CC BY
20УДК 5Q4. Q55 Проблемы мониторинга гидросферы
Определение наличия лекарственных препаратов в составе зообентоса озера Байкал
Determining the presence of medicinal preparations in the zoobenthos of Lake Baika
Тельнова Т.Ю., Моргунова М.М., Шашкина С.С., Власова А.А., Мишарина Е.А., Имидоева Н.А., Дмитриева М.Е., Малыгина Е.В., Белышенко А.Ю., Аксенов-Грибанов Д.В.
Tamara Y. Telnova, Maria M. Morgunova, Sophia S. Shashkina,
Anfisa A. Vlasova, Evgenia A. Misharina, Natalia A. Imidoeva, Maria E. Dmitrieva, Ekaterina V. Malygina, Alexander Y. Belyshenko,
Denis V. Axenov-Gribanov
Иркутский государственный университет (Иркутск, Россия)
Загрязнение водных экосистем является важной и актуальной проблемой. Все загрязняющие вещества, в том числе и антибиотики, и лекарственные препараты, попадают в водоемы через воздух и сточные воды, где накапливаются в их обитателях. Таким образом, основной целью исследования является определение наличия лекарственных препаратов в гидробионтах.
Ключевые слова: загрязнение; амфиподы; лекарственные препараты; озеро Байкал.
Загрязнение окружающей среды лекарственными препаратами является слабо изученной проблемой, несмотря на то, что лекарственные препараты обнаруживаются практически повсеместно. На сегодняшний день различные медикаменты являются как неотъемлемой составляющей медицинской практики, так и характерными загрязнителями окружающей среды. По результатам многочисленных исследований было подтверждено наличие лекарственных препаратов в таких экосистемах как Восточно-Китайское море (Kim, 2017), водоемы Европы, СШA (Rehman, 2015), Марианская впадина (Qiu, 2016) и оз. Байкал (Meyer, 2022).
Экосистема озера Байкал и его обитателей отличается своей структурной и экологической сложностью. Данный водоем является крупнейшим природным резервуаром пресной воды и входит в перечень всемирного наследия ЮНЕСКО. Несмотря на это, мониторинговых наблюдений по выявлению лекарственных препаратов в представителях зообентоса в настоящее время не проводится. Целью настоящего исследования являлось качественное и селективное выявление действующих веществ фармацевтических препаратов в эндемичных амфиподах оз. Байкал с помощью методов высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии (ВЭЖХ-МС).
© Тельнова Т.Ю., Моргунова М.М., Шашкина G.G., Власова A.A., Мишарина ЕА., Имидоева НА., Дмитриева М.Е., Малыгина Е.В., Белышенко AÄ., Aксенов-Грибанов Д.В., 2022
Исследование состояло из трех этапов. Измерения первичного скрининга лекарственных препаратов в образцах байкальских амфипод были выполнены на базе хромато-масс-спектрометрического комплекса Agilent Infinity II c масс-спектрометрическим детектором Agilent 6470B(QQQ).
На первом этапе показано, что образцы амфипод рода Eulimnogammarus, отобранные в пос. Большое Голоустное, содержали такие лекарственные препараты, как парацетамол, ацетилсалициловую кислоту, ибупрофен, азитромицин и тетрациклин. Максимальную частоту контаминации отмечали для парацетамола и тетрациклина. Также выявлено, что доля образцов, не загрязненных лекарственными препаратами, составляет менее 20%. В рамках второго этапа исследования в пробах амфипод рода Eulimnogammarus были обнаружены препараты, контролируемые в составе пищевой продукции, это - окситетрациклин, доксициклин, хлортетрациклин, амикацин, диметридазол, метронидазол и спирамицин. Вместе с тем в образцах не выявлены такие искомые вещества, как эритромицин, кларитромицин, тилозин, линкомицин и др. В ходе третьего этапа проведен качественный селективный анализ содержания ибупрофена и азитромицина с контролем стандартных образцов в различных популяциях амфипод. В результате эксперимента выявлено, что в образцах амфипод родов Eulimnogammarus, Brandtia и Pallasea, отобранных в пос. Листвянка и р. Ангара в черте г. Иркутск контаминация азитромицином отсутствует. Контаминация ибупрофеном, в среднем, составляет 86%.
Таким образом, впервые показано накопление лекарственных препаратов в эндемичных амфиподах озера Байкал, а для определения степени загрязненности и межвидовых особенностей компонентов зообентоса требуется организация комплексных межпопуляционных исследований. Наличие медикаментов может негативно сказываться как на самой экосистеме, так и на самих обитателях при миграции загрязнителей по трофическим цепям.
Исследование проведено при финансовой поддержке проекта Минобрнауки РФ в рамках создания лабораторий под руководством молодых ученых при научно - образовательных центрах (проект 075-03-2021-141/4, НОЦ Байкал) и Гранта Президента РФ (МК-1245.2021.1.4).
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.
Список литературы
1. Kim H.-Y., Lee I.-S., Oh J.-E. Human and veterinary pharmaceuticals in the marine environment including fish farms in Korea // Science of the total environment. 2017. V. 579. P. 940 - 949. DOI: https://doi.org/10.1016/j. scitotenv.2016.10.039
2. Meyer M.F., Ozersky T., Woo K.H., Shchapov K., Galloway A.W.E., Schram J.B., Snow D.D., TimofeyevM.A., KarnaukhovD.Yu., BrousilM.R., Hampton S.E. A unified dataset of colocated sewage pollution, periphyton, and benthic macroinvertebrate community and food web structure from Lake Baikal (Siberia) // Limnology and oceanography letters. 2022. V. 7, №.1. P. 62-79. DOI: https://doi.org/10.1002/lol2.10219
3. Qiu J. Man-made pollutants found in Earth's deepest ocean trenches // Nature. 2016. DOI: https://doi.org/10.1038/nature.2016.20118
4. Rehman M.S. U., Rashid N., Ashfaq M., Saif A., Ahmad N., Han J.-I. Global risk of pharmaceutical contamination from highly populated developing countries // Chemosphere. 2015. V. 138. P. 1045-1055. DOI: https://doi.org/10.1016/j. chemosphere.2013.02.036
Статья поступила в редакцию 09.10.2022; принята к публикации: 20.12.2022
Сведения об авторах
Тельнова Тамара Юрьевна - студент, Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия (Irkutsk State University, Irkutsk, Russia), Биолого-почвенный факультет, Лаборатория фармацевтической биотехнологии и Экспериментальной нейрофизиологии (Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology/Experimental neurophysiology ISU); [email protected]; https://orcid.org/0000-0003-2606-3766
Моргунова Мария Михайловна - н.с., Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия (Irkutsk State University, Irkutsk, Russia), Лаборатория фармацевтической биотехнологии и Экспериментальной нейрофизиологии (Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology/Experimental neurophysiology ISU); [email protected]; https://orcid.org/0000-0002-7939-1432
Шашкина Софья Сергеевна - м.н.с., Иркутский государственный университет Иркутск, Россия (Irkutsk State University, Irkutsk, Russia), Лаборатория фармацевтической биотехнологии и Экспериментальной нейрофизиологии (Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology/Experimental neurophysiology ISU); [email protected]
Власова Анфиса Александровна - инженер-исследователь, Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия (Irkutsk State University, Irkutsk, Russia), Лаборатория фармацевтической биотехнологии и Экспериментальной нейрофизиологии (Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology/Experimental neurophysiology ISU); [email protected]
Мишарина Евгения Александровна - к.б.н., доцент, Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия (Irkutsk State University, Irkutsk, Russia), Биолого-почвенный факультет; [email protected]
Имидоева Наталья Александровна - студент, Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия (Irkutsk State University, Irkutsk, Russia), Биолого-почвенный факультет, Лаборатория фармацевтической биотехнологии и Экспериментальной нейрофизиологии (Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology/Experimental neurophysiology ISU); [email protected]
Дмитриева Мария Егоровна - м.н.с., Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия (Irkutsk State University, Irkutsk, Russia), Лаборатория фармацевтической биотехнологии и Экспериментальной нейрофизиологии (Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology/Experimental neurophysiology ISU); [email protected]; https://orcid.org/0000-0002-9229-1954
Малыгина Екатерина Владимировна - м.н.с., Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия (Irkutsk State University, Irkutsk, Russia), Лаборатория фармацевтической биотехнологии и Экспериментальной нейрофизиологии (Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology/Experimental neurophysiology ISU); [email protected]; https://orcid.org/0000-0002-2673-0226
Белышенко Александр Юрьевич - м.н.с., Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия (Irkutsk State University, Irkutsk, Russia), Лаборатория фармацевтической биотехнологии и Экспериментальной нейрофизиологии (Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology/Experimental neurophysiology ISU); [email protected]
Аксёнов-Грибанов Денис Викторович - к.б.н., доцент, Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия (Irkutsk State University, Irkutsk, Russia), Биолого-почвенный факультет, заведующий Лабораторией фармацевтической биотехнологии и Экспериментальной нейрофизиологии (Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology/Experimental neurophysiology ISU); [email protected]; https://orcid.org/0000-0003-2020-6084
Корреспондентский адрес: Россия,664003, г. Иркутск, ул. Карла Маркса, 1
Determining the presence of medicinal preparations in the zoobenthos of Lake Baika
Tamara Y. Telnova, Maria M. Morgunova, Sophia S. Shashkina, Anfisa A. Vlasova, Evgenia A. Misharina, Natalia A. Imidoeva, Maria E. Dmitrieva, Ekaterina V. Malygina, Alexander Y. Belyshenko, Denis V. Axenov-Gribanov
Irkutsk State University (Irkutsk, Russia)
Currently, pollution of aquatic ecosystems is an important and urgent problem. All pollutants, including antibiotics and drugs, enter water bodies through air and sewage, where they accumulate in their inhabitants. Therefore, the main purpose of the study is to determine the presence of drugs in hydrobionts.
Keywords: pollution; amphipods; medicinal preparations; Lake Baikal.
References
1. Kim H.-Y., Lee I.-S., Oh J.-E. Human and veterinary pharmaceuticals in the marine environment including fish farms in Korea. Science of the total environment. 2017. V.579. P. 940-949. DOI: https://doi.org/10.1016/j. scitotenv.2016.10.039
2. Meyer M.F., Ozersky T., Woo K.H., Shchapov K., Galloway A.W.E., Schram J.B., Snow D.D., Timofeyev M.A., Karnaukhov D.Yu., Brousil M.R., Hampton S.E. A unified dataset of colocated sewage pollution, periphyton, and benthic macroinvertebrate community and food web structure from Lake Baikal (Siberia). Limnology and oceanography letters. 2022. V. 7. No. 1. P. 62-79. DOI: https://doi.org/10.1002/lol2.10219
3. Qiu J. Man-made pollutants found in Earth's deepest ocean trenches. Nature. 2016. DOI: https://doi.org/10.1038/nature.2016.20118
4. Rehman M.S.U., Rashid N., Ashfaq M., Saif A., Ahmad N., Han J.-I. Global risk of pharmaceutical contamination from highly populated developing countries. Chemosphere. 2015. V. 138. P. 1045-1055. DOI: https://doi.org/10.1016Zj.chemosphere.2013.02.036
ССЫЛКА:
Тельнова Т.Ю., Моргунова М.М., Шашкина С.С., Власова А.А., Мишарина Е.А., Имидоева Н.А., Дмитриева М.Е., Малыгина Е.В., Белышенко А.Ю., Аксенов-Грибанов Д.В. Определение наличия лекарственных препаратов в составе зообентоса озера Байкал // Экология гидросферы. 2022. №2 (8). С. 102-105. URL: http://hydrosphere-ecology.ru/373
Telnova T.Y., Morgunova M.M., Shashkina S.S., Vlasova A.A., Misharina E.A., Imidoeva N.A., Dmitrieva M.E., Malygina E.V., Belyshenko A.Y., Axenov-Gribanov D.V. Determining the presence of medicinal preparations in the zoobenthos of Lake Baika. Hydrosphere Ecology. 2022. №2 (8). P. 102-105. URL: http://hydrosphere-ecology.ru/373
DOI - https://doi.org/10.33624/2587-9367-2022-2(8)-102-105, EDN - SCPQSI
