Лимнологическая характеристика и первые данные о встречаемости токсигенных цианобактерий и цианотоксинов в планктоне некоторых озер криолитозоны (Якутия, Россия)
В.А. Габышев1, С.И. Сиделев2,3, Е.Н. Чернова4, О.И. Габышева1, И.В. Воронов1, З.А. Жаковская4
1Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ “Якутский научный центр СО РАН”, Якутск, Россия
v.a.gabyshev@yandex.ru
2Ярославский государственный университет, Ярославль, Россия
sidelev@mail.ru
3Институт биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина РАН, Борок, Россия
4ФГБУН «Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук» (СПб ФИЦ РАН), Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
s3561389@yandex.ru
Ключевые слова: токсигенные цианобактерии, цианотоксины, микроцистины, планктон, озера, криолитозона
Страницы: 101-118
Аннотация
В исследовании получены первые данные о распространении токсинов цианобактерий и впервые проведена молекулярно-генетическая детекция продуцентов цианотоксинов в планктоне некоторых озер криолитозоны на территории Якутии. Большинство озер характеризовалось высокими концентрациями азота, фосфора, хлорофилла а и повышенным содержанием органического вещества, что могло быть связано с высокой антропогенной нагрузкой. В летний период визуально наблюдалось цветение воды в трех из шести обследованных озер. Численность и биомасса цианобактерий в озерах варьировались в пределах 13,7-676,3 млн кл./л и 0,6-4,8 мг/л соответственно. В фитопланктоне с помощью световой микроскопии обнаружено восемь видов потенциально токсигенных цианобактерий. В образцах ДНК, выделенной из планктонных проб, методом полимеразной цепной реакции амплифицированы участки гена mcyE, ответственного за биосинтез микроцистиновых цианотоксинов. В исследуемый период в озерах не были обнаружены цианобактерии, способные продуцировать нейротоксический анатоксин-а, сакситоксины и гепатотоксические нодулярины. С использованием родоспецифических праймеров к гену mcyE установлено, что в большинстве озер основными продуцентами микроцистинов были виды рода Microcystis, и только в одном из озер (оз. Ытык-Кель) - виды Dolichospermum. Методом жидкостной хромато-масс-спектрометрии в озерном планктоне идентифицировано до восьми структурных вариантов микроцистинов, в основном аргинин-содержащих изоформ MC-LR, MC-RR, MC-YR, MC-LY, MC-HIlR, [Asp3]MC-LR, [Asp3]MC-RR, [Asp3]MC-YR. Максимальная концентрация микроцистинов в планктоне (внутриклеточная фракция, 803 нг/л) отмечена в пробе из оз. Ытык-Кель. Рассчитанное удельное содержание микроцистинов в единице биомассы цианобактерий-продуцентов (квота токсина) было низким (0,005-0,069 мкг/мг). Для оценки потенциальной опасности токсигенных цианобактерий здоровью людей необходимо дальнейшее изучение распространения цианотоксинов и их продуцентов в водоемах региона.
DOI: 10.15372/SEJ20230201
EDN: UZYIIO
|
