1279

Микотоксикозы – заболевания человека и сельскохозяйственных животных, возникающие при употреблении в пищу продуктов и кормов, зараженных различными видами микромицетов – продуцентов микотоксинов. Изучение фузариоза зерна хлебных злаков применительно к патологии человека насчитывает более чем вековую историю. Пристальное внимание исследователей еще в конце IX века было привлечено к изучению явления так называемого пьяного хлеба.

В организм человека микотоксины поступают в основном с продуктами растениеводства и животноводства. Попадая с кормом в организм сельскохозяйственных животных, фузариотоксины способны в значительной степени кумулироваться в мясе и молоке.

По тропности к определенным органам среди микотоксинов выделяют гепатотоксины, нефротоксины, нейротоксины, кардиотоксины, дермонекротические соединения, треморгены и т.п.

Действие микотоксинов на клеточном уровне проявляется нарушением различных стадий биосинтеза белка и нуклеиновых кислот, повреждением структуры митохондрий, клеточных мембран, генетического аппарата клеток. Основные фузариотоксины являются сильными мутагенами и канцерогенами, что определяет их высокую опасность при поступлении в организм даже в небольших количествах [6].

Одним из основных клинических проявлений микотоксикозов у человека является мощное иммуносупрессивное действие, проявляющееся угнетением гуморального ответа на внешние патогены, дегенерацией лимфоидной ткани и тимуса. Некоторые токсины в значительной степени угнетают костномозговое кроветворение, еще более способствуя развитию иммунодефицита, нарушают свертывающую систему крови [7]. При попадании на кожу наглядно проявляется их прямое цитотоксическое действие в виде отека, кровоизлияний и даже некрозов. Поражение нервной системы при микотоксикозах приводит к нарушениям психической деятельности и поведения («пьяный хлеб»).

311

elib.pstu.ru

Результаты экспериментальных и эпидемиологических исследований указывают на потенциальную связь фузариотоксикозов с такими заболеваниями, как эндемическая нефропатия, рак пищевода. В клинике выделяются отдельные нозологические формы микотоксикозов, вызываемые метаболитами грибов Fusarium sporotrichiella, – болезнь Кашин-Бека и алиментарнотоксическая алейкия. Первая была впервые описана более 150 лет назад в восточной части России.

Изучение биологии, экологии, физиологии, биохимических и биосинтетических свойств токсигенных грибов, химической природы образуемых метаболитов, механизмов патологического действия токсинов на организм человека и животных имеет важное значение для разработки мероприятий по предупреждению и диагностике данных заболеваний.

Список литературы

1.Монастырский О.А. Мониторинг токсинообразующих грибов зерновых злаков // Агрохимия. – 2001. – № 8. – С. 79–87.

2.Билай В.И. Фузарии. – Киев: Наукова думка, 1977.

3.Домрачева Л.И., Вараксина А.И. Изменение структуры альго-микологических комплексов под влиянием свинца // Актуальные проблемы регионального экологического мониторинга: научный и образовательный аспекты: материалы всерос. науч. шк. – Киров, 24–25 ноября 2005 года. – Вып. 3. – Киров, 2005. – С. 69–72.

4.Монастырский О.А. Влияние фунгицидов на образование токсинов штаммами видов Fusarium при заражении зерна пшеницы // Доклады Россельхозакадемии. – 1995. – № 2. – С. 21.

5.Папазян Т. Микотоксины: экономический риск и контроль // Животноводство России. – 2002. – № 7. – С. 16–18.

6.Тутельян В.А., Кравченко Л.В. Новые данные о метаболизме и механизме действия микотоксинов // Вестник АМН

СССР. – 1981. – № 1. – С. 88–90.

7.Левицкая А.Б. Токсикологическая характеристика острого и подострого Т-2 микотоксикозов у мышей // Вопросы пита-

ния. – 1985. – № 3. – С. 59–62.

312

elib.pstu.ru

А.А. Ханжин,

д-р мед. наук, проф. В.Ю. Охапкина

Вятский государственный гуманитарный университет, г. Киров

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА РОСТОВЫЕ СВОЙСТВА ПРИРОДНОГО ИЗОЛЯТА FUSARIUM CULMORUM ПРИ КУЛЬТИВИРОВАНИИ

НА ПЛОТНЫХ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ

Многочисленными исследованиями показано, что в условиях загрязнения тяжелыми металлами и некоторыми другими ксенобиотиками отмечается увеличение в составе почвенной микробиоты удельного веса фузариев [1–3]. При этом зачастую среди них доминируют вирулентные штаммы, характеризующиеся выраженным признаком токсинообразования и потенциально опасные для теплокровных и человека [4, 5].

Целью настоящих исследований являлось проведение модельных экспериментов по оценке влияния различных концентраций солей тяжелых металлов в среде на интенсивность роста и морфологические особенности культуры токсигенного природного изолята микромицетов эпидемиологически значимого вида F. culmorum.

В ходе опытов в плотную питательную среду Чапека традиционного состава вносили кратные количества растворимых соединений кобальта (Co2+), цинка (Zn2+) и меди (Cu2+) до достижения конечных концентраций 5; 25; 50 и 125 по ПДК. Посевную культуру F.culmorum выращивали на скошенном в пробирках агаре Чапека в течение 10 сут при температуре (25±1) ºС. Для получения взвеси конидий в пробирку с культурой вносили 5 мл стерильной дистиллированной воды и тщательно встряхивали в течение 30 мин для отделения конидий от мицелия. В полученной суспензии определяли содержание конидий путем подсчета в камере Горяева.

313

elib.pstu.ru

При засеве испытуемых плотных сред в центр чашки Петри с помощью микропипетки помещали инокулят объемом 5 мкл, содержащий 5 тыс. конидий, таким образом, чтобы диаметр полученной капли составлял 5 мм. Параллельно для удобства последующей оценки интенсивности конидиеобразования проводили засев по 0,5 мл суспензии на аналогичную плотную питательную среду, скошенную в пробирках. Культивирование осуществляли при температуре (25±1) ºС в течение 5 сут. Ежедневно учитывали диаметр колоний.

В качестве интегрального показателя влияния внешних условий рассчитывали и сравнивали с контролем радиальную скорость роста колоний микромицетов (Kr). Расчет показателя осуществляли на 5-е сут наблюдения по формуле

Kr = (d2 – d1) : (t2 – t1),

где d1 и d2 – диаметр колонии, мм, в начальный и конечный моменты измерения соответственно, d1 принята равной 0,5 мм; t1 и t2 – время начального и конечного измерения, ч.

Наряду с этим по окончании культивирования оценивали интенсивность конидиеобразования в культуре, выращенной на среде, скошенной в пробирках. Для этого макроконидии смывали со среды дистиллированной водой в объеме 5 мл и подсчитывали их концентрацию в камере Горяева.

Полученные результаты представлены в таблице.

Характеристики роста культуры штамма F. culmorum на агаре Чапека, содержащем различные концентрации ионов тяжелых металлов, X ± I95, n = 5

314

elib.pstu.ru

Окончание таблицы

Анализ данных таблицы показывает, что внесение в плотную питательную среду ионов кобальта и, в большей степени, меди приводит к значительному подавлению ростовых свойств фузариев и снижению интенсивности конидиеобразования, прямо пропорционально зависящих от содержания токсиканта. Так, в опыте с содержанием ионов меди в агаре в концентрации 25 мг·л–1 (25 ПДК) и 50 мг·л–1 (50 ПДК) радиальная скорость роста уменьшается в 2 и 3 раза по сравнению с контролем соответственно, а концентрация ионов меди 125 мг·л–1 (125 ПДК) полностью подавляет рост грибов. Сходная картина наблюдается и в опытах с ионами кобальта.

В то же время в опытах с ионами цинка были получены совершенно другие результаты (см. таблицу). Во всех случаях наблюдается стимуляция роста культуры F. culmorum. При содержании его в среде в концентрации от 5 (5 ПДК) до 125 мг·л–1 (125 ПДК) радиальная скорость роста во всех случаях превышает аналогичный показатель в контроле в 1,5–1,7 раза. Аналогичные данныеотмечались и приоценкенакопления макроконидий.

Таким образом, полученные результаты позволяют сделать заключение: различные тяжелые металлы оказывают неоднозначное воздействие на ростовые свойства культуры природного изолята F.culmorum. Выраженное ингибирующее действие на рост микромицетов оказывают ионы меди, в меньшей степени –

315

elib.pstu.ru

ионы кобальта. Особое внимание стоит уделить результатам, полученным в отношении ионов цинка, который в широких диапазонах концентраций оказался способным стимулировать рост микромицетов природного изолята вида F.culmorum.

Список литературы

1.Домрачева Л.И., Вараксина А.И. Изменение структуры альго-микологических комплексов под влиянием свинца // Актуальные проблемы регионального экологического мониторинга: научный и образовательный аспекты: матер. всерос. науч. шк. – Киров, 24–25 ноября 2005 года. – Вып. 3. – Киров, 2005. –

С. 69–72.

2.Корнейкова М.В., Лебедева Е.В. Комплексы микроскопических грибов при загрязнении подзолов Кольского полуострова газовым конденсатом (в условиях модельного опыта) // Иммунопатология. Аллергология. Инфектология. – 2010. – №1. – С. 66.

3.Кормильцева И.П. Изменение биологической активности чернозема, выщелоченного при внесении 2,4,6-тринитротолуола: автореф. дис. … канд. биол. наук. – Казань, 2011.

4.Шумилова Л.П., Куимова Н.Г. Микроскопические грибы как показатель экологического состояния городской среды // Иммунопатология. Аллергология. Инфектология. – 2010. – № 1. –

С. 79–80.

5.Рафикова Г.Ф. Влияние нефтяного загрязнения и биоремедиации на накопление потенциально патогенных и фитотоксичных микромицетов // Иммунопатология. Аллергология. Ин-

фектология. – 2010. – № 1. – С. 73–74.

316

elib.pstu.ru

Е.Н. Шкаверо,

д-р техн. наук, проф. В.А. Домрачева

Национальный исследовательский иркутский государственный технический университет

ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЦИНКА ИЗ СТОЧНЫХ ВОД СОРБЕНТАМИ НА ОСНОВЕ БУРЫХ УГЛЕЙ

Качество природных вод в настоящее время является следствием их загрязнения промышленными, сельскохозяйственными и коммунально-бытовыми стоками. Среди загрязняющих веществ водных экосистем опасность представляют тяжелые металлы, которые отличаются биологической активностью, поскольку образуют комплексы с органическими веществами и минералами, присутствующими в водной среде. Установлено, что соединения цинка даже при малых концентрациях (0,001 г/л) тормозят развитие водной фауны, а при больших (более 0,004 г/л) вызывают токсическое воздействие на нее. Следовательно, необходимы природоохранные мероприятия, позволяющие снизить содержание тяжелых металлов в сточных водах до санитарно-гигиенических норм.

В мировой практике одним из наиболее перспективных методов извлечения металлов из сточных вод является сорбционный метод. Наиболее эффективны в качестве сорбентов активные угли – углеродные сорбенты.

Исследование сорбции ионов цинка из растворов (сульфат цинка) проводили в статических условиях. В качестве сорбента использовали сорбент АБЗ, полученный из бурых углей Иркутского бассейна.

Важным фактором, влияющим на сорбционную емкость сорбентов, является кислотность среды. Время установления сорбционного равновесия, определенное предварительными опытами, составляет 60 мин. Определение оптимального значения рН проводили в статических условиях. На рис. 1 приведена зависимость сорбции ионов цинка от рН исходного раствора. Исходная концентрация ионов цинка составляла 10 мг/л.

317

elib.pstu.ru

В области малых концентраций изотерма сорбции удовлетворительно описывается уравнением Фрейндлиха. Константы уравнения Фрейндлиха: K = 2,1, n = 2,1.

Вычислены термодинамические и кинетические показатели сорбции цинка: изостерическая теплота сорбции Q = = 18,49 кДж/моль, энергия активации Е = 11,82 кДж/моль, константа скорости K·103 = 0,14 с–1.

Полученные значения энергии активации свидетельствуют о протекании процесса сорбции в переходной от диффузионной к кинетической области. Чем выше энергия активации, тем в большей степени изменяется скорость адсорбции при изменении температуры.

Таким образом, исследован процесс сорбции ионов Zn углеродным сорбентом АБЗ, определены оптимальная область рН и время сорбции, построены и изучены изотермы сорбции. Исследования подтвердили перспективность использования данного сорбента дляизвлечения ионов тяжелых металлов из сточных вод.

Список литературы

1.Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. – Л.: Химия,

1982.

2.Домрачева В.А. Извлечение металлов из сточных вод

итехногенных образований: моногр. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006.

3.Домрачева В.А., Шийрав Г. Получение и исследование сорбентов на основе ископаемых углей монгольских месторождений // Вестник ИрГТУ. – Иркутск, 2011. – № 7. – С. 73–79.

319

elib.pstu.ru

И.С. Щукин,

д-р техн. наук, проф. А.Г. Мелехин

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

ПРИМЕНЕНИЕ БИОИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТНЫХ СТОЧНЫХ ВОД С УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ

Результаты исследований качественного состава поверхностного стока с урбанизированных территорий показывает высокий уровень его загрязненности. Учитывая значительный годовой объем дождевых и талых снеговых вод, на долю поверхностного стока приходится приблизительно 75 % взвешенных веществ, 20 % органических веществ (по БПК), 65 % тяжелых металлов и 68 % нефтепродуктов, поступающих в водные объекты со всеми видами сточных вод [1, 2]. Таким образом, поверхностные сточные воды являются серьезным источником загрязнения окружающей среды.

Особенностями поверхностного стока, отличающими его от других категорий сточных вод, являются периодичность поступления, значительные колебания качественного и количественного состава, одновременное присутствие минеральных и органических веществ, нефтепродуктов, тяжелых металлов.

Внастоящее время для очистки поверхностных сточных вод

стерриторий городов и промпредприятий применяется ряд традиционных технологических схем [3]. В них используются типовые промышленные сооружения механической и физикомеханической очистки. Такие сооружения выполняются из железобетонных конструкций, требуют подвода электроэнергии, имеют высокую строительную и эксплуатационную стоимость, а также нуждаются в постоянном обслуживании. Необходимость доведения качества поверхностных сточных вод до показателей водоемов рыбохозяйственного назначения вынуждает использовать сорбционные технологии для доочистки стока.

320

elib.pstu.ru