Адрес этой статьи в интернете: www.biophys.ru/archive/congress2012/proc-p162.htm
ННГУ им. Н.И. Лобачевского, Россия, 603950 Нижний Новгород, пр. Гагарина 23/5,
E-mail: fungo.cem@gmail.com
1ООО «СПИНОР», Россия, 634009 Томск, ул. Карла Маркса, 48/1, E-mail: spi_nor@mail.ru
К настоящему времени накоплено достаточно большое количество фактического материала, свидетельствующего о значимом терапевтическом эффекте излучения миллиметрового диапазона, крайне высокой частоты и низкой интенсивности (КВЧ-излучения) при многих заболеваниях человека. Однако, несмотря на множество работ о положительном эффекте применения КВЧ-терапии в медицинской практике, публикации посвященные исследованию воздействия КВЧ-излучения на различные микроорганизмы немногочисленны, и многие из них носят лишь фактологический характер. Подобная ситуация сдерживает использование КВЧ-излучения в практической реализации современных экологических биотехнологий.
В связи с этим целью настоящего исследования было изучение воздействия КВЧ-излучения на оппортунистические микроскопические грибы. Реализация данной цели поможет решить важнейшую прикладную задачу современной экобиотехнологии – предотвращение развития биоповреждений.
Источником КВЧ-волн служил аппарат КВЧ-ИК терапии СЕМ-ТЕСН (производитель ООО «Спинор», г. Томск). излучателем в аппарате является диод Ганна, генерирующий КВЧ-излучение с широкополосным шумовым спектром Ганна, плотность потока импульсной мощности 5Ч10-10 Вт/см2Чс.
На первом этапе работы представляло интерес изучить биоцидные возможности КВЧ-излучения в отношении к микромицетам Alternaria alternata ВКМ F-1120, Aspergillus niger ВКМ F-1119, Chaetomium globosum ВКМ F-109, Fusarium moniliforme ВКМ F-136, Penicillium chrysogenum ВКМ F-245. Результаты данных экспериментов показали, что воздействие КВЧ-излучения вызывает гибель не менее 50 % КОЕ у всех тест-грибов. Данные результаты позволяют с уверенностью утверждать, что низкоинтенсивное шумовое излучение КВЧ-диапазона способно вызывать гибель значительных количеств спор микромицетов, при этом данный вид излучения способен достаточно эффективно реализовывать свое биоцидное действие и в ассоциативных культурах микромицетов.
Далее нами изучалась динамика экзокаталазной и экзопероксидазной активности при действии КВЧ-излучения. Изучение динамики активности ферментов важно с точки зрения прогнозирования процессов биоповреждения промышленных материалов. В качестве объектов исследований были выбраны два вида микромицетов: Alternaria alternata и Aspergillus niger. Анализ полученных биохимических данных показал, что у Aspergillus niger активность экзокаталазы стимулируется в ответ на действие КВЧ-излучения; активность же экзопероксидазы снижается. В случае с культурой Alternaria alternata можно судить о том, что активность экзопероксидазы под действием КВЧ стимулируется на 10 сутки культивирования.
Представляло интерес определить степень гибели спор микромицетов в зависимости от мощности КВЧ-излучения. Анализ результатов показывает, что с увеличением мощности КВЧ-излучения в два раза возрастает и степень его антимикробной активности, однако полной инактивации всего титра КОЕ не удается добиться. Трехкратное увеличение мощности КВЧ-излучения не приводит к значительному увеличению его биоцидного действия. Следует также отметить неодинаковость действия КВЧ-излучения повышенной мощности (0,027 мВт/см2) на споры светло- и темноокрашенных грибов: титр КОЕ у Alternaria alternata при воздействии КВЧ-излучения повышенной мощности снизился на еще на 12%; у Penicillium chrysogenum - на 21%. Объяснить подобный феномен можно наличием у темноокрашенных видов грибов пигмента меланина, играющего у живых организмов роль протектора от всевозможных неблагоприятных физический воздействий.
ВЫВОДЫ
1. Длительное действие КВЧ-излучения на споры исследованных нами микромицетов способно вызывать их гибель, в том числе и в ассоциативных культурах.
2. Выявлена максимально эффективная биоцидная доза КВЧ-излучения: 0,018 мДж/см2, позволяющая инактивировать около 70% титра КОЕ у микроорганизмов-биодеструкторов.
3. КВЧ-излучение способно оказывать влияние на ферментативный аппарат микромицетов-деструкторов, а, следовательно, и на их биоповреждающие свойства.
4. Низкоинтенсивное излучение КВЧ-диапазона с широкополосным шумовым спектром Ганна может быть использовано для создания нового поколения безопасных для человека и высокоэффективных стерилизующих устройств, которые могут применяться как в экобиотехнологии, так и в быту.
ABOUTE APPLICATION OF LOWINTENSIVE RADIANCES (EHF) IN ECOBIOTECHNOLOGY
Kryazhev D.V., Kozhemyakin A.M.1, Smirnov V.F.
Nizhny Novgorod State University N.I. Lobachevsky, Russia, 603950 Nyizhny Novgorod, Gagarina prospect, 23/5, fungo.cem@gmail.com
1LLC «SPINOR», Russia, 634009 Tomsk, Karl Marks street, 48/1, spi_nor@mail.ru