Для оцінки кластогенної компоненти забруднення ґрунтів різнофункціональних зон Бурштинської урбоекосистеми проводили також мікроядерний аналіз клітин апікальної меристеми первинних корінців A. cepa L. Мікроядра – це ацентричні фрагменти хромосом, що виникають унаслідок їх структурних порушень, або цілі хромосоми, що затрималися на стадії анафази (рис. 4.3 А-Б). Мікроядерний аналіз достатньою мірою відображає кластогенний вплив комплексу досліджуваних чинників.

Рис. 4.3 А-Б. Мікроядра у меристематичних клітинах A. cepa L. при експонуванні на ґрунтах індустріального передмістя Івано-Франківська

Модельні дослідження показали достовірне зростання мікроядерного індексу (МЯІ) у меристематичних тканинах первинних корінців A. cepa L., що формувалися на ґрунтах усіх усіх районів Івано-Франківська порівняно з фоновим значенням (табл. 4.4).

Рівень спонтанної частоти клітин із мікроядрами, що зустрічаються в меристематичних клітинах A. cepa L. – 1,93±0,07%. Для фонової території зазначений показник хоч і дещо вищий за числовим значенням, проте без статистичної достовірності, і складає 2,13±0,07%.

Таблиця 4.4

Мікроядерний індекс клітин апікальної меристеми первинних корінців Allium cepa L., експонованих на ґрунтах різних районів Івано-Франківська

та умовні показники ушкодження (УПУ) біотестора

№

п/п | Досліджуваний район | МЯІ,

% | УПУМЯІ | Рівень пошкодження індикатора

1 | Фонова територія | 2,13±0,07 | 0,01 | низький

2 | Південний | 6,78±0,09в | 0,15 | низький

3 | Південно-східний | 8,31±0,15в | 0,20 | нижчий середнього

4 | Північний | 11,38±0,09в | 0,30 | нижчий середнього

5 | Північно-східний | 33,59±0,75в | 1 | максимальний

6 | Індустріальне передмістя | 27,98±0,68в | 0,82 | максимальний

7 | Центральний | 21,82±0,5 в | 0,63 | високий

Контроль

(дистильована вода) | 1,93±0,07 | 0 | мінімальний

* - вірогідні зміни досліджуваних показників порівняно з контролем і фоновим значенням.

Максимальна індукція цитогенетичних порушень, що викликають утворення позануклеарних структур у клітинах апікальної меристеми A. cepa L., характерна для ґрунтів північно-східного району міста. МЯІ меристематичних тканин тест-об’єкта склав у цьому випадку 33,59±0,75%, що за УПУ відповідає максимальному рівню пошкодження індикатора.

Комплекс ґрунтових чинників індустріального передмістя Івано-Франківська спричинює зростання МЯІ в клітинах тест-об’єкта до значення 27,98±0,68%. Умовний показник ушкодження складає 0,82, що за унфікованою оціночною шкалою характеризується як «максимальний».

Цито- та генотоксичний ефект ґрунтових умов центрального району зумовлює високий рівень ушкодження індикатора. Перевищення МЯІ тут складає 10,22 раза.

У тканинах апікальних меристем цибулі городньої при експонуванні на ґрунтах південно-східного та північного районів виявлено відповідно 8,31% та 11,38% клітин із мікроядрами. Указані значення МЯІ характеризують пошкодження індикатора як «нижче середнього».

Одержані результати узгоджуються з літературними даними та спостереженнями інших авторів на інших тест-об’єктах. Таким чином, мікроядерний тест із використанням A. cepa L. як модельної системи є зручним високочутливим методом скринінгу мутагенів у довкіллі урбанізованих територій. Найбільш вираженим цито- та генотоксичним ефектом, володіють ґрунти із північно-східного та центрального районів і індустріального передмістя (с. Ямниця).

За значеннями часткових умовних показників ушкодження тест-об’єкта (УПУМІ, УПУХА, УПУМЯІ), обчислено інтегральні (ІУПУ), які дозволяють охарактеризувати рівень токсико-мутагенної напруги середовища в межах урбоекосистеми Івано-Франківська (табл. 4.5).

Таблиця 4.5

Рівень токсико-мутагенної напруги середовища в межах урбоекосистеми Івано-Франківська

№

п/п | Досліджуваний район | Значення

ІУПУ | Категорія екологічної безпеки території

1 | Фонова територія | 0,05 | Безпечна

2 | Південний | 0,23 | Безпечна

3 | Південно-східний | 0,34 | Помірно небезпечна

4 | Північний | 0,31 | Помірно небезпечна

5 | Північно-східний | 0,80 | Надзвичайно небезпечна

6 | Індустріальне передмістя | 0,92 | Надзвичайно небезпечна

7 | Центральний | 0,84 | Надзвичайно небезпечна

Контроль

(дистильована вода) | 0,00—

За результатами проведеного дослідження виявлена неоднорідність еколого-генетичної ситуації в межах урбоекосистеми Івано-Франківська. У південному районі міста має місце безпечнй токсико-мутагенний фон. У південно-східному та північному районах мутагенний фон класифікується як «помірно небезпечний». Цитогенетичні зміни в північно-східному і центрально-міському районах, а також в індустріальному передмісті відповідають «надзвичайно небезпечному» рівню мутагенного фону середовища.

ВИСНОВКИ

1. Грунти локальних екотопів досліджених районів урбоекосистеми Івано-Франківська характеризуються підвищеною фітотоксичністю, на що вказують значення відповідного коефіцієнта (Кфтг). Зростання Кфтг відбувається у діапазоні 0,63-1,16 у послідовному ряді районів міста: послідовному досліджених районів урбоекосистеми: південно-східний північний північно-східний індустріальне передмістя (с. Ямниця).

2. Грунтові умови урбоекосистеми спричинюють цитотоксичний ефект, який проявляється у модельному експерименті із Allium cepa зменшенням проліферативної активності та порушенням тривалості фаз мітотичного поділу.

3. Вплив недиференційованих грунтових факторів урбоекосистеми Івано-Франківська має виражений кластогенний ефект, на що вказує зростання середньогрупової частоти аберантних ана-телофаз (у 1,6 – 4,0 раза порівняно із фоном) та клітин із мікроядрами (у 3,2-15,6 рази). Мінімальне ушкодження біотестора відмічено при експонуванні на грунтах південного району міста, а максимальне – ценральному районі та індустріальному передмісті.

4. У межах урбоекосистеми Івано-Франківська має місце неоднорідність еколого-генетичної ситуації: південному районі міста має місце безпечнй токсико-мутагенний фон. У південно-східному та північному районах мутагенний фон класифікується як «помірно небезпечний». Цитогенетичні зміни в північно-східному і центрально-міському районах, а також в індустріальному передмісті відповідають «надзвичайно небезпечному» рівню мутагенного фону середовища.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Алов И. А. Цитофизиология и патология митоза / И. А. Алов. – М. : Медицина, 1972. – 264 с.

2. Бариляк І. Р. Цитогенетичний моніторинг. Проблеми і перспективи / І. Р. Бариляк // Матеріали ІІ з’їзду медичних генетиків України, 18 – 20 жовтня 1995 р. – Львів, 1995. – С. 13 – 14.

3. Бессонова В. П. Использование цитогенетических критериев для оценки мутагенности промышленных полютантов / В. П. Бессонова, В. В. Грицай, Т. И. Юсипива // Цитология и генетика. –