.39.U.S. Dept. of Agriculture. Agricultural Marketing Service. Science and Technology Division. 2001. Pesticide data program: Annual summary calendar year 2000. Appendix E. p. 39.Hayashi S, Taketa Y, Inoue K, Takahashi M, Matsuo S, Irie K, Watanabe G, Yoshida M. Effects of pyperonyl butoxide on the female reproductive tract in rats // J Toxicol Sci., 2013. 38 (6). Р. 891-902.Hayashi S, Ttaketa Y, OInoue K, Takahashi M, Matsuo S, Irie K, Watanabe G, Yoshida M. Effects of pyperonyl butoxide on the female reproductive tract in rats // J Toxicol Sci., 2013. 38 (6). Р. 891-902.Üner N, Piner P, Temiz Ö. Piperonyl butoxide increases oxidative toxicity of fenthion in the brain of Oreochromis niloticus // J Biochem Mol Toxicol., 2014. 28 (2). Р. 84-90. doi: 10.1002/jbt.21539.Üner N, Piner P, Temiz Ö. Piperonyl butoxide increases oxidative toxicity of fenthion in the brain of Oreochromis niloticus // J Biochem Mol Toxicol., 2014. 28 (2). Р. 84-90. doi: 10.1002/jbt.21539.Chan HH, Wajidi MF, Zairi J. Molecular cloning and xenobiotic induction of seven novel cytochrome P450 monooxygenases in Aedes albopictus // J Insect Sci., 2014. 14:163. doi: 10.1093/jisesa/ieu025.Chan H.H., Wajidi M.F., Zairi J. Molecular cloning and xenobiotic induction of seven novel cytochrome P450 monooxygenases in Aedes albopictus // J Insect Sci., 2014. 14:163. doi: 10.1093/jisesa/ieu025.

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