izvkgtuИзвестия КГТУKSTU News1997-3071Калининградский государственный технический университет10.46845/1997-3071-2023-68-24-34izvkgtu-23Research ArticleБИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЯ И РЫБНОЕ ХОЗЯЙСТВОBIOLOGY, ECOLOGY AND FISHERIESСовершенствование методов квалиметрии природной питьевой водыImproving the methods of qualimetry of natural drinking waterhttps://orcid.org/0000-0001-5513-5576ВерхозинаЕ. В.Verkhozina E. V.

Елена Владимировна Верхозина,  кандидат биологических наук 

 Иркутск 

 Elena V. Verkhozina, PhD in Biology 

 Irkutsk 

https://orcid.org/0000-0002-6439-5879ВерхозинаВ. А.VerkhozinaV. A.

 Валентина Александровна Верхозина,  доктор технических наук, профессор 

 Иркутск 

 Valentina A. Verkhozina, Doctor of Engineering, Professor 

 Irkutsk 

https://orcid.org/0000-0001-7274-1420БелыхО. А.Belykh O. A.

 Ольга Александровна Белых, доктор биологических наук, доцент 

 Калининград 

 Ol'ga A. Belykh, Doctor of Biology, Associate Professor 

 Kaliningrad 

olga.belykh@klgtu.ruИнститут земной коры СО РАНРоссияnstitute of the Earth's Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationИркутский национальный исследовательский технический университетРоссияIrkutsk National Research Technical UniversityRussian FederationКалининградский государственный технический университетРоссияKaliningrad State Technical UniversityRussian Federation2023180320250682434Copyright © Верхозина Е.В., Верхозина В.А., Белых О.А., 20252025Верхозина Е.В., Верхозина В.А., Белых О.А.Verkhozina  E.V., Verkhozina V.A., Belykh  O.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.klgtu.ru/jour/article/view/23

В рамках научной статьи актуализируется задача определения качества и подлинности воды, поставляемой из природных источников. Рассматривается основа разработки инновационных методов идентификации воды из естественных водоемов на примере оз. Байкал. Приведены органолептические и микробиологические показатели воды из Байкала. Сделан краткий обзор методов определения качества природной воды, из которого следует, что химический состав по ГОСТ не является уникальным свойством воды из природных источников. Рассмотрена редчайшая особенность бактерий образовывать ферменты эндонуклеазы рестрикции (ЭР) – рестриктазы как реакцию на попадание в среду обитания посторонней микрофлоры. Данный метод, широко применяемый в научных исследованиях, практически не реализуется как контроль качества и подлинности воды при ее розливе на продажу. Нами установлено, что в пробах воды, отобранных в районах антропогенного влияния, были выделены штаммы бактерий, обладающих ферментами ЭР, в то время как в чистых фоновых районах (пелагиаль озера, глубоководные осадки) бактерии с ферментами ЭР не обнаруживаются. Таково свойство бактерий – образовывать ферменты ЭР как защиту от аллохтонной (посторонней) микрофлоры. В данной статье обосновывается факт выявления в бактериальных штаммах ферментов ЭР – это свидетельство того, что вода отобрана либо в районах, куда поступает посторонняя микрофлора, либо вода не из природного источника – оз. Байкал. Предложенный метод дает возможность определения качества и подлинности байкальской питьевой воды, а также исключения подделок природной воды на рынке.

Within the framework of the scientific article, the task of determining the quality and availability of water supplied from natural sources has been foregrounded. The basis for the development of innovative methods for the identification of water from natural waters on the example of Lake Baikal has been considered. Organoleptic and microbiological indicators of water from Lake Baikal are given. A brief overview of methods for determining the quality of natural water is made, from which it follows that determination of the chemical composition according to GOST is not a unique property of water from natural sources. The unique property of bacteria to form restriction endonuclease (ER) enzymes (restrictases) is considered as a reaction to the ingress of extraneous microflora into the environment. This method, widely used in scientific research, is practically not implemented as a control of the quality and availability of water when it is bottled for sale. We found that bacterial strains with ER enzymes were isolated in the samples of water taken in areas of anthropogenic influence. In water samples taken in clean background areas (pelagic lakes, deep-sea sediments), bacteria with the enzyme ER have not been detected. This property of bacteria is to form ER enzymes as protection against allochthonous (extraneous) microflora. This article substantiates the fact that detection of ER enzymes in bacterial strains is evidence that the water has been taken either in areas where the foreign microflora enters, or the water is not from a natural source – Lake Baikal. This method makes it possible to determine the quality and authenticity of Baikal drinking water and to exclude counterfeits of natural water on the market.

методы определения качествапитьевая водаферменты эндонуклеазы рестрикции (рестриктазы)озеро Байкалрынок бутилированной водыантропогенное влияниеquality determination methodsdrinking waterrestriction endonuclease enzymes (restrictases)Lake Baikalbottled water marketanthropogenic impactReferencesКиреенко А. П., Русецкая Г. Д., Горбунова О. И. Ущерб здоровью населения от загрязнения окружающей среды: оценка и механизмы компенсации // Регион: Экономика и Социология. 2013. № 2(78). С. 294–308.Kireenko A. P., Ruseckaya G. D., Gorbunova O. I. Ushcherb zdorov'yu naseleniya ot zagryazneniya okruzhayushchey sredy: otsenka i mekhanizmy kompensatsii [Damage to public health from environmental pollution: assessment and compensation mechanisms]. Region: Ekonomika i Sotsiologiya. 2013, no. 2(78), pp. 294–308.Здоровье среды и здоровье населения: модели, прогноз, ущербы / Н. В. Лазарева [и др.] // Вестник медицинского института "РЕАВИЗ": реабилитация, врач и здоровье. 2020. № 2(44). С. 112–122.Lazareva N. V. [et al.]. Zdorov'e sredy i zdorov'e naseleniya: modeli, prognoz, ushcherby [Environmental health and public health: models, forecast, damages]. Vestnik meditsinskogo instituta “REAVIZ”: reabilitatsiya, vrach i zdorov'e. 2020, no. 2(44), pp. 112–122.Урманова Л. Д., Бекмуратова С. Б. Проблемы качества питьевой воды // Forcipe. 2021. Т. 4. № 1. С. 237–238.Urmanova L. D., Bekmuratova S. B. Problemy kachestva pit'evoy vody [Drinking water quality issues]. Forcipe. 2021, vol. 4, no. 1, pp. 237–238.Верхозина Е. В., Верхозина В. А, Белых О. А. Устойчивость бактерий озера Байкал к антибиотикам как показатель антропогенной нагрузки на экосистему // Известия Байкальского государственного университета. 2021. Т. 31. № 2. С. 241–247.Verkhozina E. V., Verkhozina V. A., Belykh O. A. Ustoychivost' bakte-riy ozera Baykal k antibiotikam kak pokazatel' antropogennoy nagruzki na ekosistemu [Resistance of bacteria from Lake Baikal to antibiotics as an indicator of anthropogenic load on the ecosystem]. Izvestiya Baykal'skogo gosudarstvennogo universiteta. 2021, vol. 31, no. 2, pp. 241–247.Белавин Н. А., Дедков В. С., Дегтярев С. Ч. Метод определения эндонуклеаз рестрикции в колониях // Прикладная биохимия и микробиология. 1988. Т. 24. В. 1. С. 129–132.Belavin N. A., Dedkov V. S., Degtyarev S. Ch. Metod opredeleniya endonukleaz restriktsii v koloniyakh [Method of determination of restriction endonucleases in colonies]. Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya. 1988, no. 24, vol. 1, pp. 129–132.Методы контроля. Биологические и микробиологические факторы. Методы санитарно-микробиологического анализа питьевой воды. Методические указания МУК 4.2.671-92. Минздрав России. Москва, 1997. 35 с.Metody kontrolya. Biologicheskie i mikrobiologicheskie faktory. Metody sanitarno-mikrobiologicheskogo analiza pit'evoy vody [Methods of control. Biological and microbiological factors. Methods of sanitary and microbiological analysis of drinking water]. Metodicheskie ukazaniya MUK 4.2.671-92. Moscow, Minzdrav Rossii Publ., 1997, 35 p.Методические указания 2.1.4.559-96. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Указание государственного комитета санитарноэпидемиологического надзора РФ. Москва,1998. 20 с.Metodicheskie ukazaniya 2.1.4.559-96. Pit'evaya voda. Gigienicheskie trebovaniya k kachestvu vody tsentralizovannykh sistem pit'evogo vodosnabzheniya. Kontrol' kachestva [Hygienic requirements for the water quality of centralized drinking water supply systems. Quality control]. Ukazanie gosudarstvennogo komiteta sanitarnoepidemiologicheskogo nadzora RF. Moscow, 1998, 20 p.Выявление штаммов-продуцентов эндонуклеаз рестрикции среди водных микроорганизмов озера Байкал / В. С. Дедков [и др.] // Известия Сибирского отделения АН СССР. Серия биологическая. 1990. № 1. C. 35–37.Dedkov V. S. [et al.]. Vyyavlenie shtammov – produtsentov endonukleaz restriktsii sredi vodnykh mikroorganizmov ozera Baykal [Identification of endonuclease restriction producing strains among aquatic microorganisms of Lake Baikal]. Izvestiya Sibirskogo otdeleniya AN SSSR, seriya biologicheskaya. 1990, vol. 1, pp. 35–37.Гончар Д. А., Дедков В. С., Верхозина В. А. Эндонуклеаза рестрикции Sse91 из штамма Sporosarcina sp. 9D узнает последовательность 5’-AATT-3’ // Молекулярная генетика. 1998. № 1. С. 32–34.Gonchar D. A., Dedkov V. S., Verkhozina V. A. Endonukleaza restriktsii Sse91 iz shtamma Sporosarcina sp. 9D uznaet posledovatel'nost' 5’-AATT-3’ [Restriction endonuclease Sse91 from the strain Sporosarcina sp. 9D recognizes the sequence 5’-AATT-3’]. Molekulyarnaya genetika. 1998, vol. 1, pp. 32–34.Условно-патогенные микроорганизмы в водных экосистемах Восточной Сибири и их роль в оценке качества вод / Е. Д. Савилов [и др.] // Бюллетень СО РАМН. 2008. № 1 (129). С. 47–51.Savilov E. D. [et al.]. Uslovno-patogennye mikroorganizmy v vodnykh ekosistemakh Vostochnoy Sibiri i ikh rol' v otsenke kachestva vod [Conditionally pathogenic microorganisms in aquatic ecosystems of Eastern Siberia and their role in water quality assessment]. Byulleten' SO RAMN. 2008, vol. 1(129), pp. 47–51.Зименс Е. А. Антибиотикоустойчивость гетеротрофных бактерий, изолированных из различных биотопов литоральной зоны озера Байкал // Известия Байкальского государственного университета. 2019. Т. 29. № 4. С. 513–522.Zimens E. A. Antibiotikoustoychivost' geterotrofnykh bakteriy, izolirovannykh iz razlichnykh biotopov litoral'noy zony ozera Baykal [Antibiotic resistance of heterotrophic bacteria isolated from various biotopes of the littoral zone of Lake Baikal]. Izvestiya Baykal'skogo gosudarstvennogo universiteta. 2019, vol. 29, no. 4, pp. 513–522.Мониторинговые исследования микробного сообщества литоральной зоны в районе южного Байкала / В. А. Верхозина [и др.] // Вода: химия и экология. 2014. № 3. С. 66–70.Verkhozina V. A. [et al.]. Monitoringovye issledovaniya mikrobnogo soobshchestva litoral'noy zony v rayone yuzhnogo Baykala [Monitoring studies of the microbial community of the littoral zone in the area of southern Baikal]. Voda: khimiya i ekologiya. 2014, vol. 3, pp. 66–70.Современное состояние водотоков в устьевых областях восточного побережья озера Байкал / И. Б. Воробьева [и др.] // Успехи современного естествознания. 2018. № 1. С. 86–92.Vorob'eva I. B. [et al.]. Sovremennoe sostoyanie vodotokov v ust'evykh oblastyakh vostochnogo poberezh'ya ozera Baykal [The current state of watercourses in the estuaries of the eastern coast of Lake Baikal]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2018, no. 1, pp. 86–92.Поиск штаммов-продуцентов новых эндонуклеаз рестрикции / Н. Н. Соколов [и др.] // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 1988. Т. 65. № 9. С. 86–89.Sokolov N. N. [et al.] Poisk shtammov-produtsentov novykh endonukleaz restriktsii [Search for producing strains of new restriction endonucleases]. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 1988, vol. 65, no. 9, pp. 86–89.Анализ микробиального сообщества в литоральной зоне южной части экосистемы озера Байкал / Е. В. Верхозина [и др.] // Вода и экология: проблемы и решения. 2017. № 3. С. 99–113.Verkhozina E. V. [et al.] Analiz mikrobial'nogo soobshchestva v litoral'noy zone yuzhnoy chasti ekosistemy ozera Baykal [Analysis of the microbial community in the littoral zone of the southern part of the Lake Baikal ecosystem]. Voda i ekologiya: problemy i resheniya. 2017, no. 3, pp. 99–113.Рогов В. Ю. О направлениях инновационных разработок по идентификации и крупнотоннажному розливу природной байкальской воды // Вестник ИГТУ, 2013. № 13. С. 44–50.Rogov V. Yu. O napravleniyakh innovatsionnykh razrabotok po identifikatsii i krupnotonnazhnomu rozlivu prirodnoy baykal'skoy vody [About the directions of innovative developments on identification and large-capacity bottling of natural Baikal water]. Vestnik IGTU, 2013, no. 13, pp. 44–50.Новые тренды мировой торговли и их влияние на развитие международных морских перевозок / О. Н. Бабурина [и др.] // Международная торговля и торговая политика. 2022. Т. 8. № 2 (30). С. 5–19.Baburina O. N. [et al.] Novye trendy mirovoy torgovli i ikh vliyanie na razvitie mezhdunarodnykh morskikh perevozok [New trends in the world trade and their impact on the development of international maritime transport]. Mezhdunarodnaya torgovlya i torgovaya politika. 2022, vol. 8, no. 2(30), pp. 5–19.Компания "Байкалси" в Прибайкалье // Сайт BAIKALSEA Company. URL: https://baikalsea.com/news/BAIKALSEA-Company-i-FGBU-zapovednoepribaikal'e-ob'edinyaut-usiliya-po-sohraneniyu-baikala (дата обращения: 12.09.2022).Kompaniya “Baykalsi” v Pribaykal'e [Baikal Company in the Baikal region]. Available at: https://baikalsea.com/news/BAIKALSEA-Company-i-FGBUzapovednoe-pribaikal'e-ob'edinyaut-usiliya-po-sohraneniyu-baikala (Accessed 12 September 2022).Галазий Г. И. Да будет вечен на Земле! // Восточно-Сибирская правда. 1989. № 196. 30 июня.Galaziy G. I. Da budet vechen na Zemle! [May he be eternal on Earth!]. Vostochno-Sibirskaya pravda. 1989, no. 196, 30 June.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.