WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

удК. 579.8:577.151.03/.04:546.172.6]:615.849.11:616–093/–098(045) Оригинальная статья влияние Электромагнитного излУчения на чаСтоте молекУлярного Спектра поглощения и излУчения окСид азота на изменение активноСти СУперокСиддиСмУтазы бактерий Е.А. Пронина — ГОУ ВПО Саратовский ГМУ Росздрава, доцент кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии, кандидат медицинских наук; Г.М. Шуб — ГОУ ВПО Саратовский ГМУ Росздрава, заведующий кафедрой микробиологии, вирусологии и иммунологии, профессор, доктор медицинских наук; И.Г. Швиденко — ГОУ ВПО Саратовский ГМУ Росздрава, профессор кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии, профессор, доктор медицинских наук. E-mail: meduniv@sgmu.ru eLeCtRoMAGNetIC RADIAtIoN INfLueNCe WItH MoLeCuLAR SPeCtRuM AbSoRPtIoN AND NItRIC oxIDe RADIAtIoN fRequeNCY oN SuPeRoxIDe DISMutASe bACteRIA ACtIVItY E.A. Pronina — Saratov State Medical University, Department of Microbiology, Virology and Immunology, Assistant Professor, Candidate of Medical Science; G.M. Shub — Saratov State Medical University, Department of Microbiology, Virology and Immunology, Professor, Doctor of Medical Science; I.G. Shvidenko — Saratov State Medical University, Department of Microbiology, Virology and Immunology, Professor, Doctor of Medical Science. E-mail: meduniv@sgmu.ru дата поступления — 31.03.09 г дата принятия в печать — 22.04.09 г.

Е.А. Пронина, Г.М. Шуб, И.Г. Швиденко. Влияние электромагнитного излучения на частоте молекулярного спектра поглощения и излучения оксид азота на изменение активности супероксиддисмутазы бактерий. Саратовский научно-медицинский журнал, 2009, том 5, № 2, с. 164–166.

Описана динамика изменения уровня активности супероксиддисмутазы золотистых стафилококков, кишечной и синегнойной палочек при действии электромагнитного излучения на частоте молекулярного спектра поглощения и излучения оксида азота. Объектом исследования были эталонные штаммы escherichia coli АтСС 25922, Staphylococcus aureus АтСС 6538-Р, pseudomonas aeruginosa АтСС 27853 и по 5 клинических штаммов каждого вида. В работе использовался панорамно-спектрометрический измерительный комплекс, разработанный ОАО цНИИИА г. Саратова, в котором возбуждались электромагнитные КВч колебания, имитирующие структуру молекулярного спектра поглощения и излучения оксида азота. Активность супероксиддисмутазы определяли спектрофотометрическим методом. Выявлено повышение активности супероксиддисмутазы изучаенных штаммов бактерий, наиболее выраженное при 45 и 60 — минутной экспозиции.

Ключевые слова: супероксиддисмутаза, электромагнитное излучение, escherichia coli, Staphylococcus aureus, pseudomonas aeruginosa.

E.A. Pronina, G.M. Shub, I.G. Shvidenko. Electromagnetic Radiation Influence With Molecular Spectrum Absorption and Nitric Oxide Radiation Frequency on Superoxide Dismutase Bacteria Activity. Saratov Journal of Medical Scientific Research, 2009, vol. 5, № 2, p. 164–166.

the dynamics of superoxide dismutase activity level under the influence of electromagnetic radiation with spectrum absorption and nitric oxide radiation frequency in Staphylococcus aureus, escherichia coli and pseudomonas aeruginosa has been described.

the panoramic spectrometric measuring complex, developed in Saratov central Scientific Research institute of Measuring equipment public corporation has been used while carrying out the research. electromagnetic vibrations of extremely high frequencies stimulated in this complex imitate the structure of molecular spectrum absorption and nitric oxide radiation. the activity of superoxide dismutase has been detected. the most significant changes have been observed under 45 and 60-minute exposition.

Key-words: superoxide dismutase, electromagnetic radiation, escherichia coli, Staphylococcus aureus, pseudomonas aeruginosa.

Интерес к роли свободных радикалов в качестве В последнее время в различных отраслях биолобиологических сигнальных молекул все более воз- гических наук и медицине широкое распространение получили радиофизические методы воздействия на растает. Это в значительной степени обусловлено добиологические объекты и системы [2,4,5,10,12,13]. Инказательством ряда адаптивных реакций бактерий на тенсивно развиваются исследования биологических оксидативный стресс и предполагает существование эффектов, связанных с воздействием электромагнитноклеточных сенсорных механизмов. Последние включаго излучения крайне высоких частот (КВч)-диапазона.

ют продукты аэробного метаболизма супероксид О2 и Как в клинической практике, так и в биологических Н2О2, как предшественников ряда свободных радикаисследованиях электромагнитные излучения крайне лов. установлено, что молекула no также генерируетвысоких частот получили широкое применение, осося биологическими системами и является сигнальной бенно в последнее десятилетие. Это связано, в частмолекулой со множеством важнейших функций [8,9].

ности, с высокой вариабельностью использования Ответственный автор — Пронина Елена Александровна данного физического агента благодаря размаху спек410012 г. Саратов, ул. б. Казачья 112, тра частотного интервала.

ГОу ВПО Саратовский ГМу Росздрава, В КВч-диапазоне находятся частоты молекуляркафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии, тел. (8452) 669-820, e-mail: meduniv@sgmu.ru ных спектров излучения и поглощения (МСИП) разСаратовский научно-медицинский журнал. 2009. том 5. № 2.

MICRobIoLoGY личных клеточных метаболитов (no, co, активные Объектом исследования были эталонные штаммы формы кислорода и др.) [1,6]. Изучение биологиче- escherichia coli АтСС 25922 (К -12), Staphylococcus ских эффектов электромагнитного излучения пред- aureus АтСС 6538-Р, pseudomonas aeruginosa АтСС ставляет значительный интерес как для теорети- 27853 и по 5 клинических штаммов каждого вида.

Суточные культуры исследуемых микроорганизческой, так и для практической медицины. Особый мов, выращенные на мясо-пептонном агаре, смываинтерес вызывает электромагнитное излучение на ли 0,14М nacl. Концентрацию клеток по оптическому частотах МСИП оксида азота, который является унистандарту мутности доводили до 109 микробных тел версальным регулятором физиологических и метабов 1 мл. По 1,5 мл этой взвеси вносили в пробирки лических процессов в отдельной клетке и в организтипа «Эппендорф» и подвергали воздействию ЭМИ ме в целом, функционируя как сигнальная молекула на частоте МСПИ оксида азота (150 ГГц) в течение практически во всех органах и тканях человека и жи10, 30, 45 и 60 минут. Контролем служили необлученвотных [8,9].

ные культуры.

Создание генераторов, работающих на частоте Активность СОд определяли по методике, описпектров поглощения и излучения биологически аксанной С. чевари [11].

тивных молекул no, co, o2, СО2, открывает новые Принцип метода основан на способности коннаправления в практическом использовании элетрокурировать с нитросиним тетразолием (НСт) за сумагнитных волн [7].

пероксидные анионы, образующиеся в результате В связи с тем, что фундаментальной основой взаимодействия восстановленной формы никотиработы сложных биологических систем являются намидадениндинуклеотида (НАд*Н) с феназинмемолекулы-метаболиты, стабильные и строго воспротасульфата (ФМС). В результате этой реакции НСт изводимые структуры биосреды, детерминированное восстанавливается с образованием гидразинтетрауправление их реакционной способностью излученизолия. В присутствии СОд процент восстановления ем, совпадающим со спектрами их собственногоизНСт уменьшается.

лучения и поглощения, может направленно регулиКоличественные параметры протекающей реакровать процесс метаболизма в биосреде. Анализ ции определяют на спектрофотометре СФ-46 путем биомедицинских эффектов элекромагнитного изизмерения оптической плотности реакционной смеси лучения (ЭМИ) на частотах молекулярных спектров при длине волны 540 нм.

атмосферных газов-метаболитов (no, co, o2, СО2) После перемешивания компонентов пробы в кюпоказывает прямую связь спектров заданного метавете устанавливают начальную экстинкцию. через болита и его активности в биосреде [5].

минут измеряли нарастание оптической плотности При облучении молекул энергия КВч (крайне выраствора.

сокой частоты)-излучения расходуется на переходы Расчет вели по формуле молекул из одного энергетического состояния в другое. При используемых в медикобиологической прак, тике уровнях мощности КВч-излучения экзогенное воздействие ЭМИ КВч приводит к изменению вращагде е0 — экстинция реакционной смеси в отсутствие тельной составляющей полной энергии молекул. При совпадении частоты проводимого облучения с часто- СОд (нулевая проба), е — экстинция исследуемой пробы (опытная той вращения полярных молекул возможна перекачпр проба).

ка энергии излучения молекуле, сопровождающаяся За единицу активности принимали количество увеличением ее вращательной кинетической энерфермента, необходимое для снижения оптической гии, что влияет на ее реакционную способность [6].

плотности в процессе восстановления НСт в опытСупероксиддисмутаза (СОд) — широко распроной пробе на 50%. Активность СОд выражали в усл.

страненный фермент, она находится почти во всех ед. на 1 мл взвеси.

аэробных и факультативно-анаэробных бактериях.

Статистическую обработку результатов проводиЭто один из ферментов антиоксидантной защиты ли с применением стандартных методов вариационклеток.

ной статистики.

Цель работы. Вышеизложенное послужило осноРезультаты. При разном времени (10, 30, 45, ванием для проведения исследований по изучению мин.) экспозиции отмечалось возрастание активновлияния ЭМИ на частоте молекулярного спектра пости изученного фермента у бактерий разных видов глощения и излучения (МСПИ) оксида азота (150 ГГц) и разного происхождения. Эти изменения были разна супероксиддисмутазную активность бактерий.

личны.

Исследования по влиянию электромагнитного изПри облучении в течение 10 минут и 30 минут лучения на МСПИ оксида азота на активность супеуровень активности СОд практически не отличался роксиддисмутазы бактерий ранее не проводились.

от контрольных значений. достоверное увеличение Материалы и методы. В работе использоваданного фермента было только у клинических штамли генератор no разработанный в ОАО цНИИИА и, мов p. aeruginosa.

панорамно-спектрометрический измерительный комПри изучении динамики изменения активности плекс, в котором возбуждались электромагнитные СОд (см. рисунок) установлено, что уровень активноКВч колебания, имитирующие структуру молекулярсти данного фермента после облучении ЭМИ в теченого спектра поглощения и излучения оксид азота ние 45 минут у эталонного штамма S.aureus возрас(МСПИ) [6].

тал на 20% и на 26 % у клинических штаммов этого точное значение заданной частоты определяли вида; на 15 % у эталонного штамма e.coli и на 21% в соответствии с международной базой данных моу клинических штаммов; на 25 % у эталонного и на лекулярных спектров высокого разрешения HitRan 28 % у клинических штаммов p. aeruginosa.

(созданной с участием космического агентства и с далее при облучении в течение 60 минут уровень учетом поправок на атмосферное давление и темпеактивности СОд, как и в течение 45 минут экспозиратуру окружающей среды [3].

Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2009. Vol.5. № 2.

166 микробиология динамика изменения активности супероксиддисмутазы при разном времени воздействия ЭМИ МСПИ оксид азота на различные виды бактерий аспекты миллиметрового излучения. — М.: ИРЭ АН СССР, ции, возрастал на 24% у эталонного штамма S.aureus 1987. — С. 98–103.

и на 25 % у клинических штаммов этого вида; на 22 % 5. девятков, Н.д. Миллиметровые волны и их роль в проу эталонного штамма e.coli и на 21% у клинических цессах жизнедеятельности / Н.д. девятков, М.б. Голант, О.В.

штаммов; на 25 % у эталонного и на 27 % у клиничебецкий. — М.: Радио и связь, 1991.

ских штаммов p. aeruginosa.

6. Креницкий, А.П. Квазиоптический КВч генераторный Выводы:

комплекс моделирования детерминированных шумов для Облучение бактериальных взвесей стафилококка, биофизических исследований / А.П. Креницкий, А.В. Майбокишечной и синегнойной палочек ЭМИ МСПИ оксида родин, О.В. бецкий // биомедицинские технологии и радиоэлектроника. — 2003. — № 2. — С. 5–11.

азота приводит к повышению супероксиддисмутаз7. Майбородин, А.В. Панорамно-спектрометрический ной активности. данный процесс достигает максимукомплекс для исследования тонких структур молекулярных ма к 45 и 60 минутам.

спектров физических и биологических сред / А.В. МайбороМенее короткая экспозиция не влияет на активдин, А.П. Креницкий, В.д. тупикин // биомедицинская радионость супероксиддисмутазы — одного из основных электроника. — 2001. — № 8. — С. 35–47.

ферментов антиоксидантной защиты бактерий.

8. Марков, х.М. Оксид азота и оксид углерода — новый класс сигнальных молекул / х.М. Марков // успехи физиолоБиблиографический список гических наук. — 1996. — № 4. — С. 30–43.

9. Снайдер, С.х. биологическая роль оксида азота / 1. башаринов, А.е. Измерение радиотепловых и плазС.х. Снайдер, д.С. бредт // В мире науки. — 1992. — № 7. — менных излучений в СВч-диапазоне / А.е. башаринов, л.Г.

С. 16–26.

тучков, В.М. Поляков. — М.: Советское радио, 1968.

2. бецкий, О.В. Миллиметровые волны низкой интенсив- 10. тамбиев, А.х. Миллиметровые волны и фотосинтезирующие организмы / А.х. тамбиева, ю.В. Гуляева. — М.:

ности в медицине и биологии / О.В. бецкий, Н.д. девятков, Радиотехника, 2003.

В.В. Кислов // биомедицинская радиоэлектроника. — 1998. — 11. чевари, С. Спектрофотометрический метод опреде№ 4. — С. 13–29.

3. бецкий, О.В. Молекулярные HitRan-спектры газов- ления супероксиддисмутазы / С. чевари, И. чаба, й. Секей // лабораторное дело. — 1981. — № 11. — С. 678–680.

метаболитов в терагерцевом и ИК-диапазонах частот и их 12. grundler, W. Mechanisms of electromagnetic interaction применение в биомедицинских технологиях / О.В. бецкий, А.П. Креницкий, А.В. Майбородин // биомедицинские техно- with cellular systems / W. grundler, f. Kaiser, f. Keilmann логии и радиоэлектроника. — 2007. — № 8–9. — С. 27–43. // naturwissenschaften. — 1992. — V. 79. — p. 551–559.

4. брюхова, А.К. Некоторые особенности действия 13. Webb, S.J. inhibition of bacterial cell growth by 136 gc электромагнитных излучений миллиметрового диапазона microwaves / S.J. Webb, d.d. dodds // nature. — 1968. — на микроорганизмы / А.К. брюхова // Медико-биологические V. 218. — p. 374–375.

Саратовский научно-медицинский журнал. 2009. том 5. № 2.




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.