Состав питательной среды Гольдберга
N исходного раствора | Реактив | Навеска реактива г/100 см дистиллированной воды | Количество (см) каждого исходного раствора на 1 дм морской природной воды |
1 | KNO | 10,1 | 2 |
2 | NaHPO | 1,421 | 0,5 |
3 | MN CI 4НО | 0,01979 | 1 |
4 | FeCl6НО | 0,02703 | 1 |
Питательную среду для культивирования готовят на искусственной морской воде или на морской природной воде (черноморской, беломорской, балтийской, каспийской и т.д.), которую предварительно отбирают в незагрязненном районе. Морскую воду фильтруют через мембранный фильтр (размер пор 3,5 мкм). Дважды стерилизуют, нагревая до температуры 75-80°С и охлаждая до комнатной температуры. В подготовленную таким образом морскую воду добавляют растворы N 1, N 2 и N 3 (см. таблицу 1.3.1). Затем среду стерилизуют третий раз, охлаждают и добавляют раствор N 4.
Приготовленную вышеописанным способом среду хранят в темном месте при комнатной температуре. Исходные растворы для приготовления среды хранят в холодильнике, в случае помутнения производят их замену.
Культивируют водоросли в конических колбах объемом 250-300 мл, закрытых фольгой или ватно-марлевой пробкой, в люминостате или климатостате, избегая попадания прямых солнечных лучей. Освещенность 3000-6000 люкс. Лампы дневного света размещают на расстоянии 30-40 см от поверхности культуры. Соблюдается световой суточный ритм. Температура при культивировании водорослей 20 ± 2°С. Культуру водорослей периодически перемешивают, встряхивая 1-2 раза в сутки.
Водоросли рекомендуется один раз в десять дней пересевать. Для этого в чистую простерилизованную колбу объемом 250 см со свежей средой (100-150 мл) над пламенем спиртовки приливают примерно 15-20 см верхнего росткового слоя из колбы ранее культивируемых водорослей. При этом получают начальную плотность клеток в колбе для культивирования, примерно 300 тыс.кл/см. Колбу закрывают ватно-марлевыми пробками или фольгой, перемешивают, записывают на колбе название культуры, дату посева и ставят в люминостат.
В течение дня содержимое колбы следует перемешивать 1-2 раза.
1.4. Проведение исследований
Опыты проводят при оптимальной температуре и освещении, как и культивирование водорослей (п.1.3 приложения 3). Используют водоросли в экспоненциальной фазе роста, что соответствует трехсуточной культуре водорослей после пересева. Плотность культуры в колбе в это время достигает примерно 5 млн.кл/мл.
В опыте используют начальную плотность клеток 25 тыс.кл/см. Для этого нужная плотность клеток в опыте достигается расчетом, исходя из объема исследуемой концентрации вещества (например, 100 см) и численности клеток в культуре в экспоненциальной фазе роста (5 млн.кл/см). В указанном случае в опытную и контрольную среду добавляется по 0,5 см трехсуточной культуры водорослей.
Периодически (не реже 1 раза в месяц) необходимо проводить контроль физиологической чувствительности водорослей. Для этого используют эталонное химическое вещество - двухромовокислый калий КCrO марки "хч" или стандарт-титр калия двухромокислого. Готовят маточный раствор двухромовокислого калия концентрацией 1 г/м. Далее методом разбавления готовят серию растворов с концентрациями 1,0; 2,5; 5,0; 7,5 и 10,0 мг/дм. Исследование проводят в течение 96 ч. На основании полученных результатов рассчитывают среднюю концентрацию КCrO, вызывающую уменьшение численности клеток на 50% за 96 ч (ЛК за 96 ч). Если полученное значение ЛК находится в интервале 5,8-10,0 мг/дм, то культура водорослей может быть использована для экспериментов.
Если полученные значения ЛК не попадают в интервал 5,8-10,0 мг/дм, то эксперименты с водорослями не проводят, выясняют причину (условия культивирования, состав культуральной среды и прочее). Иногда культуру водорослей заменяют и проводят эксперименты заново.
При постановке острых и хронических экспериментов в контрольные и опытные колбы емкостью 250 см наливают по 100 см (в колбы емкостью 100 см наливают по 50 см) контрольной среды и исследуемые концентрации вещества. Контролем служит среда Гольдберга. Исследуемые концентрации веществ также готовят на среде Гольдберга.
Затем в опытные и контрольные колбы пипеткой добавляют по 0,5 см (0,25 см) культуры водорослей в экспоненциальной фазе роста.
Колбы закрывают ватно-марлевыми пробками или фольгой, их содержимое тщательно перемешивают и в каждой колбе определяют исходную численность клеток, которая должна составлять 25 тыс.кл/мл. Колбы помещают в люминостат (или в климатостат) и экспонируют в течение трех суток (острый) или четырнадцати суток (хронический) эксперимент.
В эксперименте должно быть исследовано не менее 5 концентраций вещества. Повторность трехкратная.
Эксперименты на водорослях проводятся в 2 этапа: предварительный и основной (окончательный).
В предварительном остром эксперименте находят интервал токсичных концентраций. Опыты проводят в широком диапазоне концентраций вещества, которые отличаются в геометрической прогрессии (коэффициент 10). Например, 0,01; 0,1; 1,0; 10,0 мг/л и т.д. Исследуют не менее пяти концентраций в двух повторностях. По результатам эксперимента определяется диапазон концентраций для основного острого и хронического эксперимента.
В основном остром и хроническом эксперименте шаг между концентрациями различается в 2-5 раз. Исследуют не менее пяти концентраций в трех повторностях.
Подсчет клеток водорослей проводят в остром опыте ежедневно, в хроническом - на 1, 2, 3, 4, 7, 10, 14 сутки.
На 14 сутки от начала эксперимента опыт прекращают и устанавливают, оказывают ли исследуемые концентрации вещества хроническое токсическое (или эвтрофирующее) дейст
вие на водоросли.
1.5. Учет и анализ результатов
Для подсчета численности клеток под микроскопом используют счетную камеру Нажотта объемом 0,01 см (или камеру Горяева).
Подсчет клеток в камере Нажотта осуществляют следующим образом. Камеру Нажотта и покровное стекло толщиной 0,2-0,4 мм промывают дистиллированной водой и вытирают насухо. Из каждой контрольной или опытной колбы каплю суспензии водорослей наносят на середину камеры, покровное стекло плотно прижимают к поверхности камеры (в камере не должно быть пузырьков воздуха), дают отстояться 1-2 минуты, после чего начинают подсчет в пяти правых верхних и пяти правых нижних вертикальных счетных полосах. Затем выводят среднее количество клеток в одной полосе. При большом разбросе клеток в полосах просчитывают 10 верхних и 10 нижних полос. Полученное среднее число клеток в одной полосе умножают на коэффициент 1600 и величину разведения (например, при разведении культуры в 10 раз среднее число клеток в одной полосе умножают на 10), определяя численность клеток в 1 см.