Е. П. Лаврова Научный руководитель Чапоров В. Н

Вид материала

Содержание

Список литературы
М.в. баранов
Н.ф. бикина
Е.с. глинина
В.в. гусева
О.и. джафарова
А.в. егорова, о.а. новосельцева
И.а. ермолаева
Д.и. игнатьев
А.в. комарова
Е.в. константинова
Ю.а. павлова
Н.п. панкрушина
Перспективы использования пероксидазы
К.ю. самохина
Е.а. филиппова

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Исследования сосудов ног в ортостатическом положении отчетливо выделяют два компонента сосудистых реакций: физический и физио-логический. Первый проявляется в действии законов гидродинамики, когда под гравитационным влиянием кровь устремляется к нижним частям тела. Это приводит к ее депонированию и соответственно к снижению минутного объема кровообращения. Следует, однако, отметить, что ввиду сложности строения сосудистой системы гравитационное перемещение крови сущест-венно меньше, чем это можно представить умозрительно.

Ортостатическое положение – генетически детерминированный физио-логический акт, в обеспечении которого участвует множество кинема-тических пар скелета, малая площадь опоры, постоянный поиск опти-мального варианта позы стоя, противодействие силе тяжести обусловливают при этом высокие требования к организму человека в труде и в быту. Не случайно у лиц, длительно работающих стоя, развиваются неблагоприятные явления в опорно-двигательном аппарате ног (Мойкин, Юшкова, 1982) и системе их кровообращения (Думпе и др., 1982). Несмотря на то, что ортостатическая поза в сравнительно-видовом

Ортостатическое повышение давления в капиллярах нижних конеч-ностей и образование отеков − следствие довольно длительного пребывания человека в ортостатическом положении. При этом мышечные движения, характерные для профессионального труда, количество и частота шагов во время передвижения должны играть существенную роль в адаптации ССС к труду в ортостатическом положении. Тем не менее физиология и профпа-тология располагают фактами неблагоприятных изменений состояния сис-темы кровообращения у рабочих «стоячих» профессий (Becker, 1980; Ананьев и соавт., 1981; Рыжов и соавт., 1988). Нейрогенный механизм компенсаторной вазоконстрикции нижних конечностей в условиях ортостаза многообразен и сложен. Он проявляется как на уровне элементарного аксон-рефлекса (Campa et al., 1965), так и в форме генерализованной реакции нервной системы с преобладанием общей симпатикотонии. Характерно,что при перемене позы в водной среде вазоконстрикторные реакции в нижних конечностях не проявляются (Gauer, Thron, 1965) вследствие ослабления такого важного перераспределительного фактора, как гравии-тационные силы.

Варикозное расширение вен – одно из самых распространенных заболеваний у людей, ведущих в силу своей профессии «стоячий» образ жизни – педагогов, врачей, продавцов, парикмахеров. Большинство заболевших – женщины. В России варикозной болезнью страдает примерно половина населения, особенно после 30 лет жизни (Савельев, 1999). Статистические исследования в индустриально развитых странах (США, Великобритания, Германия, Россия) показывают, что варикозным расшире-нием нижних конечностей страдает до 20% населения. Для развития варикозной болезни в организме человека имеются анатомические и функциональные предпосылки: кровообращение в конечностях отличается рядом специфических черт, находящих отражение в конструкции их сосудистого русла. Циркуляторные звенья конечностей, особенно нижних, являются самыми периферическими в сосудистой системе и наиболее удалены от сердца, обеспечивая трофику мягких тканей и костей. В то же время сосуды конечностей оказываются в наиболее нестабильных условиях, связанных с влиянием факторов внешней среды: гравитацией, механи-ческими и температурными воздействиями и т. д. В нижней трети голени по ее внутренней поверхности в подавляющем большинстве случаев встре-чаются прямые перфорантные вены (простые, раздвоенные, разветленные и сложной анатомической формы). Количество перфорантов, расположенных на медиальной поверхности нижней трети голени колеблется от 2 до 17. Существуют перфорантные вены, не связанные с крупными поверх-ностными, а самостоятельно дренирующие зону трофических нарушений в глубокую венозную систему. Перфорантные вены соединяют не главные подкожные стволы с глубокими венами, а крупные притоки подкожных вен с глубокими. Значимыми для возникновения нарушений трофики на голени являются наиболее крупные три перфоранта с достаточно постоянной локализацией (вены Коккета): на расстоянии 13 – 24 см от подошвенной поверхности стопы. Основным реализующим механизмом в развитии варикозной болезни считается образование патологических вено–венозных сбросов – вертикальных и горизонтальных (Яблоков и др., 1999). Для практической оценки тяжести изменений венозной системы конечностей удобно использовать классификацию Й.П. Даудяриса (1984): 1 степень – еле заметное расширение вен без клинических симптомов;
2 степень – хорошо видимое умеренное расширение вен без гемодинамических и трофических нарушений (отрицательная проба Троянова – Тренделенбурга; в горизонтальном положении варикозные вены спадаются и не видны); 3 степень – вены расширены значительно, узловатые, имеется несостоя-тельность клапанов подкожных (часто и перфоративных) вен с нарушением трофики конечностей; 4 степень – «резкое» расширение вен с выраженным нарушением флебогемодинамики и частыми трофическими осложнениями.

Самое частое осложнение различных форм хронической венозной недостаточности (ХВН) и наиболее тяжелое – это венозные трофические язвы. Современная стратегия лечения осложненных форм ХВН предполагает обеспечение адекватной компрессии пораженной конечности и местное лечение (гидрофильные мази, раневые покрытия, компоненты соедини-тельной ткани, факторы роста). Системная фармакотерапия остается пока вспомогательным методом лечебного протокола. В то же время, расширение знаний о молекулярно клеточных механизмах формирования трофических расстройств при ХВН предоставляют определенную нишу для применения флебопротекторов, замедляющих на микроциркуляторном уровне реакции воспаления, являющиеся ответом на воздействие основных повреждающих факторов, и прежде всего, динамичной венозной гипертензии. Объективные доказательства эффективности тех или иных лекарственных средств при осложненных формах ХВН, получаемые в экспериментальных работах, позволяют четко обосновать их применение в клинической практике.

На сегодняшний день по данным мировой литературы подобное научное досье имеется у препаратов 3-х групп: 1)нетоксифиллин;
2) простогландин Е1; 3)микронизированный диасмин (2-4). Группа пациентов средний возраст в обобщенном мета-анализе 64,7 лет (40-80) с преобладанием лиц женского пола (58%). Средний линейный размер язвы 4,5 см.(2-14 см.), средняя площадь 10,4 см² (1-108 см²). Среднее время существования язвы – 19,6 месяцев. На момент исследований среднее количество язвенных дефектов 1,6. Первое упоминание в анамнезе о ТЯ отмечено 13,5 лет назад. По данным доплерографии рефлюкс в поверхностной венозной системе диагностирован у 40 пациентов, в глубокой венозной системе у 2-х пациентов. У 3-х пациентов отмечено наличие патологического рефлюкса поверхностных и глубоких вен. Основным критерием этих исследований был % закрывшихся язв к концу 6-месячного периода наблюдения (эффект лечения оценен у
4-х пациентов), получающих микронизированный диасмин (детралекс) по сравнению с контрольной группой. Включение микронизированного диасмина в схеме консервативной терапии увеличивает вероятность заживления трофической язвы на 32 % по сравнению со стандартной терапией.

Среднее время, потребовавшееся для заживления язвенного дефекта, в группе, получавшей микронизированный диасмин, оказалось на 38% меньше, чем в группе сравнения. Вероятность заживления язв постромботического генеза в основной группе была выше, чем в группе сравнения. Скорость и вероятность заживления достоверно увеличилась при наличии трофических язв, площадь которых не превышала 10 см². Адьювантная терапия детр-лексом обеспечивала ускоренное купирование симптомов ХВН и улучшения состояния мягких тканей в зоне трофической язвы. Использование микро-низированного диасмина в комплексном лечении венозных трофических язв в течение первых трех месяцев оказалось оправданным. По фармаэконо-мическим критериям использование детралекса, при условии заживления трофической язвы в течение 3-х месяцев полностью обосновано.

Лучшие результаты достигаются в клиниках, где существует система обучения среднего медицинского персонала навыкам формирования ком-прессионного бандажа, являющегося существенным компонентом комплекс-ного лечения. Проследить динамику местного процесса и оценить веро-ятность возможного рецидива язвы после ее заживления на сегодняшний день является важной задачей, решение которой в ближайшем будущем позволит сформировать эффективный алгоритм профилактики и лечения венозных трофических язв.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Ананьев Б.В., Лашнев М.П., Стронгина О.М. Значение оптимизации рабочей позы в борьбе с производственным утомлением в некоторых видах промышленности // Гигиена и санитария. 1981. С. 83 – 84.
Даудярис Й.П. Болезни вен и лимфатической системы конечностей. М., 1984.
Думпе Э.П., Ухов Ю.М., Швальб П.Г. Физиология и патология венозного кровообращения нижних конечностей. М., 1982.
Мойкин Ю.В., Юшкова С.И. Физиологическое обоснование труда ткачих при многостаночном обслуживании // Вопросы гигиены, физио-логии труда и заболеваемости работниц текстильных предприятий. Иваново, 1982. С. 53 – 56.
Рыжов А.Я., Полякова Н.Н., Миняева Г.В. и др. Организация физкультурно-оздоровительной работы на текстильных предприятиях. Калинин, 1988.
Савельев В.С. Варикозная болезнь – современное состояние старой хирургической проблемы // Анналы хирургии. 1999. № 2. С. 3 – 6.
Савельев В.С., Покровский А.В., Кириенко А.И. Унифицированная классификация варикозной болезни вен нижних конечностей // Ангиология и сосудистая хирургия. 2000. № 3. С. 140.
Яблоков Е.Г., Кириенко А.И., Богачев В.Ю. Хроническая венозная недостаточность. М., 1999.
Becker F. Les explorations techniques en matière de circulation veineuse des membres inférieurs // J. Med – Lyon. 1980. V. 61. P. 55 – 65.
Campa O. P., Meloragno E., Bellisario G. Изменение реактивности артерий нижних конечностей у здоровых людей в связи с переменой положения тела // Cor et Vasa, 1965. V. 7, № 3. Р. 190 – 198.
Gauer O.H., Thron H.L. Postural changes in the circulation // Handbook of Physiology. 1965. Sest. 2, V. 3. P. 2409 – 2439.

М.В. БАРАНОВ

Научный руководитель – Луцкая Н.В.

РАСТИТЕЛЬНЫЕ ЭНТЕРОСОРБЕНТЫ

Энтеросорбенты (от латинского слова sorbens – поглощающий) – это препараты, эффективно связывающие в желудочно-кишечном тракте эндогенные и экзогенные соединения, надмолекулярные структуры и клетки с целью лечения и профилактики болезней. Прием энтеросорбентов особенно актуален в крупных городах, в которых санитарные параметры воздуха и воды и многих пищевых продуктов вышли за пределы допустимого. В настоящее время повышается значение энтеросорбции в диетологии и диетотерапии. Энтеросорбенты компенсируют недостаток естественных пищевых волокон в рационе современного человека. Энтеросорбент – это вспомогательное средство для органов детоксикации – печени, почек, легких. Классификация энтеросорбентов ведется по категориям: углеродные адсорбенты на основе активированного угля (карболен, карбоктин, гастросорб), гранулированных углей (марки СКН, СКТ-6А, СУГС, СКАН и др.) и углеволокнистых материалов (ваулен, актилен, «Днепр»); ионообменные материалы или смолы (кайексилит, холестирамин); энтеросорбенты на основе лигнина (полифепан, лигносорб); производные поливинилпирролидона (энтеродез, энтеросорб); другие (белая глина, алюминия гидроокись, альмагель, гастал, сукральфат, силикагели, цеолиты); природные ссылка скрыта (отруби злаковых, целлюлоза, альгинаты (ссылка скрыта), ссылка скрыта (ссылка скрыта, ссылка скрыта, хитозан).

Предложен способ получения энтеросорбентов из нетрадиционного сырья, например, из луба березовой коры для лечения и профилактики острых желудочно-кишечных инфекций у животных. Методика получения энтеросорбента из нетрадиционного сырья включает переработку растительного сырья посредством экстрагирования с целью получения пористых твердых остатков, при этом исключается высокотемпературная обработка и значительные потери исходного материала. Вследствие этого себестоимость такого рода сорбента из растительных отходов будет значительно ниже, чем производимых термической переработкой качественных видов сырья. Еще один пример растительного энтеросорбента – порошок топинамбура, содержащий инулин. Инулин обладает адсорбирующим действием, выводит из организма продукты распада, окисления и токсины, противовоспалительным действием, нормализует обменные процессы во внутренней среде организма.

Обзор современной литературы и ресурсов Интернета показал, что, к сожалению, растительные энтеросорбенты пока не нашли широкого применения, необходимо более детальное и глубокое их изучение, нужен поиск новых растительных объектов с высокой сорбционной емкостью.

Н.Ф. БИКИНА

Научный руководитель – Костюк Н.В.

Анализ структуры бактериального NodA - белка

Биологическая фиксация азота до сих пор является одной из основных проблем биотехнологии. Поскольку попытки простого введения соответствующих генов в растительные клетки не дали положительных результатов, в настоящее время наиболее перспективным направлением считается расширение симбиотических отношений растений с азотфиксирующими бактериями, прежде всего рода Rhizobium. Ключевым этапом формирования клубеньков является выделение бактерией липоолигосахарида, который стимулирует клеточное деление, набухание и скручивание корневых волосков. Важная роль в процессе синтеза сигнальной молекулы принадлежит белку NodА, переносящему ацильную группу на один из остатков глюкозамина. Считается, что NodА-белки, выделенные из разных штаммов, различаются по своей специфичности, что в конечном счете и обуславливает отбор подходящих растений-хозяев. В связи с вышесказанным целью данной работы было изучение структуры NodА-белков методами компьютерного анализа и моделирования. В работе использовали базы данных и специализированные программы, работающие в on-line режиме и находящиеся в свободном доступе на Web-серверах.

Как показал анализ информации, содержащейся в базе данных Entrez, к июлю 2008 года из разных микроорганизмов выделено и секвенировано 6697 индивидуальных последовательностей белка NodA. Все они представляют собой одноцепочечные молекулы длиной 180 – 230 аминокислот. Из общего перечня была выбрана последовательность NP_443885 из штамма Rhizobium sp. NGR234, для которой с помощью программы Blast определили гомологичные белки. Все найденные последовательности принадлежали только к семейству NodA-белков, т.е. эти молекулы обладают достаточной индивидуальностью и не имеют близкородственных семейств. Среди NodA-белков отмечена высокая степень сходства (67 – 100%) при величине математического ожидания е^-76– е^-109. Множественное выравнивание последовательностей со степенью гомологии более 75 %, проведенное с помощью программы PSI-Blast, показало существование единственного консервативного домена на
С-конце молекулы. Поскольку данные о пространственной укладке NodA-белков в базе данных PDB отсутствуют, с помощью программы 3DJIGSAW моделировали третичную структуру исследуемого белка. Расчеты показывают, что большая часть аминокислотных остатков должна принимать участие в формировании β-складок.

Е.С. ГЛИНИНА

Научный руководитель – Луцкая Н.В.

Применение сои

в лечебно-профилактическом питании

Ввиду роста населения Земли и все более заметного ущерба, наносимого окружающей среде хозяйственной деятельностью человека, связанной с производством продовольствия, очень важным является оптимизация производства и использования пищевых ресурсов. Соя в этом плане является незаменимой и перспективнейшей культурой. В настоящее время интерес к сое растет и в связи с ее высокой экологичностью. Кроме того, многочисленные литературные данные свидетельствуют, что систематическое употребление в пищу продуктов из сои в значительной степени уменьшает риск возникновения ряда заболеваний, таких как некоторые формы злокачественных новообразований, атеросклероз, гипертоническая болезнь, сахарный диабет и многие другие.

В связи с этим целью данной работы является изучение медико-биологических аспектов применения сои для лечения и профилактики некоторых заболеваний. Если условно принять идеальный белок (лучшая пищевая и биологическая ценность продукта) за 100 единиц, белок коровьего молока наберет 71 ед., сои – 69, пшеницы – 58. Белок сои также отличается наилучшим сочетанием аминокислот. Соевые бобы чрезвычайно богаты полезными веществами, не только питательными, но и лечебными. Так, например, в сое содержатся изофлавоноиды, генестеин и фитиновые кислоты. Изофлавоноиды – соединения, сходные с эстрогенами. Они предотвращают развитие гормонозависимых форм рака. Генестеин – вещество, способное на ранних стадиях останавливать развитие некоторых онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний. Фитиновые кислоты подавляют рост опухолей. Одним из самых важных и полезных компонентов, содержащихся в сое является соевый лецитин, который играет важнейшую роль в функционировании клеток мозга и нервной ткани в целом, участвуя в регуляции липидного обмена. В связи с этим соевые продукты рекомендуются в комплексном лечении болезней Хунтингтона и Паркинсона (болезни стареющего организма), диабета, болезни желчного пузыря, печени, мышечной дистрофии, глаукомы, атеросклероза, проблем памяти и, наконец, преждевременного старения.

Соевый белок вводят в рацион больных, страдающих непереносимостью коровьего молока, в том числе в детском питании. Самих продуктов на основе сои огромное множество. Это и сама соя, заправленная различными соусами, сыры, котлеты и даже соевое молоко и мороженое. Возможно, что соевые проростки или зародыши наиболее полезны. Исследователи регулярно расширяют список аспектов благотворного влияния сои на здоровье человека.

В.В. ГУСЕВА

Научные руководители – Панкрушина А.Н., Малютина М.В.

ИММУНОФЕРМЕНТНЫЙ АНАЛИЗ КАРТОФЕЛЯ

Иммуноферментный анализ (ИФА) позволяет выявить зараженность картофеля вирусными патогенами и определить степень заражения. Принцип метода заключается в образовании комплекса между антигенами белка оболочки вирусов с иммобилизованными на твердой фазе и меченными ферментом специфическими антивирусными иммуноглобулинами (антителами) с последующим выявлением фермента-маркера в реакции с субстратом. Использование данного метода для анализа различных частей картофеля представляется чрезвычайно актуальным. Это связано с высокой степенью зараженности картофеля в хозяйствах Тверской области.

Цель работы: с использованием ИФА определить зараженность картофеля разных сортов вирусными патогенами и степень заражения.

Задачи: освоить метод ИФА; определить зараженность и степень заражения картофеля, выращиваемых в Тверской области сортов.

Объектом исследования служили картофель сортов Алладин (3 линии), Луговской, Платина. Экспериментальная часть работы проводилась на базе филиала ФГУ «Россельхозцентр» по Тверской области в лаборатории отдела защиты растений.

ИФА осуществляли с использованием диагностического набора для определения вирусов картофеля, предоставляемого Государственным научным учреждением Всероссийского научно-исследовательского института картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха, и планшета полистиролового для ИФА (Медполимер, Санкт-Петербург).

На первом этапе ИФА на поверхность лунок полистироловых плат сорбируют специфические антитела к вирусным антигенам, затем отмывают избыток антител и вносят тестируемый образец. После инкубации, приводящей к образованию первичных иммунных комплексов, отмывают несвязавшийся материал и добавляют в лунки конъюгат -ковалентно связанные с пероксидазой хрена антитела против вирусных антигенов, взаимодействие которых со свободными антигенами вирусов приводит к образованию на стенках лунок «сэндвича»: антитело-антиген-конъюгат. После отмывки не связавшегося конъюгата проводят ферментативную реакцию с субстратом. О присутствии в анализируемых пробах целевых вирусных частиц судили по образованию окрашенного продукта реакции.

Результат анализов растений картофеля на скрытую вирусную инфекцию: обнаружены безвирусные сорта – Луговской и Алладин (3); сорт Платина заражён легким вирусом X, Алладин (1) – легкими вирусами Х и М, Алладин (2) – лёгкими вирусами S и М.

О.И. ДЖАФАРОВА

Научный руководитель – Луцкая Н.В.

Эффективность биологической очистки промышленных сточных вод

микроорганизмами активного ила

В настоящее время метод биологической очистки сточных вод активным илом является наиболее универсальным и широко применяемым при обработке стоков. Использование технического кислорода, высокоактивных симбиотических иловых культур, стимуляторов биохимического окисления, различного рода усовершенствованных конструкций аэротенков, аэрационного оборудования и систем отделения активного ила позволило в несколько раз повысить производительность метода биологической очистки. Очистка сточных вод многочисленных предприятий всегда будет требовать методов, адекватных существующим экологическим нормам. Биологическая очистка является типовым методом очистки промышленных стоков.

В связи с вышесказанным целью исследования явилось изучение эффективности биологической очистки сточных вод активным илом разного по видовому составу. Работа выполнялась на базе ООО «СибурПЭТФ». Объектом исследования были активный ил и сточные воды данного предприятия, которые им очищались. Для определения эффективности очистки сточных вод использовались методики по определению химического потребления кислорода (ХПК) (бихроматный метод), биологического потребления кислорода (БПК) с определением растворенного кислорода по методу Винклера, массовая концентрация ацетальдегида и этиленгликоля определялась газохроматографическим методом.

В ходе проведенных исследований было установлено, что свойства и состав активного ила заметно зависят от пропускаемых через него промышленных стоков. Кроме того показано, что биологическая очистка сточных вод приводит к снижению ХПК и БПК почти вдвое. Очистка от ацетальдегида и этиленгликоля, содержащихся в сточных водах, с помощью микроорганизмов оказалась эффективной, и привела к снижению концентрации этиленгликоля с 503 до 4,7; и с 1086 до 2,0 г/дм³– ацетальдегида в анализируемых пробах воды. Данные значения практически не превышают уровень предельно допустимой концентрации (по ГОСТ ПДК ≤ 2,0 г/дм³).

Полученные результаты согласуются с литературными данными о нормах и эффективности биологической очистки сточных вод. В дальнейшей работе предполагается оценить вклад отдельных микроорганизмов – компонентов активного ила в эффективность биологической очитки воды от конкретных загрязнителей.

А.В. ЕГОРОВА, О.А. НОВОСЕЛЬЦЕВА

Научный руководитель – Миняев М.В.

КОМПЛЕКСНАЯ КОРРЕКТИРОВКА РЕГИСТРАЦИОННЫХ КРИВЫХ ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА

В биохимических исследованиях, например при изучении кинетики оксидазных реакций, характер потребления кислорода имеет большее значение, чем количество потребленного кислорода. Поэтому целью настоящего исследования явилась разработка метода комплексной корректировки регистрационных кривых.

В основу метода легли ранее разработанные методики корректировки количества потребленного кислорода на влияние обмена кислородом с атмосферой и собственной кислородной емкостью измерительной системы. Но в этом случае корректировке подвергалось положение не только точки минимума, а каждой точки регистрационной кривой. Дополнительно была предложена и использована динамическая корректировка, устраняющая кажущееся замедление скорости потребления кислорода объектом, связанное с совокупным влиянием двух первых факторов.

После исправления кривая характеризуется существенно более высокой скоростью потребления и заметно большим количеством потребленного кислорода, чем исходная и, таким образом в гораздо большей степени соответствует реальному ходу потребления кислорода объектом как по характеру, так и по количественным характеристикам. Тем не менее, были выявлены и некоторые особенности метода, сужающие сферу его применения. Например, было показано, что участки кривой, соответствующие наиболее высоким скоростям потребления, не корректируются, так как являются практически отвесными. Кроме того было показано, что точка, принимаемая за точку минимума на исходной кривой, в действительности точкой минимума не является. Следовательно, регистрацию нельзя было прерывать по достижении точки минимума и для полной корректировки требовался анализ восходящей ветви кривой. По этим причинам в настоящее время проводятся исследования с использованием кривых потребления, записанных на скорости 4800 мм/час против 400 мм/час у исходных кривых. Кроме этого запись кривых осуществляется не до точки минимума, а до насыщения инкубационной среды кислородом до 60%. В результате предполагается существенно повысить точность корректировки.

И.А. ЕРМОЛАЕВА

Научный руководитель – Костюк Н.В.

ИЗУЧЕНИЕ СОРБЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ

ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН

Важным компонентом пищи являются пищевые волокна (ПВ) – сложный комплекс, состоящий из целлюлозы, гемицеллюлоз, пектиновых веществ, лигнина и связанных с ними белков. Роль ПВ в питании многообразна. В основе ряда функций ПВ (влияние на минеральный обмен, способность изменять рН) лежат их сорбционные и ионообменные свойства, обусловленные наличием развитой поверхности и присутствием различных ионогенных группировок как кислотного, так и основного характера.

Целью данной работы являлось изучение сорбционных свойств пищевых волокон, выделенных из пшеничных отрубей. Пищевые волокна извлекали традиционным способом. Материал, очищенный от неуглеводных примесей, сушили и измельчали. Навеску ПВ заливали раствором соли, содержащим один из исследуемых ионов: Cl^-, PO₄^3-, NH₄⁺, Ca²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺. За процессом сорбции следили в течение 10 часов по изменению содержания ионов в растворе. По полученным данным строили графики зависимости количества сорбированного иона от количества внесенного, которые использовали для определения параметров сорбции – максимальной емкости (W_max) и скорости заполнения сорбента (v).

Таблица

Сорбционные свойства пищевых волокон

Ионы	Ионный радиус, нм	W_max, ммоль / 1 г ПВ	v, ммоль / ч
Cl¯		0,741 ± 0,014	0,789 ± 0,015
PO₄^3-		0,762 ± 0,021	0,787 ± 0,018
NH₄⁺	0,143	0,181 ± 0,009	0,872 ± 0,022
Ca²⁺	0,114	0,412 ± 0,012	0,781 ± 0,025
Fe²⁺	0,074	0,781 ± 0,011	0,789 ± 0,024
Fe³⁺	0,063	0,821 ± 0,018	0,797 ± 0,020

Как видно из представленных данных, максимальная сорбционная емкость пищевых волокон практически не зависит от размера и заряда анионов. В отношении катионов ПВ проявляют большую избирательность: W_max растет с увеличением заряда и уменьшением ионного радиуса, т.е. зависит от плотности заряда на сорбируемой частице. В наименьшем количестве сорбируются ионы аммония, в наибольшем – ионы трехвалентного железа. Скорость сорбции мало зависит от типа иона и для большинства близка к 0,8 ммоль/ч. Отмеченные факты могут иметь значение для объяснения особенностей резорбции ионов в желудочно-кишечном тракте.

Д.И. ИГНАТЬЕВ

Научный руководитель – Рыжов А.Я.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ РИТМА СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

Цель – освоение современных методов исследования основных физиологических характеристик ритма сердечных сокращений, включая анализ фаз (электрических и механических), а также самой ритмической активности сердца человека.

В первой серии экспериментов у 5 испытуемых – мужчин 19 – 22 лет (студенты университета), находящихся в положении сидя, проведено 10 регистраций электрокардиограмм (ЭКГ) во втором стандартном отведении. Проанализированы длительность сердечного цикла (ДСЦ), электрической систолы (ЭС), электрической диастолы (ЭД), а также интервалы QТ и PQ. Кроме того осуществлен анализ фаз сердечных сокращений: протодиастолы (П), изометрического напряжения миокарда (ИН), периода изгнания (ПИ), асинхронного сокращения (АС). Эксперименты проведены в условиях свободного дыхания и при его задержке на вдохе с целью выявления элементов дыхательной аритмии.

Во второй серии у тех же испытуемых анализировался ритм сердечных сокращений по зарегистрированной кардиоинтервалограмме (КИГ), не менее 400 циклов, с построением полигонов распределений ДСЦ, графиков автокорреляционной функции, скатерограммы и спектра частот ритма сердца (РС).

Дыхательная аритмия (увеличение ДСЦ при задержке дыхания) в большинстве случаев составляет от 0,03 до 0,07 с. По всей вероятности, это связано с отсутствием физической тренированности испытуемых, тем более что на графиках автокорреляционных функций (АКФ) дыхательных волн практически не обнаружено. В то же время выявлен ряд статистически достоверных линейных корреляций между QT и RR (r=0,919; Р<0,001), QRST и АС (r=-0,641; Р<0,05), QRST и ПИ (r=0,694; Р<0,05), ИН и ПИ (r=-0594; Р<0,05), АС и ПИ (r=-0,856; Р<0,001) по данным всей статистической выборки.

Индивидуальный анализ длительных записей сердечного ритма практически у всех испытуемых выявил статистическое распределение ДСЦ, близкое к нормальному (мономодальность). По данным анализа АКФ обнаружены волны РС типа Траубе-Геринга и более низкочастотные с высокими корреляционными показателями скатерограмм. При спектральном анализе, показана наивысшая мощность спектра в частотных пределах 0,03 Гц.

Представленные нами многокомпонентные данные являются начальной ступенью проводимого комплекса экспериментов, имеющего, на наш взгляд, определенные научные перспективы.

А.В. КОМАРОВА

Научные руководители – Панкрушина А.Н., Дормидонтова Т.И.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МИКОТОКСИНОВ

В ЗЕРНЕ ПШЕНИЦЫ

Микотоксины – опасные ксенобиотики, загрязнители продовольственного сырья, продуктов питания человека и кормов для животных, которые способны нанести вред здоровью человека и ущерб животноводству. Микотоксины являются вторичными метаболитами микроскопических (плесневых) грибов, синтезируемые в процессе их роста. Продуцентами микотоксинов являются грибы таких родов, как Aspergillus, Fusarium, Penicillium. Интерес к микотоксинам обусловлен, во-первых, бесспорным доказательством их реальной опасности, во-вторых, широкой распространенностью, и, в-третьих, большими размерами наносимого ими экономического ущерба.

В связи с этим целью работы было определение содержания мико-токсинов в зерне пшеницы.

Задачи: 1) освоить методику определения содержания микотоксинов; 2) выявить влияние температуры и влажности субстрата и воздуха на образование токсинов; 3) определить зависимость образования микотоксинов от продолжительности хранения продуктов.

Экспериментальная часть работы выполнялась на базе технолого-аналитической лаборатории ФГУ «Россельхозцентр» по Тверской обл.

На первом этапе работы была освоена методика определения микотоксинов, таких как афлатоксин В1, дезоксиниваленол, зеараленон, Т2 токсин путем одномерной и двумерной тонкослойной хроматографии. Для этого был получен экстракт зерна пшеницы, проведено его обезжиривание, очистка и упаривание, после чего осадок растворяли в растворителе и наносили пробу на хроматографическую пластинку вместе со стандартами. Для определения содержания токсинов анализировали пластинку под диагностической лампой ОЛД-41 в длинноволновом
УФ-свете.

Было выявлено, что исследованное нами зерно пшеницы не заражено микотоксинами, поскольку, вероятно, не был нарушен режим его хранения. Важными факторами образования токсинов являются определённые температура и влажность субстрата и воздуха. Оптимальная относительная влажность воздуха колеблется в пределах от 50 до 90%, субстрата от 8 до 30%. Оптимальная температура для роста грибов – 25 – 35° С. Такие условия более характерны для южных областей.

Е.В. КОНСТАНТИНОВА

Научный руководитель – Панкрушина А.Н.

Биотехнология молока и молочных продуктов

Питание является одним из важнейших факторов, определяющих уровень жизни и здоровья населения. Важное место в питании населения занимают молочные продукты, относящиеся к повседневным продуктам потребления. Обладая уникальным составом, они обеспечивают организм белками, углеводами, липидами, минеральными веществами, витаминами, микроэлементами и другими жизненно важными веществами.

К основным факторам, влияющим на формирование молочных продуктов, относится состав и свойства перерабатываемого молока. Поэтому исследования, связанные с изучением состава и свойств молока и получаемых в процессе его биотехнологической переработки продуктов, актуальны и требуют постоянного внимания.

Цель: изучить биотехнологию производства творога на ЗАО «Селижаровский молочный завод».

Задачи: 1) охарактеризовать биохимические показатели сырья;
2) изучить состав закваски; 3) осуществить наработку целевого продукта.

Практическая часть работы выполнялась на ЗАО « Селижаровский

молочный завод». На данном предприятии осуществляется производство творога на основе сухого обезжиренного молока, разведенного и нормализованного по жиру до 18%, 9% и 5%.

В подготовленное молоко вносят закваску DVS прямого внесения, представляющую собой сухой бактериальный концентрат мезофильных стрептококков. Состав культур: Lactococcus lactis subsp. lactis, L. lactis subsp. cremoris, L. lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis, L. mesenteroides subsp. cremoris, L. mesenteroides subsp. pseudomesenteroides. При производстве творога используется молокосвертывающий фермент CHY-MAX Powder Extra NB.

При кислотном способе производства творога молоко сквашивается до получения сгустка кислотностью 75±5 °Т для творога 9%-ной жирности, 80±5 °Т для 18%-ного и 85±5 °Т – нежирного. Продолжительность сквашивания молока 8-12 ч с момента внесения закваски при температуре 30±2°С в холодное время года и 38±2 °С в теплое. Пепсин растворяют в свежей профильтрованной сыворотке при 36±3°С. Прессование сгустка производится до достижения массовой доли влаги от 65-80% в зависимости от жирности продукта.

После реализации поставленных задач нами была осуществлена наработка целевого продукта - творога. Биохимический анализ показал, что в состав творога входит 14-17% белков, до 18% жира, 2,4 – 2,8% молочного сахара.

Ю.А. ПАВЛОВА

Научный руководитель – Луцкая Н.В.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ЦИТРУСОВЫХ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ

Эфирные масла используют в составе лекарственных средств, биологических и пищевых добавок, в ароматерапии, в пищевой промышленности, в косметологии. Установлена их биологическая активность: эфирные масла обладают антибактериальными, фунгицидными, антиоксидантными и антирадикальными свойствами. Малые размеры молекул компонентов масел позволяют им легко проникают через стенки клеток и влиять на различные биохимические процессы. В России проводится большая работа по стандартизации и аттестации продукции эфирномасличных предприятий.

Целью данной являлось изучение физико-химических свойств эфирных масел лимона и мандарина, определение их подлинности и соответствия стандартным требованиям. Объектами исследования явились лимонное и мандариновое масло, (производитель ООО «ЛЕКУС», Россия). Для оценки качества анализируемых образцов определяли кислотное и эфирное числа титрометрическим методом, плотность – гравиметрическим, величину показателя преломления – рефрактометрическим методом. Кислотное число характеризует содержание свободных кислот в масле. Эфирное число характеризует количество сложных эфиров в продукте, и чем выше их содержание, тем сильнее выражен запах и, как считают некоторые авторы, антимикробное действие эфирных масел. Плотность ρ косвенно подтверждает подлинность масла. По величине показателя преломления n²⁰_Dконтролируют процессы ректификации масел, полноту отгонки растворителя из масел. Для оценки степени натуральности изучаемых эфирных масел была проведена качественная реакция на содержание примесей. Для более точной оценки этого показателя были построены
УФ-спектры и рассчитана величина СН (степень натуральности).

По нашим результатам кислотное число масла лимона в среднем равняется 4, масла мандарина – 3,162. Эфирное число для мандаринового масла 18,7, для лимонного – 23,1. Величина плотности мандаринового и лимонного масла составила в среднем 0,9 г/мл. Показатель преломления мандаринового масла равен 1,47366, что соответствует стандарту ИСО ТК – 54 (1,4730 – 1,4770). Результаты анализа УФ-спектров позволили определить величину СН. Для лимонного масла она составлила 76, для мандаринового – 64. В соответствии со стандартами величины СН должны быть от 46,76 до 56,88. Степень натуральности исследуемых образцов эфирных мандаринового и лимонного масел не ниже нормативных, что, наряду с другими определяемыми в данной работе параметрами, может свидетельствовать об их хорошем качестве продукта.

Н.П. ПАНКРУШИНА

Научный руководитель – Панкрушина A.Н.

ДИНАМИКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЛИПИДНОГО И ГОРМОНАЛЬНОГО ОБМЕНОВ ПРИ МЕТАБОЛИЧЕСКОМ СИНДРОМЕ

В течение последнего десятилетия произошел значительный прогресс в измерении и использовании показателей липидного обмена в клинической практике для диагностики и определения стратегии лечения липидных нарушений, оценки риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, связанных с ожирением и метаболическим синдромом.

Большое значение для ранней диагностики атеросклероза и ИБС играет определение параметра холестерина липопротеидов высокой плотности и холестеринового коэффициента атерогенности.

Чаще всего ожирение связано с нарушением энергетического баланса в организме и зависит от целого ряда факторов, в том числе наследственных. Согласно последним научным исследованиям суммарный энергетический резерв жировой ткани может отражать уровень лептина в крови.

Лептин представляет собой гормон, продуцируемый жировыми клетками, и циркулирующий в крови в свободной и связанной формах. Связывание лептина со специфическими рецепторами в гипоталамусе изменяет экспрессию ряда нейропептидов, регулирующих нейроэндокринную функцию, потребление и расход энергии в организме.

В настоящей работе изучена динамика содержания фракций липидов и лептина в крови людей с различной массой тела.

Экспериментальную часть исследования проводили на базе диагностического центра ООО «Вера». Обследовано 100 человек с различной массой тела, состоящих на учёте у врача кардиолога. Материалом исследования служила свежая сыворотка крови обследованных пациентов.

Определение липидных фракций проводили с использованием энзиматических колориметрических и расчётных методов с использованием диагностических наборов Olvex diagnosticum (Санкт-Петербург). Определение содержания лептина в сыворотке крови проводили методом иммуноферментного анализа с использованием набора реактивов фирмы DIAGNOSTICS BIOCHEM CANADA INC (CANADA). В работе использовали комплект приборов AWARENESS TECHNOLOGY INC (вошер, фотометр).

Выявлено, что такие показатели обмена липидов, как содержание в сыворотке крови общего холестерина, триацилглицеридов, холестерина липопротеидов очень низкой плотности во всех обследованных группах находятся в диапазоне допустимых колебаний, тогда как показатели антиатерогенного холестерина, атерогенного холестерина и холестеринового коэффициента атерогенности выходят за пределы указанного диапазона.

Обнаружена четкая корреляция уровня лептина с массой тела обследованных пациентов, что может служить качественно новым надёжным показателем для ранней диагностики заболеваний, связанных с нарушением липидного обмена и последующим развитием метаболического синдрома.

Т.В. Румянцева

Научный руководитель – Костюк Н.В.

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЕРОКСИДАЗЫ

В БИОТЕХНОЛОГИИ РАСТЕНИЙ

Фермент пероксидаза широко распространен в тканях растений. Активная пероксидаза локализуется пероксисомах, хлоропластах, митохондриях. Фермент обнаруживается также в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме, пузырьках аппарата Гольджи, где происходит его синтез и созревание. Пероксидаза является сложным белком. Полипептидная цепь длиной от 203 до 308 аминокислот (в зависимости от природы изофермента) формирует компактную структуру с двумя выраженными доменами. Небелковая часть представлена гемом. Благодаря атому железа, входящему в состав гема, пероксидаза катализирует окисление разнообразных соединений. Низкая субстратная специфичность обуславливает важную роль этого фермента в ряде биохимических и физиологических процессов.

Пероксидаза участвует в процессах фотосинтеза и энергетическом обмене клетки, метаболизме аминокислот и рибонуклеопротеидов, в азотном обмене (восстанавливает нитраты и нитриты), обеспечивает синтез компонентов клеточной стенки. С активностью пероксидазы связывают деградацию лигнина и хлорофилла. Особое место отводят этому ферменту в функционировании системы антиоксидантной защиты клеток, иммунного ответа растений. Кроме того пероксидаза является индуцибельным ферментом, индукторами которого могут быть разнообразные физические, химические и биологические факторы. По этой причине пероксидазу часто называют ферментом стресса.

На разных видах растений установлено, что в ходе нормального роста и развития от момента прорастания до гибели наблюдается волнообразная динамика активности пероксидазы. Подобные изменения связывают с действием фитогормонов. Высказываются предположения о существовании и обратной связи, поскольку показано участие пероксидазы в синтезе этилена, превращении триптофана в индолилуксусную кислоту и ее дальнейшем окислении. Сходные результаты были получены на культурах растительных клеток. Так, обнаружены изменения активности и изоферментного состава пероксидазы на разных этапах развития суспензионных культур, установлены различия активности фермента в клетках, выращенных на средах с разным содержанием фитогормона. Предполагается, что изозимный спектр пероксидазы может служить не только маркером состояния культуры растительных тканей, но и интенсивности протекания в ней процессов морфогенеза. На это указывает изменения пероксидазной активности каллуса при индукции органо- и эмбриогенеза.

К.Ю. САМОХИНА

Научный руководитель – Луцкая Н.В.

ПОЛУЧЕНИЕ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ МЕТОДОМ ДИСТИЛЛЯЦИИ

И ОЦЕНКА ИХ КАЧЕСТВА

Растительные ароматические вещества являются перспективными средствами повышения устойчивости организма к неблагоприятным факторам внешней среды: ионизирующим излучениям, ксенобиотикам, канцерогенам; являются средствами профилактики ОРЗ, оптимизации воздушной среды производственных помещений, адаптогенами, повышающими устойчивость организма к неблагоприятным экологическим факторам. Существует ряд методов получения эфирных масел, выбор которых определяется как самим видом исходного сырья, так и требованиями, предъявляемыми к продукту.

Целью данной работы было изучить один из способов получения эфирных масел и оценить качество полученного продукта. Для получения эфирного масла был выбран метод дистилляции. В качестве субстрата использовали, предварительно измельченнуюю кожуру апельсинов. Дистилляция проводили в течение 3 часов с момента закипания смеси при температуре 70˚С. Для сопутствующей очистки первичный продукт перегоняли повторно с добавлением новой порции сырья. Таким образом, отгоняемая фракция проходила трехкратную дистиляцию.

В результате было получено 200 мл ароматной воды (вода с примесью эфирного масла) и апельсиновое эфирное масло. В дальнейшем оценивали качество полученного масла. О степени гидролиза компонентов масла судили по результатам определения кислотного, эфирного чисел и числа омыления, которые были получены на основе стандартных методов с использованием титрования. Данные показатели использовали для расчета степени натуральности продукта. Анализ химического состава проводили с привлечением метода УФ-спектроскопии.

Таблица

Основные технологические показатели эфирного масла

Показатель	Значение
Кислотное число	1,848
Число омыления	28
Эфирное число	26,152
Степень натуральности	64

Как следует из представленных данных, значения кислотного, эфирного чисел и числа омыления соответствуют нормативным показателям для апельсинового эфирного масла, в то время как степень натуральности несколько превышает норму, что в целом может свидетельствовать о достаточно хорошем качестве полученного продукта.

Е.А. ФИЛИППОВА

Научный руководитель – Костюк Н.В.

Blog

Е. П. Лаврова Научный руководитель Чапоров В. Н

Содержание