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 каталазы Бактерий Е.А. Пронина — ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Росздрава, доцент кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии, кандидат медицинских наук; Г.М. Шуб — ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Росздрава, заведующий кафедрой микробиологии, вирусологии и иммунологии, профессор, доктор медицинских наук; И.Г. Швиденко — ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Росздрава, профессор кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии, доктор медицинских наук.

eLeCtROMAGNetIC RADIAtION INFLUeNCe At FReQUeNCY OF MOLeCULAR SPeCtRUM ABSORPtION AND NItRIC OXIDe RADIAtION INFLUeNCe ON BACteRIA CAtALASe 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.

дата поступления — 31.03.09 г. дата принятия в печать — 26.06.09 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 каталазы бактерий. Саратовский научномедицинский журнал, 2009, том 5, № 3, с. 321–323.

Описана динамика изменения уровня активности каталазы 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, на частоте молекулярного спектра поглощения и излучения оксида азота. Активность каталазы определяли колориметрическим методом.

Выявлено повышение активности одного из антиоксидантных ферментов — каталазы изучаемых штаммов бактерий, наиболее выраженное при 60-минутной экспозиции.

Ключевые слова: каталаза, электромагнитное излучение, escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa.

E.A. Pronina, G.M. Shub, I.G Shvidenko. Changing of Bacteria Catalase Activity Under the Influence of Electro-Magnetic Radiation on a Frequency of Nitric Oxide Absorption and Radiation Molecular Spectrum. Saratov Journal of Medical Scientific Research, 2009, vol. 5, № 3, p. 321–323.

The dynamics of catalase activity degree changing in Staphylococcus aureus, escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa is described under the influence of electro-magnetic radiation on a frequency of nitric oxide absorption and radiation molecular spectrum.

The panoramic spectrometric measuring complex, developed in central Scientific Research institute of measuring equipment Public corporation, Saratov, was used while carrying out the research. electromagnetic vibrations of extremely high frequencies were stimulated in this complex imitating the structure of nitric oxide absorption and radiation molecular spectrum. The growth of activity of the mentioned enzyme of the strains under research was detected. The most significant changes were observed under 60-minutes exposure.

Key-words: catalase, electro-magnetic radiation, escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa.

Введение. Интерес к роли свободных радика- В последнее время в различных отраслях биололов в качестве биологических сигнальных молекул гических наук и медицине широкое распространение все более возрастает. это в значительной степени получили радиофизические методы воздействия на обусловлено доказательством ряда адаптивных ре- биологические объекты и системы. Особенно инакций бактерий на оксидативный стресс, и предпола- тенсивно развиваются исследования биологических гает существование клеточных сенсорных механиз- эффектов, связанных с воздействием электромагмов, которые реализуются включением продуктов нитного излучения крайне высоких частот (КВч) — аэробного метаболизма — супероксид О и Н2О2, как диапазона [2-5].

предшественников ряда свободных радикалов. уста- Как в клинической практике, так и в биологических новлено, что и молекула оксид азота (No) также ге- исследованиях электромагнитные излучения крайне нерируется биологическими системами и является высоких частот получили широкое применение.

сигнальной молекулой со множеством важнейших В КВч — диапазоне находятся частоты молекуфункций [1,2]. лярных спектров излучения и поглощения (МСИП) различных клеточных метаболитов (No, co, активОтветственный автор — Пронина Елена Александровна ные формы кислорода и др.) [6]. Особый интерес 410012 г. Саратов, ул. б. Казачья 112, вызывает электромагнитное излучение на частотах ГОу ВПО СарГМу, МСИП оксида азота, который является универсалькафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии, ным регулятором физиологических и метаболических тел. (8452) 669-820. E-mail: meduniv@sgmu.ru Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2009. Vol.5. № 3.

322 макро- и микроморфология процессов в отдельной клетке и в организме в целом, тивно- анаэробных бактериях. это один из ферменфункционируя как сигнальная молекула практически тов антиоксидантной защиты клеток.

во всех органах и тканях человека и животных [1, 2]. Цель работы. Вышеизложенное послужило Создание генераторов работающих на частоте основанием для проведения исследований по изучеспектров поглощения и излучения биологически ак- нию влияния эМИ на частоте молекулярного спектра тивных молекул No, co, o2, СО2 открывает новые поглощения и излучения (МСПИ) оксида азота (возможности в практическом использовании элетро- ГГц) на каталазную активность грамположительных магнитных волн [8]. и грамотрицательных бактерий. Исследования по В связи с тем фундаментальной основой работы влиянию электромагнитного излучения на МСПИ оксложных биологических систем являются молекулы- сида азота на активность каталазы бактерий ранее метаболиты — стабильные и строго воспроизво- не проводились.

димые структуры биосреды, детерминированное Материалы и методы. для решения поставленуправление их реакционной способностью излуче- ной задачи использовали генератор No и панорамнонием, совпадающим со спектрами их собственного спектрометрический измерительный комплекс, в излучения и поглощения, может направленно регу- котором возбуждались электромагнитные КВч колелировать процесс метаболизма в биосреде. Анализ бания, на частоте молекулярного спектра поглощебиомедицинских эффектов элекромагнитного из- ния и излучения оксид азота (МСПИ), разработанный лучения (эМИ) на частотах молекулярных спектров в ОАО цНИИИА [7].

атмосферных газов-метаболитов (No, co, o2, СО2) точное значение заданной частоты определяли показывает прямую связь спектров заданного мета- в соответствии с международной базой данных моболита и его активности в биосреде [3]. лекулярных спектров высокого разрешения hiTRaN, При облучении энергия КВч — излучения (крайне созданной с участием космического агентства и с высокой частоты) расходуется на переходы моле- учетом поправок на атмосферное давление и темпекул из одного энергетического состояния в другое. ратуру окружающей среды [8].

При используемых в медико-биологической практи- Объектом исследования были эталонные штаммы ке уровнях мощности КВч — излучения экзогенное escherichia coli АтСС 25922, Staphylococcus aureus воздействие эМИ КВч приводит к изменению враща- АтСС 6538-Р, Pseudomonas aeruginosa АтСС 27853 и тельной составляющей полной энергии молекул. При по 5 клинических штаммов каждого вида.

совпадении частоты проводимого облучения с часто- Суточные культуры испытуемых микроорганизтой вращения полярных молекул возможна перекач- мов, выращенные на мясо-пептонном агаре, смывака энергии излучения молекуле, сопровождающаяся ли 0,14М Nacl. Концентрацию клеток по оптическому увеличением ее вращательной кинетической энер- стандарту мутности доводили до 109 микробных тел в гии, что влияет на ее реакционную способность [7]. 1 мл. По 1,5 мл этой взвеси вносили в пробирки типа Каталаза — широко распространенный фермент, «эппендорф», и подвергали воздействию эМИ на чаона находится почти во всех аэробных и факульта- стоте МСПИ o2 (129 ГГц) в течение 10, 30, 45 и 60 минут. Контролем служили необлученные культуры.

Рис.1. динамика изменения активности каталазы (мкат/мл) при разном времени воздействия эМИ МСПИ оксида азота на различные виды бактерий (M± m) Саратовский научно-медицинский журнал. 2009. том 5. № 3.

MACRO- AND MICROMORPHOLOGY Активность каталазы определяли колориметриче- Полученная динамика характерна для всех 3-х ским методом [9]. Принцип метода основан на спо- изученных видов бактерий, хотя они и различаются собности перекиси водорода образовывать с солями между собой по уровню исходной активности катамолибдена стойкий окрашенный комплекс. В опыте лазы (наибольшая отмечается у стафилококка, наииспользовались холостая, контрольная и опытная меньшая у — псевдомонад).

пробы. В каждую пробу вносили 1 мл 0,05М трисПовышение активности фермента антиоксидантhcl буфера рН7,8, в холостую и опытную — по 2 мл ной защиты бактерий под воздействием электроперекиси водорода, а в контрольную — 2 мл дистилмагнитного излучения на частотах МСПИ No можно лированной воды; затем в контрольную и опытные объяснить генерацией новых молекул оксида азота пробы прибавляли по 0,1 мл бактериальной взвеси.

в системе или активацией реакционной способности Реакцию останавливали через 10 мин, добавлением предсуществующих молекул, что повлекло запуск 1 мл 4%-ного раствора молибдата аммония во все определенных механизмов биохимических реакций пробирки, после этого в холостую пробу приливали под действием волн резонансных частот. увеличение 0,1 мл микробной взвеси бактерий. Интенсивность ферментативной активности свидетельствует об инокраски в каждой пробе измеряли на спектрофототенсификации процессов биологического окисления.

метр СФ-46 (лОМО, Россия) при длине волны 410 нм Выводы:

против контрольной пробы.

1. Облучение на частотах МСПИ No вызывает Активность каталазы рассчитывали по формуле:

повышение уровня активности каталазы золотистых E = (A — A )VtK, хол оп стафилококков, кишечной и синегнойной палочек.

где е — активность каталазы (мкат/мл); Ахол и Аоп — 2. эти изменения зависят о длительности облучеэкстинкция холостой и опытной проб; V — (0,1 мл) ния.

объем вносимой пробы; t — время инкубации (3. Изменения уровня активности каталазы не сек); К — коэффициент миллимолярной экстинкции имеют видовой специфичности.

Н2О2 (22,2 * 103 мМ-1*см-1).

За единицу активности каталазы принимали то Библиографический список количество фермента, которое участвует в превра1. Марков, х.М. Оксид азота и оксид углерода — новый щении 1 мкат перекиси водорода за 1 секунду при класс сигнальных молекул / х.М. Марков // успехи физиолозаданных условиях.

гических наук. — 1996. — № 4. — С. 30-43.

Статистическую обработку результатов проводи2. Снайдер, С.х. биологическая роль оксида азота / С.х.

ли с применением стандартных методов вариационСнайдер, д.С. бредт // В мире науки. — 1992. — № 7. — ной статистики [10].

С. 16–26.

Результаты. Из представленных данных (см. ри3. девятков, Н.д. Миллиметровые волны и их роль в просунок) видно, что при облучении эМИ на частоте из- цессах жизнедеятельности / Н.д. девятков, М.б. Голант, О.В.

бецкий. — М.: Радио и связь, 1991.

лучения и поглощения оксида азота в течение 10 и 4. лебедева, А.ю. Итоги и перспективные применемин изменения активности каталазы были незначиния миллиметровых волн в кардиологии / А.ю. лебедева // тельными и статистически недостоверны.

Миллиметровые волны в биологии и медицине. — 2002. — уровень активности каталазы у культур, подвер№ 1 — С. 21-24.

гнутых воздействию облучения в течение 45 мин, воз5. тамбиев, А.х. Миллиметровые волны и фотосинтерастал на 8% у эталонного штамма Staphylococcus зирующие организмы / А.х. тамбиева, ю.В. Гуляева. — М.:

aureus и на 16 % — у клинических штаммов этого Радиотехника, 2003.

вида; на 11% у эталонного штамма escherichia coli и 6. башаринов, А.е. Измерение радиотепловых и плазна 8% — у клинических штаммов; на 13% — у эталон- менных излучений в СВч-диапазоне / А.е. башаринов, л.Г.

ного штамма Pseudomonas aeruginosa и на 17% — у тучков, В.М. Поляков. — М.: Советское радио, 1968.

7. Креницкий, А.П. Квазиоптический КВч генераторный клинических штаммов.

комплекс моделирования детерминированных шумов для Особенно четкие изменения отмечались при биофизических исследований / А.П. Креницкий, А.В. Майбомин экспозиции. так, уровень активности каталазы родин, О.В. бецкий // биомедицинские технологии и радиоэувеличивался по сравнению с контролем и достилектроника. — 2003. — № 2. — С. 5-11.

гал максимального значения у всех штаммов, и воз8. бецкий, О.В. Молекулярные hiTRaN-спектры газоврастал на 19% у эталонного штамма S.aureus и на метаболитов в терагерцевом и ИК-диапазонах частот и их 23% — у клинических штаммов; на 12% — у эталонприменение в биомедицинских технологиях / О.В. бецкий, ного штамма e. coli и на 31 % — у клинических штам- А.П. Креницкий, А.В. Майбородин // биомедицинские техномов; на 20 % — у эталонного штамма P.aeruginosa, и логии и радиоэлектроника. — 2007. — № 8-9. — С. 27-43.

на 37% — у клинических штаммов. Полученные дан- 9. Метод определения активности каталазы / М.А. Королюк, л.И. Иванова, И.Г. Майорова // лабораторное дело. — ные статистически достоверны.

1988. — № 1. — С. 16-19.

Обсуждение. Облучение бактериальных взвесей 10. лакин, Г.Ф. биометрия / Г.Ф. лакин. — М.: Высшая стафилококка, кишечной и синегнойной палочек эМИ школа, 1990.

МСПИ оксид азота приводит к повышению одного из 11. Майбородин, А.В. Панорамно-спектрометрический ферментов антиоксидантной защиты бактерий: катакомплекс для исследования тонких структур молекулярных лазы. данный процесс, при различном времени эксспектров физических и биологических сред / А.В. Майборопозиции от 10 до 60 мин, развивается постепенно и дин, А.П. Креницкий, В.д. тупикин // биомедицинская радиодостигает максимума к 60 мин. электроника. — 2001. — № 8. — С. 35-47.

Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2009. Vol.5. № 3.




© 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.