CC BY
8
В настоящее время наиболее эффективным и сравнительно недорогим подходом для определения токсичности почв, загрязнённых продуктами переработки нефти, является использование методов биотестирования [3, 288с].
Биотестирование может эффективно использоваться для оценки токсичности тех или иных компонентов, вносимых в биосферу. Токсичность среды обитания устанавливается с использованием биологических объектов (тест-организмов) для выявления степени токсичности тех или иных веществ или их суммарного воздействия.
В основе экологического мониторинга токсического загрязнения почвы с использованием биологических тест-объектов лежит представление о том, что почва как среда обитания составляет единую систему с населяющими ее популяциями разных организмов. Загрязнение почвы вызывается различными по масштабу и территориальному распространению поллютантами, влияющими на почву, почвенную биоту, совокупное состояние почвенной экосистемы. Загрязнение почвы может повлиять на ее структуру, на порозность и плотность горизонтов, что может привести к уменьшению аэрируемости и дренажа. [1, 6]
В качестве тест-объекта для проведения исследований по токсическому загрязнению почвы нефтепродуктами также целесообразно использовать зеленую рачков Daphnia magna Straus, ФР.1.39.2007.03222.
Методика ПНД Ф Т 14.1:2:4.12-06, 16.1:2:3:3.9-06 основана на определении смертности дафний (Daphnia magna Straus) при воздействии токсических веществ, присутствующих в исследуемой среде, по сравнению с контрольной культурой в пробах, не содержащих токсических веществ (контроль).
Острое токсическое действие исследуемой на дафний определяется по их смертности (летальности) за определенный период экспозиции. Критерием острой токсичности служит гибель 50% и более дафний за 48 часов в исследуемой пробе при условии, что в контрольном эксперименте все рачки сохраняют свою жизнеспособность.
Было проведено биотестирование проб почвы, взятых на территории нефтяной базы бывшей нефтебазы в Икрянинском районе Астраханской области. Использовались вышеуказанные методики выполнения измерений ФР.1.39.2007.03222. Рассмотрим результаты биотестирования трех проб.
1. Проба 1.
Исследованная проба оказывает среднетоксиче-ское действие на тест- объект Daphnia magna Straus. Смертность тест-объекта 100% наблюдается через 96 часов после начала биотестирования при любой концентрации из диапазона. Безвредная кратность разбавления в 667 раз.
2. Проба 2.
Исследованная проба оказывает среднетоксическое действие на тест- объект Daphnia magna Straus. Действие испытано в диапазоне концентраций 0,12% - 10%. При концентрации 90% наблюдается 100% смертность тест-через 96 часов после начала биотестирования. Безвредная кратность разбавления в 476 раз.
3. Проба 3.
Исследованная проба оказывает среднетоксическое действие на тест- объект Daphnia magna Straus. Смертность тест-объекта 100% через 96 часов после начала биотестирования при любой концентрации из диапазона. Безвредная кратность разбавления в 416 раз.
На основании полученных опытных данных биотестирования токсического загрязнения почвы нефтепродуктами с использованием в качестве тест-объекта рачков Daphnia magna Straus, позволяют сделать следующие выводы:
1. Наблюдается полное соответствие результатов биотестирования и степени токсичности проб почвы по тест-объекту рачки Daphnia magna Straus.
2. Пробы почвы, взятой на территории нефтяной базы бывшей нефтебазы в Икрянинском районе Астраханской области являются среднетоксичными по результатам биотестирования на тест- объекте. Класс опасности почвы III.
Таким образом, проведенные исследования подтверждают эффективность использования методов биотестирования для определения токсического загрязнения почв нефтепродуктами.
Список литературы
1. Багдасарян А.С. Эффективность использования тест-систем при оценке токсичности природных сред [Текст] // Экология и промышленность России, январь, 2007. - 64 с.
2. Бармин А.Н. Современная характеристика почвенного покрова Астраханской области [Текст] / А.Н. Бармин, М.М. Иолин, И.А. Шарганова, Е.А. Куль-винская // Южно-Российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. - 2006. - № 1. -64-73с.
3. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование. Под ред. Мелеховой О.П., Егоровой Е.И. М.: Издательский центр «Академия», 2010. - 288 с.
4. Ганжара Н.Ф. Практикум по почвоведению [Текст]/ Н.Ф. Ганжара, Б.А. Борисов, Р.Ф. Байбеков. М.: Аг-роконсалт, 2002. - 280 с
5. Другов Ю.С., Родин А.А. Мониторинг органических загрязнений природной среды. 500 методик. Практическое руководство. 2-е изд. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. - 893 с.
ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ПЛАЗМЫ КРОВИ КРЫС В УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОЙ ИНТОКСИКАЦИИ
Рожкова Ирина Семеновна
доцент, кандидат медицинских наук, доцент кафедры биологии и ботаники, г. Астрахань Астраханский государственный медицинский университет, Минздрава России,
A GE FEA TURES OF INDICA TORS OF FREE- RADICAL PROCESSES OF BLOOD PLASMA OF RA TS IN THE CONDITIONS OF CHRONIC INTOXICATION
Rozkova Irina Semenovna, associate professor, candidate of medical sciences, associate professor of biology and botany, Astrakhan, Astrakhan state medical university of the Ministry of health of Russia
АННОТАЦИЯ
Цель. Исследовано состояние свободно-радикальных процессов в плазме крови крыс при хронической интоксикации в онтогенезе. Метод. Спектрофотометрические исследования проводили на спектрофотометре Baekman (США). Материалы исследования были обработаны статистически с использованием компьютерной программы Microsoft Excel. Достоверность различий двух средних величин определяли с помощью критерия t Стьюдента.
Результат. В ходе проведенного эксперимента выявлена возрастная динамика уровня свободно-радикальных процессов в плазме крови крыс - самцов на различных этапах онтогенеза, выявлены различия скорости перекисного окисления липидов и окислительной модификации белков. Проведено сравнение активности состояния антиоксидант-ной защиты плазмы крови в онтогенетическом аспекте. Вывод. Наиболее интенсивно процессы перекисного окисления липидов и белков протекают в молодом возрасте. В условиях эксперимента установлен более высокий уровень антиокислительной активности плазмы крови у молодых и старых крыс, в сравнении с группой половозрелых животных. ABSTRACT
Background. The state of free-radical processes in the blood plasma of rats with chronic intoxication in ontogeny. Methods. Spektrofotometrichesky researches were conducted on the spectrophotometer Baekman (USA). Materials of research were processed statistically with use of the computer program Microsoft Excel. Reliability of distinctions of two average sizes was defined by criterion oft of Styyudent.
Result. In the course of the experiment revealed the age changes in the level offree radical processes in the blood plasma of rats - males at various stages of ontogeny, revealed differences rate of lipid peroxidation and oxidative modification of proteins. A comparison ofthe activity of the state ofantioxidant protection of blood plasma in the ontogenetic aspect. Conclusion. The most intensive lipid peroxidation and protein occur at a young age. Under the experimental conditions set higher levels of antioxidant activity of blood plasma in young and aged rats, in comparison with a group of mature animals.
Ключевые слова. Свободно-радикальные процессы, онтогенез, плазма крови, крысы, перекисное окисление липи-дов, окислительная модификация белков.
Key words. Free radical processes, ontogenesis, plasma blood, rats, lipid peroxidation, albumen oxidation modification.
Одной из центральных проблем физиологии являются антропогенные токсиканты, которые способны вызывать не только функциональные, но и структурные повреждения. В связи с ухудшением экологической обстановки в Астраханской области, патологические состояния различных органов и систем, изменения реологических свойств крови стали отличаться высокой распространенностью, и частота их встречаемости неуклонно растет.
Изучение механизмов повышения устойчивости различных органов и систем, а также плазмы крови к воздействию повреждающих факторов, в частности к воздействию серосодержащих поллютантов является актуальной задачей как теоретической, так и практической медицины.
Центральное место при катаболических и анаболических превращениях занимают окислительно-восстановительные реакции, которые участвуют не только в образовании энергии, необходимой для жизнедеятельности организма, синтезе структурных элементов тканей [7, 10], но и в процессах, приводящих к гибели клеток. Активация перекисного окисления липидов приводит к искажению информации от внеклеточных регуляторов к внутриклеточным эффекторным системам, к нарушению адаптационных способностей клеток микроциркуляторного русла [2, 3].
Окислительно-восстановительные процессы - увеличивают количество активных форм кислорода и радикальных соединений, обладающих высокой реакционной способностью и активно включающихся в процессы жизнедеятельности клеток на любой стадии ее развития - от созревания до гибели [4]. Возникший дисбаланс между про- и антиокислительными системами приводит к накоплению продуктов окисления основных классов макромолекул, включая липиды, белки и нуклеиновые кислоты, в результате чего в клетке может развиваться патологический (деструктивный процесс, получивший в литературе название окислительного стресса [1, 3].
Исходя из вышеизложенного, целью нашего исследования явилось изучение особенностей возрастной динамики уровня свободно-радикальных процессов в плазме крыс - самцов на различных этапах онтогенеза в норме и при хроническом воздействии серосодержащего природного газа Астраханского газоконденсатного месторождения (АГКМ).
Материалы и методы исследования. Объектом исследования служили самцы беспородных белых крыс, которых содержали в условиях вивария при свободном доступе к пище и воде. Интактные и экспериментальные животные были разделены на три группы по возрастному признаку: 1 группа: молодые - от 15 дней до 1 месяца, 2 группа: половозрелые -6 - ти месячного возраста, 3 группа: старые - 1-2 лет жизни.
Экспериментальные животные подвергались воздействию природного газа АГКМ, содержащего сероводород в концентрации 90 +4 мг/м3 в течение 6 недель по 4 часа в день (понедельник - пятница). Концентрация сероводорода в затравочной камере производства Московского института профзаболеваний и гигиены труда им. Эрисмана измерялась индикаторными трубками фирмы «Auer» - Berlin (West). Все возрастные группы экспериментальных животных в течении 6 недель получали внутримышечно 0,01мг тималина из расчета на 100г массы тела.
Интактные животные находились также по 4 часа в герметически закрытой затравочной камере, что и опытные, но без присутствия серосодержащего газа. После наркотизации животных этаминалом натрия (внутрибрю-шинно в дозе 5 мг на 100г массы тела) производили дека-питацию. Процесс перекисного окисления липидов индуцировали добавлением в среду аскорбиновой кислоты и ионов железа (II). Перекисное окисление липидов основано на взаимодействии одного из конечных продуктов пероксидации липидов - малонового диальдегида (МДА) - с тиобарбитуровой кислотой с образованием окрашенного триметинового комплекса, имеющий максимум поглощения при длине волны 530-532 нм [5, 8, 10]. Спектро-фотометрические исследования проводили на спектрофотометре Baekman (США). Определялись следующие показатели свободнорадикальных процессов: исходное перекисное окисление липидов (ПОЛ) по уровню содержания малонового диальдегида (МДА) в нмоль/0,05 г сырого веса ткани, а скорость спонтанного (сп. ПОЛ) и ас-корбатзависимого (Аск.ПОЛ) в нмоль образовавшегося мДа в пробе за 1 час инкубации [6]. Материалы исследования были обработаны статистически с использованием компьютерной программы Microsoft Excel. Достоверность
различии двух средних величин определяли с помощью критерия t Стьюдента.
Результаты исследования. У интактных животных в плазме крови обращает на себя внимание тот факт, что содержание продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой ниже в молодом возрасте и составляет 1,86±0,02 мкмоль/мг (Р<0,05), у половозрелых 1,13±0,023 мк-моль/мг (Р<0,05), значимо выше у старых животных достигает 2,01±0,06 мкмоль/мг (Р<0,05). Отмечается усиление скорости Аск. ПОЛ (Р<0,05) у молодых крыс по сравнению со старыми: с 69,32±3,4 до 82,58±0,88 нмоль/ч, а так же снижение уровня сп. ПОЛ: с 25,17±1,00 до 19,15±0,20 нмоль/ч. Окислительная модификация белков у молодых животных составила 1,14±0,05 ед/мг белка, а у старых произошло снижение до 0,86±0,46 ед/мг белка.
При хроническом воздействии серосодержащего природного газа АГКМ интенсивность свободноради-кальных процессов и уровень антиоксидантной защиты в плазме крови свидетельствует о возрастных особенностях функционирования организма в ответ на действие токсиканта. Так, при сравнении показателей пероксидации ли-пидов установлено, что содержание продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой с возрастом увеличивается до 3,71±0,59 мкмоль/мг (Р<0,05). Усиление скорости Аск. ПОЛ (Р<0,05) отмечается у молодых животных по сравнению со старыми: с 82,58±0,88 нмоль/ч до 117,15±2,629 нмоль/ч, но обнаружено снижение сп. ПОЛ: с 38,18±1,38 до 34,89±0,51 нмоль/ч.
Окислительная модификация белков у молодых животных достоверно снизилась и составила 0,61±0,04 ед/мг белка, а у старых произошло увеличение показателей до 1,23±0,05 ед/мг белка.
Таким образом, результаты нашего исследования показывают, что наибольшие изменения в показателях пе-рекисного окисления липидов наблюдаются в плазме крыс молодого возраста. Результаты изучения уровня интенсивности окислительной модификации белков показали, что уровень скорости деструкции белков в плазме крови выше у старых животных, что согласуется с литературными данными [11] и свидетельствует о том, что старение сопровождается разнонаправленными изменениями активностей ферментов, позволяющим на новом функциональном уровне поддерживать физиологические процессы. Во всех эекспериментальных группах после введения тималина отмечена тенденция к снижению изучаемых показателей к контрольным значениям. То есть тималин в данном случае оказывает моделирующее действие.
Список литературы
1. Барабой, В.А. Перекисное окисление и стресс / В.А. Барабой, И.И. Брехман, В.Г. Голожин с соавт. - М.: Наука, 2004. - 148 с.
2. Владимиров, Ю.А. Свободно-радикальное окисление липидов и физические свойства липидного слоя биологических мембран /Ю.А.Владимиров // Биофизика. -1987. - Т.32, № 5. - С. 830-844.
3. Владимиров, Ю.А. Свободные радикалы в живых системах / Ю.А. Владимиров, О.А. Азизова, А.И. Деев с соавт. // Итоги науки и техники, 2000. - Т. 29. - С. 151-167.
4. Дубинина, Е.Е. Свободно-радикальные процессы при старении, нейрдегенеративных заболеваниях и других патологических состояниях /Е.Е. Дубинина, А.В. Пустыгина //Биомедицинская химия. - 2007. -№4. - С. 351-371
5. Мажитова, М.В. Свободнорадикальные процессы и антиоксидантная защита разных отделов центральной нервной системы на этапах постнатального онтогенеза белых крыс в норме и при действии промышленных серосодержащих поллютантов //Автореф. дисс. д.б.н. - Астрахань. - 2012. -44 с.
6. Стальная, И. Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты / И. Д. Стальная, Т. Т. Гаришвили // Современные методы в биохимии. - М.: Медицина - 1977. - С. 66-68.
7. Стефани, Д.В. Клеточные мембраны при иммунном ответе /Д.В.Стефани, И.И.Зернов // Проблемы мембранной патологии в педиатрии. - М: Медицина -1984. - С.151-161.
8. Теплый, Д.Л. Особенности морфологической картины сыворотки крови мышей разных возрастных групп при экспериментальном стрессе /Теплый Д.Л., Аюпова Н.А. //Естественные науки: Журнал фундаментальных и прикладных исследований. -2005. - №.10.- С.47-50.
9. Хавинсон, В.Х. Свободно-радикальное окисление и старение /В.Х. Хавинсон, В. А. Баринов, А. В. Ар-утюнян, В. В. Малинин. - СПб.: Наука, 2003. - 355 с.
10. Ohkawa, H., Ohishi N., Yagi K. Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction. Anal. Biochem. 1979, 95(2), P.351-358
11. Rao, G. Effect of age on the expression of antioxidant enzymes in maile Fischer 344 rats /G. Rao, E. Xia, A. Richardson //Mech. Ageing and Dev. - 1990. - Vol. 53, № 1. - P. 49-60
БИОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БЕГА НА РАЗЛИЧНЫЕ ДИСТАНЦИИ
Тамбовцева Ритта Викторовна
д.б.н, профессор, кафедра биохимии биоэнергетики спорта РГУФКСМиТ, г.Москва
THE BIOCHEMICAL CHARACTERISTIC OFRUN ON VARIOUS DISTANCES
Tambovtseva Ritta Viktorovna, d.b.s., professor, department of biochemistry of bio-energetics of sport РГУФКСМиТ, Moscow АННОТАЦИЯ
Целью настоящего исследования явилось изучение биохимических и биоэнергетических характеристик в беге на короткие, средние и длинные дистанции. Данное исследование явилось комплексным подходом к оценке количественного вклада различных факторов, влияющих на спортивный результат. Решение данных вопросов позволяет расширить диапазон аэробных и анаэробных возможностей организма спортсменов.
Ключевые слова: работоспособность, биоэнергетический обмен, аэробный, анаэробный, легкоатлетический
бег.
