Отклик бактериальных культур на низкоинтенсивное электромагнитное поле крайне высоких частот. Монография

21

22

туру Bacillus subtilis были проведены опытно–промышленные испытания модифицированного препарата для защиты растений совместно с ЗАО «НПК Хасилат» в условиях полевого опыта. Модификация состояла в обработке посевного материала бактериальной культуры ЭМП на стиму­лирующей частоте. Затем обработанная культура использовалась для при­готовления препарата. Семена обрабатывались раствором модифициро­ванного препарата за два дня до посева. Контрольные семена обрабатыва­лись раствором стандартного препарата, приготовленного согласно техно­логическому регламенту. Результаты испытаний представлены в табл. 1.5.

Полученные результаты показали, что при использовании модифи­цированного препарата («Фитоспорин-2») происходит снижение пора- женности болезнями всходов яровой пшеницы сорта «Лада» (мучнистой росой и бурой листовой ржавчиной) как по сравнению с контролем, так и по сравнению с вариантом обработки немодифицированным препаратом «Фитоспорин». Следовательно, в условиях полевого опыта была проде­монстрирована возможность повышения антагонистических характери­стик биологического препарата в отношении возбудителей листовых форм болезней путем его обработки ЭМП соответствующей частоты.

23

Известно, что каждая клетка обладает собственной частотой электромагнитных колебаний [13, 15, 18–21]. Возможно, при опреде­ленных частотах воздействия происходит наложение их на собственные частоты микробной клетки, что и приводит к явлению резонанса. Осно­вываясь на мнении Н. Д. Девяткова и М. Б. Голанта, что ЭМП КВЧ яв­ляются формой передачи информации для клетки [22–24], можно ожи­дать в условиях резонанса стабилизации или усиления степени скоор­динированности функционирования систем клетки. Это, в свою оче­редь, приводит к более эффективному ее росту. По результатам прове­денных экспериментов такой частотой для культуры Bacillus subtilis ВНИИСХМ 128 является частота 53,77 ГГц.

24

25

26

Микроорганизмы вносят большой вклад в формирование биологи­ческой ценности сквашенного капустного сока. Как видно из рис. 1.11, действие частоты 61,22 ГГц приводит также к значительному повыше­нию АОА, которая составила 209 мг рутина/100 мл. Это на 34,8 % больше, чем в исходном стерилизованном соке. Повышение антиради­кальной активности сброженного капустного сока наблюдали и другие исследователи, однако не столь значительные [35]. Действие других ча­стот (60,2 и 60,4 ГГц) привело к снижению этого показателя по сравнению с контролем. Следует отметить, что АОА стерильного сока, не подвергав­шегося сквашиванию, за то же время снизилась на 12,2 %.

27

Можно предположить, что в формирование высокого уровня ан­тиоксидантного статуса ферментированного капустного сока превали­рующий вклад вносят, помимо витамина С, и другие соединения, обла­дающие антиоксидантными свойствами [36–38].

28

Анализ представленных данных позволяет сделать вывод о том, что оптимальной частотой для развития молочнокислых бактерий явля­ется 61,22 ГГц. При действии этой частоты наблюдается резкое повы­шение количества микробных клеток, сопровождающееся значитель­ным выделением молочной кислоты и повышением уровня АОА. Боль­шое значение имеет и подготовка инокулята. Активизированная куль­тура является более чувствительной к действию ЭМП. Можно предпо­ложить, что усиление метаболизма приводит к экскреции низко- и вы­сокомолекулярных веществ, обладающих антиокислительной активно­стью (помимо аскорбиновой кислоты), что, наряду с ростом микробных клеток при действии ЭМП КВЧ, вызывает значительный прирост АОА по сравнению с контролем. Получаемый продукт можно отнести к группе продуктов лечебно-профилактического направления с выражен­ными антиоксидантными и детоксицирующими свойствами, обладаю­щего длительным сроком хранения.

м и к р о б и о л о г и ч е с к и м п у т е м

29

Возрастающие потребности промышленности в ксантане диктуют необходимость стимулирования процессов его получения. В последнее время в качестве одного из перспективных методов интенсификации микробного метаболизма рассматривается низкоинтенсивное электро­магнитное поле миллиметрового диапазона [13, 15]. Показано его поло­жительное влияние на рост и синтез метаболитов разных микробных культур. Существенным достоинством этого метода воздействия явля­ется высокая эффективность при незначительных экономических затра­тах. Кроме того, следует отметить экологичность данного метода – прак­тически полное отсутствие вредных влияний на окружающую среду. Ра­нее рядом авторов было также показано отсутствие мутагенного эф­фекта от воздействия миллиметровых волн на микробные культуры и теплокровных животных [33]. В этой связи и было проведено исследо­вание влияния электромагнитного поля миллиметрового диапазона на рост биомассы бактерий Xanthomonas campestris и синтез ими ксантана. Объектом исследования являлся продуцент экзополисахаридаксантана штамм бактерии Xanthomonas campestris ВКМ В–611. Ее выращивание осуществляли в условиях fed-batch аэробного культивирования (перио­дического культивирования с подпиткой) при 24–26 °С. Подпитку в виде 5 % об. раствора углеводов вносили после 72 ч ферментации и продол­жали выращивание еще 24 ч. Культивирование вели на синтетической среде состава (г/л): глюкоза – 50, К2НРО4 – 5.0, (NH4)2SO4 – 3.0, лимон­ная кислота – 2.0, H3BO3 – 0.006, ZnO – 0.006, FeCl3·6H2O – 0.0024, CaCO3 – 0.02 [40]. Концентрацию биомассы определяли нефелометриче­ским и весовым методом. Кинематическую вязкость культуральной жидкостианализировали с использованием капиллярного вискозиметра ВПЖ–2. Выделение ксантана проводили по методике, описанной в [41].

30

от длительности ее электромагнитной обработки на частоте

Как можно видеть из рисунка, воздействие электромагнитного поля частотой 61,22 ГГц вызвало ингибирующий эффект как в отно­шении концентрации биомассы, так и в отношении вязкости культу­ральной жидкости Xanthomonas campestris. Причем возрастание дли­тельности обработки практически не оказывало влияния на получен­ный результат.