У нас уже 176407 рефератов, курсовых и дипломных работ
Заказать диплом, курсовую, диссертацию


Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Понравилось
Не понравилось





Книга жалоб
и предложений

 





Название Поиск и использование синтетический соединений гетероциклического ряда для сокранения стабильности популяционного состава коллекционный культур микроорг анизмов
Количество страниц 126
ВУЗ МГИУ
Год сдачи 2010
Бесплатно Скачать 23048.doc 
Содержание Содержание
Содержание работы

Список сокращений...5

Введение...6

Глава 1. Обзор литературы...12

1.1. Коллекции микроорганизмов как способ сохранения биоразнообразия...12

1.2. Методы консервации микроорганизмов...15

1.3. Характер и особенности повреждений микроорганизмов при

консервации...19

1 АЭкологические факторы, влияющие на сохранение жизнеспособности микроорганизмов при переводе их в анабиотическое состояние...26

1.4.1. Биотические факторы...26

1.4.2. Абиотические факторы...27

1.5. Синтез и химические реакции активных форм кислорода...31

1.6. Экологические аспекты действия антиоксидантов...37

1.7. Методические подходы к оценке влияния антиоксидантов на микроорганизмы...49

Глава 2. Материалы и методы...54

2.1. Экспериментальная модель...54

2.2. Химические соединения, использованные в работе...54

2.3. Изучение биологической активности соединений...57

2.4. Определение роли синтетических антиоксидантов в защите бактериальных клеток в условиях стресса, вызванного действием абиотических факторов...59

2.5. Определение влияния синтетических антиоксидантов на выживаемость грамотрицательных и грамположительных микроорганизмов при стрессовом действии абиотических

факторов...61

3

2.6. Методы консервации микроорганизмов и определения продолжительности их хранения...63

2.7. Изучение морфологических изменений бактериальных клеток на фоне действия абиотических факторов...64

2.8. Оценка действия антиоксидантов на клеточную поверхность бактерий и определение их локализации...66

2.9. Статистическая обработка результатов...68

Глава 3. Изучение биологической активности синтезированных

веществ, относящихся к различным видам гетероциклических соединений...69

3.1. Определение антифаговой активности исследуемых соединений..69

3.2. Определение антиоксидантной активности исследуемых соединений...74

3.3. Зависимость биологической активности соединений от их химической структуры на примере ряда кумаринов...80

3.4. Изучение влияния синтетических антиоксидантов на собственные антиокислительные системы бактериальных клеток...83

Глава 4. Использование синтетических антиоксидантов для

стабилизации популяционного состава бактерий на фоне действия различных абиотических факторов...86

4.1. Роль синтетических антиоксидантов в повышении выживаемости различных групп микроорганизмов...85

4.2. Испытание новых сред защиты для повышения выживаемости бактериальных клеток в условиях стресса, вызванного процессом лиофилизации...94

4.3. Морфологические изменения в бактериальных клетках, находящихся в условиях стресса ...99

Глава 5. Изучение взаимодействия антиоксидантов с поверхностными структурами бактериальных клеток...105

4

5.1. Оценка влияния синтетических антиоксидантов на бактериальные

клетки по изменению их электроповерхностных свойств...105

5.2. Определение локализации синтетических антиоксидантов на бактериальных клетках с использованием электронноконтрастных веществ...117

Заключение ...120

Выводы ...124

Список использованных литературных источников...126

Введение



5 Список сокращений

АО - антиоксиданты

АФК - активные формы кислорода

БА - биологическая агрессия

БОЕ - бляшкообразующая единица

ГПО - глутатионпероксидаза

ДМСО - диметилсульфоксид

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

Кат-Fe3"1" - каталаза

м. к. - микробные клетки

ПБА - патогенные биологические агенты

ПОЛ - перекисное окисление липидов

ПЭИ - полиэтиленимины

ПЭО - полиэтиленоксид

СЖА - сахарозо-желатиновый агар

СОД - супероксиддисмутаза

ТОС - таллийорганические соединения

ТХУ - трихлоруксусная кислота

ЭФП - электрофоретическая подвижность

ЭФСП - электрофорез в свободном потоке

GSH - восстановленный глутатион

GSSG - окисленный глутатион

6

Введение

Актуальность темы. Микроорганизмы являются одним из наиболее существенных компонентов биосферы. Создание и поддержание коллекций микроорганизмов как способы сохранения биоразнообразия является актуальной экологической проблемой. В настоящее время хранение микроорганизмов в жизнеспособном состоянии осуществляется в коллекциях культур, которые создаются в большинстве микробиологических лабораторий и на биотехнологических производствах и используются как в промышленных, так и в исследовательских целях. Главной задачей консервации микроорганизмов является обеспечение их долгосрочного хранения с подержанием высокой жизнеспособности и предупреждением мутационных изменений, то есть в состоянии максимально близком к естественному (Литвин, Гинцбург, 1998).

В основе всех методов консервации, предлагаемых на сегодняшний день, лежит перевод клеток в состояние анабиоза, что ведет к снижению или прекращению всех метаболических процессов (Сидякина, 1985). Основными методами длительного хранения микроорганизмов являются высушивание, лиофилизация, L-высушивание, хранение при низких температурах, криоконсервация, хранение на носителях органической и неорганической природы. При консервации вышеизложенными методами клетки подвергаются действию экологических факторов абиотической природы. Так высушивание приводит к потере биологически активной воды, при криоконсервации и низкотемпературном замораживании клетки претерпевают действие замораживания - оттаивания. В процессе лиофилизации микроорганизмы подвергаются воздействию отрицательных температур и вакуума. В результате перечисленных процессов происходит гибель части клеточной популяции. Еще одной из причин гибели микроорганизмов является окислительный стресс, в результате которого образуются активные формы кислорода, которые оказывают губительное

7

действие на клетки (Фатеева, 1983). Поэтому совершенствование методов консервации является актуальной проблемой в прикладной микробиологии (Осадчая, Кудрявцев, Сафронова, 2002).

Инактивация микроорганизмами активных форм кислорода достигается с помощью собственных антиокислительных систем, в результате чего содержание продуктов свободнорадикального окисления находится на крайне низком уровне (Куликов и др., 1995). Результаты исследований показали, что ферменты, обеспечивающие защиту клеток от окислительного стресса, локализуются преимущественно на наружной мембране, в цитоплазме микроорганизмов, а также обнаруживаются во фракции периплазмы (Дробков, Погорельский, Дармов, 1997; Брюханов, Тауэр, Нетрусов, 2002).

В последнее время появилось большое количество синтетических антиоксидантов - веществ различной химической природы, обладающих антиокислительными свойствами. Одним из перспективных направлений использования этих соединений является применение их в составе сред стабилизации при консервации микроорганизмов, так как некоторые высокоэффективные синтетические антиоксиданты оказывают выраженное защитное действие и стабилизируют состав популяции (Плотников, Шведун, Гусева, 1995; Липатова, Сотников, Федотова, 1995).

Однако на настоящий момент механизмы взаимодействия антиоксидантов с бактериальной клеткой изучены недостаточно, в частности, нами не обнаружены в литературе данные о локализации синтетических антиоксидантов в бактериальных клетках. Практически отсутствуют сведения о компенсации синтетическими антиоксидантами собственных антиокислительных ферментов при стрессовом воздействии на микробные популяции абиотических экологических факторов.

Цель и задачи исследования. Цель работы заключается в поиске и отборе синтезированных гетероциклических соединений и их предшественников с антиоксидантной активностью и применении их для

8

поддержания стабильности популяционного состава коллекционных культур микроорганизмов на фоне действия абиотических экологических факторов.

Для реализации указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Изучить биологическую активность новых синтетических веществ группы гетероциклических соединений и их предшественников с целью отбора перспективных антиоксидантов.

2. Определить влияние отобранных синтетических антиоксидантов на стабилизацию свойств исследуемых популяций бактерий на фоне действия экологических факторов абиотической природы.

3. Выявить взаимоотношение синтетических антиоксидантов нового ряда с собственными антиокислительными ферментами бактериальных клеток.

4. Установить морфологические изменения в бактериальных клетках при действии различных экологических факторов абиотической природы в сравнительном аспекте с применением отобранных синтетических антиоксидантов.

5. Изучить влияние синтетических антиоксидантов нового ряда на электроповерхностные свойства бактерий и определить их локализацию. Научная новизна. Впервые была изучена биологическая активность

новых синтетических веществ группы гетероциклических соединений и их предшественников и отобраны перспективные антиоксиданты для практического применения. Показана высокая эффективность применения синтетических антиоксидантов нового класса для стабилизации свойств популяции и увеличения сроков хранения бактерий в процессе консервации (лиофилизации), а также повышение жизнеспособности грамположительных и грамотрицательных бактерий на фоне действия других абиотических факторов (замораживание-оттаивание, ультрафиолетовое излучение). Установлены морфологические изменения в бактериальных клетках при действии различных экологических факторов абиотической природы и

9

сохранение структуры бактерий при использовании отобранных синтетических антиоксидантов.

Впервые установлено влияние синтетических антиоксидантов на электроповерхностные свойства бактерий и отдельные структуры бактериальных клеток и показана локализация синтетических веществ на примере таллийорганических соединений, обладающих антиоксидантной активностью.

Полученные нами данные об изменениях, происходящих в процессе перевода микроорганизмов в состояние анабиоза, позволяют углубить знания о механизмах выживания бактериальных клеток в экстремальных условиях.

Практическая значимость. Изученные и отобранные нами синтетические антиоксиданты предложены как дополнительные компоненты сред защиты, и в дальнейшем могут быть использованы для поддержания стабильности популяционного состава бактерий и повышения их выживаемости в условиях стресса, вызванного действием различных абиотических факторов. Применение разработанного нами методического подхода позволит оптимизировать процедуру поддержания специализированных национальных коллекций, повысить эффективность, безопасность и экономичность их функционирования.

На основании полученных данных разработаны методические рекомендации для студентов, аспирантов и сотрудников микробиологических лабораторий «Методы отбора синтетических антиоксидантов для поддержания коллекционных культур микроорганизмов», утвержденные Ученым советом биологического факультета СГУ (протокол № 9 от 12.04.04 г.).

Полученные нами данные о влиянии синтетических антиоксидантов на собственные антиокислительные системы бактерий и электроповерхностные свойства клеток используются в учебном процессе при чтении общих курсов микробиологии и биотехнологии, а также в специальных курсах при

10

подготовке специалистов-микробиологов в Саратовском государственном университете им. Н.Г. Чернышевского.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Синтезированные соединения нового ряда группы гетероциклических соединений и их предшественников, обладающие низкой антифаговой и высокой антиоксидантной активностью, могут быть успешно использованы для повышения жизнеспособности и стабилизации свойств популяций коллекционных культур микроорганизмов на фоне стрессовых воздействий различных абиотических факторов.

2. Взаимодействие новых синтетических антиоксидантов циклического ряда с бактериальными клетками ведет к изменению уровня собственных антиокислительных ферментов, отражающих стабильность состава популяции.

3. Синтетические антиоксиданты нового ряда из группы гетероциклических соединений и их предшественников, локализуясь на поверхности бактериальных клеток, влияют на их электроповерхностные свойства и повышают целостность мембранных и внутриклеточных структур при стрессовом действии различных абиотических факторов.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и представлены на региональной научной конференции «Молодежь и наука на пороге XXI века» (Саратов, 1998 г), XXVI межвузовской научно-практической конференции по проблемам биологии и медицинской паразитологии, посвященная памяти академика Е.Н. Павловского (Санкт-Петербург, 1999), научной конференции учреждений по борьбе и изучению природно-очаговых инфекций Министерства Здоровья и Социальной Защиты (Улан-Батор, Монголия, 1999) и симпозиуме «Свободные радикалы в биологии и медицине» (Лодзь, Польша, 2000).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, состоящей из 4 глав,

и

заключения, выводов и списка 174 использованных литературных источников, включающих 101 отечественную и 73 зарубежных работы. Работа изложена на 143 страницах, включает 22 рисунка и 8 таблиц.

Список литературы
Цена, в рублях:

(при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)		 1425
Скачать бесплатно 23048.doc 





Найти готовую работу


ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:


Связаться

Доставка любой диссертации из России и Украины

Вход для партнеров

Регистрация

Восстановить доступ

Материал для курсовых и дипломных работ


Ссылки:

Выполнение и продажа диссертаций, бесплатный каталог статей и авторефератов

Счетчики:

Besucherzahler
счетчик посещений

© 2006-2022. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.