Сибирские ученые выяснили влияние различных ПАВ на живые клетки
Потенциальную токсичность различных типов поверхностно-активных веществ (ПАВ) выяснил методом биолюминесцентного анализа научный коллектив с участием специалистов Сибирского федерального университета (СФУ), 16 февраля сообщает пресс-служба СФУ.
В настоящее время ПАВы широко используются как в промышленности, так и в повседневной жизни людей. Они входят в состав бытовых и технических моющих средств, косметики и медицинских препаратов.
Чтобы оценить влияние различных ПАВ на клетки живых организмов, красноярские ученые сравнили их действие на светящиеся бактерии и ферментные системы (редуктазу и люциферазу). Было проведено исследование воздействия на них входящих в состав ПАВ веществ, включая катионный бромид цетилтриметиламмония (CTAB), неионный полиоксиэтилен 20 сорбитан моноолеат (Tween 80) и анионный лаурилсульфат натрия (SLS).
Соавтор исследования, старший научный сотрудник лаборатории биолюминесцентных биотехнологий СФУ Ирина Торгашина пояснила суть проведенного исследования:
«Мы использовали в качестве индикаторов простейшие живые организмы — бактерии и выделенные из них ферменты, чтобы узнать, как влияют самые распространённые ПАВ (например, всем известный лаурилсульфат натрия) на их активность».
Ученые хотели понять, как эти вещества действуют на внутриклеточные белки и на природную защиту клетки — клеточную мембрану.
Проведенные эксперименты показали, что ПАВ лаурилсульфат натрия — SLS, которое создает пену в шампунях и зубных пастах, из исследованных веществ оказало самое заметное влияние на ферментную систему. При воздействии этой «косметической» добавки свечение бактерий заметно снизилось.
Такой эффект был получен уже при низкой концентрации ПАВ — от 0,5 до 4 мг/л, что позволяет говорить о токсическом воздействии SLS на живые организмы. Ирина Торгашина пояснила:
«Мы специально не доводили концентрацию изучаемых ПАВ до стадии мицеллообразования, когда уже формируется пленка на поверхности раствора — всё же, в быту любые моющие средства значительно разбавляются водой. Хотелось узнать, как ведут себя ПАВы в таких „бытовых“ количествах, поскольку они попадают через систему водоотведения в речные артерии и озера, где, вероятно, оказывают влияние на местные экосистемы и качество питьевой воды».
В качестве индикатора возможной токсичности ученые оценили также воздействие ПАВ на эффективность ферментной системы редуктаза — люцифераза (Red + Luc). Этот анализ токсичности занимает лишь 2–3 минуты и обладает более высокой чувствительностью, чем другие методы биоанализа в токсикологии.
Таким образом, биолюминесцентный анализ на основе ингибирования («погашения») светящихся ферментов может стать передовым исследовательским инструментом для оценки токсичности поверхностно-активных веществ на молекулярном уровне, считают сибирские ученые.
«Предложенный нами метод анализа дешевый, быстрый и не требует сложного оборудования. С его помощью легко обнаружить токсическое повреждающее влияние поверхностно-активных веществ на организм», — отметили исследователи.
Тем не менее он не даст «развернутых ответов, что именно происходит с белками и живыми клетками». Этот вопрос станет предметом дальнейших исследований, уточнили экспериментаторы.
Другое исследованное вещество, полиоксиэтилен 20 сорбитан моноолеат (Tween 80), в проведенных экспериментах не показало заметного воздействия ни на бактерии, ни на ферментную систему. Вероятно, в «бытовых» дозах он не токсичен, считают специалисты.
Ученые также отмечают, что результаты их исследования требуют дальнейших уточнений и не могут стать основанием для полного запрета использования лаурилсульфата натрия. Однако необходимо серьезное изучение веществ, «гасящих» биолюминесцентные тест-системы, считают ученые.
