Введення

1. Характеристика Microcystis aeruginosa як продуцента токсинів
2. Характеристика Aphanizomenon flos-aquae як продуцента токсинів
3. Дія токсинів водоростей на людину, тварин і гідробіонтів

4. Література

Синьо-зелених водоростей широко поширені в природі. Вони зустрічаються в планктоні стоячих і повільно текучих вод, у прибережному бентосі, як епіфіти і обростання на різних твердих субстратах, у воді, в гарячих джерелах, на поверхні снігу, у товщі грунту (едафон), в симбіозі з іншими організмами.
Багато синьо-зелені водорості позитивно реагують на присутність органічних сполук, в тому числі азотистих. Тому їх завжди мало в морях і прісних водоймах. Особливо їх багато у водосховищах, так як зарегулювання стоку перетворює ріки в озера з полупроточной водою.
Серед масово розростаються у водосховищах і озерах евтрофних синьо-зелених водоростей домінують п'ять - шість видів. Майже всі вони є планктонними формами, і в більшості випадків виявляють токсичні властивості. Токсичні водорості відносяться до сімейств Microcystidaceae, Coelosphaeriaceae (клас Chroococceae, порядок Chroococcales), Nostocaceae, Anabaenaceae, Aphanizomenonaceae, Nodulariaceae, Rivulariaceae (клас Hormogoneae, порядок Nostocales), Oscillatoriaceae (клас Hormogoneae, порядок Oscillatoriales).
Повідомлення про випадки отруєння сільськогосподарських тварин масовими скупченнями синьо-зелених водоростей з'явилися у пресі порівняно недавно - з 1878 року. У всіх випадках при високій температурі в озерах спостерігалося масовий розвиток синьо-зелених водоростей. При водопої спостерігалася швидка загибель худоби, а також водоплавної птиці. Тварини гинули від раптового гострого загального паралічу, або при конвульсіях, подібних викликуваним стрихніном. При малих дозах спостерігалися зниження молочності, загальна слабкість, сонячні опіки на шкірі (фотосенсибілізація).


1.Характеристика Microcystis aeruginosa як продуцента токсинів

Microcystis aeruginosa K? Tz. emend.Elenk. відноситься до класу Chroococcaceae, порядку Chroococcales, подпорядку Stereometridae, сімейству Microcytstidaceae Elenk, роду Microcystis (K? tz.) Elenk. Для порядку характерні одноклітинні і колоніальні або тільки колоніальні водорості, з товстою слизової безструктурної масою.
Microcystis aeruginosa K? Tz. emend.Elenk. - Один з найпоширеніших планктонних водоростей у прісних водоймах. Зустрічається повсюди, часто викликаючи «цвітіння води». Залежно від місця проживання колонії часто варіюють, змінюючи свої обриси. Для Microcystis aeruginosa K? Tz. emend.Elenk. типові мікроскопічні слизові колонії, спочатку суцільні, а потім сітчасто-розірвані, округлі або слизові обриси.

У мікроцістіса (як і у Анаб) є токсичні і токсичні штами, чим пояснюється широка мінливість в ступені токсичності природної води, яка спостерігається при «цвітіння» водоростей. Токсичне дію клітин мікроцістіса виявляється тільки в тому випадку, якщо були зруйновані заморожуванням, механічно або розпадалися у полуанаеробних умовах. Тобто токсин мікроцістіса є ендотоксинів, і виділяється клітинами в середу тільки при старінні та руйнуванні їх. Токсин названий швидким смертельним чинником, так як у білих мишей викликає загибель протягом години, з латентним періодом в 30 хвилин і супроводжується паралічем задніх кінцівок, спастичними м'язовими скороченнями і патологічними змінами в печінці.
За хімічною природою ендотоксин мікроцістіса є поліпептидом циклічної структури, що складається з 10 амінокислот, і містить рідкісні амінокислоти - орнітін і правовращающую форму серину. Пептид володіє кислотними властивостями, тому що містить карбоксильні групи. Він нелетких, добре адсорбується іонообмінними смолами, і не володіє антибіотичною активністю. Вихід токсину: на 100 г сухих клітин - 110 - 125 мкг токсину. Оптимальна температура для росту і розвитку M. aeruginosa cоставляет 320, тоді як оптимум температури для накопичення токсину становить 250, а при 320 токсину мало або немає взагалі (тому що він швидко розкладається). При оптимальній температурі вихід токсину не заздрості від освітленості: він однаково високий як при низькій освітленості, так і при високій.

2.Характерістіка Aphanizomenon flos-aquae як продуцента токсинів

Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs відноситься до класу Hormogoneae, порядку Nostocales, подпорядку Symmetriae, сімейству Aphanizomenonaceae Elenk., Роду Aphanizomenon Morr.
Для сімейства Aphanizomenасeae характерні тріхоми без видимої слизу та зібрані у вільно плаваючі пучки, з ясно вираженими серединними і кінцевими клітинами. Для роду Aphanizomenon Morr. та виду Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs типові прямі або зігнуті тріхоми, переважно зібрані в пучки. Кінцеві клітини Видовження, розташовані в середині - коротші. Є Гетероцисти. Вид широко розповсюджений на території Росії.

Істотні зміни до токсичності водоростей пов'язані з різними стадіями росту водоростей. Токсичність збільшується зі збільшенням віку і щільності культури. Низька токсичність на ранніх стадіях розвитку водорості обумовлена особливостями обміну в культурі. Освіта токсину також залежить від температури та освітленості. Оптимальною температурою для утворення токсину є 250С, при 150С його утворюється удвічі менше, а при 300С освіта токсину пригнічується повністю. Що стосується освітлення, то чим вона вище, тим більше утворюється токсину.
Токсин Aphanizomenon flos-aquae також є ендотоксинів, який зберігається всередині здорових клітин і вивільняється тільки після їх лізису. Він є дуже активним блокуючим агентом для нервової і м'язової тканин, що порушує їх провідність, без впливу на мембранний потенціал спокою. За хімічною природою він є похідним гуанідинів, слабкою основою.

3.Действіе токсинів водоростей на людину, тварин і гідробіонтів

Дія синьо-зелених водоростей на тварин при отруєнні має подібний характер, незважаючи на різних збудників і таксономічні відмінність тварин. Так, при дії водоростей Microcystis, Aphanizomenon, Anabaena, Rivularia і інші, на шлунково-кишковий тракт великої рогатої худоби, коней, собак і птахів клінічними проявами були слабкість, нудота, блювота, внаслідок сильного запального процесу, крововиливів і змертвіння слизової. Дія цих же водоростей на нервово-м'язові тканини тих же тварин виявлялося вигляді приватного або загального паралічу, летаргії, низької температури, несвідомого стану і смерті, що було наслідком закупорки мозкових і спинномозкових кровоносних судин і оболонок мозку. Про дію на серце відомі дані тільки за трьома видами: Microcystis, Anabaena і Nodularia. Симптоми отруєння виявлялися в слабкому і рідкому або навпаки посиленому пульсі, перикардіальний або ендокардіальний крововиливах.
Передбачається, що людина менш чутливий до дії токсичних синьо-зелених водоростей, крім того, для отруєння з летальним результатом людині вагою 70 кг необхідно випити 2,5 літрів води, насиченої водоростями. Дія водоростей на людину може бути і непрямим - через рибу, тварин і рослини. При інтоксикації водоростями виділяють шлунково-кишкову, дихальна, шкірне вплив, який виражається у вигляді кон'юнктивітів і алергії. Встановлено, що синьо-зелених водоростей виділяють з навколишнє середовище феноли, які також викликають ураження шкіри.
Токсини сінезлених водоростей також впливають на різні групи гідробіонтів: найпростіших, безхребетних і риб. Наприклад, відомі випадки загибелі при масовому розвитку синьо-зелених водоростей таких риб, як коропи, окуні і сомики. Токсичне дію водоростей проявляється в порушенні рівноваги між діяльністю кровотворної та кроверазрушающей систем.
Деякі види риб здатні акумулювати токсини синьо-зелених водоростей.
Що стосується дії на безхребетних, то Microcystis дуже токсичний для дафнії, циклопів і коловерток. Більш слабка дія робить Aphanizomenon flos-aquae. Відомо, що харчова цінність планктонних синьо-зелених водоростей невелика, і багато планктонні тварини уникають заковтувати ці форми. Крім того, при спалахах розвитку синьо-зелених водоростей деякі представники зоопланктону йдуть в інші шари води. Але деякі види стійкі до виділень синьо-зелених водоростей (ракоподібні Eurycercus lamellatus, Lathonura rectirostris).

Таким чином, синьо-зелених водоростей та їх токсини впливають на гідробіонтів. Крім того, вони можуть завдавати шкоди здоров'ю тварин і людини. Наприклад, при інтоксикації синьо-зелених водоростей питних водоймищ і попаданні цих вод у водозабірні станції є ризик виникнення епідемічних гастроентеритів.
Тому вивчення явища токсичності водоростей має важливе значення в науці і практиці.


ЛІТЕРАТУРА

1. Горюнова С.В., Дьоміна Н.С. Водорості - продуценти токсіческіхвеществ. М.: Наука. 1974