Вивчено стан системи антиоксидантного захисту у травній залозі двостулкових молюсків перлівниці Unio tumidus з чистої місцевості (К-група) та у лабораторних умовах протягом 14 діб за впливу на організм наступних чинників в екологічно реальних концентраціях: солі TiCl4 (1,25 мкмоль/л (237,5 мкг/л)), наноформи Титану диоксиду, нТіО2 (1,25 мкмоль/л (100мкг/л)), бісфенолу А, БФА (0,88 нмоль/л (200 нг/л), або суміш нТіО2 та БФА у вказаних концентраціях. Доведено, що дія нТiO2 та TiCl4 на систему антиоксидантного захисту молюска здійснюється за різними механізмами. Дія нТіО2 призводить до антиоксидантних змін, тоді як TiCl4 викликає прооксидантні зміни у травній залозі. Визначено, що молекулярної мішенню БФА є система глутатіону. Присутність БФА суттєво модифікує вплив ТіО2 на молюска. Генотоксичність доведено для дії іонів титану, БФА та спільної дії БФА та нТіО2. На підставі отриманих даних про чутливість показників окисного стресу та стабільності ДНК пропонується розробити рекомендації для оцінки токсичності водного середовища та ефективності технологій очистки стічних вод за мінімальним набором біомаркерів двостулкового молюска Unio tumidus. Ключові слова: двостулкові молюски, наночастинки, наноформа Титан диоксиду, бісфенол А, оксидативний стрес, активні форми кисню, генотоксичність