"МИС-РТ" - 2006. Сборник №38-2

Бесконтактное определение биологической активности жидких сред с помощью кинетики роста Escherichia coli.

Каратаева Светлана Юрьевна, Широносов Валентин Георгиевич к.ф.-м.н.
Учебно-научный центр "Резонансные Технологии" и
кафедра ботаники и экологии растений Удмуртского Государственного Университета,
Научно-исследовательский центр "ИКАР"
консультант: Маградзе Елена Ильинична
ikar@udm.ru
(Сб. тезисов ВНКСФ-12, г. Новосибирск, 2006.- с. 530-531)

Еще в середине 70-х гг. прошлого столетия были получены достаточно убедительные данные о биологическом действии электрохимически активированных слабых растворов [1-3]. Однако, до сих пор не существует единой теории, описывающей процессы в активируемых растворах [1, 3]. И не смотря на недостаточную изученность этих важных механизмов, биологическая активность различных активированных жидких сред уже широко и эффективно используется не только в быту, но и в медицине [2].

Наличие следов различных воздействий на воду наиболее надежно выявляется не при анализе "статических" свойств воды, а при исследовании протекающих в ней процессов или же влияния ее на биообъекты. В работе представлена серия опытов по воздействию бесконтактно активированной (БА) в электролизере без диафрагмы питательной среды на Escherichia coli. Этот хорошо изученный объект можно считать наиболее удобным в исследованиях контактно и бесконтактно активированных сред по ряду свойств: высокая чувствительность к слабым изменениям окружающей среды, высокая скорость воспроизведения, не требовательность, доступность и др.

В электролизере без диафрагмы проводилась контактная активация слабо минерализованной воды - менее 150 мг/л (далее "раствор") до существенного изменения ОВП (Red-Ox потенциал): от +250 мВ до -270 15 мВ (ХСЭ). Непосредственно после прекращения активации (отключения тока) в раствор (+37oС) погружались небольшие тонкостенные диэлектрические емкости, содержащие подготовленную питательную среду с жизнеспособными клетками (E. coli). Затем, через определенные промежутки времени, оценивались параметры в питательной среде (ОВП, pH, D - оптическая плотность) и физ. растворе (ОВП). Регистрация оптической плотности проводилась на спектрофотометре "Specord M40" (Carl Zeiss Jena), в кварцевых кюветах с оптическим ходом 10 мм на длине волны 540 нм. В контроле при прочих равных условиях активация не проводилась, ОВП раствора оставался на уровне +250±15 мВ. Динамика роста E. coli представлена на Рис 1.

Во второй серии опытов после активации и до погружения емкостей с исследуемой суспензией клеток проходило 15 часов релаксации активного раствора. (Рис 2.)

Рис 1. Влияние бесконтактно активированной питательной среды на динамику роста E. coli непосредственно после активации. Рис 2. Влияние бесконтактно активированной питательной среды на динамику роста E. coli после 15 часов релаксации раствора.

После погружения в активированный раствор емкостей c питательной средой, в последней снижается ОВП (с +190±15 до +33±15 мВ) уже через 15 минут. Таким образом, действие БА на клетки осуществляется уже на стадии их адаптации к окружающим условиям, но во время log-фазы роста может не проявляться. Тогда как на стационарной стадии наблюдается четкая разница между контролем и опытом.

Известно, что при разных режимах и методах активации, осуществляется различное биологическое действие на один и тот же объект [4]. В данной работе при одном режиме, но разном времени релаксации наблюдаются противоположные эффекты, что представляет большой интерес в связи с поиском тест-объекта для исследования процессов в активированных жидкостях. Разное влияние активированных растворов в зависимости от времени релаксации на сложную систему (питательная среда + E. coli) можно достаточно просто объяснить в рамках классической нелинейной физики сверхкогерентным электромагнитным излучением от резонансных микрокластеров [3].

В нашей работе так же подтверждается стабилизирующее действие активации на живые клетки [5], на что указывает небольшой разброс данных в опыте по сравнению с контролем.


Список публикаций:

  1. Прилуцкий В.И., Бахир В.М. Электрохимически активированная вода: Аномальные свойства, механизм биологического действия.- М.; ВНИИИМТ АО НПО "Экран,. 1997. - с. 228. (sb10-1.htm)
  2. Леонов Б. И., Электрохимические технологии для мира и человека, Общие вопросы электрохимической активации, 2-й Международный Симпозиум, Электрохимическая активация в медицине, сельском хозяйстве, промышленности. - М.; ВНИИИМТ АО НПО "Экран', 1999.
  3. Широносов В.Г. Резонанс в физике, химии и биологии. Ижевск. Издательский дом "Удмуртский университет", 2001. 92 c. sb22.htm.
  4. Мирошников А. И, Влияние режима обработки католита и анолита питательной среды на рост клеток E. coli, Теоретические и экспериментальные исследования, 2-й Международный Симпозиум, Электрохимическая активация в медицине, сельском хозяйстве, промышленности. - М.; ВНИИИМТ АО НПО "Экран', 1999.
  5. Казанкин Д. С., Широносов В. Г., Исследование влияния бесконтактно активированной воды на электрокинетические свойства дрожжевых клеток, Электрохимическая активация в промышленности, 3-й Международный симпозиум в медицине, сельском хозяйстве, промышленности, - М.; .; ВНИИИМТ АО НПО "Экран', 2001. - с. 266.