CC BY
8Термодинамическое полуэмпирическое моделирование каталитического действия водорастворимого фуллеренола Сбо(ОН)24 на биоактивность Streptococcus Thermophiles и
Chlorella Vulgaris Growth
А.Канбар2, А.А.Блохин 2, Ж.К.Шаймарданов Б.К.Шаймарданова НА.Куленова1,
В.А.Кескинов 2, Н.А.Чарыков 2'3, Л.В.Герасимова2
1 Центр «Veritas», Восточно-Казахстанского технического университета им.Д.Серикбаева,
ул.Серикбаева. 19, 070000, Усть-Каменногорск, Казахстан 2 Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический
университет), 26, Московский пр., 190013 Санкт-Петербург, Россия; 3 Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ», 5, ул.
Проф. Попова, 197376 Санкт-Петербург, Россия
keskinov@mail.ru
Мы использовали фуллеренол Сбо(ОН)24, полученный щелочным гидролизом прекурсора СбоБг24 с хроматографической чистотой ~ 98 мас.% [1, 2].
Первичная культура для исследований была основана на живых культурах йогурта (термофилы Streptococcus). Сырьем для проведения исследований служило цельное молоко, пастеризованное в лаборатории. Концентрация фуллеренола Сбо(ОН)24 варьировалась в диапазоне 0,0002-0,02 г/дм3. Согласно результатам потенциометрии, было установлено, что фуллеренол практически не оказывает катализирующего или ингибирующего действия на образование молочной кислоты. При анализе морфологии образующихся структур кокка было показано, что фуллеренол оказывает ингибирующее действие на образование цепных кокков. Константы равновесия псевдореакций образования диплококка и стрептококка из (моно)кокков оценивались в рамках приближения локального равновесия.
Также нами было исследовано каталитическое действие фуллеренола на рост Chlorella Vulgaris в условиях ограниченной ресурсной базы роста и в условиях окислительного стресса. Концентрацию катализатора варьировали в диапазоне 0,01-1,0 г/дм3. Окислительный стресс был организован добавлением перекиси водорода с концентрацией 1,0 г/дм3. Полученные кинетические данные были обработаны методом формальной классической кинетики. Псевдопорядок процесса роста хлореллы обыкновенной в условиях ограниченного ресурса, по данным Хлореллы, равен -2, кривая зависимости концентрации хлореллы от времени вогнута при всех концентрациях фуллеренола. Псевдопорядок процесса подавления Chlorella Vulgaris в условиях окислительного стресса, по данным Хлореллы, составляет +2, кривая зависимости концентрации хлореллы от времени выпуклая при всех концентрациях фуллеренола. Кинетика роста хлореллы обыкновенной в условиях ограниченных ресурсов также была обработана модельным уравнением Верхульста логистического роста, и это уравнение описывает кинетику наиболее точно и адекватно. Установили, что в условиях ограниченных ресурсов фуллеренол в низких концентрациях (менее 0,1 г/дм3) катализирует - ускоряет рост хлореллы, а в более высоких концентрациях (0,1-1,0 г/дм3) подавляет рост хлореллы. Для условий окислительного стресса авторы установили, что при всех концентрациях фуллеренола он значительно подавляет процессы подавления-депопуляции хлореллы, поэтому фуллеренол проявляет достаточно сильное антиоксидантное действие. Продемонстрировано, что уравнение Верхульста может быть удовлетворительно использовано для описания различных природных процессов.
Исследования были поддержаны проектом Российского научного фонда № 22-23-00013 и программно-целевым финансированием по теме BR10965186 "Разработка и внедрение геоинформационной поддержки "умного" сельского хозяйства для совершенствования управления агропромышленным комплексом", финансируется Комитетом науки Министерства образования и науки Республики Казахстан
[1] K.N.Semenov, N.A.Charykov, B.M.Axel'rod. Solubility of Bromderivatives C60Brn (n = 6, 8, 24) in 1-Chloronaphthalene and 1-Bromonaphthalene In Temperature Range (10 to 60)оС. J. Chem. Eng. Data. 2010. V.55. P.2373-2378.
[2] Podolsky N.E., Marcos M.A., Charykov N.A., et al. Physico-chemical properties of C60(OH)22-24 water solutions:density, viscosity, refraction index, isobaric heat capacity and antioxidant activity. J. of Mol. Liq, 2019, 278, P. 342-355.
