Долгосрочный анализ проясняет картину токсичных цветений сине-зеленых водорослей

Двенадцатилетнее исследование показало, что крупное водохранилище в Орегоне в середине периода наблюдений внезапно сменило один тип токсичных водорослей на другой без очевидной причины. Проект даёт новый взгляд на вредоносное цветение водорослей (HABs), представляющее множественные риски для здоровья людей и животных по всему миру.

Исследование опубликовано в журнале Harmful Algae.

Вредоносное цветение водорослей в озёрах и водохранилищах — это взрывной рост цианобактерий, часто называемых сине-зелёными водорослями. Эти микроскопические организмы, повсеместно распространённые в воде, используют солнечный свет для питания и в тёплой, богатой питательными веществами среде могут быстро размножаться, образуя цветения на поверхности воды.

Некоторые виды цианобактерий производят гепатотоксины и нейротоксины, а другие — токсины, вызывающие желудочно-кишечные заболевания при проглатывании и острые высыпания при контакте с кожей.

«Не каждое цветение цианобактерий токсично, но всегда разумно следовать правилу избегать контакта с водой, где есть зелёный налёт», — сказал Тео Драйер, заслуженный профессор микробиологии Университета штата Орегон. — Потенциальное воздействие цианотоксинов вызывает обеспокоенность общественного здравоохранения, а цветения особенно опасны для собак, заходящих в озёра».

Объектом исследования стало водохранилище Детройт в предгорьях Каскадных гор — популярное место отдыха и источник питьевой воды для столицы штата Сейлема и других населённых пунктов ниже по течению от плотины Детройт на реке Норт-Сантьям.

В более ранней работе Драйер определил конкретные цианотоксины и организмы, которые их производят, в связи с инцидентом с водой в Сейлеме в 2018 году. Генетический анализ показал, что виновниками были два штамма цианобактерий Dolichospermum: один производил тип цилиндроспермопсина, а другой — необычную форму микроцистина.

Микроцистин является признанным гепатотоксином и потенциальным канцерогеном для печени, а цилиндроспермопсин может поражать несколько органов. Микроцистин обычно считается более опасным, но оба представляют угрозу для здоровья.

В начале лета 2018 года низкие концентрации микроцистина и цилиндроспермопсина были обнаружены в водопроводной воде Сейлема, что привело к рекомендациям не пить воду для уязвимых групп, включая младенцев и беременных женщин.

В новом исследовании Драйер и его коллеги изучили стабильность популяции цианобактерий в водохранилище Детройт, используя данные многолетнего мониторинга города Сейлема и дополнительный генетический анализ.

«Мы обнаружили, что в 2018 году в озере произошла смена режима: от ситуации, когда основной проблемой был цилиндроспермопсин, к ситуации, когда основной проблемой стал микроцистин», — сказал он. — Наш пример показывает, что стабильность доминирующего штамма является нормой, но внезапные сдвиги в популяции могут происходить без очевидной причины.

Изменение токсического статуса было вызвано изменениями в накоплении двух ранее идентифицированных штаммов Dolichospermum. Понимание того, какие организмы производят токсины, позволяет коммунальным службам ниже по течению использовать инструменты генетического мониторинга для отслеживания этих продуцентов, что может обеспечить раннее предупреждение о токсичном цветении.

Центры по контролю и профилактике заболеваний США рекомендуют немедленно промыть кожу пресной водой при контакте с водой, которая может содержать вредные цианобактерии. Собак не следует позволять слизывать загрязнённую воду с шерсти, и необходимо сразу обратиться к ветеринару. При проглатывании такой воды следует немедленно вызвать врача или позвонить в токсикологический центр.