МЭСК-2013

ВЛИЯНИЕ СОЛЯРИЯ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Э. Г. Соболева, А. Г. Ткачев

Юргинский технологический институт (филиал) Национального исследовательского Томского политехнического университета, г. Юрга

Искусственное солнце – «один ответ на семь бед». Во-первых, оно оказывает лечебно-эстетический эффект: шоколадная кожа всегда выглядит свежей и здоровой. Кроме того, загар сглаживает мелкие прыщики, заживляет мелкие воспаления и ранки. Благодаря этому подлечиваются экзема, псориаз, угревая сыпь и многие другие кожные заболевания, обостряющиеся к началу весны. Во-вторых, солярий борется с недостатком витамина D (кальциферола), который образуется в коже под действием ультрафиолета. Дефицит этого витамина как раз достигает своего максимума весной. Если его не хватает, человек чувствует слабость и разбитость. И, в-третьих, ультрафиолет повышает содержание антител в крови, из-за чего усиливается иммунитет, и организм лучше сопротивляется всевозможным простудам.

Основной вред солярия – возможное облучение, аналогичное корпускулярному излучению Солнца в зоне озоновых дыр. Большие дозы облучения, как солнечного, так и получаемого в солярии, значительно увеличивают риск возникновения злокачественных опухолей или перерождения доброкачественных в злокачественные. Однако солярий действует лишь за счет ультрафиолетовых излучений, а инфракрасных лучей, влияющих на здоровье, в нем нет (в отличие от солнца).

Для того чтобы «разгадать» вред или пользу солярия перед нами была поставлена цель: оценить электромагнитное излучение с помощью прибора АТТ-2592 при посещении солярия. Данный прибор предназначен для безопасного измерения характеристик электромагнитных полей. Прибор снабжен 3-канальным датчиком, позволяющим проводить измерения одновременно по трем осям: X, Y, Z.

Задачи исследования: изучить устройство и принцип работы прибора АТТ-2592, произвести измерения величин электромагнитного излучения, соотнести полученные результаты измерений с максимально допустимыми нормами.

Из всех существующих видов солярия был выбран вертикальный, при посещении которого можно оценить возможный риск для здоровья и доступными средствами измерить уровень излучения ламп при их работе. В данном солярии установлено 48 ламп, мощностью 180 Вт каждая. В зависимости от ресурса ламп меняется интенсивность излучения, следовательно, должна меняться продолжительность пребывания в солярии. Выработка ресурса приводит к тому, что для достижения того же результата необходимо увеличивать время сеанса в солярии, что приводит к воздействию на тело человека электромагнитного поля огромной интенсивности. Если провести аналогию с электромагнитным полем вокруг работающей микроволновой печи, мощностью 800 Вт, то нахождение в солярии эквивалентно нахождению в окружении 60-ти работающих микроволновых печей. Особенность газоразрядных ламп создавать вокруг себя электромагнитное поле подтолкнуло нас провести измерения электромагнитного излучения. Исследование выполнялось при посещении солярия через день при разном интервале времени.

Максимальные значения электромагнитного излучения, полученные во время эксперимента с интервалом от 3 до 15 минут, представлены в таблице. Из таблицы следует, что с увеличением времени сеанса возрастают напряженности электрического и магнитного полей, а также плотность потока энергии.

Максимальные значения электромагнитного излучения

№ опыта	Время, мин.	Напряженность	Напряженность	Плотность потока
		электрического поля, мВ/м	магнитного поля, мкА/м	энергии, мкВт/м2
1	3	194,1	400,7	102,5
2	5	212,4	591,2	141,4
3	7	247,3	663,6	159,6
4	10	359,8	712,1	170,7
5	15	481,7	719,6	244,0

Таким образом, можно сделать следующие выводы: с увеличением времени пребывания в солярии увеличиваются параметры электромагнитного поля; в зависимости от ресурса газоразрядных ламп меняется интенсивность излучения и продолжительность пребывания в солярии; полученные в ходе эксперимента результаты электромагнитного излучения не превышают гигиенических нормативов.

Чтобы поход в солярий принес только пользу и не нанес вреда организму, необходимо соблюдать следующие рекомендации:

–выбирать солярий с качественными, «свежими» лампами;

–начинайте загорать с минимальных отрезков времени;

–наносите специальные лосьоны для кожи, на глаза надевайте защитные очки;

–перед посещением солярия не проводите косметических процедур на лице (чистку, пилинг), не посещайте сауну или баню (это делает кожу наиболее уязвимой перед ультрафиолетом).

Научный руководитель – канд. физ.-мат. наук, доцент Э. Г. Соболева

141

ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РАДОНА В ЖИЛЫХ И СЛУЖЕБНЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ г. ЮРГИ

А. А. Приезжев

Юргинский технологический институт (филиал) Национального исследовательского Томского политехнического университета, г. Юрга

222Rn – радиоактивный газ природного происхождения, без цвета, запаха и вкуса, хорошо растворяется в воде. Он является продуктом радиоактивного распада цепочки, основоположником которой является уран-238.

История радона началась в 15 –16 в.в. с того, что была замечена высокая смертность австрийских горняков от таинственной «горной болезни» при добыче свинцовых руд. В районе Яхимов (Чехия) руду добывали на поверхности земли или неглубоко под землей, а в районе Шёнберг (восточная Германия) руду добывали в глубоких шахтах, глубина достигала 400 м – это был уранит. Беккерель именно с уранитом открыл явление радиоактивности. Его основное воздействие на здоровье – это повышенный риск развития рака легких.

С 1999 г. по 2005 г. Н. В. Сорокиной [1] (КемГУ) проводились исследования, в ходе которых была выявлена многофакторность формирования дозы радиоактивного воздействия. Автором указано, что по величине отклонения от основного максимума относительно регионально-фонового содержания радона в г. Юрге концентрация его повышена вдвое. В Кемеровской области было проведено около 3000 измерений и выявлено, что в ряде случаев наблюдается сверхфоновая нагрузка до 0,1 сГр/год.

Целью работы является: выявление содержания радона в жилых и служебных помещениях г. Юрги.

Для измерения концентраций радона в воздухе помещений нами был использован прибор РРА – 01 М-01, позволяющий измерять равновесную объёмную концентрацию радона в диапазоне 20 – 20000 Бк/м3 с допускаемой погрешностью 30 %. Этот прибор позволяет делать мгновенный замер концентрации радона.

Учитывая информацию о том, что уровень в большинстве домов может быть снижен до 100 – 150 Бк/м3, важно отметить, что в России норма для сдаваемых в эксплуатацию зданий 100 Бк/м3, а эксплуатируемых – 200 Бк/м3. Фоновая концентрация радона в нашем регионе 20 Бк/м3.

Средняя объемная активность радона	Среднее распределение радона в помещениях
в помещениях	в зависимости от времени года

Как показало исследование, содержание радона в жилых и служебных помещениях в зимний период самое высокое и превышает допустимое в 2,5 раза. На наш взгляд причины такого содержания обусловлены отоплением частных домов углем и отсутствием в них должного проветривания.

Литература

1.Н. В. Сорокин., Н. Л. Алукер Дозиметрический мониторинг населения Кузбасса с помощью термолюминесцентных детекторов ТЛД-К. / Н. В. Сорокина, Н. Л. Алукер и др. // Материалы II Международной конференции «Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека»,

Томск, 2004, с 34 – 36.

2.Н. В. Сорокина, Радиологическая характеристика жилых и общественных помещений г Кемерово. //Материалы XXXI апрельской конференции студентов и молодых ученых КемГУ, Кемерово. – Т. 2, 2004. –

с. 249 – 251.

Научные руководители –, канд. пед. наук В. Ф. Торосян.

142

ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РАДОНА В ПОЧВЕННОМ ГАЗЕ В РАЙОНЕ г. ЮРГИ

Н. С. Абраменко

Юргинский технологический институт (филиал) Национального исследовательского томского политехнического университета, г. Юрга

Воздействие радиации на организм человека называют облучением. Во время этого процесса энергия радиации передается клеткам, разрушая их. Облучение может вызывать всевозможные заболевания: инфекционные осложнения, нарушения обмена веществ, злокачественные опухоли и лейкоз.

Организм реагирует на саму радиацию, а не на её источник. Радиоактивные вещества могут проникать в организм через кишечник (с пищей и водой), через лёгкие (при дыхании) и даже через кожу при медицинской диагностике радиоизотопами. В этом случае имеет место внутреннее облучение. Кроме того, значительное влияние на организм человека оказывает внешнее облучение, когда источник радиации

находится вне тела. Наиболее опасно, безусловно, внутреннее облучение. В горных породах Земли встречаются изотопы 40К; 87Rb; 238I; 232Th и другие.

Распределение изотопов в земной коре

Радионуклид	Весовое распределение в земной коре	Период полураспада, лет	Тип распада
Уран-238	3∙10-6	4,5∙109	α-распад
Торий-232	8∙10-6	1,4∙1010	α- и γ-распад
Калий-40	3∙10-16	1,3∙109	β- и γ-распад
Ванадий-50	4,5∙10-7	5∙1014	γ-распад
Рубидий-87	8,4∙10-5	4,7∙1010	β-распад
Индий-115	1∙10-7	6∙1014	β-распад
Лантан-138	1,6∙10-5	1,1∙1011	β- и γ-распад
Самарий-147	1,2∙10-6	1,2∙1011	α-распад

Распределение радиоактивных элементов на Земле очень неравномерно. В цепочке распада урана-238 исключением среди нелетучих элементов является радон-222. Он α-радиоактивен, в окружающей среде распространяется путем диффузии или конвекции, период полураспада 3,8 суток, что позволяет ему перемещаться по порам и трещинам в почве и поступать в атмосферу.

Радоноопасными территориями России являются: Западная Сибирь, Забайкалье, Северный Кавказ и Северо-западные регионы [3].Содержание радона в почвенном слое является критерием потенциальной радоноопасности площади. Известно, что фоновое содержание радона в атмосфере 20 Бк/м3

Для регистрации объемной активности радона-222 был использован прибор РРА-01М-01 – радиометр радона. Измерения содержания радона в почвенном газе осуществлялись в частном секторе по ул. Овражная в период сентябрь – октябрь 2012 г. на разной глубине: 0,1 м; 0,6 м; 0,9 м.

Анализ результатов исследования показал, что концентрация радона с погружением в глубину почвы возрастает и в дневных пробах имеет меньшие значения, чем в ночных пробах.

Выводы:

–содержания радона в почвенном газе в г. Юрге превышает его среднее значение по России.

–концентрация радона с погружением в глубину почвы возрастает и наибольшее значение имеет на глубине 0,9 м

–плотность потока радона в ночное время выше, чем в дневное время.

Литература

1.Е. А. Любимов, Термика Земли и Луны, М., 1968.

2.В. И. Баранов, Н. А. Титаева, Радиогеология, М., 1973.

3.А. И. Тугаринов, Общая геохимия, М., 1973, с. 88.

4.Метеорология и атомная энергия, пер. с англ., под ред. Н. Л. Бызовой и К. П. Махонько, Л., 1971.

5.И. Л. Кароль, Радиоактивные изотопы и глобальный перенос в атмосфере, Л., 1972.

6.Ю. А. Израэль, Мирные ядерные взрывы и окружающая среда, Л., 1974.

7.В. П. Рудаков, Мониторинг почвенного радона на прогностических полигонах и геофизика, 1985, № 1.

Научный руководитель – канд. пед. наук, доцент В. Ф. Торосян

143

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИМФОЦИТОВ КРОВИ КАК ЭКОГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ НА ДЛИТЕЛЬНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ СВЕРХНОРМАТИВНЫХ ДОЗ ИЗЛУЧЕНИЯ ОТ РАДОНА

А. А. Ааль

Кемеровский государственный университет

Одним из показателей функциональных изменений, происходящих в клетке при различных патологических процессах и физиологических условиях, является состояние её ядрышкового аппарата [1].

Экологическая пластичность лимфоцитов человека (их рециркуляция в крови) и их доступность для проведения экспериментов позволяет использовать клетки этого типа в качестве объекта для цитоэкологических исследований.

На основании исследования, проведенного на ликвидаторах Чернобыльской АЭС, было установлено, что в клеточных популяциях в отдаленные сроки после облучения наблюдаются изменения со стороны ядрышек, проявляющиеся в виде увеличения их количества в ядре. Таким образом, показатель «среднего количества ядрышек в ядре» может отражать отклонения в цитогенетическом гомеостазе клеточных популяций [2].

Радон – химически инертный газ, но ионизированные продукты его распада (радионуклиды полония, висмута, свинца) сорбируются пылью и влагой, образуя α-радиоактивные аэрозольные частицы [3]. Вклад радона в смертность от рака легких в странах Европы оценивается в 9 %.

На данный момент последствия долговременного воздействия повышенных доз радонового излучения от радона на ядрышковый аппарат лимфоцитов крови человека пока недостаточно изучены.

Целью данной работы являлось проведение сравнения морфометрических показателей лимфоцитов периферической крови детей и подростков, экспонированных радоном, и контрольной группы.

Опытная группа была сформирована из 25 воспитанников школы-интерната г. Таштагол, подвергавшихся в условиях проживания и обучения сверхнормативному радоновому облучению. В качестве группы контроля использована выборка из 15 детей и подростков, проживающих в селе Зарубино в условиях отсутствия выраженного загрязнения окружающей среды по радиационным и химическим показателям. Забор материала проводился в 2011 г. Материалом для исследования послужили мазки периферической крови. Окрашивание ядрышек проводили раствором азотнокислого серебра. При микроскопировании препаратов (60 лимфоцитов на препарат) учитывали количество и размер ядрышек. Препараты анализировались с использованием светового микроскопа Nickon E200 при увеличении 100х1,5х10 и видеокамеры MDK-560. На каждом препарате анализировалось 60 клеток. Цифровые изображения обрабатывались с помощью ПП «ImageJ» на ПК HP.

Площадь лимфоцитов, ядер и ядрышек измерялась с микрометрах, для чего ПП «ImageJ» калибровали с помощью объект микрометра ОМО (ГОСТ 7513-56). Статистическую обработку производили с помощью пакета программ STATISTICA 6.0 (лицензионное соглашение 74017-640-000106-57177). Достоверность отличий между группами обследования оценивали с использованием U–критерия Манна-Уитни. Различия считали достоверно значимыми при p<0,05.

Исследование показало, что средние значения относительных размеров ядрышек в анализируемых группах статистически достоверно не отличаются, но наблюдается тенденция увеличения данного показателя для группы, экспонированной радоном. В лимфоцитах периферической крови детей и подростков группы «Таштагол» значительно чаще отмечаются клетки с двумя (33 %) и тремя ядрышками (19 %), в контроле наблюдаются лимфоциты с двумя ядрышками (11 %), а с тремя ядрышками отсутствуют. Дифференцированный анализ средних значений размеров ядрышек по половозрастным группам статистически значимых отличий не выявил.

Литература

1.Ю. П. Гичев. Экологические аспекты медицины. - Новосибирск, 1995. - с. 147

2.Н. В. Ибрагимова, Л. В. Туголукова, В. Ю. Кравцов, А. М. Никифоров. Исследование количества ядрышек в ядрах периферической крови у ликвидаторов последствий аварии ЧАЭС. - Цитология, 2001. – Т. 43. – № 10. – с. 941 – 942.

3.Ю. Б. Кудряшов. Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) / под ред. В. К. Мазурика, М. Ф. Ломанова. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. – с. 488.

Научный руководитель – ст. преп. кафедры генетики Т. А. Толочко

144

МОДУЛИРУЮЩЕЕ ВЛИЯНИЕ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ БИОТРАНСФОРМАЦИИ КСЕНОБИОТИКОВ НА ПРОЦЕССЫ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ, ЭКСПОНИРОВАННЫХ РАДОНОМ

Е. Е. Анашкина

Кемеровский государственный университет

Одним из эффектов воздействия на организм ионизирующей радиации является образование свободных радикалов, инициирующих перекисное окисление липидов (ПОЛ). К промежуточным продуктам ПОЛ относятся диеновые конъюгаты и диеновые кетоны, накопление которых существенно снижает резистентность организма, провоцирует изменение клеточных мембран, нарушает ход обменных процессов, повреждает нуклеиновые кислоты.

В ходе работы было исследовано 122 образца сывороток крови и ДНК доноров, подвергающихся длительному воздействию повышенных доз радона. Определение содержания ацилгидроперекисей в плазме крови проводили в экспериментах in vitro модифицированным методом Плацера, ДНК выделяли методом фенол-хлороформной экстракции, типирование генов проводили с использованием ПЦР.

Средние значения содержания диеновых конъюгатов и кетонов у обследованных составили 0,6275±0,2475 ед А/мл и 0,1475±0,185 ед А/мл, что превышает установленную норму 0,21±0,006 ед А/мл и 0,07±0,002 ед А/мл соответственно. Анализируемый полиморфизм CYP1A1 связан с транзицией A на G в положении 2455 в 7 экзоне гена, что приводит к замене в аминокислотной последовательности каталитического центра фермента (Ile462Val). В результате образуется фермент с активностью, в 2 раза превышающей исходную, что способствует накоплению промежуточных электрофильных соединений и нарушению прооксидантно-антиоксидантного равновесия.

Дифференцированный анализ содержания ацилгидроперекисей у носителей инвариантных аллелей CYP1A1 позволил установить, что у гомозигот по минорному аллелю среднее значение содержания диеновых конъюгатов статистически достоверно выше по сравнению с гомозиготами по мажорному аллелю и гетерозиготами.

Для гена GSTP1 описана редкая транзиция С на Т в 341 положении 6 экзона, сопровождающаяся заменой аланина на валин в 114 положении (Ala114Val). Последствия влияния данной мутации показали, что наличие минорных аллелей в гомоили гетерозиготном состоянии связано с более высокими значениями содержания диеновых кетонов, по сравнению с гомозиготами по мажорному аллелю.

Проведенное исследование показало, что постоянная и длительная экспозиция детей и подростков повышенными концентрациями радона приводит к активации ПОЛ. Носительство транзиций, приводящих к замене CYP1A1 Val462Val, GSTP1 Ala114Val и GSTP1 Ile105Val, приводит к более значительному увеличению содержания ацилгидроперекисей в сыворотке крови обследованных, особенно при сочетании в генотипе минорных аллелей этих генов.

Работа поддержана государственным контрактом № 16.512.11.2062.

Научный руководитель – Т. А. Толочко

145

АНАЛИЗ ЧИСЛЕННОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ В СНЕЖНОМ ПОКРОВЕ РАЗЛИЧНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЗОН г. САРАТОВА

О. Ю. Пытина, Е. А. Федосова

Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина

Одной из важных проблем крупных городов является возрастающее микробиологическое загрязнение окружающей среды. Накопление разнообразных соединений естественного и антропогенного происхождения обусловливает загрязнение среды и создает оптимальные условия для развития микроорганизмов. Снег обладает уникальной способностью извлекать из атмосферного воздуха загрязняющие вещества и микроорганизмы, сорбировать на своей поверхности и аккумулировать их в своей массе до исчезновения.

Целью данной работы была оценка численности различных групп микроорганизмов в снежном покрове разных функциональных зон г. Саратова. Пробы снега отбирали по всей толще снежного покрова в феврале – марте 2013 г. на территории Саратова: 32 пробы – на участках с разной степенью антропогенной нагрузки, 9 проб – на территории несанкционированной свалки в районе р. Гуселки по общепринятым методикам. Посев талых вод производился в день взятия проб по 0,1 мл на твёрдые питательные среды (ГРМ-агар – для выделения гетеротрофных бактерий, среду Чапека – для выделения микромицетов, среду Эндо – для выделения энтеробактерий). После инкубации проводили оценку численности микроорганизмов в колониеобразующих единицах (КОЕ) в 1 мл талой воды. Статистическую обработку данных проводили по общепринятым методикам.

Полученные результаты анализа численности микроорганизмов в пробах снега, отобранных на территории Саратова, представлены в таблице.

Оценка численности микроорганизмов в снежном покрове на территории г. Саратова

	№	Содержание КОЕ в 1 мл талой воды			№	Содержание КОЕ в 1 мл талой воды
				Энтеро-				Энтеро-
	пробы	Гетеротрофы	Микромицеты		пробы	Гетеротрофы	Микромицеты
				бактерии				бактерии
	1	170	10	0	35	1380	0	0
	5	13500	630	0	36	3200	10	0
	6	1300	1840	0	37	1800	0	0
	8	1630	340	0	40	1710	0	0
	9	1920	11200	0	42	1160	0	0
	10	1690	630	0	43	1650	0	0
	11	2400	500	0	45	1700	30	0
	12	2340	1130	0	70	1740	0	0
	13	1980	342	0	72	1400	0	0
	14	720	370	0	75	630	0	0
	16	1300	1533	0	76	1090	10	0
	18	3600	320	0	82	2620	0	0
	19	370	150	0	1Г	—	—	630
	20	1370	690	0	3Г	—	—	15000
	21	1670	320	0	4Г	—	—	12100
	22	1070	211	0	5Г	—	—	10
	26	2090	0	0	6Г	—	—	4600
	27	1300	20	0	7Г	—	—	8000
	30	2300	0	0	8Г	—	—	—
	32	1280	30	0	9Г	—	—	1020

Примечание: «—» – оценка не проводилась

При сравнительном количественном анализе численности гетеротрофных микроорганизмов наибольшее число КОЕ зафиксировано в пробах, собранных в Заводском районе г. Саратова вблизи крупных транспортных магистралей и в районе ТЭЦ. Анализ содержания микромицетов выявил их максимальное содержание микромицетов в пробах, отобранных в Заводском районе Саратова, в то время как из многих проб, отобранных в Ленинском районе и в центре города, микромицеты вообще не были выделены.

Энтеробактерии были обнаружены только в пробах, отобранных вблизи несанкционированной свалки в районе р. Гуселки, при этом их содержание было высоким и свидетельствовало о санитарном неблагополучии данной территории.

Таким образом, в снежном покрове г. Саратова содержатся различные группы микроорганизмов, численность конкретных групп напрямую зависит от функциональной значимости и степени антропогенной нагрузки на изучаемую территорию.

Научный руководитель – канд. биол. наук, доцент О. В. Абросимова

146

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА БЕЛКОВЫЕ МАКРОМОЛЕКУЛЫ

А. Ф. Серикова

Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина

К началу XXI в. экологическая обстановка не имеет тенденции к стабилизации, что связано с развитием транспорта, усиленной химизацией промышленности, накоплением токсических продуктов бытового использования. Среди наиболее опасных техногенных загрязнителей окружающей среды приоритетное положение занимают тяжелые металлы (ТМ).

ТМ и их соединения образуют значительную группу токсикантов, во многом определяющую антропогенное воздействие на экологическую структуру окружающей среды и самого человека. Изучение белков как составного элемента живой природы, а также влияния внешних факторов на белковые системы представляет собой одну из актуальных задач науки. В условиях современной жизни особенно интересным представляется изучение неизбежного влияния на эти системы различных отрицательных факторов и токсических воздействий, среди которых особое внимание следует уделить воздействию тяжелых металлов на белковые макромолекулы [147].

Механизмы токсического воздействия ТМ на организм до конца не выяснены. Ионы металлов стабилизируют и активируют многие белки. При действии токсикантов происходит конкуренция между необходимыми и токсичными ионами за обладание местами связывания в белках. Многие белковые макромолекулы имеют свободные сульфгидрильные группы, способные вступать во взаимодействие с тяжелыми металлами. Действие различных ТМ на организм не отличается высокой селективностью. По этой причине определение связи их воздействия с нарушениями состояния здоровья, особенно на ранних стадиях, представляет собой серьёзную проблему.

Установление биомолекулярных и клеточных механизмов, подверженных влиянию тяжёлых металлов и включающих процессы синтеза различных белков, позволяет определять показатели, изменение которых в биологических средах организма даёт возможность более точно и в более ранние сроки определить предпатологические состояния, возникшие в результате неблагоприятного воздействия факторов среды обитания, в том числе тяжёлых металлов [0].

В качестве модельной системы был взят раствор сывороточного альбумина человеческого (САЧ). Структурные изменения белковых макромолекул под действием солей ТМ исследовались методом люминесцентного зонда пирена. Вибронная структура спектра флуоресценции пирена чувствительна к изменению полярности микроокружения его молекул.

Проведен эксперимент по введению в модельные белковые системы солей тяжелых металлов, что способствовало тушению флуоресценции люминесцентного зонда пирена и увеличению полярности микроокружения его молекул. Данное явление можно объяснить тем, что белки при взаимодействии с солями тяжелых металлов денатурируют и молекулы люминесцентного зонда становятся легко доступными для воздействия молекул воды. В воде образуется нерастворимый осадок.

Была определена эффективность тушения флуоресценции пирена разными атомами ТМ, а именно: нитратом таллия, нитратом свинца и нитратом кадмия. Для этого были построены зависимости I0/I -1 от концентрации тяжелых металлов и определены значения эффективной константы тушения ШтернаФольмера.

Значения эффективных констант Штерна-Фольмера тушения флуоресценции пирена (390 нм) в буфере рН 7,4 САЧ.

Люминофор	Пирен
Тушитель	Kq, М-1
Нитрат таллия (Tl+)	130
Нитрат свинца (Pb+)	150
Нитрат кадмия (Cd+)	170

Полученные экспериментальные результаты выявили, что в рассматриваемых системах наиболее сильным тушителем флуоресценции пирена является нитрат кадмия.

Результаты люминесцентного исследования взаимодействия тяжелых металлов с белковыми молекулами могут найти применение в эколого-аналитическом определении экотоксикантов в различных средах, а также при разработке способов ранней диагностики ряда заболеваний, связанных со структурными изменениями белков.

Литература

1.И. А. Уварова. Структурно-функциональные изменения в плаценте в результате влияния солей тяжелых металлов // Астраханский научный журнал. – 2013г. – Том 8. – № 1. – с. 278 – 280.

2.М. А. Землянова, А. В. Тарантин. Нарушения белкового профиля человека в условиях воздействия тяжелых металлов // Экология человека. – 2012 г. – № 7. – с. 7 – 14.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент О. А. Дячук.

147

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ МЕТОД АНАЛИЗА ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ

С. В. Кочеева

Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина

В последнее время в мире наблюдается недостаток качественных продуктов питания. Применение современных интенсивных технологий при их производстве сопряжено со снижением качества продуктов, а иногда и с риском нанесения прямого вреда организму человека. В технологии изготовления пищевых продуктов качество и состав сырья, экологическая безопасность, соблюдение санитарно-гигиенических требований имеют большое значение [1]. Для решения всех перечисленных вопросов требуется развитие методов исследования пищевого сырья и готовых продуктов [2]. Одним из перспективных методов анализа качества и состава продуктов питания является люминесцентный метод. Преимуществом данного метода является высокая чувствительность. Он дает возможность оперировать с крайне малыми концентрациями до 10-10 г люминофора на 1 г вещества и с еще меньшими (до 10-12) количествами исследуемого соединения [3]. Люминесцентный анализ позволяет отличить чистое вещество от загрязненного при малом количестве примесей (1 – 2 %). Люминесцентный анализ позволяет обнаруживать порчу продуктов питания (например, рыбы, картофеля) на ранних стадиях, когда она еще не выявляется органолептическими методами. Применимость люминесцентного анализа очень широка [4]. Он может быть использован для определения практически любого элемента, многих органических, биологически активных и других веществ. Качественный и количественный ЛА используют для определения некоторых витаминов в пищевых продуктах, содержания белков и жиров в молоке, исследования свежести мяса и рыбы, диагностики порчи овощей, плодов и обнаружения в продуктах питания консервантов, лекарственных препаратов, канцерогенных веществ, пестицидов. В санитарно-гигиенической практике люминесцентный анализ получил распространение при оценке качества пищевых продуктов (наличие посторонних примесей, порча продуктов). В зависимости от свежести мяса, рыбы и других пищевых продуктов возникают разные оттенки и интенсивности люминесцентного свечения. Предложен люминесцентный метод определения белков в молоке, при помощи которого без затрат реактивов можно произвести анализ за 3 – 5 мин. (вместо 8 – 12 часов по методу Кьельдаля). Метод основан на измерении интегральной интенсивности свечения триптофана белков молока, разведенного в десять раз водой, при возбуждении ультрафиолетовым светом (длина волны 250 – 290 мкм). Для определения качества воды также можно использовать люминесцентный анализ. Люминесцентное свечение вод обусловлено содержащимися в них органическими веществами, а также обитающими в воде организмами, клетками водорослей и остатками водных растений.

Целью нашей работы является изучение особенностей люминесцентных методов анализа продуктов питания и их применение для анализа масло- и жиросодержащих продуктов. Работа посвящена исследованию состава таких пищевых продуктов, как сливочное масло и маргарин, а также оптимизации метода оценки качества данных продуктов. Исследования проводятся люминесцентными методами: методом визуальной оценки цвета люминесценции изучаемых образцов и методом анализа спектров флуоресценции. Анализ спектров флуоресценции (разновидности люминесценции) позволил сделать вывод, что при длине волны возбуждения флуоресценции 360 нм наблюдаемые максимумы в спектрах излучения вызваны свечением входящих в состав продуктов витаминов: В2 – рибофлавина и Е – группы токоферолов. При длине волны возбуждения флуоресценции 313 нм наблюдаемый спектр определяется содержанием линолевой кислоты, которая относится к так называемым незаменимым жирным кислотам, необходимым для нормальной жизнедеятельности. По изменению интенсивности свечения от времени фотооблучения определено, что образец сливочного масла более подвержен фотохимическому окислению, чем образец маргарина. Таким образом, наблюдаемые изменения подтверждают тот факт, что обладая хорошими пищевыми качествами, сливочное масло в отличие от маргарина является более скоропортящимся продуктом. Используя метод сравнения с эталонными веществами известного состава, а также исследуя фотохимическую активность образцов, можно проводить экспресс-анализ качества масложиросодержащих продуктов.

Экспериментальные исследования позволили сделать вывод, что люминесцентный метод, характеризующейся высокой чувствительностью, информативностью и простотой пробоподготовки, позволяет проводить экологический экспресс-анализ состава и качества пищевых продуктов. Результаты исследований могут найти применение при санитарно-экологическом анализе продуктов, содержащих молочные и растительные жиры.

		Литература
1.	Л. В. Донченко,	Безопасность пищевой продукции: Учебник.	/ Л. В. Донченко, В. Д. Надытка. –
2е изд. – М.: Дели принт, 2005. – с. 348.
2.	А. П. Нечаев, Пищевая химия / А. П. Нечаев. – СПб.: ГИОРД, 2001. – с. 592.
3.	Н. И. Барашков,	Люминесцентный анализ на службе здоровья /	Н. И. Барашков. М.: Наука, 1985. –
с. 95.
4.	В. В. Кириллов,	Современные спектральные методы анализа, используемые в пищевой

промышленности / В. В. Кирилов. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2006. – с. 99.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент О. А. Дячук

148

СОДЕРЖАНИЕ ФОСФОЛИПИДОВ В ТКАНЯХ МЕСТНЫХ ВИДОВ ГИДРОБИОНТОВ

К. В. Маринкина

Челябинский государственный педагогический университет

Водные организмы находятся в большей зависимости от условий среды обитания, чем наземновоздушные. Разница в составе водной среды становится существенным фактором, влияющим на пищевую ценность объекта. Известно, что гидробионты являются естественным биоиндикатором загрязнения природной среды. Многочисленными исследованиями показано участие липидов в адаптивных реакциях гидробионтов в ответ на изменение самых разнообразных условий окружающей среды Биохимические методы позволяют наблюдать изменения в обмене веществ в организме в процессе его развития, адаптации к окружающей среде. Для того чтобы анализировать биохимические механизмы адаптации, необходимо изучить особенности липидного обмена в организме, содержание фосфолипидов в его тканях и органах и их значение.

Цель работы – изучить количественный состав фосфолипидов в различных тканях и органах местных видов гидробионтов.

Методы: экстракция, фотометрия. Материал исследования: фосфолипидный концентрат, полученный из печени, а также покровной, нервной и мышечной ткани карпа. Для определения концентрации фосфолипидов в тканях была проведена их экстракция в течение 5 часов. Далее проведен анализ концентрации фосфолипидов методом фотометрии на КФК-3. Растворимость фосфолипидов в смеси этилового спирта и хлороформа определена по наивысшей степени их извлечения из фосфолипидного концентрата (по оптической плотности полученных экстрактов).

Процентное содержание фосфолипидного фосфора

Из графика следует, что наибольшая концентрация фосфолипидов наблюдается в нервной ткани, что неудивительно, так как они содержатся в миелиновых оболочках нервных клеток, и в печени, где происходит их биосинтез. В мышечной ткани фосфолипиды присутствуют в клеточной и внутриклеточной мембранах, где ответственны за обмен веществ между клеткой и окружающей средой, как и в клетках других тканей. Наиболее «бедной» фосфолипидами оказалась покровная ткань, что связано с ее главной функцией – защитной. При воздействии на клетку (механическом, химическом и др.) молекулы фосфолипидов деформируются, и их место занимает холестерол.

Таким образом, основная задача фосфолипидов в тканях – это образование биологических мембран за счет такого свойства молекулы, как амфифильность, и ее защита от повреждения. Большая концентрация фосфолипидов в нервной ткани обеспечивает надежную электрическую изоляцию миелиновой оболочки. В печени происходят ферментативные процессы превращения холестерина и фосфолипидов. Биосинтез фосфолипидов в печени обеспечивает обновление структурных компонентов ее клеточных мембран. Другие фосфолипиды, синтезированные в печени, поступают в кровь и становятся достоянием тканей.

Проведение исследования по изучению фосфолипидного состава в тканях у рыб, проживающих в разных условиях, позволит внести большую ясность в биохимические процессы и участие в них фосфолипидов. Эти данные позволят делать прогнозы относительно качества рыбы, выращенной в конкретном водоеме в конкретных условиях. Это, в свою очередь, позволит определить условия среды, благоприятные для выращивания молодняка рыб и содержания промысловой рыбы, что приведет к улучшению качества сырья, которое будет использоваться для биотехнологического производства.

Фосфолипиды являются одной из важнейших биологически активных добавок. Вытяжки из них могут быть использованы в косметической промышленности в качестве средств защиты кожи от вредного воздействия окружающей среды. Кроме того, экстракты фосфолипидов применяют для изготовления различных лекарственных препаратов, применяющихся для лечения атеросклероза, так как фосфолипиды являются прекрасным «растворителем» для холестерина. Они также обладают антиоксидантным действием, что делает их ценным противоопухолевым средством. Фосфолипиды являются одновременно как лекарством, так и пищевым компонентом. Поэтому они могут быть использованы в самых различных целях, не вызывая практически никаких побочных эффектов.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта ВГОУ ВПО «ЧГПУ» 2013 год.

Научный руководитель – канд. пед. наук, доцент Н. М. Лисун

149

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ИНВЕРСИОННОЙ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИИ (ИВА) ДЛЯ ОЦЕНКИ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ТКАНЯХ И ОРГАНАХ ОБЫКНОВЕННОГО ЕРША

GYMNOCEPHALUS CERNUUS L. НИЖНЕЙ ТОМИ

Ю. С. Никулина

Национальный исследовательский томский государственный университет

Среди существующих методов индикации экологического состояния водоёмов ведущая роль, по мнению многих исследователей, принадлежит биоиндикации. Важнейшими биоиндикаторами являются рыбы, которые чутко реагируют на изменение условий их жизни, в частности химического состава воды, взвеси и донных отложений.

Основными антропогенными загрязнителями водной среды являются металлы (Cd, Pb, Zn, Cu, As, Mn, Hg, Ni, Cr и их соли), многие из которых обладают высокой токсичностью для живых организмов даже в относительно низких концентрациях. Исследование содержания металлов в рыбах позволяет отслеживать характер и интенсивность антропогенной нагрузки на водоем. В бассейне реки Томи до 1990 г. исследования в области загрязнения водоёмов и их гидробионтов тяжелыми металлами практически не проводились. Какова ситуация по содержанию тяжелых металлов в рыбах р. Томи, в настоящее время не известно. В связи с этим, проведение подобных исследований является крайне актуальным и своевременным.

Обыкновенный ёрш (Gymnocephalus cernuus) является довольно широко распространенным видом в Обском бассейне (р. Обь и её притоки, в том числе р. Томь). Доля этого вида по численности в неводных уловах на отдельных участках Томи составляет до 46 %. Однако, следует отметить, что ерш весьма чувствителен к загрязнению воды и эвтрофированию водоёмов, что является одной из причин заметного снижения его численности во многих водоёмах Сибири.

Для количественного определения металлов в органах и тканях рыб широко используются спектральные, нейтроноактивационные методы. Однако при определении высокотоксичных металлов (Cd, Pb и др.) с низким значением ПДК предпочтительным является метод инверсионной вольтамперометрии (ИВА), отличающийся высокой чувствительностью и соответствующими метрологическими характеристиками.

Цель данной работы – оценить содержание тяжелых металлов в тканях и органах обыкновенного ерша нижней Томи методом инверсионной вольтамперометрии.

Отлов рыбы проводился в 2012 г в окрестностях г. Томска, в р. Томи, по правобережью, в 500 м ниже коммунального моста. Отловленная рыба (20 экз.) подвергалась биологическому анализу. Органы и ткани рыб от нескольких особей (от 2 – 3 экз.), входящих в одну размерную группу, объединяли в единую усредненную пробу, которую гомогенизировали. Химическому анализу подвергнуто 40 проб, в которых определено 5 элементов: свинец, кадмий, цинк, медь и мышьяк.

Превышение ПДК по содержанию определяемых нами металлов отмечено только в одной пробе (содержание мышьяка было в 3,2 раза выше ПДК). Содержание металлов изменяется с размерно-половой принадлежностью данного вида. В печени и гонадах самок концентрация свинца выше, чем у самцов в тех же органах, в мышцах самок, наоборот, концентрация свинца меньше по сравнению с самцами. Накопление кадмия в печени и гонадах самцов выше, чем у самок. Кумуляция цинка в гонадах самок превышает показатели самцов. Содержание меди в органах и мышьяка в тканях самцов несколько выше, чем у самок.

Наибольшими кумулятивными свойствами обладает печень ерша – концентрация тяжелых металлов в ней выше, чем в других исследуемых органах и тканях. Наименьшее количество металлов отмечено в чешуе. По концентрации в органах и тканях ерша лидирует цинк, далее следуют медь, свинец, кадмий и мышьяк. Сравнение наших данных с литературными (1990 – 1991 и 2000 гг.) свидетельствует о меньшей антропогенной нагрузке на р. Томь в настоящий период и предположительно позволяет отметить, что данная экосистема является более или менее благополучной в экологическом плане.

Содержание тяжелых металлов в мышцах ерша р. Томи (мг/кг сырой массы)

Год	Элементы
	Co	Ni	Cu	Zn	Cd	Hg	Pb	As
1990	0,224	0,320	1,530	24,000	0,330	0,290	4,230	—
1991	—	0,410	1,420	8,400	0,190	0,220	0,730	—
2000	0,005	0,100	0,520	9,100	0,010	0,210	0,080	—
2012	—	—	Не обнаружено	9,600	Не обнаружено	—	0,245	0,160

Примечание: 1990 – 1991 гг. – данные НИИББ, 2000 г. – П. А. Попов, 2002, 2012 г. – наши данные Научные руководители – ст. преп. ТГУ И. Б. Бабкина, канд. хим. наук, доцент В. В. Шелковников

150