Bioindykacją nazwiemy określenie stanu środowiska i toksyczności jego elementów na podstawie reakcji żywego układu oraz na podstawie pomiaru jakościowego i ilościowego tych reakcji.

Bioindykatorem natomiast nazwiemy układ żywy na różnym poziomie organizacji (od komórki, tkanki, osobnika, przez populację aż po biocenozę).

Cele bioindykacji:

1). Badanie toksyczności substancji biologicznie czynnych w tym też leków, kosmetyków i materiałów medycznych.

2). Badanie wpływu na środowisko niezidentyfikowanych mieszanin związków chemicznych i określenie ich sumarycznej toksyczności.

3). Wykrywanie interakcji (synergizm, inhibicja, addytyzm) pomiędzy mieszaniną chemicznych zanieczyszczeń.

4). Badanie skutków długotrwałego działania skażenia i kumulowanie się tych związków w środowisku.

5). Określenie marginesu bezpieczeństwa dla danego skażenia.

6). Ilosciowa ocena wpływu środowiska na aktywność toksykantów

Powszechnie stosowanymi obiektami testowymi są:

—mikroorganizmy: Salmonella typhimurium w teście Amesa (pomiar mutagenności przez zliczanie ilości rewertantów histydynowych) ; Escherichia coli w teście SOS-Chromotest (pomiar genotoksyczności mierzony wielkością sygnału reperacji SOS poprzez oznaczenie aktywności β-galaktozydazy) ; Vibrio fischeri w teście MICROTOX.

—zwierzęta pierwotniak- Spirostomum ambiguum, skąposzczet-Lubriculus variegatus, skorupiak-Daphia magna, ośliczka pospolita-Asellus aquaticus, chrząszcz-Tomebrio molitor, ślimak zatoczek-Planorbarius corneus, ryba-Lebistes reticulatus, szczury, myszy, chomiki iświnki morskie (różne rasy). Pomiar LC₅₀ lub EC₅₀ wyznaczamy metodami groficznymi 9kreślenie krzywej na zasadzie interpolacji punktów na skali logarytmicznej) przy pomocy probitów.

—rośliny: zielenice, np. Chlorella vulgaris, Scenedesmus sp., trawa wodna-Valisseria spiralis, moczarka kanadyjska-Elodea canadensis.

Właściwości organizmów testowych:

-wysoka czułość (wykrywa substancje toksyczne w ilościach 0,1-0,001ppm)

-jak najwyższa homogeniczność genetyczna (linie wsobne, klony itp.)

-występowanie w tym samym czasie wyraźnych efektów testowych

-łatwość w hodowaniu w laboratorium

-taniość hodowli i możliwość uzyskania dużej ilości osobników oraz wielu pokoleń bioindykatorów w relatywnie krótkim czasie.

Efekty testowe:

-Efekt letalny (LC₅₀)

-Efekty przyżyciowe (EC₅₀)

1.) akineza obiektu (unieruchomienie) np. Daphia magna

2.) hiperkineza (pobudzenie)np. Daphia magna

3.) zmiana układu ciała np. Spirostomum ambiguum

4.) zmiany w tempie biosyntezy białka, chlorofilu, fotosyntezy lub oddychania itd.

5.) zmiany enzymatyczne, np. SOS Chromotest lub AHH w rybach pływających w wodach skażonych ropą naftową.

6.) hamowanie przyrostu biomasy np. Chlorella vulgaris

Ze względu na sposób prowadzenia bioindykacji wyróżnia się jej dwa rodzaje:

1.) Bioindykacja terenowa:

a) wystąpowanie lub brak danego gatunku na badanym terenie oraz zmiany morfologii organów roślin lub narządów zwierząt pobranych z tego terenu

b) próby kumulatywne polegające na oznaczeniu stężenia substancji toksycznej lub jej metabolitów w organizmach pobranych z badanego terenu

c) zmiany biochemiczne w organizmach biotestowych, odłowionych lub eksponowanych w badanym terenie

2.) Bioindykacja laboratoryjna:

Ze wzglądu na poziom organizacji używanego biowskaźnika można ją podzielić na:

A) populacyjną

B) ekosystemową

Ad.A) Bioindykacja populacyjna

Ten typ bioindykacji stosuje jeden gatunek testowy w celu pomiaru toksyczności.

Ad.B) Bioindykacja ekosystemowa

W odróżnieniu od biotestów populacyjnych, w tym przypadku odczynnikiem reagującym jest cały „ekosystem doświadczalny”. Wyróżnić można ekosystemy wodne lub lądowe oraz statyczne i dynamiczne.

---