Исследование действия источников активных форм кислорода на физико-химические свойства воды Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕЙСТВИЯ ИСТОЧНИКОВ АКТИВНЫХ ФОРМ КИС ЛОРОДА НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ А .А. Мартусевпч1, Л.К. Ковалева2

* ФГБУ «Приволжский федеральный медицинский исследовательский центр» Минздрава России, Нижний Новгород

' ГБОУ В ПО «Кировская государственная медицинская академия» Минздрава России, Киров

Abstract

The aim of this work is investigation of reactive oxygen species (ROS) action on some physical and chemical parameters of distilled water. We studied pH. oxidative and restorating potential and dissoluted oxygen level of distilled water before and after sparging by different gaseous ROS (oxygen; darsonvalized oxygen, singlet oxygen). It was stated, that water processing by ROS leads to radicals generation and changes investigated parameters.

Key words: reactive oxygen species, darsonvalization. physical and chemical parameters

Целью данной работы явилось изучение воздействия активными формами кислорода на физико-химические параметры дистиллированной воды. Нами были изучены такие показатели, как рН. окислительно-восстановительный потенциал и уровень растворенного кислорода в дистиллированной воде после воздействия на нее различными газообразными формами активного кислорода (чистым ки с лор о дом, кислородом, модифицированным д? аре онва ли заци ей, с ин г л атны м кислородом). Было показано, что обработка дистиллированной воды источниками АФК приводит к появлению в ней биорадикалов, уровень, соотношение и химический состав которых зависят от характера действующего агента.

Ключевые слова: активные формы кислорода, Д'ареонвализацня, физико-химические параметры

В настоящее время установлено, что активные формы кислорода (АФК) обладают высоким саногенетическим потенциалом при различной патологии человека и животных [1]. В то же время важно подчеркнуть, что основной объем экспериментально-клинических данных касается медицинского озона [1-3]. тогда как возможности использования других АФК, в частности синглетного кислорода, в лечебных целях раскрыты минимально [3. 4]. Имеющиеся в этой области сведения достаточно скудны, а научные данные преимущественно получены эмпирически, без исследования молекулярно-клеточных механизмов действия указанной АФК [4].

В связи с этны, целью исследования служило уточнение влияния источников активных форм кислорода на некоторые физико-химические параметры дистиллированной воды.

Материал и методы исследования

Нами проведен комплекс исследований некоторых физико-химических параметров (рН, окислительно-восстановительного потенциала, содержания растворенного кислорода) дистиллированной воды (ДВ) до и сразу по окончании барботирования различными газообразными источниками активных форм кислорода.

В спектр воздействующих факторов были включены: кислород; кислород, предварительно обработанный электромагнитным излучением (дарсонвализация), и синглетный кислород.

Скорость барботирования при пропускании через ДВ нативного и модифицированного дарсонвализацией кислорода, а также синглетного кислорода составляла 1 л/мин.

Продолжительность обработки жидкости составляла 10 минут. Для каждого воздействия выполняли 5 повторностей эксперимента.

Генерацию электромагнитного поля осуществляли с помощью аппарата для дарсонвализации «Карат Д-212» (Россия). Сингл етный кислород синтезировали с помощью аппарата «:Айпег£у» (Германия).

Уровень рН и окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) растворов определяли портативным рН-метром «Н1-8314» (Румыния). Температурный градиент и содержание растворенного кислорода оценивали с применением окснгенометра «Ох\^епте1ег АТТ-3010» (Тайвань).

Полученные данные были обработаны в программном пакете 81айзйса 6.0 согласно стандартным алгоритмам вариационной статистики.

Результаты исследования

Установлено, что все оцениваемые показатели имели четкую тенденцию к изменению под влиянием изучаемых источников б и о радикалов. Так. рН дистиллированной воды при 10-минутной оксигенацин и ее сочетании с дарсонвализацией регистрировали умеренное закисление жидкости (ДрН--0.54 и -0.4 соответственно: р<0.05 для ДВ). тогда как при продолжительной обработке ДВ сннглетным кислородом, напротив, фиксировали минимальное защелачнвание изучаемой среды (ДрН=+0.62: р<0,05; рис. 1).

В отношении окислительно-восстановительно го потенциала (ОВП) наблюдали закономерную тенденцию к нарастанию значения данного показателя в ряду «контроль - кислород - кислород+Дарсонваль - сингл етный кислород» (рис. 2).

При этом ОВП воды, обработанной сннг летным кислородом, превышала контрольные цифры на 95.1% (р<0,05).

Рис. 1. Уровень рН среды при действии изучаемых источников активных форм

кислорода

400

контроль ДВ+кислород ДВ + кислород+ ДВ +сингл ешым

дярсонвапъ кислород

Рис. 2. О кислите ль но-восстановительный потенциал жидкости при при действии изучаемых источников активных форм кислорода

Особую динамику регистрировали ДВ по содержанию растворенного кислорода (рис. 3). Так, барботаж ДВ чистым н модифицированным дарсонвализацией кислородом значимо и практически идентично увеличивал указанный параметр (в 3,25 и 3,46 раза соответственно, р<0,05 к контролю для обоих случаев), в то время как обработка жидкости синглетным кислородом менее существенно увеличивала содержание в ней растворенного кислорода (+123%; р<0,05), что может быть обусловлено коротким периодом жизни соединения в воде и его химической реакцией с молекулами воды.

контроле ДВ + кислород ДВ + кпслород + ДВ+ сингл emi.iíí

дареонваль кислород

Рис. 3. Содержание растворенного кислорода в воде, обработанной источниками

активных форм кислорода

Таким образом, обработка дистиллированной воды источниками АФК приводит к появлению в ней биорадикалов, уровень, соотношение и химический состав которых зависят от характера воздействующего физико-химического агента.

Список литературы

1. Костюк В.А., Потапович А.И. Биорадикалы и биоантиоксиданты. Минск, 2004.

2. Мартусевнч А.А., Перегягин С.П., Мартусевич А.К. Молекулярные и клеточные механизмы действия синглетного кислорода на биосистемы // Современные технологии в медицине. 2012. №2. С. 128-134.

3. Мартусевич А.К., Перетягин С.П., Иванникова Е.В. Физико-химические свойства физиологического раствора при действии активных форм кислорода и азота // Фундаментальные исследования. 2012. №11. Ч. 1, С. 197-201.

4. С и иг л етно- кислородная терапия. Научно-методическое пособие / Под ред. И. 3. Самосюк, Л. И. Фнсенко. Киев, 2007.