Список сокращений и условных обозначений 3
ВВЕДЕНИЕ 5
Актуальность исследования 5
Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1. Культивирование микроорганизмов 8
1.2. Оксидативные процессы 16
1.3. Антиоксиданты 24
1.4. Метод хемилюминесценции 27
1.5. Продукты пчеловодства 30
1.6. Значение продуктов пчеловодства 35
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 42
2.1. Объекты исследования 42
2.2. Методы исследования 43
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ 48
3.1. Культивирование микроорганизмов 48
3.2. Исследование хемилюминесценции продуктов пчеловодства при
добавлении в систему активных форм кислорода 52
3.3. Параметры хемилюминесценции при добавлении продуктов пчеловодства в среду культивирования микроорганизмов в динамике .... 55
3.4. Исследование влияния стресс-фактора NaQ на изменения
параметров ХЛ при добавлении продуктов пчеловодства в среду культивирования микроорганизмов 71
3.5. Стандарт мутности МакФарланда 86
ВЫВОДЫ 98
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 99
Список сокращений и условных обозначений 3
ВВЕДЕНИЕ 5
Актуальность исследования 5
Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1. Культивирование микроорганизмов 8
1.2. Оксидативные процессы 16
1.3. Антиоксиданты 24
1.4. Метод хемилюминесценции 27
1.5. Продукты пчеловодства 30
1.6. Значение продуктов пчеловодства 35
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 42
2.1. Объекты исследования 42
2.2. Методы исследования 43
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ 48
3.1. Культивирование микроорганизмов 48
3.2. Исследование хемилюминесценции продуктов пчеловодства при
добавлении в систему активных форм кислорода 52
3.3. Параметры хемилюминесценции при добавлении продуктов пчеловодства в среду культивирования микроорганизмов в динамике .... 55
3.4. Исследование влияния стресс-фактора NaQ на изменения
параметров ХЛ при добавлении продуктов пчеловодства в среду культивирования микроорганизмов 71
3.5. Стандарт мутности МакФарланда 86
ВЫВОДЫ 98
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 99
ПРИЛОЖЕНИЕ 117
Актуальность исследования
Свободно-радикальное окисление (СРО) - один из фундаментальных биологических процессов, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность клеток организма. Реакции СРО, имеющие универсальный характер, являются показателем устойчивости стационарного режима превращений в организме и, оказывая влияние на его адаптивные особенности, определяют возможность развития патологии. Это обусловлено высокой биологической активностью соединений, образующихся в реакциях СРО, комплексом системных перестроек метаболизма, изменениями характера межклеточных и межсистемных взаимоотношений, а также решающей роли в жизнедеятельности биомембран организма, в структуре которых важное место занимают липиды с высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот [54]. Изменение СРО в клетке вызывает разрушение белков, углеводов, стимулирование мутагенеза генома клетки.
В связи с этим возрастает потребность к изучению веществ, регулирующих реакции свободно-радикального окисления, с которыми связаны многие функционально-метаболические процессы в клетке. Для поддержания необходимой концентрации свободных радикалов используются лекарственные препараты, биологически активные вещества. Натуральные биологически активные вещества, обладающие антиоксидантными свойствами, считаются наиболее перспективными. Многие исследования говорят в пользу использования натуральных антиоксидантов, которые обладают рядом преимуществ перед синтетическими. Они абсолютно нетоксичны, не вызывают привыкания и могут длительно использоваться в профилактических целях. Таким образом, использование натуральных антиоксидантов является очень важным и перспективным направлением.
Антиоксидантными свойствами обладают продукты пчеловодства. Продукты пчеловодства, так и их комбинации, широко представлены на фармацевтическом рынке, однако, современных экспериментальных исследований сравнения их антиоксидантных активностей не проводились. Особенностью продуктов пчеловодства является высокая концентрация органических и неорганических веществ. Несмотря на множество вариантов лечения и профилактики заболеваний, стоит обратить внимание на еще один метод - использование безвредных и надежных средств. Они имеют множество преимуществ, таких как возможность использования без дополнительной переработки, комплексного применения и отсутствия побочных эффектов. Кроме того, такие средства могут использоваться как для питания, так и для лечения и профилактики заболеваний. Один из главных плюсов таких средств - возможность длительного хранения в обычных условиях и доступность. Питательные среды с культивированным микроорганизмом в микробиологии являются удобным индикатором, при исследовании антиоксидантной активности различных веществ. В результате анализа было выявлено, что перспективным методом определения антиокислительной активности является регистрация хемилюминесценции (ХЛ), возникающей при взаимодействии радикалов. Путем изменения кинетики ХЛ простых модельных систем при добавлении исследуемых веществ можно судить об их антиокислительной активности.
Цель исследования: Изучить оксидативные процессы в средах культивирования микроорганизмов при добавлении продуктов пчеловодства.
Задачи исследования.
1) Изучить изменения параметров хемилюминесценции продуктов пчеловодства.
2) Сравнить изменения параметров ХЛ продуктов пчеловодства на питательных средах культивирования микроорганизмов в динамике.
3) Изучить влияние стресс фактора на параметры ХЛ в сочетании с добавлением в питательную среду продуктов пчеловодства.
4) Оценить характер роста микроорганизмов на жидких питательных средах в динамике, при добавлении продуктов пчеловодства.
5) Охарактеризовать практическое применение ХЛ метода для изучения антиоксидантных свойств биологически активных веществ.
Научная новизна:
1. Впервые были изучены параметры ХЛ продуктов пчеловодства в динамике.
2. Исследовано влияние антиоксидантной активности продуктов пчеловодства в среде культивирования микроорганизмов с добавлением стресс фактора.
3. Была дана оценка роста микроорганизмов в жидкой питательной среде в динамике при добавлении продуктов пчеловодства.
1. Исследуемые продукты пчеловодства - 20% водный раствор липового мёда, 20% водорастворимый концентрат прополиса, 25% спиртовой экстракт прополиса, 20% спиртовой экстракт личинок восковой моли, 20% спиртовой экстракт продукта жизнедеятельности личинок восковой моли, 20% спиртовой экстракт пчелиного подмора обладают антиоксидантной активностью, так как снижали параметры ХЛ в модельной системе генерации АФК.
2. При добавлении продуктов пчеловодства в среду культивирования микроорганизмов, все они в течении 7 суток проявляли антиоксидантную активность. Наиболее выражена антиоксидантная активность была у водной и спиртовой настойки прополиса.
3. Добавление стресс-фактора в среду культивирования микроорганизмов в сочетании с продуктами пчеловодства приводило к снижению параметров ХЛ, что свидетельствует об антиокислительной активности продуктов пчеловодства.
4. Исследование действия всех исследуемых продуктов пчеловодства на среду культивирования микроорганизмов визуальным методом стандарта мутности МакФарланда выявило различную степень воздействия их на количество бактерий. Было обнаружено уменьшение концентрации бактериальной суспензии уже на 1 сутки в пробах с добавлением ПВ, ПС, ВМ, ПМ по сравнению с контролем. На 3 и 5 сутки ПЧ проявили одинаковую антибактериальную активность.
5. Изменение интенсивности ХЛ в тест системе генерации АФК может использоваться для определения антиоксидантной активности биологически активных веществ. Появляется возможность получения принципиально новой информации о функциональном состоянии исследуемого объекта путем анализа изменений интенсивности собственного свечения.
1. Асташкина А.П. Приготовление питательных сред и культивирование микроорганизмов / А.П. Асташкина. - Изд-во Томского политехнического университета, 2015. - С. 19.
2. Ахова А.В. Формирование сопутствующего окислительного стресса в клетках Escherichia coli, подвергнутых действию различных экологических стрессоров / А.В. Ахова, П.А. Секацкая, А.Г. Ткаченко // Прикладная биохимия и микробиология, 2019, том 55, № 6, С. 535-541.
3. Алиев К. Органоспецифичность про- и антиоксидантной системы в условиях in vitro и ex vitro у картофеля / К. Алиев, Н.С. Диловарова, Н.Х. Норкулов, М.Х. Шукурова, З.Х. Норкулова // Доклады национальной академии наук Таджикистана 2021, том 64, №5-6.
4. Алиев С.А. Влияние интенсивных физических нагрузок на оксидативный стресс и антиоксидантные изменения организма спортсменов / С.А. Алиев // Естественные и технические науки. 2020. № 2 (30). С. 17-22.
5. Аджиев Д.Д. Возрастные и половые особенности антиоксидантной системы крови кроликов / Д.Д. Аджиев, С.А. Румянцев, Г.И. Пронина, Н.А. Сапожникова // Известия ТСХА, выпуск 3, 2020.
6. Алборов Р.Г. Антиоксиданты как важнейшие биохимические молекулы / Р. Г. Алборов, Е.А. Гаджиумарова, К.В. Чухонцева // Заметки ученого. 2021. № 8. С. 103-107.
7. Алборов Р.Г. Антиоксиданты и их роль в жизнедеятельности организма / Р. Г. Алборов, Е.В. Зернюк, Г.А. Ващенко // Заметки ученого. 2021. № 8. С. 117¬120.
8. Абдулгазина Н.М. О применении продуктов пчеловодства в качестве биодобавки / Н.М. Абдулгазина, Ф.Г. Юмагужин, А.Р. Хайрзаманова // Качество продукции, технологий и образования. Материалы XVI Международной научно-практической конференции. Магнитогорск, 2021. С. 99-101.
9. Амонов М.К. Мед и его использование при заболеваниях дыхательных путей, слизистых оболочек и глаз / М.К. Амонов, И.Д. Кароматов // Биология и интегративная медицина. 2020. № 3 (43). С. 171-187.
10. Барсукова М.Е. Основные методы и подходы к определению маркеров окислительного стресса - органических пероксидных соединений и пероксида водорода / М.Е. Барсукова, И.А. Веселова, Т.Н. Шеховцова // Журнал аналитической химии, 2019, том 74, № 5, С. 335-349.
11. Борискин П.В. Использование коэффициентов оксидативного стресса для интегральной оценки окислительного гомеостаза организма при воздействии на секреторные кардиомиоциты / П.В. Борискин, О.Н. Павлова, О.Н. Гуленко, О.Н. Тулаева, Б.И. Яремин // Международный научно-исследовательский журнал, 2021, № 4, Часть 2. - С. 36-41.
12. Бельская Л.В. Оценка уровня окислительного стресса по изменению кинетики хемилюминесценции слюны / Л.В. Бельская, Е.А. Сарф // Актуальные вопросы биологической физики и химии, 2018, том 3, № 4, С. 847¬852.
13. Болдырева Ю.В. Биохимические аспекты перекисного окисления липидов. Современные методы диагностики повреждения клеточных мембран / Ю.В. Болдырева, Ю.М. Марданов, И.А. Лебедев, М.Н. Алехина, Е.В. Захарчук, С.В. Адамчук // Вестник уральской медицинской академической науки. 2021, Том 18, №2, С. 78-84.
14. Балаева-Тихомирова О.М. Биохимические особенности развития окислительного стресса и поиск способов его коррекции / О.М. Балаева- Тихомирова, А.С. Володько, Н.С. Фомичёва, О.С. Румянцева, Т.В. Сидорова // Norwegian Journal of development of the International Science No 58, 2021, С. 16¬
23.
15. Бякова О.В. Изучение процессов перекисного окисления липидов при гельминтозах лошадей / О.В. Бякова // Вестник Вятской ГСХА, 2020, № 4 (6), Биологические науки, С. 1... 129