Вплив малих доз озону на репараційні процеси в біологічних об"єктах після дії холоду в реальних і модельних експериментах. Аналіз дії високих доз озону у газовій фазі і водних розчинах на мікроорганізми. Динаміка інактивації деяких мікроорганізмів озоном.
В деяких випадках біологічні обєкти можуть витримувати глибоке охолодження, і хоча після дії холоду відбуваються метаболічні зрушення, вони можуть зникати з часом у нормальних фізіологічних умовах. В останні роки зявилось багато публікацій відносно стимулюючої дії малих доз озону на функціонування різних біологічних систем, що свідчить на користь можливості використання вказаної властивості озону для інтенсифікації репараційних процесів у біологічних системах після дії холоду. Робота виконана у відділі кріобіофізики Інституту проблем кріобіології і кріомедицини НАН України у відповідності з планами науково-дослідних робіт за темами "Дослідження можливих механізмів профілактичної і терапевтичної дії озону і перекису водню, які генеруються у газовому розряді при використанні в акушерстві, гінекології, а також як стимуляторів метаболічних процесів в біологічних обєктах після кріоконсервування" (номер державної реєстрації 0102U002025) і "Підвищення ефективності технологій кріоконсервування біологічних систем шляхом інтенсифікації репараційних процесів після дії холоду і зниження ризику мікробної контамінації на різних етапах кріоконсервування" (номер державної реєстрації 0105U03918). Мета роботи - встановити особливості впливу малих доз озону на репараційні процеси в деяких біологічних обєктах після дії холоду в реальних і модельних експериментах, ступінь вираженості цього впливу, а також особливості дії високих доз озону у газовій фазі і у водних розчинах на мікроорганізми. На підставі отриманих результатів встановлено, що озон у визначених дозах може сприяти інтенсифікації репараційних процесів після дії холоду на біологічні обєкти і тому може бути використаний у технології кріоконсервування біологічних обєктів.Озон для досліджень отримували методом електросинтезу з кисню або з повітря за допомогою установки, розробленої в ІПКІК НАН України разом з Інститутом плазмової електроніки і нових методів прискорення національного наукового центру "Харківський фізико-технічний інститут". Озон вводили у розчини БСА і ХЕ шляхом барботування розчинів озоно-кисневою сумішшю з концентрацією озону від 6 до 8 мг/л. Для досліджень використовували культури бактерій Escherichia coli, штам B (із Російської колекції промислових мікроорганізмів ДНДІ генетики, Москва) і Staphylococcus aureus, штам 209 (із колекції Харківського інституту імунології, вакцин і сироваток АМН України), Bacillus subtilis АТСС 6633 і дріжджоподібні гриби Candida albicans АТСС 835-653 (2 останніх штами отримані із колекції АОЗТ "Здоровя", Харків). Культури бактерій Escherichia coli і Staphylococcus aureus вирощували на мясопептонному агарі (МПА) при температурі 370C протягом 20 - 22 годин, дріжджоподібні гриби Candida albicans - на скошеному агарі протягом 40 годин при температурі 300C [Лабинская В.С., 1978]. Представлені кінетичні криві загибелі бактерій Escherichia coli в різних середовищах при обробці їх барботуванням озоно-кисневою сумішшю з концентрацією озону 6,8 мг/л, а також у середовищах, які заздалегідь були насичені озоном шляхом барботування озоно-кисневою сумішшю при температурі 200С.Показано, що озон при певних малих дозах виявляє здатність до активації проліферативних процесів у мікроорганізмах у нормальних фізіологічних умовах, а також до інтенсифікації репараційних процесів після заморожування-відтавання. Підвищення дози озону призводить до пригнічення росту мікроорганізмів впритул до повної інактивації. Уперше експериментально показано, що озон у малих дозах спричиняє стимулюючу дію на проліферативну активність мікроорганізмів Escherichia coli в нормальних фізіологічних умовах та виявлено кількісні значення цих доз. Виявлено, що під дією малих доз озону в клітинах Candida albicans активізуються репараційні процеси ушкоджень, які виникли в процесі заморожування-відтавання. В той же час при збільшенні доз озону в середовищі кріоконсервування при заморожуванні відбувається додаткова загибель клітин дріжджоподібних грибів.
План
Основний зміст роботи
Вывод
У дисертаційній роботі представлене теоретичне і експериментальне узагальнення наукової проблеми, що відноситься до вдосконалення технологічного циклу кріоконсервування біологічних обєктів шляхом інтенсифікації репараційних процесів після дії холоду та зниження ризику контамінації мікроорганізмами біологічних обєктів з використанням озону.
1. Показано, що озон при певних малих дозах виявляє здатність до активації проліферативних процесів у мікроорганізмах у нормальних фізіологічних умовах, а також до інтенсифікації репараційних процесів після заморожування-відтавання. Підвищення дози озону призводить до пригнічення росту мікроорганізмів впритул до повної інактивації.
2. Уперше експериментально показано, що озон у малих дозах спричиняє стимулюючу дію на проліферативну активність мікроорганізмів Escherichia coli в нормальних фізіологічних умовах та виявлено кількісні значення цих доз.
3. Виявлено, що під дією малих доз озону в клітинах Candida albicans активізуються репараційні процеси ушкоджень, які виникли в процесі заморожування-відтавання. Експериментально встановлені дози озону, при яких активізується репарація кріоушкоджень. В той же час при збільшенні доз озону в середовищі кріоконсервування при заморожуванні відбувається додаткова загибель клітин дріжджоподібних грибів.
4. Виявлено, що у присутності малих доз озону збільшується стійкість еритроцитів до гемолізу в гіпертонічних умовах, які виникають у процесі кріоконсервування. Показано також, що при введені озону в експериментально встановлених дозах у суспензію кріоконсервованих клітин після їх відтавання гемоліз деконсервованих еритроцитів уповільнюється.
5. На прикладі бичого сироваткового альбуміну показано, що під дією озону у високих дозах проходить глибока деструкція молекули БСА.
6. Експериментально доведено, що ферментативна активність ацетилхолінестерази зростає в присутності озону в малих дозах і знижується майже до повної інактивації ферменту при перевищенні певного значення дози.
7. На підставі дослідження кінетики інактивації озоном мікроорганізмів (бактерій у вегетативній і в споровій формах та дріжджоподібних грибів) установлено час, який необхідний для їх повної інактивації за допомогою газоподібної озоно-повітряної і озоно-кисневої суміші на сухих поверхнях і в рідинних середовищах.
8. Експериментально встановлені умови обробки озоно-повітряною сумішшю кріобіологічного обладнання (час обробки та концентрація озону), за яких озоно-повітряна суміш у газовому стані може використовуватись як ефективний стерилізуючий агент.
Перелік робіт, опублікованих за темою дисертації
1. Бєлих І., Ковальчук І., Сахаров Г., Каднікова Н. Екологічні та біохімічні аспекти знезаражування води озоном // Вісник Львівського Університету, серія хімічна. - вип.42, ч.2. - 2002. - С.259-261.
2. Белых И.А., Дюбко Т.С., Зинченко В.Д. Изучение влияния озона на сывороточный альбумин и холинэстеразу методами оптической спектроскопии // Вісник ХНУ "Біофізичний вісник", 2 (13), Харків, 2003. - С.104 - 110.
3. Белых И.А., Зинченко В.Д., Высеканцев И.П. Стимулирующее действие малых доз озона нарост микроорганизмов // Проблемы криобиологии. - № 4. - 2004. - С.41 - 45.
4. Белых И.А. Влияние озонированных сред инкубирования и культивирования на кинетику роста и отмирания периодической культуры Escherichia coli // Актуальные проблемы медицины и биологии. - № 1. - 2004. - С.397 - 402.
5. Зинченко В.Д., Белых И.А., Мусина И.А. Озоновые методы в криобиологии // Проблемы криобиологии. - Т.15, № 3. - 2005. - С.286 - 289.
6. Пат. № 67671, Україна МПК7 F24F3/16. Заявл.05.11.2003; Опубл.15.06.2004; Бюл. № 6/Пристрій для санітарно-гігієнічної обробки повітря. Зінченко В.Д., Гузій Ю.І., Голота В.І., Сухомлин Є.О., Ковальчук І.М., Бєлих І.А. - 3с.
8. Бєлих І.А., Зінченко В.Д., Зінченко О.В., Сахаров Г.В. Взаємодія сироваткового альбуміну людини з озоном // Український біохімічний журнал, т.74, спец. випуск. Матеріали VIII Українського біохімічного зїзду, Чернівці, Україна, 2002. - С.21.
9. Belyh I.A., Zinchenko V.D. and Dyubko T. S. Ozone influence on cholinesterase study by optical spectroscopy methods // Book of Abstracts International Scientific and Practical conference "Spectroscopy in special Applications", Kyiv, Ukraina, 2003. - Р.54.
10. Белых И.А., Высеканцев И.П., Зинченко В.Д., Казанжан С.В. Влияние озонированной питательной среды на кинетику роста и отмирания культуры Escherichia coli // Збірник наукових робіт ІІІ Української науково-практичної конференції з міжнародною участю "Місцеве та парентеральне використання озонотерапії в медицині", Харків, Україна, 2003. - С.42.
11. Зинченко А.В., Зинченко В.Д., Высеканцев И.П., Белых И.А. Действие малых доз озона на биологические системы // Сучасні проблеми науки та освіти, матеріали конференції, 2004, Алушта, Україна. - С.78.
12. Белых И.А. Влияние озона на каталитическую активность холинэстеразы // Матеріали ІІІ Міжнародної науково-практичної конференції "Динаміка наукових досліджень, 2004", т.32, Біологічні науки. - Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2004. - С.69 - 71.
13. Белых И.А., Дюбко Т.С., Зинченко В.Д. Исследование действия различных доз озона на бычий сывороточный альбумин и холинэстеразу оптическими методами // І Українська наукова конференція "Проблеми біологічної і медичної фізики", тези доповідей, ХНУ ХДМУ, Харків, Україна. - 2004. - С.68.
14. Зинченко В.Д., Грищенко В.И., Высеканцев И.П., Белых И.А. О применении озона в технологическом цикле криоконсервирования биологических объектов // Материалы первой всероссийской конференции "Озон и другие, экологически чистые окислители. Наука и технологии", посвященная 250-летию МГУ им. М.В. Ломоносова, Изд-во: Книжный дом Университета, Москва, Россия, 2005. - С.217.
15. Зинченко В.Д., Мусина И.П., Высеканцев И.П., Зинченко А.В., Белых И.А. О влиянии озона на репарационные процессы в биологических объектах последействия холода // Сборник научных работ IV Украинской научно-практической конференции с международным участием, Евпатория, Украина, 2005. - С.33 - 34.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
