апрель 2019

Вплив неорганічних препаратів церію (IV) на біологічні характеристики люмбрицид роду Eisenia


Тимчий К. І. , Сідашенко О. І. , Верещак В. Г. , Валєєв Денис Володимирович Валєєв Д. В.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Тимчий К. І., Сідашенко О. І., Верещак В. Г., Валєєв Д. В. Вплив неорганічних препаратів церію (IV) на біологічні характеристики люмбрицид роду Eisenia / Химия и современные технологии : Метериалы ІХ Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Химия и современные технологии», 2019. – C. 22-23


Переважна більшість живих організмів на Землі в своїй життєдіяль-ності не може обходитись без споживання кисню, при цьому процес метаболізму в біологічних системах супроводжується утворенням різних активних форм кисню. Необхідний рівень активних форм кисню (АФК) в організмі регулюють ферменти; в разі дисбалансу між продукцією АФК і концентрацією ферментів виникає окислювальний стрес. Тоді гідро-ксильний радикал окислює практично всі органічні молекули – в тому числі білки, нуклеїнові кислоти та інші біополімери, здатний відривати атом водню від молекул насичених жирних кислот та ініціювати перекисне окислення ліпідів.

Окислювальний стрес може виникати так само при ендогенних і екзогенних інтоксикаціях, техногенних забрудненнях навколишнього середовища та іонізуючого випромінювання.

В останні роки у нанодисперсного діоксиду церію виявлені унікальні біохімічні властивості, завдяки яким даний матеріал здатний виконувати функції деяких ензимів – оксидоредуктаз, фосфатаз і ін. Наночастки діоксиду церію здатні брати участь в біологічних процесах в якості регулятора АФК і акцептора вільних радикалів як in vitro, так і in vivo, внаслідок властивої їм кисневої нестехіометрії.

Діоксид церію являє собою поліфункціональний матеріал, широкий спектр застосувань якого пов’язаний з притаманним йому комплексом унікальних фізико-хімічних властивостей. Для деяких оксидних сполук (включаючи СеО2) у наслідок збільшення поверхневого натягу параметри елементарних комірок збільшуються зі зменшенням розмірів частинок.

У дослідженні обрано в якості чинника хімічного впливу на популяцію черв’яків саме діоксид церію. Дослідження дії цього металу на люмбрицидах роду Eisenia не проводилось, але ці тварини дихають усією поверхнею тіла, тому саме їх обрано як біологічний об’єкт.

Для проведення дослідження було сформовано групи тварин за показником маси по 10 представників у кожній групі, 9 дослідних та 1 контрольна. Середня маса кожної групи становила 2±0,05 г. До кожного субстрату у якому утримували відібраних тварин одноразово додали розчин діоксиду церію з відповідною концентрацією. Масу тварин фіксували шляхом зважування на аналітичних вагах один раз в чотири дні.

Результати збільшення показника маси відносно обраних концентрацій діоксиду церію представлено у таблиці 1.

Таблиця 1 − Зміна маси тварин відносно концентрацій діоксиду церію

Доба експери- менту Діоксид церію, мг/кг Конт.
1 3 5 7 10 13 15 17 20
  Вага групи, г
0 2,00 ±0,06 2,00 ±0,05 2,00 ±0,08 2,00 ±0,04 2,00 ±0,06 2,00 ±0,04 2,00 ±0,07 2,00 ±0,09 2,00 ±0,04 2,00 ±0,06
4 2,24 ±0,05 2,40 ±0,04 2,22 ±0,07 2,17 ±0,06 2,19 ±0,05 2,24 ±0,04 2,21 ±0,08 2,25 ±0,04 2,40 ±0,09 2,24 ±0,06
8 2,53 ±0,04 2,54 ±0,05 2,41 ±0,07 2,41 ±0,05 2,46 ±0,06 2,39 ±0,04 2,52 ±0,08 2,43 ±0,05 2,64 ±0,06 2,54 ±0,08
12 2,77 ±0,05 2,74 ±0,04 2,55 ±0,06 2,63 ±0,05 2,64 ±0,05 2,48 ±0,08 2,61 ±0,04 2,61 ±0,07 2,80 ±0,06 2,81 ±0,04
16 2,92 ±0,06 3,00  ±0,07 2,68 ±0,05 2,80 ±0,08 2,77 ±0,07 2,53 ±0,04 2,82 ±0,06 2,80 ±0,05 2,98 ±0,07 2,96 ±0,05
20 3,04 ±0,07 3,18 ±0,04 3,02 ±0,03 3,27 ±0,04 2,94 ±0,05 2,72 ±0,08 2,85 ±0,08 2,98 ±0,06 3,05 ±0,05 3,09 ±0,07
24 3,13 ±0,04 3,37 ±0,05 3,18 ±0,05 3,09 ±0,07 3,00 ±0,06 2,85 ±0,08 2,90 ±0,09 3,41 ±0,07 2,96 ±0,05 3,25 ±0,04
28 3,15 ±0,05 3,44 ±0,07 3,28 ±0,06 2,92 ±0,08 3,10 ±0,07 2,90 ±0,07 2,83 ±0,06 3,74 ±0,08 2,99 ±0,05 3,26 ±0,09
32 3,12 ±0,07 3,34 ±0,06 2,82 ±0,08 2,62 ±0,09 2,99 ±0,04 2,62 ±0,04 2,64 ±0,07 3,86 ±0,09 3,00 ±0,08 2,99 ±0,05
36 2,69 ±0,05 3,08 ±0,08 2,71 ±0,07 2,25 ±0,05 2,59 ±0,04 2,51 ±0,07 2,51 ±0,05 3,59 ±0,09 2,62 ±0,05 2,70 ±0,06
Максимум ваги 3,15 ±0,05 3,44 ±0,07 3,28 ±0,06 3,27 ±0,04 3,10 ±0,07 2,90 ±0,07 2,90 ±0,09 3,86 ±0,09 3,05±0,05 3,26 ±0,09
Приріст маси 1,15 1,44 1,28 1,27 1,10 0,90 0,90 1,86 1,05 1,26

Як видно з отриманих результатів на початку експерименту відбулося збільшення маси у групах тварин при крайніх концентраціях препарату 3 та 20 мг/кг. Але не зважаючи, що найбільший показник маси тіла виявлено за концентрацією 17 мг/кг, більш логічним є результат показника збільшення маси тварин за концентрацією діоксиду церію 3 мг/кг, так як це збільшення має виражений лінійний характер.