WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Дія озону на біополімери та озонові методи в кріобіології (автореферат) - Реферат

Дія озону на біополімери та озонові методи в кріобіології (автореферат) - Реферат

На прикладі біополімерів ферментної та не ферментної природи (холінестерази і бичого сироваткового альбуміну) показано, що озон в високих дозах (більше 0,3 г озону на 1 г біополімеру) призводить до деструкції біополімеру, що може бути поясненням одного з можливих механізмів знешкодження мікроорганізмів озоном. Уся сукупність отриманих результатів може бути використана в кріобіології при розробці нових протоколів консервування біологічних об'єктів.

Ключові слова: озон, кріоконсервування, флуоресценція, ацетилхолінестераза, бичий сироватковий альбумін, конформаційні змінення, мікроорганізми, гемоліз.

Аннотация

Белых И.А. Влияние озона на биополимеры и озоновые методы в криобиологии". – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.19. – криобиология. – Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, Харьков, 2006.

Диссертационная работа посвящена изучению влияния различных доз озона на биологические объекты.

В работе экспериментально исследовано два аспекта применения озона в криобиологии. Способность озона в высоких дозах проявлять инактивирующее действие на микроорганизмы представляет интерес с точки зрения применения озона в качестве стерилизующего агента для криобиологического оборудования, которое тяжело стерилизовать другими способами, причем, время стерилизации озоном сопоставимо со временем стерилизации при помощи других известных газовых методов (6–7 часов). На питательных средах полного отмирания микроорганизмов в течение этого же времени не происходило, что скорее всего, связано с уменьшением эффективной концентрации озона вследствие его реакции с органическими веществами сред.

Исследовали влияние озонированных инкубационных сред на жизнеспособность бактерий Escherichiacoli, Staphylococcusaureus, споровой формы бактерий Bacillussubtilis, дрожжеподобных грибов Candidaalbicans. Инкубирование в озонированных физиологическом растворе, дистиллированной воде и мясопептонном бульоне (МПБ) при концентрации озона 6,8 мг/л приводило к гибели клеток, причем скорость гибели зависела как от времени инкубирования, так и от состава инкубационной среды. В отличие от обработки микроорганизмов газообразной озоно-воздушной смесью полная гибель микроорганизмов в жидких средах происходила в течение более короткого времени – за 60 мин при барботировании сред озоно-кислородной смесью с концентрацией озона 6,8 мг/л. Наиболее быстрая гибель микроорганизмов наступала в физиологическом растворе.

Другой аспект использования озона в криобиологии связан со стимулирующим действием малых доз озона на функцию биологических систем (микроорганизмов, эритроцитов, ферментов) в нормальных физиологических условиях, а также после замораживания–оттаивания с целью репарации нелетальных повреждений. Культивирование бактерий Escherichiacoli в озонированной среде М9 при дозе озона 0,12 – 0,35 мг/л приводит к росту скорости деления бактерий во второй половине логарифмической фазы и к выходу в стационарную фазу роста при более высокой концентрации бактерий по сравнению с контролем. Дозы озона 0,16 – 0,64 мг/л способствуют репарации пролиферативных процессов дрожжеподобных грибов Candidaalbicans после замораживания-оттаивания.

Обнаружено, что в присутствии озона в дозах 0,16 – 0,48 мг/л повышается устойчивость эритроцитов к гемолизу в гипертонических условиях, которые моделируют гиперконцентрированные среды, возникающие в процессе криоконсервирования. При введении озона в суспензию клеток после их оттаивания гемолиз деконсервированных эритроцитов замедлялся.

На примере биополимеров ферментной и неферментной природы (холинэстеразы и бычьего сывороточного альбумина) показано, что озон в высоких дозах (больше 0,3 г на 1 г биополимера) вызывает деструкцию биополимера, что может служить объяснением одного из возможных механизмов обезвреживания микроорганизмов озоном. Вся совокупность полученных результатов может быть использована в криобиологии при разработке новых и оптимизации существующих протоколов криоконсервирования биологических объектов.

Экспериментально показано, что ферментативная активность холинэстеразы возрастает в присутствии озона в малых дозах (0,1 мг/л) и снижается вплоть до полной инактивации фермента при превышении оптимального значения дозы. Показано, что один из возможных механизмов повышения активности фермента состоит в том, что под действием озона происходят конформационные изменения макромолекулы холинэстеразы и облегчается доступность ее активного центра для субстрата.

В основу методов применения малых доз озона в криобиологии может быть положено использование свойства озона способствовать стимуляции репаративных процессов в биологических объектах после криовоздействий. Метод применения высоких доз озона в криобиологии может быть реализован при стерилизации низкотемпературных хранилищ большого объема и со сложной поверхностью газообразным озоном в сочетании с увлажненной озоно-воздушной смесью.

Ключевые слова: озон, криоконсервирование, флуоресценция, ацетилхолинэстераза, бычий сывороточный альбумин, конформационные изменения, микроорганизмы, гемолиз.

Annotation

Belyh I.A. "The influence of ozone on biopolymers and ozone methods in a cryobiology". –A manuscript.

Dissertation for the candidate of biological sciences in specialty03.00.19. – Cryobiology. – Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the National Academy of sciences of Ukraine, Kharkov, 2006.

The dissertation is dedicated to analysis of the influence of different doses of ozone on biological objects.

In the activity two aspects of an application of ozone in a cryobiology are investigated experimentally. The capacity of ozone in high doses for showing of an inactivating operation on microorganisms is an interest for the application of ozone as the sterilizing agent for cryobiological equipment, which one is high-gravity for sterilization by other ways. The other aspect of usage of ozone in a cryobiology is connected with a stimulant effect of small doses of ozone on a function of biological systems after freezing-thawing with the purpose of a reparation of not lethal damages.

The cultivation of bacterias Escherichiacoli in ozonized medium М9 at a dose of ozone of 0,12 – 0,35 mg/l results in growth of a velocity of division of bacterias in the second half of logarithmic phase and entrance in to a fixed phase at higher concentration of bacterias in comparison with control. The doses of ozone of 0,16 – 0,64 mg/l promote a reparation of proliferative processes of yeast-like funguses Candida albicans after freezing –thawing.

It is revealed, that at the presence of ozone in doses of 0,16 – 0,48 mg/l is improved stability of erythrocytes to a haemolysis in hypertonic conditions, and also in real conditions of a cryopreservation of erythrocytes.

The ozone in high doses (ore than 0,3 g on 1 g of a biopolymer) provokes a destruction of a biopolymer, that can serve explanation one of possible gears of a decontamination of microorganisms by ozone. We can see that on an example of biopolymers of the ferment and not ferment nature (cholinesterase and bovine serum albumin). The whole complex of the obtained outcomes can be utilized in a cryobiology at a composition of the new modes of the cryopreservation biological objects.

Keywords: ozone, cryopreservation, fluorescence, acetylcholinesterase, bovine serum albumin, conformations changes, microorganisms, haemolysis.

Відповідальний за випуск Г.О. Бабійчук

Підписано до друку 24.01.2006 р. Формат 60Ч84 1/16. Папір офсетний.

Друк на різографі. Умов. Друк. Арк. 0,9. Наклад 100 прим.

ЧП Ходикін

Проспект 50 років ВЛКСМ, 49/8, м. Харків

тел. 8-0572-62-60-59

Loading...

 
 

Цікаве