Відділ екологічної фізіології гідробіонтів та біотехнології
В.о. завідуючого відділом
Крот Юрій Григорович
пров.н.с., к.б.н., ст.н.с.
Колектив співробітників відділу екологічної фізіології гідробіонтів та біотехнології
інж. І кат.
Левицька Оксана Вікторівна
інж. ІІ кат.
Євдашкіна Ольга Валеріївна
технік
Цвіла Олена Григорівна
інж. І кат. лабораторії
Черченко Костянтин Олександрович
Лабораторія біологічно активних сполук
Напрями досліджень
Фундаментальні дослідження:
- Вивчення механізмів адаптації гідробіонтів до змін екологічних чинників (абіотичних, біотичних, антропогенних) на клітинному, тканинному, організмовому та популяційному рівнях.
- З'ясування екологічного потенціалу, процесів формування пластичності, мобілізації захисних функцій, метаболічних змін та здатності водних організмів до відтворення при культивуванні в штучних умовах.
- Розробка теоретичних основ і технічних принципів управління процесами росту, розвитку і відтворення гідробіонтів (водоростей, вищих водних рослин, безхребетних, риб) в керованих системах.
Прикладні дослідження:
- Розробка біотехнологій цілорічного поліциклічного культивування гідробіонтів різних трофічних рівнів, отримання біологічно активних сполук, продуктів харчового, кормового та технічного призначення.
- Розробка методичних підходів до створення мікрокосмів як ефективної ланки в оцінці стійкості та прогнозування стану систем аквакультури.
- Розробка методів та систем оцінки токсичності та генотоксичності (мутагенності) середовища існування гідробіонтів (вода, донні відклади), ксенобіотичних речовин, сільськогосподарських препаратів, стічних вод тощо.
- Розробка біотехнологій відновлення якості водного середовища, донних відкладів з використанням гідробіонтів різних трофічних рівнів.
Результати
Науковий колектив відділу має досвід проведення наукових робіт щодо вивчення процесів еколого-фізіологічної адаптації гідробіонтів до змін екологічних чинників. Відділ володіє біотехнологіями поліциклічного цілорічного культивування гідробіонтів різних трофічних рівнів та методологією розробки інженерних гідрофітних споруд та управління процесами їх функціонування, створення модельних екосистем (мікрокосмів). При розробці гідробіотехнологій використовується комплексний підхід, який враховує міжнародні екологічні стандарти ISO серії 14000.
В процесі натурних та експериментальних досліджень показано, що адаптивні реакції в організмі гідробіонтів на дію екологічних чинників виникають на фізіолого-біохімічному та цитогенетичному рівнях, і змінюють стратегію їх росту, розвитку та відтворення. Реалізація екологічного потенціалу водяних організмів досягається через направлену дію на їх метаболічні процеси.
Встановлено критичні рівні дії екологічних чинників в умовах модельних екосистем та їх вплив на гідробіонтів, що є надзвичайно важливим для комплексної прогнозної оцінки функціонування систем аквакультури.
Фундаментальні фізіолого-біохімічні та цитогенетичні дослідження, які проводилися у відділі, стали основою розробки принципово нової технологічної схеми цілорічного поліциклічного відтворення і вирощування гідробіонтів різних трофічних рівнів (мікроводорості, безхребетні, риби) в регульованих системах, яку було вперше впроваджено в Україні на базі Вінницької РМС, Ладижинської ТЕС. Накопичені у відділі науково-практичні результати також стали фундаментом для розробки систем «аквапоніки», які вважаються у світі перспективними при отриманні екологічно чистих продуктів харчування.
Розроблені технології культивування водяних організмів різних систематичних груп та сучасні методичні підходи дозволили їх використовувати для оцінки токсичності та генотоксичності води, завислих речовин, донних відкладів, твердих відходів та ін.
На базі біотехнологічного комплексу створено банк високочутливих культур водяних організмів різних трофічних рівнів (мікроводорості, вищі водяні рослини, безхребетні, риби). Це стало основою розробки комплексного методу оцінки токсичності донних відкладів та води. Методична база захищена багатьма патентами. Відділ має «СВІДОЦТВО ПРО АТЕСТАЦІЮ» в державній метрологічній системі на право проведення вимірювань показників якості водного середовища водойм і водотоків.
Для відновлення якості природних і стічних вод у відділі розробляються різноманітні гідрофітні інженерні споруди «біоплато», які здатні ефективно очищати та кондиціювати забруднені зворотні води. Дослідження роботи впроваджених у виробництво гідрофітних інженерних споруд (завод по переробці насіння соняшника «Комбінат Каргілл») показало їх ефективність у відновленні якості забруднених вод.
Ілюстрації
Обрані публікації
Монографії:
- Романенко В.Д., Крот Ю.Г., Киризій Т.Я. та ін. Природні і штучні біоплато (фундаментальні і прикладні аспекти). – Київ: Наук. думка, 2012. – 112 с.
- Гончарова М.Т., Кіпніс Л.С., Коновець І.М., Крот Ю.Г. Оцінка токсичності донних відкладів прісноводних об'єктів за допомогою біотестування. Методичні рекомендації. – Київ, 2019. – 131 с.
- Романенко О.В., Арсан О.М., Кіпніс Л.С., Ситник Ю.М. Екологічні проблеми Київських водойм та прилеглих територій. – К.: Наукова думка, 2015. – 190 с.
- Романенко В.Д., Крот Ю.Г., Сиренко Л.А., Соломатіна В.Д. Биотехнология культивирования гидробионтов. – К.: Наук. думка, 1999. – 264 с.
- Кирпенко Н.І. Аллелопатическое взаимовлияние пресноводных водоростей. – К.: Наук. думка, 2013. – 253 с.
- Сакевич О.Й., Усенко О.М. Алелопатія в гідроекосистемах. – Київ: Логос, 2008. – 344 с.
- Усенко О.М., Сакевич О.Й., Баланда О.В. Резистентність водоростей до біологічно активних речовин. – Київ: Логос, 2010. – 192 с.
Статті:
- Romanenko V.D., Krot Yu.G. Biotechnological researches in the Institute of hydrobiology of National academy of sciences of Ukraine // Hydrob. J. – 2015. – V. 51, №4. – P. 21–30.
- Burgess R.M., Konovets I.M., Kipnis L.S. et al. Distribution, magnitude and characterization of the toxicity of Ukrainian estuarine sediments // Mar Pollut Bull. – 2011. – 62(11). – P. 2442–62.
- Goncharova M.T., Kipnis L.S., Konovets I.M., Nezbrytska I.M., Yarovyi M.M. Ecological assessment of water and sediments quality of the Opechen Lakes System (Kyiv) // Hydrobiol. J. – 2020, Vol. 4(56). – P. 71–83.
- Ho K.T., Konovets I.M., Terletskaya A.V. et al. Contaminants, mutagenicity and toxicity in the surface waters of Kyiv, Ukraine // Marine Pollution Bulletin. – 2020, Vol. 155.
- Kirpenko N.I., Usenko O.M. Influence of higher aquatic plants on microalgae (a review) // Hydrobiol. J. – 2013. – Vol. 49, N 2. – P. 57–74.
- Kirpenko N.I., Krot Yu.G., Usenko O.M. Surfacewater «blooming» – fundamental and application aspects // Hydrobiological Journal. – 2019. – Vol. 55, N 2. – P. 18–30.
- Kirpenko N.I., Krot Yu.G., Usenko O.M. Toxicological aspects of the surface water "blooms" (a review) // Hydrobiological Journal. – 2020. – 56(3). – P. 3–16.
- Kirpenko N.I., Usenko O.M., Musiy T.O., Gorbunova Z.N. Content of proteins, carbohydrates, and lipids in the cultures of green algae under different conditions of illumination // Hydrobiological Journal. – 2020. – 56(5). – P. 33–40.
- Konovets I., Goncharova M., Kipnis L., Mardarevich M. Natural mineral waters as a medium for the stock Daphnia magna cultures for bioassays // Hydrobiological Journal. – 2021. – 57(2). – P. 87–95.
- Krasiuk Yu. Effect of Elevated Temperature Oscillation on Enzymatic Activity and Energy Substances' Content in Gills of Mollusk Unio tumidus // Hydrobiological Journal. – 2018. – V. 5(54). – P. 49–55.
- Krot Yu.G., Medovnyk D.V., Prychepa M.V. Peculiarities of physiological adaptation in fishes of small rivers of the urbanized territories // Hydrobiological Journal. – 2019. – V. 1(55). – P. 50–57.
- Leontieva T.A., Kirpenko N.I. Chlorophyta growth rate on different cultivation media // International Journal on Algae. – 2020. – 22(1). – P. 69–76.
- Medovnyk D.V. Ecological-physiological features of native and invasive fish species in small rivers under different degree of transformation // Hydrobiological Journal. – 2019. – V. 4(55). – P. 63–74.
- Romanenko V.D., Goncharova M.T., Konovets I.M. et al. Method of complex assessment of the bottom sediments toxicity using benthic and planktonic organisms // Hydrob. J. – 2012. – V. 48, №2. – P. 30–39.
- Romanenko V.D., Goncharova M.T., Konovets I.M., Kipnis L.S. Morphophysiological and cytogenetic modifications in Chironomus riparius (Diptera: Chironomidae) under the impact of copper ions // Hydrob. J. – 2012. – V. 48, №6. – P. 86–94.
- Romanenko V.D., Krot Yu.G., Lekontseva T.I., Podrugina A.B. Resistance of gammarids Pontogammarus robustoides and Chaetogammarus ischnus (Crustacea: Amphipoda) to elevation of temperature of the aquatic medium // Hydrobiological Journal. – 2014. – V. 50, №3. – P. 55–63.
- Romanenko V.D., Medovnik D.V. Species Composition and Ecological Characteristics of the Fish Fauna of Small Rivers of Urban Territories // Hydrobiological Journal. – 2017. – V. 6(53). – P. 3–11.
- Romanenko V.D., Goncharova M.T., Konovets I.M., Kipnis L.S. Selection of mineral substrates by Chironomus riparius larvae // Hydrob. J. – 2017. – V. 53, №3. – P. 100–106.
- Romanenko V.D., Konovets I.M., Goncharova M.T. et al. Methodic approaches to identification of the toxic compounds class in the bottom sediments of the fresh water bodies // Hydrobiological Journal. – 2018. – V. 6(54). – P. 94–103.
- Romanenko V.D., Krot Yu.G. Ecological-physiological and biotechnological investigations of hydrobiologists of the National academy of sciences of Ukraine // Hydrobiological Journal. – 2019. – Vol. 55, N 5. – P. 65–71.
- Romanenko V.D., Krot Yu.G., Lekontseva T.I., Podrugina A.B. Peculiarities of phyto- and zooplankton structural organization at an extremely high content of inorganic compounds of nitrogen in the water // Hydrobiological Journal. – 2017. – Vol. 53, Iss. 5. – P. 3–14.
- Romanenko V.D., Krot Yu.G., Lekontseva T.I., Podrugina A.B. Peculiarities of adaptation of gammaridae of the reservoirs' littoral zone to water temperature increase // Hydrobiological Journal. – 2020. – Vol. 56, Iss. 3. – P. 3–12.
- Romanenko V.D., Kipnis L.S., Goncharova M.T., Konovets I.M., Podrugina A.B. Toxicoresistance of invasive gammaridae (Crustacea: Amphipoda) of the littoral zone of the Dnieper reservoirs to the heavy metal ions // Hydrob. J. – 2014. – V. 50, №2. – P. 51–57.
- Usenko O.M., Konovets I.N. Analysis of phenolcarbonic acids content in phytomass of higher aquatic plants // Hydrobiological Journal. – 2014. – Vol. 50, N 5. – P. 47–60.