Научные стремления 2011-1

Поиск новых штаммов микроорганизмов является одним из приоритетных направлений исследований, выделение и изучение эпифитных дрожжевых комплексов, обитающих в филлосфере растений, в настоящее время не теряет актуальности.

Из литературных источников [6-11] известно, что на разных видах растений, независимо от таксономической принадлежности и экологических особенностей, доминируют одни и те же виды эпифитных дрожжей. Однако при этом разные виды дрожжей характеризуются различными типами сезонной динамики. Изоляция высокоактивных штаммов, а также их дальнейшее улучшение путем целенаправленной селекции по интересующему признаку, является необходимым условием развития микробных биотехнологий.

Выделенные в чистую культуру изоляты будут идентифицированы с помощью морфологических, физиолого-биохимических и молекулярногенетических методов и будут храниться в фонде Белорусской коллекции микроорганизмов.

131

Литературные источники

1.Бабьева И.П. Дрожжи в биоценозах разных природных зон. – В кн.: Почвенные

2.Голубев В.И. Эволюция понятия «дрожжи» // Успехи современной биологии. 1992а. Т.112. Вып. 5-6. С. 715-724.

3.Menna di M.E. Some physiological characters of yeasts from soil and allied habitats

//J. Gen. Microbiol., Vol. 20. №3.

4.Возняковская Ю.М. Эпифитные дрожжевые организмы // Микробиология. 1962. Т.31. №4. С. 616-620.

5.Квасников Е.И. Дрожжи и дрожжеподобные грибы в эпифитной микрофлоре некоторых растений / Е.И. Квасников, И.Ф. Щелокова, С.С. Нагорная // Микробиологич. журнал. 1971. Т.33. Вып.1. С. 35-40.

6.Возняковская Ю.М. Микрофлора здоровых растений. Автореферат дисс. на соискание уч. степени, 1964.

7.Дрожжи в структуре лесных и луговых биогеоценозов / Бабьева И.П. [и др.] // Вестник МГУ. Сер. биология, почвоведение. 1973. №6. С. 67-73.

8.Бабьева И.П. Состав и численность дрожжей в филлосфере растений / И.П. Бабьева, Б.Ф. Садыков // Микология и фитопатология. 1980. Т.14. №6. С. 473-476.

9.Голубев В.И. Дрожжи филосферы в дальневосточном заповеднике «Кедровая падь» // Сиб. биол. журнал. 1992. №2. С. 37-42.

10.Максимова И.А. Структура сообществ дрожжевых грибов в лесных биоценозах / И.А. Максимова, И.Ю. Чернов //Микробиология. 2004. Т.73. №4. С. 558-566.

11.Бабьева И.П. Биология дрожжей / И.П. Бабьева, И.Ю. Чернов. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. 221 с.

I.I. Aliashkevich, A.V. Kanterova, G.I. Novik

CREATING OF REGIONAL COLLECTION OF YEAST (MINSK REGION)

Institute of Microbiology, Belarus National Academy of Sciences, Minsk, Belarus

Yeast isolates from natural sources isolated, their morphological properties studied.

132

УДК 006.91-048.26:579.66.083.1.088.1:620.193.8

Л.И. Антоновская, И.П. Рокало, Н.А. Белясова, Н.И. Заяц

ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ АНАЭРОБНО-

СУСПЕНЗИОННЫМ МЕТОДОМ

Белорусский государственный технологический университет, Минск

Введение. Для количественной оценки антибактериальных свойств коррозионностойких полимерных композиций анаэробно-суспензионным методом нами был разработан относительный количественный параметр, позволяющий по степени ингибирования метаболической активности сульфатредуцирующих бактерий под действием биоцидных добавок в составе композиций судить об их эффективности [1]. Для возможности сопоставления результатов анализа антибактериальных свойств материалов, полученных в межлабораторных испытаниях и для оценки влияния различного рода факторов на показатели, позволяющие судить об антибактериальных свойствах анализируемых материалов в анаэробно-суспензионном методе, необходимо владеть информацией о достоверности полученных результатов.

Цель исследования состояла в оценке точности (достоверности) результатов измерений, выполненных в анаэробно-суспензионном методе.

Материалы и методы исследования. Объектами исследования служили коррозионностойкие полимерные композиции (КПК) с биоцидными добавками на основе эпоксидных смол, использующиеся для защиты металлических изделий от биоповреждений, условно обозначенные как КПК-1…КПК-7.

Оценку антибактериальных свойств КПК осуществляли разработанным нами ранее анаэробно-суспензионным методом [1] с использованием относительного количественного параметра степени бактериостойкости (AH2S), который показывает, во сколько раз уменьшается метаболическая активность сульфатредуцирующих бактерий при инкубировании с биозащищенным образцом по сравнению с положительным контролем (разведенной в 100 раз в модифицированной среде Ван-Дельдена накопительной культурой сульфатредукторов). Этот параметр определяли по формуле:

культуральной жидкости с образцом, мг/дм3.

За результат принимали среднее арифметическое ( AH2S ) трех параллельных определений параметра AH2S .

Точность полученных результатов оценивали показателями прецизионности (стандартным отклонением повторяемости и промежуточным стандартным отклонением прецизионности). Планирование эксперимента и обработку результатов по оценке повторяемости и промежуточной

133

прецизионности осуществляли с учетом рекомендаций СТБ ИСО 5725-1-6- 2002.

Образцы для исследований были выбраны так, чтобы перекрыть весь диапазон определения параметра AH2S .

Все измерения проводили в условиях одной лаборатории. Для каждого образца (уровня, количество уровней j=1…7) осуществляли 15 серий измерений (i = 1…15) по три результата единичного измерения (k=1…3).

Стандартное отклонение повторяемости (Sr,j, отн.ед.) и промежуточное стандартное отклонение прецизионности (SI(ТСО), отн.ед.) рассчитывали по формулам 2 и 4 соответственно.

Si,j – стандартное отклонение результатов единичных измерений, полученных в условиях повторяемости, отн.ед. Рассчитывается по формуле 3.

арифметическое результатов единичных измерений, полученных в условиях повторяемости, отн.ед.

Уk – любой из результатов измерений в условиях промежуточной прецизионности, отн.ед.; У – среднее арифметическое результатов измерений в условиях промежуточной прецизионности, отн.ед.

В соответствии с современными требованиями, точность результатов должна оцениваться неопределенностью. Оценку неопределенности

определения параметра бактериостойкости ( AH2S ) проводили в соответствии с рекомендациями Руководства ЕВРАХИМ/СИТАК «Количественное описание неопределенности в аналитических измерениях».

Для оценки неопределенности был использован «эмпирический» метод, в соответствии с которым стандартную неопределенность определения параметра бактериостойкости (u) рассчитывали как корень квадратный из суммы квадратов стандартного отклонения (S), характеризующего прецизионность измерений, и оценки смещения (b):

u S 2 b2 (5)

Результаты исследования и их обсуждение. Расчетные значения стандартного отклонения повторяемости и промежуточного стандартного отклонения прецизионности приведены в таблице 1.

134

Таблица 1 – Стандартное отклонение повторяемости и промежуточное стандартное отклонение прецизионности

Данные показатели (таблица 1) были использованы нами для оценки точности (достоверности) результатов измерений, полученных в анаэробносуспензионном методе.

Для расчета неопределенности (формула 5) в качестве оценки прецизионности (S) использовали промежуточное стандартное отклонение прецизионности (SI(ТСО)), так как оно учитывает большее по сравнению со стандартным отклонением повторяемости (Sr) количество влияющих на прецизионность эффектов.

Поскольку экспериментальные данные по смещению (b) получить не удалось, то в соответствии с рекомендациями «ЕВРОЛАБ» «Пересмотр неопределенности измерения: альтернативные подходы к оценке неопределенности», стандартная неопределенность равна удвоенному значению промежуточного стандартного отклонения прецизионности:

На рисунке 1 представлена зависимость стандартной неопределенности

(u) от параметра бактериостойкости ( AH2S ).

Рисунок 1 – Зависимость стандартной неопределенности ( u ) от параметра

бактериостойкости ( AH2S )

Достоверность аппроксимации (R2) зависимости стандартной неопределенности (u) от параметра бактериостойкости ( AH2S ) составляет 0,99,

135

что дает право использовать в дальнейшем данную графическую зависимость

для оценки неопределенности параметра бактериостойкости ( AH2S ).

Как видно из рисунка 1, зависимость стандартной неопределенности (u)

от параметра бактериостойкости ( AH2S ) имеет линейный характер, следовательно, теоретическое уравнение кривой будет иметь вид:

неопределенности u с помощью метода наименьших квадратов по формулам

(8) и (9).

Неопределенность определения параметра бактериостойкости в пределах диапазона измерений от 1 отн.ед. до 20 отн.ед. составила в среднем 7,8%.

Вывод. Таким образом, разработанный нами анаэробно-суспензионный метод позволяет получать результаты с достаточно высокой точностью и достоверностью.

Литературные источники

1. Антоновская, Л. И. Разработка относительного количественного параметра антибактериальных свойств материалов Л.И. Антоновская, Н.А. Белясова // Прил. к журн. «Весцi НАН Беларусь». – 2011. (в печати).

L.I. Antanouskaya, I.P. Rokalo, N.A. Belyasova, N.I. Zayats

THE ASSESSMENT OF DEFINITION RESULTS CERTAINTY OF MATERIALS ANTIMICROBIAL PROPERTIES USING ANAEROBIC-SUSPENDED METHOD

Belarusian State Technological University, Minsk

Summary

The antimicrobial properties of a range of rust-stable polymeric coatings for metals were defined using a developed anaerobic-suspended method. The estimation of frequency and intermediate precision of the method were ascertained. The functional relation of result vagueness to definable parameter of the microbial-resistant level (AH2S) was determined. Worked-out method was approved to allow us to get highly accurate and reliable results.

136

УДК 579.66.083.1.088.1:620.193.8

Л.И. Антоновская, М.Г. Липницкая, Н.С. Бухтаревич, Н.А. Белясова

РАЗЛИЧНЫЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ СВОЙСТВ КЕРАМИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ

Белорусский государственный технологический университет, Минск

Введение. Биоповреждения материалов и изделий, вызываемые микроорганизмами, наносят огромный экономический и социальный ущерб различным отраслям народного хозяйства. Особенно важно не допустить развитие микроорганизмов на материалах, контактирующих с питьевой водой [1]. Для защиты материалов и изделий от биоповреждений все чаще стали разрабатываться и внедряться в производство материалы, содержащие в своем составе наночастицы различных металлов [2]. В частности, в лаборатории химии тонких пленок НИИ «Физико-химических проблем Белорусского государственного университета» на протяжении нескольких лет ведется разработка пористой проницаемой керамики, поверхность пор которой модифицируют наночастицами серебра [3]. При этом актуальной задачей остается подбор подходов и методов для оценки эффективности вводимых добавок по отношению к различным видам микроорганизмов. Согласно литературным данным, а также нашим собственным наблюдениям, процесс формирования биопленки на поверхности материалов, контактирующих с водой, как правило, начинают бактерии, поэтому считаем целесообразным в первую очередь определять именно антибактериальные свойства модифицированной керамики.

Цель исследования заключалась в разработке подходов и методов для оценки антибактериальных свойств биозащищенных материалов.

Материалы и методы исследования. Объектами исследования служили керамические фильтры, модифицированные ионами серебра (№12, №13, №15, №16), а также образец немодифицированной керамики (К).

Для оценки антибактериальных свойств керамических фильтров использовали как стандартные (суспензионный и диффузионный), так и разработанный нами методы.

Суть суспензионного метода заключается в совместном инкубировании биозащищенного материала с бактериальной тест-культурой. Количественную оценку антибактериальных свойств образцов в этом методе проводили с помощью такого параметра, как выживаемость клеток, который характеризует эффективность гибели клеток в процессе инкубирования в присутствии антибактериального агента в составе материала. В диффузионном методе образцы биозащищенного материала некоторое время выдерживали на поверхности плотной питательной среды, предварительно инокулированной тест-бактериями. Спустя определенный промежуток времени учитывают ширину зон ингибирования вокруг образцов.

В разработанном нами ранее и модифицированном методе, основанном на оценке респираторной активности облигатно-аэробных бактерий при совместном инкубировании с исследуемым материалом использовали

137

популяцию клеток Pseudomonas fluorescens B 22 в логарифмической фазе роста. После совместного инкубирования бактерий с биозащищенным материалом измеряли дыхательную активность клеток. Контролем служила суспензия бактерий в среде без материала. Регистрацию кислорода в среде осуществляли с использованием портативного кислородомера АЖА-101МА. Строили графические зависимости концентрации растворенного кислорода в питательной среде с биозащищенным материалом и без него от длительности инкубирования. Для каждой кривой задавали аппроксимацию полиномом степени, соответствующей уровню достоверности аппроксимации R2≥0,995. В качестве показателя антибактериальной активности использовали коэффициент эффективности ингибирования дыхания клеток EI, который рассчитывали по формуле:

где c(t) – уравнение зависимости концентрации растворенного кислорода в среде от длительности инкубирования, полученное в результате аппроксимации, мг/л; T – длительность инкубирования, мин, EI min – минимальный коэффициент EI (значение для контрольного образца):

Результаты исследования и их обсуждение. Первоначально антибактериальные свойства керамических фильтров изучали с помощью суспензионного метода. При этом было обнаружено, что из всех образцов материала антибактериальные добавки, в качестве которых выступали ионы серебра, вымываются в питательную среду с разной интенсивностью в зависимости от способа их введения в состав керамики. Соответственно, образцы керамических фильтров в суспензионном методе испытаний демонстрировали удовлетворительные антибактериальные свойства лишь в тех случаях, когда слабо удерживали в своем составе ионы серебра (данные не приведены).

Результаты оценки антибактериальных свойств керамических фильтров в диффузионном методе (рисунок 1) показали, что вокруг всех испытанные образцов образуются небольшие (до 2 мм) зоны ингибирования. Столь малый диаметр зон ингибирования не позволяет корректно различить между собой испытуемые образцы по степени антибактериальной активности.

Рисунок 1 – Результаты диффузионного метода

138

Результаты оценки антибактериальных свойств керамических фильтров по респираторной активности облигатно аэробных бактерий приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Результаты оценки антибактериальных свойств материалов по респираторной активности облигатно аэробных бактерий

Как видно из представленных результатов, антибактериальные свойства материалов выражены тем сильнее, чем выше показатель EI.

Выводы. Таким образом, используя модифицированный метод оценки антибактериальных свойств материалов по респираторной активности облигатно аэробных бактерий, удалось показать, что образец №12 демонстрирует более выраженные антибактериальные свойства, чем образцы №13, №15 и №16. В целом применение интегрального критерия оценки позволило повысить точность метода и расположить образцы керамических фильтров в следующий ряд по ухудшению их антибактериальных свойств: №12→№15→№13→№16.

Литературные источники

1.Werkstoff für den Einsatz im Kontakt mit Trinkwasser sowie mit mikrobenbeständigen

Eigenschaften: applic. 102005004735 Deutschland МПК8 C 08 L 15/02 / Maaß Uwe; Phoenix AG. –№ 102005004735.1, almeldetag 02.02.05; offeriegungstag 10.08.06 / Bundesrepublic Deutschland, Deutsches Patentund Markenamt – 2006 – 6 с.

2.Фотохимический синтез наночастиц серебра, обладающих высокой антибактериальной активностью / Anh-Tuan Le [и др.] // Рос. нанотехн. – 2010. – Т 5, № 7–8. – С. 125–131.

3.Браницкий, Г.А. Антимикробные свойства керамики с пленочными серебросодержащими структурами / Г.А. Браницкий [и др.] // Свиридовские чтения: Сб. статей. – 2010. – Вып. 6. – С. 61–69.

L.I. Antanouskaya, M.G. Lipnitskaya, N.S. Bukhtarevich, N.A. Belyasova

DIFFERENT APPROACHES TO THE ASSESSMENT OF ANTIMICROBIAL PROPERTIES OF CERAMIC FILTERS

Belarusian State Technological University, Minsk

Summary

The assessment of antimicrobial properties of ceramic filters modified with silver ions in different ways was accomplished. The inability of suspension and diffusion methods to measure the materials that hold up antimicrobial admixtures strongly was revealed. Herewith, the use of integral criterion in the modified method of assessment of antimicrobial properties according to respiratory activity of obligate aerobic bacteria allowed us to improve accuracy of the method and find the difference between the similar according to their antimicrobial properties samples.

139

УДК 582.71:581.19:633.884

А.В. Башилов

TCL И HPLC-хроматография Potentilla alba L.

Центральный ботанический сад НАН Беларуси, Минск

Актуальность. В настоящее время в связи с поиском новых источников лекарственного растительного сырья все большее внимание привлекают представители рода Potentilla L. семейства Rosaceae как носители широкого спектра физиологически активных соединений. В ЦБС НАН Беларуси и БГУ создана коллекция из 10 видов и внутривидовых таксонов Potentilla L. (таблица 1).

Таблица 1. Виды и внутривидовые таксоны Potentilla L. культивируемые на территории Республики Беларусь [1]

Примечание. ЦБС НАН Беларуси – Центральный ботанический сад НАН Беларуси, БГУ – Белорусский государственный университет.

Среди представителей рода одним из наиболее перспективных в фармакологическом плане является Potentilla alba L. (лапчатка белая).

Цель работы – провести HPLC- и TCL-хроматографию растительного материала надземной части Potentilla alba L., произрастающей в центральной агроклиматической зоне Беларуси.

Материалы и методы исследования. Идентификация флавоноидов. В

качестве метода идентификации флавоноидов в растительном сырье Potentilla alba L. использовали TCL-хроматографию, в качестве стандарта – раствор рутина в 40%-ом этаноле с концентрацией 0,5 мг/мл. К 1 г измельченного растительного сырья прибавляли 30 мл 40%-го раствора этилового спирта, нагревали с дефлегматором на водяной бане в течение 45 мин, охлаждали в течение 30 мин и фильтровали. В качестве раствора сравнения – 5 мг рутина, растворенного в 10 мл 96%-го этанола.

В качестве неподвижной фазы для тонкослойной хроматографии использовали силикагель. Подвижная фаза состояла из смеси бутанол – ледяная уксусная кислота – вода в соотношении 4:1:2. Наносили пробы объемом по 10 мкл в виде полос. Фронт подвижной фазы был не менее 10 см. Высушивали на воздухе в течение 10 – 15 мин. Для проявления пластинки ее опрыскивали спиртовым раствором хлорида алюминия (III) (30 г/л) в 95%-ом растворе

140