Взаимосвязь между динамикой изменения структуры воды, размороженной при разной температуре, и ее влиянием на организмы
В талой воде подъемная сила дрожжей зависела не только от времени прошедшего с момента оттаивания, но и от температуры размораживания льда. ЯМР-анализ воды показал, что в зависимости от температуры размораживания меняется ее структура. При увеличении структурированности талой воды возрастала и подъемная сила дрожжей (коэффициент корреляции 0,73) (см. рис. 5).
Рис. 5. Показатели степени структурированности воды и подъемной силы дрожжей в зависимости от температурного режима оттаивания
Динамика БЭВ, определенная по изменению подъемной силы дрожжей при действии на талую воду температурного фактора, коррелирует с изменениями показателей степени ее структурированности значительно лучше других использованных в работе методов биотестирования. Метод оценки подъемной силы дрожжей, достаточно чувствителен, экспрессен, прост в исполнении, даёт возможность проведения анализов вне микробиологической лаборатории без специального оборудования. Важны также дешевизна метода и легкая доступность тест-объекта, в качестве которого могут быть использованы любые коммерческие препараты дрожжей.
Благодарности: неоценимую помощь в выполнении работы оказали к.б.н. Вятчина О.Ф., к.б.н. Саксонов М.Н., к.б.н. Балаян А.Э., к.х.н. Тимаков А. А., проф. д.х.н. Кушнарев Д. Ф., проф. д.х.н. Калабин Г. В., проф. д. ф.-м. н Рахматуллин Р.А., проф. д. б. н. Никитин А. Я., проф. д.б.н. Борзенков Ю. А, к.б.н. Приставка А.А. Автор глубоко признательна всем коллегам, способствовавшим выполнению этой работы.
ВЫВОДЫ
Обнаружена способность некоторых беспозвоночных животных (дождевых червей, дрозофил, мраморных тараканов) отличать воду с разным изотопным составом и проявлять преференцию к воде с более низким содержанием дейтерия.
Увеличение концентрации дейтерия в воде снижало частоту сердцебиения дафний и вызывало последующую гибель рачков.
При повышении концентрации дейтерия в воде происходило снижение интенсивности накопления воды живыми семенами и дождевыми червями. Убитые семена гороха связывали легкую воду хуже, чем живые.
Предварительная обработка воды электромагнитным полем 5,7 нТл 1 Гц стимулировала тест-реакции (подъемная сила дрожжей, всхожесть семян пшеницы); но эти же реакции подавлялись при прямом воздействии на исследуемые объекты электромагнитным полем с такими же параметрами.
В средах с повышенным содержанием дейтерия в воде (300 – 1400 ppm) происходило подавление роста исследуемых культур микроорганизмов (B. thuringiensis, P. аeruginosa, E. coli, S. cerevisiae). Процессы споро- и кристаллообразования ускорялись у B. thuringiensis при инкубировании в средах с водой, содержащей 280 и 300 ppm дейтерия.
Анализ изменения БЭВ и ЯМР-спектров выявил, что повышение упорядоченности структуры воды сопровождается увеличением ее биологических эффектов. Коэффициент корреляции между показателями степени структурированности талой воды, размороженной при разных температурах, и подъемной силы дрожжей составлял 0,73.
Для определения БЭВ предложен метод оценки подъемной силы дрожжей; он чувствителен к достаточно слабым изменениям БЭВ; позволяет быстро оценивать колебания БЭВ; проводить анализы вне микробиологических лабораторий, без специального оборудования; не требует постоянного поддержания тест-культуры в активном состоянии; отличается технической простотой, легкой доступностью тест-объекта, отсутствием необходимости приобретения дорогостоящих материалов.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
В изданиях, рекомендованных ВАК:
Пономарева А.Л. Влияние изотопного состава воды на рост Pseudomonas aeruginosa и Bacillus thuringiensis / О.Ф. Вятчина, Д.И. Стом, А.Л. Пономарева, А.А.Тимаков //Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. – Иркутск, 2004. – №6(38). – С. 123 – 125.
Пономарева А.Л. Влияние содержания дейтерия в воде на рост микроорганизмов и поглощение воды семенами гороха / О.Ф. Вятчина, А.Л. Пономарева, Д.И. Стом // Бюлл. ВСНЦ СО РАМН. – Иркутск, 2005. – № 5. – С. 176-179.
Пономарева А.Л. Влияние воды с изменением количества дейтерия на красного калифорнийского гибрида (Eisenia fetida Andrei Bouche)/ Д.И. Стом, А.Л. Пономарева, О.Ф. Вятчина // Бюлл. ВСНЦ СО РАМН. – Иркутск, 2006. – № 6. – С. 167-169.
Стом Д.И. О возможности некоторых беспозвоночных различать концентрацию дейтерия в воде /Д.И. Стом, А.Л. Пономарева, О.Ф. Вятчина, А.А. Тимаков, Д.Ф. Кушнарев // Сибирский экологический журнал. – 2006. – № 8. – С. 561 – 563.
Пономарева А.Л. Измерение содержания изотопов дейтерия в растительных и животных тканях после поглощения воды с различными вариациями концентрации дейтерия / Д. И. Стом, А.Л. Пономарева, Н.В. Кулагина, Д. Ф. Кушнарев // Технология живых систем. – Москва, 2009. – № 2. – С. 127-133.
Пономарева А.Л. Влияние воды, размороженной при разных температурах, на подъемную силу дрожжей /А.Л. Пономарева, Д.Ф. Кушнарев, Д.И. Стом, Н.В. Кулагина // В мире научных открытий. – Красноярск, 2010. – №4 (10). Часть 10. – С.66.
Изотопный обмен в живых и убитых растительных и животных тканях в воде с различной концентрацией дейтерия /А.Л. Пономарева, Д.Ф. Кушнарев, Д.И. Стом, А.А. Тимаков // В мире научных открытий. – Красноярск, 2010. – №4 (10). Часть 10 – С.67.
Пономарева А.Л. О возможности красного калифорнийского гибрида (Eisenia fetida Andrei Bouche), плодовых мушек (Drosophila melanogaster) и мраморных тараканов (Nauphoet cinerea) различать концентрацию дейтерия в воде// Д.И. Стом, А.Л. Пономарева, О.Ф. Вятчина, А.А.Тимаков// Технология живых систем. – Москва, 2011. – № 2 – С. 145-150.
Прочие публикации:
Пономарева А. Л. Гидрофобно-гидрофильные свойства спор Bacillus thuringiensis /А. Л. Пономарева // Проблемы безопасности современного мира: способы защиты и спасения «Безопасность – 02»: Материалы докладов Х Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов.- Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2002. –Т. 1. – С.65.
Пономарева А.Л. Некоторые биологические эффекты воды с различным изотопным составом /А.Л. Пономарева, Д.И. Стом, О.Ф. Вятчина, Д.Ф. Кушнарев, А.А. Тимаков, Е.М. Середкина // Микроорганизмы в экосистемах озер, рек, водохранилищ. Материалы 2-го Байкальского Микробиологического Симпозиума с международным участием. – Иркутск, 2007 г. – С. 193.
Пономарева А. Л. Влияние различного содержания дейтерия в воде на жизнедеятельность микроорганизмов /А. Л. Пономарева// Проблемы безопасности современного мира: способы защиты и спасения «Безопасность – 06»: Материалы докладов Х Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006. –Т. 1. – С.160-161.
Пономарева А.Л. Влияние различного содержания тяжелого водорода в воде на Pseudomonas aeruginosa / О.Ф. Вятчина, А.А. Тимаков, А.Л. Пономарева // Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов: материалы науч. конф., 2005 г. – Иркутск, 2005. – С. 64–66.
Вятчина О.Ф. Влияние воды с разным содержанием дейтерия на рост культур некоторых микроорганизмов / О.Ф. Вятчина, А.Л. Пономарева, Д.И. Стом // Биология микроорганизмов и их научно-практическое использование: материалы межрегион. науч.-практ. конф., посвящ. 90-летию со дня рождения проф. А.Г. Гриневич, 27-28 окт. 2004 г. – Иркутск, 2004. – С. 71–73.
Пономарева А.Л. Изменение изотопного состава воды в тканях гороха после инкубирования в воде с разной концентрацией дейтерия / А.Л. Пономарева, Д.Ф., Кушнарев, А.А. Тимаков, Г.А. Калабин, Д.И. Стом //Проблемы экологии. Чтения памяти профессора М.М. Кожова: материалы межрегион. науч. - практ. конф. с международным участием. – Иркутск, 2011. – С.456.
Стом Д.И., Пономарева А. Л., Вятчина О. Ф., Тимаков А.А. Способ экспрессной оценки биологической активности воды. – Патент РФ № 2376513 от 20.09.2009. Опубл. 20.09.2009. Бюлл. № 32.
Стом Д.И., Пономарева А. Л., Вятчина О. Ф., Тимаков А.А. Способ получения продуктов, обогащенных водой с пониженным содержанием дейтерия – Патент РФ № 2376475 от 20.05.2009. Опубл. 20.05.2009. Бюлл. № 26.
|
