Вісник СНТ ДонНУ 2014

Найденные значения инертных масс составили соответственно (в нг): для раствора Al(NO3)3 – 0,09; для раствора Al(NO3)3 в присутствии 0,001 М раствора 8- оксихинолина – 0,01. Таким образом, добавка 8-оксихинолина ведет к увеличению восстановительных свойств аналитической зоны и способствует образованию атомного пара алюминия.

Рис. 5. Градуировочные графики для ЭТААС определения алюминия: 1 – раствора Al(NO3)3; 2 - раствора Al(NO3)3 в присутствии 0.001 М раствора 8-оксихинолина

Таким образом, природа функциональных групп органических комплексообразующих модификаторов оказывает значительное влияние на химический состав предатомизационного соединения и процессы образования свободных атомов алюминия в графитовой печи. Модификатор оказывает также существенное влияние на окислительно-восстановительные свойства зоны. Используя этот факт, можно целенаправленно выбирать модификатор для ЭТААС определения алюминия в сложных многокомпонентных системах.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кнунянц И.Л., Краткая химическая энциклопедия. Том 1. – Советская энциклопедия,1961. –

631с.

2.Львов Б.В. Атомизация элементов в электротермической атомно-абсорбцуионной спектрометрии твердофазным восстановлением оксидов углерода. Журнал аналитической химии. – 1982.

–Т.37, №12. – С. 2116 – 2124.

3.Львов Б.В. Механизм термического разложения нитратов металлов в графитовых печах для атомно-абсорбционного анализа. Журнал аналитической химии. – 1990. – Т.45, №11. – С. 2144 – 2153.

4.Львов Б.В. Терморазложение твердых и жидких веществ. – Санкт-Петербург: Издательство политехнического университета, 2006. – 275 с.

5.Пупышев А.А. Термодинамическое моделирование термохимических процессов в спектральных источниках. – Екатеринбург, 2007. – 85 с.

6.Пупышев А.А. Атомно-абсорбционный спектральный анализ. – Москва: Техносфера, 2009. –

783 с.

7.Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ. – М.: Химия, 2000. — 480 с.

8.Алемасова А.С. Высокотемпературные процессы превращения комплексообразователей и комплексов металлов в атомно-абсорбционном анализе. – Донецк: ДонГУ, 1997. – 297 с.

9.Welz В., Schlemmer G. and Mudakavi J. Palladium nitrate-magnesium nitrate modifier for electrothermal atomic absorption spectrometry. Part 5. *Рerformance for the determination of 21 elements. In: Journal of analytical atomic spectrometry. – 1992. – №7. – Р. 1257–1271.

311

УДК 581.4:581.15

ДОСЛІДЖЕННЯ ВАРІАБЕЛЬНОСТІ МОРФОГЕНЕЗУ CAPSELLA BURSAPASTORIS (L.) MEDIC. ЗА ДОПОМОГОЮ ІНДИКАЦІЙНО-ДІАГНОСТИЧНОЇ ШКАЛИ (НА ПРИКЛАДІ АВДІЇВСЬКОГО КОКСОХІМІЧНОГО ЗАВОДУ)

Ю. Б. Сулейманова, А. І. Сафонов

Резюме. У проведеному експерименті нами вивчені та проаналізовані основні принципи пластичності та варіабельності найбільш виражених морфологічних параметрів Capsella bursapastoris (L.) Medic. на основі фітоіндикаційного підходу в умовах техногенного навантаження. Отримані результати досліджень екотопів свідчать про широкий спектр варіабельності індикаційних ознак в залежності від умов місцезростання.

Ключові слова: морфогенез, індикаційна шкала, тератогенез, пластичність.

Практично будь-який антропогенний вплив на середовище внаслідок тісного взаємозв’язку його компонентів супроводжується цілим ланцюгом змін всіх екологічних факторів, включаючи важливі та незамінні. Нові, створені людиною, техногенні фактори можуть безпосередньо впливати на морфогенез рослин. В сучасному Донбасі, який з екологічної точки зору є регіоном з антропогенно трансформованим середовищем, рослини, які здатні існувати в таких умовах, змінюючи при цьому свої морфологічні характеристики, єдині виступають як об’єкт індикації постійного та інтенсивного техногенного забруднення [1].

Фітоіндикаційні дослідження в сучасний період знаходяться на тому рівні інтенсивного розвитку, коли нові підходи та розробка нових методів в значній мірі змінюють обсяг і суть самого поняття [2].

На сучасному етапі екологічних досліджень, як зазначає Я.П.Дідух, все частіше індикаторами стану виступають не види рослин, а їх морфологічні ознаки. Дослідження морфогенезу досить часто застосовується в ботанічних дослідженнях, оскільки це дає можливість здійснювати діагностику життєздатності рослин. Відмічено, що в екстремальних умовах морфологічна мінливість у рослин дещо збільшується або, навпаки, зменшується. В.М. Голубєв одним із перших висловлює думку, що навіть такі елементарні кількісні характеристики, як висота рослин, довжина і ширина листків тощо, мають велике індикаційне значення. Але до теперішнього часу ця проблема практично не розробляється і представлена окремими науковими роботами стосовно індикаційного значення кількісних морфологічних ознак деяких рослин [1].

Актуальність дослідження визначається вивченням реакцій рослинного індикатора в умовах техногенного навантаження на території Авдіївського коксохімічного заводу з високим рівнем трансформації території. Це необхідно для виявлення параметрів, які діагностують стан навколишнього середовища.

На фітотоксичних субстратах виявлені тератологічні зміни, які можуть мати індикаційне і діагностичне значення та є надійними індикаторами екологічного неблагополуччя конкретних локальних техногенних територій.

Нами поставлена задача оцінки стану локальних екотопів на основі вивчення мінливості та пластичності індикаторних ознак виду С. bursa-pastoris. Нами був проведений фітоіндикаційний експеримент аналізу морфогенезу тест-виду на основі 13-ти бальної індикаційної шкали (патент України № 201309269 від 23.07.2013 року).

13-ти бальна індикаційно-діагностична шкала складається з трьох діагностичних блоків – фоліологічний, карпологічний та загальний морфологічний. Кожний блок містить певний набір кількісних та якісних показників Capsella bursa-pastoris (L.)

312

Medic. Найменша загальна кількість балів за один досліджуваний екотоп починається від 13-и. Чим більше отриманих балів за кожний діагностичний блок, тим дія факторів

техногенного середовища проявляється більш виявлено на рослинний індикатор. Досліджувані екземпляри фітоіндикатора були зібрані на наступних

моніторингових точках:

№1 – територія Авдіївського коксохімічного заводу (АКХЗ), м. Авдіївка, Донецька область;

№2 – територія близько 300 м від АКХЗ – буферна зона;

№3 – територія близько 600 м від АКХЗ – буферна зона;

№4 – покинутий агроландшафт на території селитебної зони м. Авдіївки – умовний контроль.

*А – кількість розеткових листків; В – вид розеткових листків (heteris, rhomboidea, tenuis, simplex); С – діаметр прикореневої розетки (см); D – поліморфізм рослин; Е – кількість плодів на 10 см осі рослини; F – кут відхилення плодоніжки (º); G – довжина плодоніжки (мм); H – максимальна довжина плодоніжки (мм); І – варіабельність форми плоду; J – тератологічність форми плоду; R – висота рослини (см); S – довжина суцвіття (см); Т – довжина квітучої частини суцвіття (см).

*часто – більше 10 особин (від 30% і більше) на 30 особин вибірки;

рідко – від 5 до 9 особин на 30 особин вибірки; відсутня – до 5 особин на 30 рослин вибірки.

Рослини в кількості 30 особин збирали в період квітень-травень 2013 року.

Нами були вивчені наступні ознаки: А – кількість розеткових листків; В – вид розеткових листків (heteris, rhomboidea, tenius, simplex); С – діаметр прикореневої розетки (см); D – поліморфізм рослин; Е – кількість плодів на 10 см осі рослини; F – кут відхилення плодоніжки (º); G – довжина плодоніжки (мм); H – максимальна довжина плодоніжки (мм); І – варіабельність форми плоду; J – тератологічність форми плоду; R

– висота рослини (см); S – довжина суцвіття (см); Т – довжина квітучої частини суцвіття (см). Повторність експерименту – 30 особин.

Результати були оброблені первинними статистичними методами для наступних показників: кількість розеткових листків, діаметр прикореневої розетки, кількість плодів на 10 см осі рослини; кут відхилення плодоніжки; довжина плодоніжки; загальна висота рослини; загальна довжина суцвіття; довжина квітучої частини суцвіття.

Обчислення результатів були виконані за допомогою пакетів програм Excel 2007, SPSS Statistics 7.0. Рівень вірогідності для біометричних досліджень відповідав 95% або 0,95 (надійний інтервал – 5%) [3].

Фоліологічний індикаційно-діагностичний блок. Кількість розеткових листків (індикаційний параметр А) для екотопу № 1 в обчисленні на середнє арифметичне значення складає 26 прикореневих листків (2 бали); для екотопу № 2 – 17 листків (2 бали), для екотопу № 3 – 21 (2 бали). Показники параметра А на території умовного контролю – 18 розеткових листків (2 бали).

Важливу роль відіграє співвідношення розеткових типів листків, характерних для кожного екотопу. Нами було встановлено, що на території ділянки № 4 (умовний контроль) характерно домінування розеткових листків типів heteris (H) и tenuis (T). При чому тип heteris є найбільш багаточисленним на даній території у порівнянні з іншими типами розеткових листків. Такі зміни в типах розеткових листків характерні в результаті взаємодії генотипу індикатора і факторів середовища. Для буферних зон (№2 і №3) домінуючими формами є heteris (H), rhomboidea (R). Екотоп №1 включає весь спектр форм прикореневих листків, але домінуючими є також rhomboidea (R), heteris (H). Нами отримані наступні бали: екотоп №1 – 2 бали, №2, №3 – 1 бал; контрольний екотоп – 1 бал.

Індикаційний показник С (діаметр прикореневої розетки) проявляє себе в умовах промислового регіону як досить мінливий і включає широкий спектр варіації. Нами отримані наступні результати дослідження: №1 – діаметр складає 24 см (2 бали); №2 – 18 см (1 бал); №3 – 22 см (2 бали); №4 – 19 см (1 бал).

Поліморфізм тест-виду характеризується такими даними: досліджувані екотопи №1, №2, №3 – проявляється більше, ніж у 10 рослин з 30 екземплярів (2 бали).

314

Умовний контроль складає близько 15-20% поліморфізму рослин від загальної вибірки (1,5 бали).

Карпологічний індикаційно-діагностичний блок проявляє себе як досить показовий та репрезентативний. Відсоток участі блоку в загальному фітоіндикаційному експерименті складає близько 46%, оскільки окрім морфологічного дослідження плодів Сapsella bursa-pastoris, з одного боку, шкала включає аналіз тератогенезу плодів, з іншого. Це дає можливість розширити значимість тест-виду як стійкого та надійного індикатора в умовах різного ступеня техногенного навантаження. Результати аналізу даного блоку наведені у таблиці 2.

Таблиця 2

Результати аналізу карпологічного індикаційно-діагностичного блоку

*Е – кількість плодів на 10 см осі рослини; F – кут відхилення плодоніжки (º); G – довжина плодоніжки (мм); H – максимальна довжина плодоніжки (мм); І – варіабельність форми плоду; J – тератологічність форми плоду;

*БЗ – буферна зона.

В результаті морфоструктурного аналізу особин також були визначені деякі тератоморфи (Рис.1), характерні для цього виду [4,5]. Частота зустрічальності і прояв поліморфізму листових пластинок є характерними практично для всіх досліджуваних екотопів, але найбільше виражені на територіях с підвищеним антропогенним навантаженням (№1, №2, №3). Це вказує на проявлення морфо-фізіологічних відповідних реакцій у відповідності зі специфічністю хімізму едафотопа. Вивчення тератологічності форми плодів C. bursa-pastoris – важливий кількісний індикаційний показник, який відображає рівень антропогенного навантаження на рослини (по мірі віддаленості від коксохімічного заводу).

Рис 1. Тератоморфні форми плодів Сapsella bursa-pastoris на території локального екотопу близько 600 м від АКХЗ.

315

В нормальних умовах для C. bursa-pastoris, як представника родини Brassicaceae, характерний двогранний стручечок [4,5]. Але для деяких форм плодів буферних зон були виявлені трьохгранні плоди, замість типових двогранних.

Загальний морфологічний індикаційно-діагностичний блок. За нашими даними показано, що в умовах промислових навантажень на місцезростання тест-виду характерні прояви тератоморфізму, а саме – гігантизму особин (параметр R). Загальний склад блоку наведений у таблиці 3.

Таблиця 3

Результати аналізу загального морфологічного блоку

* R – висота рослини (см); S – довжина суцвіття (см); Т – довжина квітучої частини суцвіття (см).

Висновки

За результатами наших досліджень мінливості морфогенезу тест-виду встановлено: №1 – 26 балів; №2 – 21 бал; №3 – 23 бали; умовний контроль – 15,5

балів. Це дає змогу зробити такі висновки:

-найбільш варіабельні ознаки проявляють граничний діапазон в умовах техногенного навантаження;

-найбільш показовими та репрезентативними параметрами є тератоморфи тествиду (гігантизм особини та тератогенез плодів).

Метод дослідження з використанням показників фітоіндикаторної шкали являє собою аналіз локальних екотопів за допомогою біоіндикації з використанням найбільш пластичних показників.

Таким чином, якщо техногенне навантаження впливає на досліджуваний екотоп в умовах середнього та високого рівня токсичного навантаження, то варіабельність індикаторних параметрів збільшується до певних значень. І це потребує проведення більш детальних подальших досліджень.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1.Глухов О.З. Індикаційно-діагностична роль синантропних рослин в техногенному середовищі / О.З. Глухов, С.І. Прохорова, Г.І. Хархота; Донецький ботанічний сад Національної академії наук України

–Донецьк: «Вебер» (Донецька філія), 2008. – С. 5–113.

2.Глухов О.З. Індикація стану техногенного середовища за морфологічною мінливістю рослин / О.З. Глухов, С.І. Прохорова. – Промышленная ботаника. – 2008. – Вып. 8. – С. 3–7.

3.Лакин Г.Ф. Биометрия. – М.: Изд-во «Высшая школа», 1990. – 351 с.

4.Дорофеев В.И. Плоды крестоцветных: разнообразие строение, классификация, происхождение.

–С-Пб.: Turczanowia, 2002. – №7 (3). – С. 76–78.

5.Дорофеев В.И. Тераты крестоцветных: им место в эволюции и систематике семейства. – С-Пб.:

Turczanowia, 2004. – №5 (4). – С. 23–30.

316

УДК 612:615.214:616.89

ЭТОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МОДИФИКАЦИЙ ТРЕВОЖНОГО ПОВЕДЕНИЯ КРЫС ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СЕРОТОНИНА В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ

Е. В. Хаматшина, Е. В. Мирошниченко, Ю. Н. Федорук, В. А. Литвинова, Г. А. Фролова

Резюме. Целью представленного фрагмента комплексной работы является оценка модификаций тревожного поведения белых крыс в условиях снижения содержания серотонина в головном мозге, вызванным введением п-хлорфенилаланина (ПХФА) с учетом различного исходного уровня тревожности у исследуемых животных и определение частоты индукции депрессивно-подобного состояния у крыс в условиях дефицита серотонина. установлено, что модификации тревожного поведения в результате снижение содержания серотонина в головном мозге введением п-хлорфенилаланина зависят от исходного уровня тревожности крыс: чем выше исходный уровень выраженности данного показателя, тем устойчивее животные к снижению серотонинового статуса. Приблизительно 1/3 из подгрупп с низкой и средней тревожностью отвечают депрессивно-подобным состоянием на действие ПХФА.

Ключевые слова: норадреналин, поведенческая активность, депрессия.

Одним из актуальнейших вопросов современной медицины и физиологии является выяснение роли биогенных аминов в формировании психоэмоционального статуса организма [1, 2]. В экспериментах на животных установить зависимости между содержанием определенных нейромедиаторов в головном мозге и степенью изменения различных проявлений психоэмоционального состояния, помогают поведенческие модели [3]. В частности, для модификации тревожного поведения используется приподнятый крестообразный лабиринт (ПКЛ).

Общеизвестным является тот факт, что в пределах одной популяции животных присутствуют особи с разной степенью выраженности таких психоэмоциональных характеристик как тревожность, депрессивность, эмоциональность и уровень двигательной и исследовательской активности [2, 3, 5]. В то же время невыясненным остается вопрос о том, как животные с разным уровнем тревожности реагируют на изменении содержания нейромедиаторов в головном мозге.

Целью представленного фрагмента комплексной работы является оценка модификаций тревожного поведения белых крыс в условиях снижения содержания серотонина в головном мозге, вызванным введением п-хлорфенилаланина (ПХФА) с учетом различного исходного уровня тревожности у исследуемых животных и определение частоты индукции депрессивно-подобного состояния у крыс в условиях дефицита серотонина.

Методика. Эксперимент проводился на 40 беспородных лабораторных крысахсамцах массой 190-220 гр., содержащихся в виварии в стандартных условиях. Уровень тревожности определяли с использованием теста «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ), 5 мин. Маркером тревожности служило суммарное время пребывания на открытом пространстве ПКЛ (открытые рукава + центр) и количество повторных выходов на открытые рукава (ОР). Фиксировались так же следующие показатели: количество выглядываний из закрытых рукавов (ЗР), количество переходов между закрытыми рукавами и количество стоек на ОР. По результатам контрольного тестирования исследуемая популяция разбивалась с помощью правила ±0,67δ на группы с разным уровнем тревожности: высоким, средним и низким. Снижение содержания серотонина в головном мозге осуществлялось путем 3-х дневных инъекций ПХФА (300 мг/кг, в/бр), после чего животные проходили повторное тестирование. Полученные результаты обрабатывались общепринятыми методами математической статистики с использованием непараметрического U-критерия Манна-Уитни.

317

Результаты и их обсуждение. Распределение популяции на группы с разным уровнем тревожности показано на рис. 1.

Рис. 1. Распределение популяции (n=40) по группы с разным уровнем тревожности (контроль).

Исследуемая популяция животных разделилась на группы практически равномерно. Анализ поведенческих показателей в контрольных условиях показал, что суммарное время пребывания в открытом пространстве низкотревожных крыс составляет 216,9±4,60 секунд, что на 47,8% (рu<0,05) превышает значение данного показателя у средне- и на 276,6% (рu<0,01) у высокотревожных животных. Кроме того, установлено, что частота повторных выходов на открытые рукава и выглядываний из закрытых у исходно среднетревожных крыс значительно превышает значение данного показателя у остальных подгрупп тревожности, а поведенческий паттерн низкотревожных самцов характеризуется максимальным количеством вертикальных стоек на ОР.

Корреляционный анализ выявил наличие обратных зависимостей между: частотой выглядываний из ЗР и временем пребывания на открытом пространстве (rк=-0,57, р<0,01), количеством повторных выходов на него (rк=-0,56, р<0,01), частотой вертикальных стоек (rк=-0,54, р<0,01); частотой переходов между ЗР и маркерным показателем в данном тесте (rк=-0,44, р<0,01), количество стоек (rк=-0,36, р<0,01). Прямая зависимость установлена между временем пребывания на открытом пространстве и количеством стоек (rк=0,84,

р<0,01).

Снижение содержания серотонина в головном мозге путем введения ПХФА повлияло на уровень тревожности, показываемый животными в условиях ПКЛ следующим образом.

В подгруппе высокотревожных животных 4 крысы показали полную неподвижность в течение всего эксперимента, т.е. при посадке крысы на установку в исходное положение (в центр, носом в открытый рукав) животное оставалось в том же положении все 5 минут. Такие особи были определены как животные, дефицит серотонина в головном мозгу которых вызвал индукцию депрессивно-подобного состояния (ДПС). Остальные 9 крыс этой группы не показали достоверных отличий по времени пребывания в открытом пространстве ПКЛ, что указывает на устойчивость данных животных к снижению серотонина в головном мозге (рис. 2).

318

популяцию белых крыс: между временем пребывания на открытом пространстве ПКЛ и количеством выходов в него появилась обратная зависимость (rк=0,07; rоп=-0,37), что противоречит ожидаемому нами результату. Изменилась направленность корреляционной связи между количеством стоек на ОР и временем пребывания на открытом пространстве (rк=0,84; rоп=-0,45), а так же между стойками и количеством выглядываний из ЗР (rк=-0,54; rоп=0,41). Дефицит серотонина в головном мозге привел к отсутствию имевшей место в контроле обратной корреляционной зависимости между выходами на ОР и выглядываниями из ЗР (rк=-0,56; rоп=0,23).

Выводы. Таким образом, установлено, что модификации тревожного поведения в результате снижение содержания серотонина в головном мозге введением п- хлорфенилаланина зависят от исходного уровня тревожности крыс: чем выше исходный уровень выраженности данного показателя, тем устойчивее животные к снижению серотонинового статуса. Приблизительно 1/3 из подгрупп с низкой и средней тревожностью отвечают депрессивно-подобным состоянием на действие ПХФА.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Буданцев А.Ю. Моноаминергические системы мозга. – М.: Наука, 1976. –193 с.

2.Agular R., Gil L., Flint J.et al. Learned fear, emotional reactivity and fear of heights: a factor analytic map from a large F2 intercross of Roman rat strains // Brain Res. Bull. – 2002. – V. 57. – N. 1. – P. 17–26.

3.Salum C., Morato S., Roque-da-Silva A.C. Anxiety-like behavior in rats: a computational model // Neural Networks. – 2000. – V. 13. – P. 21–29.

4.Исмайлова Х.Ю., Агаев Т.М., Семенова Т.П. Индивидуальные особенности поведения: (моноаминергические механизмы). – Баку: «Нурлан», 2007. 228 стр.

5.Ковалев Ю.В. К вопросу о дифференциально-диагностическом аспекте инициальной тревоги // Соц. клин. психиатрия. – 1995. – № 1.– С. 24–27.

6.File S.E. Factors controlling measures of anxiety and responces to novelty in the mouse // Behav. Brain Res. – 2001. – V. 125. – P. 151–157.

УДК 504.05

PHOTOGRAPHIC RESEARCH OF THE GAS FLARES QUENCHING BY IMPULSE

LIQUID JETS OF HIGH RATE

N. I. Yagudina, A. N. Semko, M. V. Bezkrovna

Resume. This article describes the known methods of gas flares fire fighting; it analyzes them and presents the new method. Extinguishing by using of impulse liquid jets is new perspective way, it’s ecological and economic technique and shown results of experiment prove it. Velocity of impulse jet is about 300 m/s and duration of firefighting process is about one second. Here is the description of this method.

Keywords: impulse jets, impulse water cannon, gas flares.

The development of technical progress, in addition to obvious advantages for the economy, suggests the presence of hidden threats and dangers. We cam include to them fires in the spheres of oil and gas industry. In Ukraine, the volumes of oil and gas production have increased over the last year [1], and the maintenance of security at the proper level is an extraordinary challenge for authorities of this fields. The problem of fire gas fountains is relevant from both an environmental and an economic point of view: the fires of such fountains can lead not only to significant losses of valuable raw materials, as well as they have a very negative influence on the subsequent gas production because such fires are accompanied by a rapid drop in field reservoir pressure, flooding of separate fields and the destruction of the wellbore or its wellhead [2].

320