Особенности токсического действия 2,4,6-тринитротолуола на штаммы Escherichia coli

• Автор: Дениварова, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 109 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений.

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

у Глава 1.Метаболизм и биологические эффекты нитроаромати

ческих соединений

1.1.Ароматические нитросоединения, их химические характеристики и практическое применение

1.2.Пути биотрансформадии некоторых представителей нитроароматических соединений.

1.3.Генотоксические свойства нитроарилов.

1.4.Токсические свойства нитроарилов.

Глава 2.Строение и свойства клеточной стенки грамотрица

тельных бактерий.
2.1.Строение клеточной стенки грамотрицательных бактерий
д 2.2.Вариабельность барьерных свойств внешней липопротеид
ной мембраны грамотрицательных бактерий
Глава 3.Жизнеспособное, но некультивируемое состояние аспорогенных бактерий
Заключение по обзору литературы
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
а Глава 4.МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 .Микроорганизмы, среды и условия культивирования
4.2.Микробиологические методы
4.2.1 .Определение концентрации биомассы.
4.2.2.Подсчет общего количества бактериальных клеток
4.2.3.Определение количества живых клеток микроорганизмов
4.2.4.Микроскопические наблюдения
4.2.5.Определение размеров клеток
4.2.6.0пределение показателя преломления бактериальных
клеток.
4.2.7.0пределение барьерных свойств внешней липопротеид
v ной мембраны
4.3.Химические и биохимические методы
4.3.1 .Определение эффективности трансформации ТНТ
4.3.2.Интегральная оценка количества продуктов нитровосстановления
4.3.3.Выделение и идентификация метаболитов трансформации ТНТ
4.3.4.Определение количества нитритов
4.3.5.0пределнние концентрации глюкозы.
4.3.6.Определение количества окисленных и восстановленных
кофакторов.
л 4.4.Метод проточной цитофлуориметрии
4.4.1.Определение трансмембранной разности электрических
потенциалов
4.4.2.0пределение проницаемости внутренней плазматической
мембраны.
4.5.Статистическая обработка результатов.
Глава 5.РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
5.1.Оценка барьерных свойств внешней липопротеидной мембраны штаммов . i
5.2.Влияние ТНТ на рост и деструктивные свойства
. i 2 и . i 5.
5.3.Влияние ТНТ на морфофизиологические свойства клеток
. i 2
5.3.1.Влияние ТНТ на морфологию и размеры клеток
. i 2.
у 5.3.2.Изменение показателя преломления и гранулярности клеток . i 2, культивируемых с II
5.3.3.Влияние ТНТ на проницаемость внешней липопротеидной мембраны и плазматической мембраны клеток
. i 2
5.3.4.Влияние ТНТ на содержание кофакторов клеток . i Ч К культивируемых в присутствии ТНТ и на катаболизм глюкозы
5.3.5.По давление 2,4,6тринитротолуолом аккумуляции энергии и изменение энергетического профиля популяции клеток
. i 2.
Заключение
л ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Как следствие деятельности военных отраслей промышленности и военных объектов в различных регионах мира выявлены большие территории, загрязненные остатками взрывчатых смесей, основным компонентом которых является II . . i . С увеличением уровня производства ТНТ, вызванного потребностями военных, возрастает значение ремедиации мест производства ТНТ, оказывающего вредное влияние на окружающую среду. В настоящее время наряду с физическими и физикохимическими способами детоксикации отходов, загрязненных ТНТ. . . , i. . Наумова с соавт. Наумова с соавт. . . Механизм биотрансформации ТНТ аэробными и аэротолерантными микроорганизмами интенсивно исследуется . , i, . . Наумов с соавт. i . v . Зарипов с соавт. iv . Известно, что аэробные грам отри нательные и грамположительные бактерии различаются по чувствительности к токсическому действию ТНТ Наумова с соавт. i. Отмечается высокая устойчивость к токсическому действию ксенобиотика у грамотрицательных микроорганизмов по сравнению с грамположительными. Вероятно, эго является причиной преобладания грамотрицательных бактерий в почвах загрязненных ксенобиотиком. Механизм такой устойчивости может быть обусловлен различными причинами. В том числе наличием в структуре клеточной стенки внешней липопротеидной мембраны ВЛПМ, выполняющей функцию дополнительного защитного барьера клетки и препятствующего одномоментному поступлению в клетку высоких концентраций ксенобиотика. Однако известно, что стабильность и проницаемость ВЛПМ штаммов грамотрицательных видов может существенно различаться. Следствием этого возможны внутривидовые отличия в устойчивости штаммов к токсическому действию ксенобиотиков, в том числе и ТНТ. Нельзя исключить, что подобные различия могут сказаться и на особенностях стратегии трансформации ксенобиотика устойчивыми и чувствительными штаммами. В частности, стратегия трансформации чувствительными штаммами грамотрицательных бактерий может быть зависима от токсического пресса ксенобиотика, подобно стратегии, описанной нами ранее для аэробной i ii I, чувствительной к токсическому действию ТНТ. Несмотря на привлекательность высказанных предположений, мы не нашли их экспериментального подтверждения. Токсическое действие различных веществ может не только подавлять жизнеспособность микроорганизмов, но и вызывать их адаптацию к новым условиям существования, механизмы которой могут быть разнообразными. В основе адаптации микроорганизмов к токсическим веществам нередко лежит использование как специальных ферментов детоксикации, так и различных ферментных систем обмена веществ клетки. Исходя из этого, логично предположить, что концентрация ТНТ может оказать решающее значение на его трансформацию той или иной ферментной системой клетки, что, возможно, и определяет особенности так называемой стратегии трансформации. Адаптационные процессы к неблагоприятным условиям среды обитания не ограничиваются реакциями детоксикации, а затрагивают целый ряд морфофизиологических показателей клеток Пронин с соавт. Мулюкин с соавт. Мулюкин с соавт. Мулюкин, Головлев, Куриненко с соавт. Влияние высоких концентраций ТНТ на адаптационные изменения метаболизма и морфофизиологические показатели клеток грамотрицательных бактерий деструкторов практически не исследованы, несмотря на то, что такие исследования имеют несомненное теоретическое и практическое значение. Цель и задачи исследования. ii i, отличающихся барьерными свойствами внешней липопротеидной мембраны, и оценить адаптационные изменения штамма ii i, способного к полной элиминации ксенобиотика, в ответ на токсический стресс. Разработать метод определения барьерных свойств внешней липопротеидной мембраны грамотрицательных бактерий. Провести сравнение барьерных свойств внешней липопротеидной мембраны исследуемых штаммов ii i. Оценить способность штаммов, различающихся стабильностью и проницаемостью внешней липопротеидной мембраны, к деструкции ксенобиотика.