Вредоносные цианобактериальные цветения воды, распространенные во всем мире, приводят к серьезным негативным экологическим и экономическим последствиям. Цианобактерии продуцируют высокотоксичные метаболиты – цианотоксины, которые могут вызывать неблагоприятные последствия для здоровья людей, домашних животных, а также наземных и водных организмов, вплоть до их гибели.
Хотя цианобактерии колонизируют удивительно широкий диапазон местообитаний и встречаются в очень суровых температурных условиях, почти все современные знания о распространении цианотоксинов ограничены пресными водами умеренных и тропических широт из-за частого массового размножения цианобактерий в этих водоемах. Однако в последние годы появились работы, показывающие присутствие цианотоксинов в водоемах северных и полярных регионов.
При исследовании планктона озер окрестностей г. Якутска, получены первые данные о распространении токсинов цианобактерий на территории криолитозоны северо-востока России, впервые проведена молекулярно-генетическая детекция продуцентов цианотоксинов. В фитопланктоне с помощью световой микроскопии были обнаружены восемь видов потенциально токсигенных цианобактерий. В образцах ДНК, выделенной из планктонных проб, методом полимеразной цепной реакции были амплифицированы участки гена mcyE, ответственного за биосинтез микроцистиновых цианотоксинов. 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-Кёль) виды Dolichospermum. Методом жидкостной хроматографии масс-спектрометрии в озерном планктоне идентифицировано до 8 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-Кёль.
Имеющиеся данные о состоянии фитопланктона оз. Ытык-Кёль в середине прошлого столетия, позволили заключить, что несмотря на то, что уровень развития биомассы с тех пор не повысился, изменилась структура видового состава и набор доминантных видов. Эти изменения могли быть связаны как с нарастающим антропогенным прессом, так и с глобальными климатическими изменениями. В связи с этим, актуальность изучения распространения цианотоксинов и их продуцентов в регионе будет расти. Необходимы дальнейшие исследования в этом направлении для оценки потенциальной опасности цианотоксинов здоровью людей.
Разработка рекомендаций по мониторингу озер