Учёные разработали новую технологию для отслеживания токсинов водорослей
В Калифорнийском университете в Санта-Круз разрабатывается новый инструмент для мониторинга токсинов водорослей.
Устройство напоминает чайный пакетик, наполненный песком, который также погружают в воду. Однако гранулы внутри — это крошечные пористые шарики смолы, которые селективно поглощают домоевую кислоту. Это природный нейротоксин, вызывающий амнезийное отравление моллюсками у людей и судороги у морских млекопитающих.
Учёные предлагают размещать эти саше со смолой на пирсах и причалах Калифорнии для постоянного отслеживания уровня токсинов в прибрежных водах, аналогично программам наблюдения с использованием «сторожевых» мидий. Проект возглавляет профессор океанологии Рафаэль Кудела, финансирование предоставлено программой California Sea Grant.
«Мы создали пассивного, количественного искусственного сторожевого моллюска, — говорит Кудела. — Но в отличие от настоящего, наш "моллюск" не чувствителен к экстремальной солёности и не уязвим для "красных приливов"».
Искусственный моллюск — это адаптация технологии, разработанной пять лет назад в Новой Зеландии, известной как SPATT (Solid Phase Absorption Toxin Testing). Изначальный SPATT был создан для поглощения липофильных (жирорастворимых) нейротоксинов водорослей, таких как сакситоксин, вызывающий паралитическое отравление моллюсками. Новая версия SPATT использует шарики смолы, поглощающие гидрофильную молекулу домоевой кислоты.
Суть проекта Sea Grant заключалась в поиске и тестировании этой смолы и растворителя для извлечения из неё домоевой кислоты.
«Мы размещаем как оригинальный, так и новый SPATT на причале Санта-Круз, чтобы отслеживать весь спектр липофильных и гидрофильных токсинов водорослей», — говорит аспирант Дженни Лейн.
«Вся цель — отслеживать появление и исчезновение токсинов, которые мы пропускаем при еженедельном заборе проб воды», — добавляет студентка Мейлинг Роддам.
Домоевая кислота — природная молекула, вырабатываемая диатомовыми водорослями рода Pseudo-nitzschia. Мидии, устрицы и рыбы (например, сардины и анчоусы), питающиеся водорослями, могут накапливать токсин, вызывая отравление у животных, которые их поедают.
Текущее ограничение SPATT в том, что он не измеряет уровень токсина внутри клеток водорослей, а только ту небольшую его часть, что попадает из клеток в воду. Для измерения истинного общего содержания домоевой кислоты в объёме воды учёные исследуют идею закачивания проб морской воды в стеклянные ёмкости с соединениями, разрушающими клетки (лизирующими агентами). Затем в эти ёмкости будут помещаться саше со смолой.
Кудела поясняет: «Организмы пьют не домоевую кислоту, они поглощают клетки, которые её содержат».
Помимо работы над системой закачки и лизиса, учёные планируют использовать текущую версию SPATT для отслеживания источников пресноводных токсинов водорослей — микроцистинов (также гидрофильных молекул). По мнению морских биологов, эти токсины стали причиной гибели как минимум пяти охраняемых на федеральном уровне морских выдр в заливе Монтерей.
«Мы знаем, где живут и питаются выдры, но понятия не имеем, откуда берутся токсины, — говорит Кудела. — Идея в том, чтобы разместить смолу в реках, ручьях и пресноводных стоках, которые впадают в залив Монтерей».