ОСОБЛИВОСТІ СТРУКТУРНОЇ ОРГАНІЗАЦІЇ ТА КРОВОНОСНОГО РУСЛА ПРИВУШНИХ ЗАЛОЗ БІЛИХ ЩУРІВ У НОРМІ

Дослідженню стану великих слинних залоз у нормі та при різних патологічних станах присвячено ряд наукових робіт. Проте необхідно зазначити, що в науковій літературі обрану проблематику висвітлено недостатньо. Незважаючи на певну кількість наукових публікацій із цієї проблеми, багато принципово важливих питань теорії залишаються нез’ясованими. Мета дослідження – установити особливості структурної організації привушних залоз щурів та їх органних судин у нормі, а також охарактеризувати їх морфометрично. Матеріали і методи. Експерименти проведено на статевозрілих білих лабораторних щурах-самцях. Було використано такi морфологiчнi методи дослiдження, як гiстологiчні дослiдження, морфометричну оцiнку компонентiв паренхiми та iнтраорганних судин. Морфометрично визначали площу епітеліоцитів кінцевих секреторних відділів, зовнішній діаметр посмугованих проток, діаметр їх просвіту та площу епітеліоцитів цих проток, а також величини зовнішнього і внутрішнього діаметрів судин. Оцінку функціонального стану судин проводили шляхом вирахування коефіцієнта індексу Вогенворта (КІВ) – відношення площі середнього шару артерій до площі їх просвіту. Результати досліджень та їх обговорення. У результаті проведених досліджень щодо структури привушних залоз iнтактних щурів, встановлено морфометричнi параметри структурних компонентiв паренхіми та внутрішньоорганних артерій залоз тварин. Площа секреторних клiтин ацинусiв привушних залоз інтактних білих щурів становить (270,90±7,24) мкм2, зовнiшнiй дiаметр посмугованих проток привушних залоз складає (34,16±2,34) мкм, а просвiт – (11,0±0,28) мкм. Гiстологiчно встановлено, що внутрiшньоорганнi артерiї великих слинних залоз є артерiями м’язового типу та мають характерну для цих судин будову. Вени мають структуру, характерну для них, у яких м’язовi елементи розвиненi слабко. Оцінку функціонального стану судин проводили шляхом вирахування коефіцієнта пропускної здатності судин за індексом Вогенворта, що у дрiбних артерiях привушних залоз становить (184,40±6,57), у середнiх – (142,54±4,85) вiдповiдно. Висновки. У результаті досліджень, проведених із використанням гістологічних та морфометричних методiв, встановлено, що компоненти паренхіми привушних залоз iнтактних щурiв не мають видових особливостей структурної організації. Отримано морфометричнi параметри структурних компонентiв паренхіми та органних артерій, якi можуть складати основу для порiвняння

Микола Михайлович Беляєв (1840-1944) як педагог

Стаття присвячена аналізу педагогічної діяльності Миколи Михайловича Беляєва, визначного вітчизняного математика, спеціаліста в галузі будівельної механіки, теорії пружності та опору матеріалів, члена-кореспондента Академії наук СРСР

ДИНАМІКА ЗМІН БІОХІМІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ КРОВІ ТА СТРУКТУР КІРКОВОЇ РЕЧОВИНИ НИРОК БІЛИХ ЩУРІВ ЗА УМОВ ТОКСИЧНОГО УРАЖЕННЯ ПЕЧІНКИ

Introduction. The high incidence of toxic hepatitis with the development of multiple organ failure determines the relevance of the study of changes in blood biochemical parameters and elucidation of objective morphometric changes in nephron structures that characterize morphofunctional changes in the kidneys in toxic liver damage. The aim of the study – to learn the dynamics of changes in the biochemical parameters of blood as well as morphological changes in the structures of the cortical substance of the kidneys of white rats under conditions of experimental toxic liver injury. Research Methods. The experiments were performed on 30 white male rats, which were divided into 3 groups. The model of toxic hepatitis was intoxication with carbon tetrachloride, which was administered intragastrically every other day in the form of 50 % oil solution at a dose of 2 g/kg body weight. Duration of the experiment – 2 and 14 days. The concentrations of total bilirubin, urea, creatinine, aspartate and alanamine aminotransferase activity were determined in blood. For histological examinations, material was taken from the renal cortex, histological preparations were made and stained with hematoxylin and eosin. Results and Discussion. It was found that in the blood of animals with toxic hepatitis on the 2nd and 14th day of the experiment there was an increase in total bilirubin in 2.4 and 3.2 times. The increase in the activity of intracellular enzymes ALT and AST in 9.5 and 17.4 times and 14.1 and 7.3 times in the corresponding terms of the experiment indicated intense damage of hepatocytes. At the same time, deterioration of the functional state of the kidneys was noted, evidenced by an increase in the concentration of urea in blood by 1.8 and 2.2 times and creatinine by 1.2 and 2.3 times in the respective terms. Histologically in the cortical substance of the kidneys were found signs of hemodynamic disorders, the presence of renal corpuscles with signs of hypertrophy and hypotrophy. Their ratio changed during the experiment. At the same time, there were a narrowing of the lumen of the proximal convoluted tubules, a decrease in the area of ​​their epitheliocytes and the development of dystrophic changes. The corresponding parameters of the distal convoluted tubules underwent less prominent changes. Conclusion. Toxic liver injury caused damage of the cell membranes of hepatocytes, there was a significant increase in the activity of ALT and AST, total bilirubin. The functional state of the kidneys has deteriorated. At the same time, changes in the structural components of the renal cortex on the background of hemodynamic disorders were found.Вступление. Высокий уровень заболеваемости токсическими гепатитами с развитием полиорганной недостаточности обусловливает актуальность исследования изменений биохимических показателей крови и выяснения объективных морфометрических изменений структур нефронов, которые характеризуют морфофункциональные изменения почек при токсическом поражении печени. Цель исследования – изучить динамику изменений биохимических показателей крови, а также морфологических изменений структур коркового вещества почек белых крыс в условиях экспериментального токсического поражения печени. Методы исследования. Эксперимент выполнен на 30-ти белых беспородных крысах-самцах, которые были разделены на 3 группы. Моделью токсического гепатита служила интоксикация тетрахлорметаном, который вводили через день внутрижелудочно в виде 50 % масляного раствора в дозе 2 г/кг массы тела. Длительность эксперимента составила 2 и 14 суток. В крови определяли концентрацию общего билирубина, мочевины, креатинина, активность аланин- и аспартатаминотрансфераз. Для гистологических исследований забирали материал из коркового вещества почек, изготавливали гистологические препараты и окрашивали их гематоксилином и эозином. Результаты и обсуждение. В крови животных с токсическим гепатитом на 2-е и 14-е сутки проведения эксперимента содержание общего билирубина увеличивалось в 2,4 и 3,2 раза. Повышение активности внутриклеточных энзимов аланин- и аспартатаминотрансфераз в 9,5 и 17,4, 14,1 и 7,3 раза в соответствующие сроки эксперимента указывало на интенсивное повреждение клеток печени. При этом отмечено ухудшение функционального состояния почек, о чем свидетельствовало возрастание концентрации мочевины в крови в 1,8 и 2,2 раза и креатинина в 1,2 и 2,3 раза в соответствующие сроки. Гистологически в корковом веществе почек было выявлено признаки нарушения гемодинамики, установлено наличие почечных телец с признаками как гипертрофии, так и гипотрофии. Их соотношение изменялось в течение опыта. В то же время происходили сужение просвета проксимальных извилистых канальцев, уменьшение площади их эпителиоцитов и развитие дистрофических изменений. Соответствующие параметры дистальных извилистых канальцев изменялись менее выражено. Выводы. Токсическое поражение печени вызвало повреждение клеточных мембран гепатоцитов, существенно повышалась активность аланин- и аспартатаминотрансфераз, общего билирубина. Ухудшалось функциональное состояние почек. В то же время установлено изменения структурных компонентов коркового вещества почек на фоне гемодинамических нарушений.Вступ. Високий рівень захворюваності на токсичні гепатити з розвитком поліорганної недостатності зумовлює актуальність дослідження змін біохімічних показників крові та з’ясування об’єктивних морфометричних змін структур нефронів, що характеризують морфофункціональні зміни нирок при токсичному ураженні печінки. Мета дослідження – вивчити динаміку змін біохімічних показників крові, а також морфологічних змін структур кіркової речовини нирок білих щурів за умов експериментального токсичного ураження печінки. Методи дослідження. Експеримент виконано на 30-ти білих безпородних щурах-самцях, яких було поділено на 3 групи. Моделлю токсичного гепатиту слугувала інтоксикація тетрахлорметаном, який вводили через день внутрішньошлунково у вигляді 50 % олійного розчину в дозі 2 г/кг маси тіла. Тривалість експерименту становила 2 і 14 діб. У крові визначали концентрацію загального білірубіну, сечовини, креатиніну, активність аланін- і аспар­татамінотрансфераз. Для гістологічних досліджень забирали матеріал з кіркової речовини нирок, виготовляли гістологічні препарати і фарбували їх гематоксиліном та еозином. Результати й обговорення. У крові тварин з токсичним гепатитом на 2-гу і 14-ту доби проведення експерименту вміст загального білірубіну збільшувався у 2,4 та 3,2 раза. Підвищення активності внутрішньоклітинних ензимів аланін- і аспартатамінотрансфераз у 9,5 та 17,4 і 14,1 та 7,3 раза у відповідні терміни експерименту вказувало на інтенсивне ушкодження клітин печінки. При цьому відзначено погіршення функціонального стану нирок, про що свідчило зростання концентрації сечовини у крові в 1,8 та 2,2 раза і креатиніну в 1,2 та 2,3 раза у відповідні терміни. Гістологічно у кірковій речовині нирок було виявлено ознаки порушення гемодинаміки, встановлено наявність ниркових тілець з ознаками як гіпертрофії, так і гіпотрофії. Їх співвідношення змінювалось протягом досліду. Водно­час відбувалися звуження просвіту проксимальних звивистих канальців, зменшення площі їх епітеліоцитів та розвиток дистрофічних змін. Відповідні параметри дистальних звивистих канальців зазнавали менш виражених змін. Висновки. Токсичне ураження печінки викликало ушкодження клітинних мембран гепатоцитів, суттєво підвищу­валась активність аланін- і аспартатамінотрансфераз, загального білірубіну. Погіршувався функціональний стан нирок. Водночас встановлено зміни структурних компонентів кіркової речовини нирок на тлі гемодинамічних порушень

ДИНАМІКА ЗМІН ПОКАЗНИКІВ ЦИТОКІНОВОГО ПРОФІЛЮ У ТВАРИН З ГОСТРИМ ПОШИРЕНИМ ПЕРИТОНІТОМ НА ТЛІ ЦУКРОВОГО ДІАБЕТУ

Introduction. In acute peritonitis, any surgical intervention leads to impaired immune protection with the development of postoperative purulent-septic complications, which increases several times the likelihood of death, especially in persons with secondary immunodeficiency against diabetes mellitus. The aim of the study – to learn the dynamics of pro- and anti-inflammatory cytokine content in rat serum under experimental acute peritonitis on the background of diabetes mellitus. Research Methods. 56 white rats were used in the work. Diabetes mellitus was modeled by intraperitoneal administration of streptozotocin by Sigmal at a rate of 7 mg per 100 g of animal weight, acute peritonitis – by introducing 0.5 ml of 10 % filtered stool suspension into the abdomen of the test animals. Determination of cytokine profile in serum was performed by enzyme-linked immunosorbent assay. Observation time: 1, 3, 7 days from the beginning of peritonitis modeling. Results and Discussion. When comparing the levels of interleukins between the study groups of animals, a statistically substantial more significant increase in the level of proinflammatory cytokines was found in the group of diabetic animals during all experimental periods. In particular, the concentration of interleukin – 1β increased significantly by 1 day of observation by 94 %, 3 day – by 115 %, and 7 day – by 121 % compared to the intact group. Similarly, a significant increase in TNF-α levels was observed in animals with diabetes. The most significant significant increase in the level of this indicator in this group of animals was recorded on the 7th day of the experiment – 3.4 times. Conclusion. Animals with acute peritonitis on the background of diabetes significantly increase the concentration of anti-inflammatory cytokines in the serum of all study groups, which confirms their involvement in the pathogenesis of the pathology under study.Вступление. При остром распространенном перитоните любое хирургическое вмешательство приводит к нарушению иммунной защиты с развитием послеоперационных гнойно-септических осложнений, что увеличивает в несколько раз вероятность летального исхода, особенно у лиц, имеющих вторичный иммунодефицит на фоне сахарного диабета, нарушения обмена веществ и эндотоксикоза. Цель исследования – изучить динамику содержания про- и противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови крыс в условиях экспериментального острого распространенного перитонита на фоне сахарного диабета. Методы исследования. В эксперименте было использовано 56 белых крыс. Сахарный диабет моделировали путем внутрибрюшного введения стрептозотоцина фирмы “Sigmal” из расчета 7 мг на 100 г массы крысы, острый распространенный перитонит – введения 0,5 мл 10 % профильтрованной каловой суспензии в брюшную полость подопытных животных. Показатели цитокинового профиля в сыворотке крови определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа. Сроки наблюдения – 1-е, 3-и, 7-е сутки от начала моделирования перитонита. Результаты и обсуждение. При сравнении уровня интерлейкинов между исследуемыми группами животных отмечали статистически значимое более весомое повышение уровня провоспалительных цитокинов у крыс животных с сахарным диабетом в течение всех сроков эксперимента. В частности, концентрация интерлейкина 1β достоверно возрастала: на 1-е сутки наблюдения – на 94 %, на 3-и – на 115 %, на 7-е – на 121 % по сравнению с контрольной группой. Аналогичное значимое повышение уровня фактора некроза опухоли α отмечали у животных с сахарным диабетом. Наиболее существенное ­достоверное увеличение уровня этого показателя в данной группе крыс зафиксировали на 7-е сутки эксперимента – в 3,4 раза. Вывод. При остром перитоните на фоне сахарного диабета существенно возрастает концентрация противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови животных всех групп, что подтверждает их роль в патогенезе исследуемой патологии.Вступ. При гострому поширеному перитоніті будь-яке хірургічне втручання призводить до порушення імунного захисту з розвитком післяопераційних гнійно-септичних ускладнень, що збільшує в кілька разів вірогідність летального наслідку, особливо в осіб, які мають вторинний імунодефіцит на тлі цукрового діабету, порушення обміну речовин та ендотоксикозу. Мета дослідження – вивчити динаміку вмісту про- і протизапальних цитокінів у сироватці крові щурів за умов експериментального гострого поширеного перитоніту на тлі цукрового діабету. Методи дослідження. В експерименті було використано 56 білих щурів. Цукровий діабет моделювали шляхом внутрішньочеревного введення стрептозотоцину фірми “Sigmal” з розрахунку 7 мг на 100 г маси щура, гострий поширений перитоніт – введення 0,5 мл 10 % профільтрованої калової суспензії в черевну порожнину піддослідних тварин. Показники цитокінового профілю в сироватці крові визначали методом твердофазового імуноферментного аналізу. Терміни спостереження – 1-ша, 3-тя, 7-ма доби від початку моделювання перитоніту. Результати й обговорення. При порівнянні рівня інтерлейкінів між досліджуваними групами тварин відмічали статистично значуще більш вагоме підвищення рівня прозапальних цитокінів у щурів із цукровим діабетом протягом усіх термінів експерименту. Зокрема, концентрація інтерлейкіну 1β достовірно зростала: на 1-шу добу спостереження – на 94 %, на 3-тю – на 115 %, на 7-му – на 121 % порівняно з контрольною групою. Аналогічне значуще підвищення рівня фактора некрозу пухлини α відзначали у тварин із цукровим діабетом. Найістотніше достовірне збільшення рівня цього показника в даній групі щурів зафіксували на 7-му добу експерименту – в 3,4 раза. Висновок. При гострому перитоніті на тлі цукрового діабету суттєво зростає концентрація протизапальних цитокінів у сироватці крові тварин усіх груп, що підтверджує їх роль у патогенезі досліджуваної патології

Вплив чотирихлористого вуглецю на стан вільнорадикальних процесів організму щурів та морфологічні зміни у товстій кишці

Introduction. Increased admission of herbal compounds in organism of humans and animals can trigger the development of functional disorders and pathological changes of the digestive system and in particular the colon.The aim of the study – tо evaluate the state of free radical processes and morphological changes in the colon with toxic experimental animals exposed by carbon tetrachloride.Research Methods. The study was performed on 44 white male rats weighing 180–200 g which were divided into 4 groups: group 1 – control (almost healthy animals); group 2–4 – rats with simulated toxic lesion by CCl4. Intragastric CCl4 was administered in 50.0 % oil solution at a rate of 0.2 ml of pure substance per100 g of body weight. The intensity of free radical processes evaluated with the level of malondialdehyde and diene conjugates, determined using spectrophotometric techniques; antioxidant system – with the activity of catalase in blood. According to the conventional method histological preparations were made. For qualitative and morphometric analysis system of a visual analysis of images using camera Vision Color CCD program and Inter Video Win DVR UTHSCSA Image Tool were used.Results and Discussion. The results shows that animals carbon tetrachloride intoxication is accompanied by activation of free radical oxidation of lipids, as evidenced by the increase in blood serum of animal content as malondialdehyde (MDA) and diene conjugates (DC) throughout the experiment, with the maximum concentration observed in malondialdehyde 7 days after poisoning. Under the influence of CC14 catalase activity increases in serum at the second, seventh and fourteenth days of the experiment in 1.3, 1.2 and 2.4 times respectively. Morphometric techniques revealed a significant restructuring of the mucosa, submucosa, muscular layer and serous membrane of the colon, accompanied by severe vascular disorders of alterative, infiltrative processes and changes of morphometric parameters of the colon’s wall structures at tissue and organ levels.Conclusions. In the case of CCl4 damage, the processes of free radical oxidation take place, the accumulation of toxic products of lipid peroxidation in the blood and the weakening of the enzyme system of antioxidant protection occur. A significant structural and morphometric reconstruction of the mucosa, submucosa, muscular and serous membranes of the colon has been established.Вступление. Повышенное поступление галеновых соединений в организм человека и животных может спровоцировать развитие функциональных нарушений и патологических изменений органов пищеварительной системы, частности и толстой кишки.Цель исследования – оценить состояние свободнорадикальных процессов организма и морфологические изменения в толстой кишке подопытных животных при токсическом воздействии на них четыреххлористого углерода (CCL4).Методы исследования. Исследование выполнено на 44 белых крысах-самцах массой 180–200 г, которые были разделены на четыре группы: 1-я группа (контрольная) – практически здоровые животные; 2-4 – крысы со смоделированным токсическим поражением CCl4. Четыреххлористый углерод вводили внутрижелудочно в виде 50,0 % масляного раствора из расчета 0,2 мл чистого вещества на100 г массы тела животного. Интенсивность свободнорадикальных процессов оценивали по уровню малонового диальдегида и диеновых конъюгатов, которые определяли с помощью спектрофотометрических методов, состояние антиоксидантной системы – по активности каталазы в крови. По общепринятой методике изготавливали гистологические препараты, для качественного и морфометрического анализа которых использовали систему визуального анализа изображения с применением видеокамеры Vision Color CCD и программу Inter Video Win DVR UTHSCSA Image Tool.Результаты и обсуждение. Интоксикация животных CCL4 сопровождалась активацией свободнорадикального окисления липидов, о чем свидетельствовало увеличение в сыворотке крови крыс содержания как малонового диальдегида, так и диеновых конъюгатов в течение всего эксперимента, причем максимальную концентрацию малонового диальдегида наблюдали на 7-е сутки после отравления. Под влиянием СС14 активность каталазы в сыворотке крови возрасла на 2-е, 7-е и 14-е сутки эксперимента в 1,3, 1,2 и 2,4 раза соответственно. Морфометрическими методами обнаружили значительную структурную перестройку слизистой оболочки, подслизистой основы, мышечной и серозной оболочек толстой кишки, сопровождающеюся выраженными сосудистыми расстройствами, альтеративными, инфильтративными процессами и изменениями морфометрических параметров структур стенки толстой кишки на тканевом и органном уровнях.Выводы. При поражении CCl4 происходят существенная активизация процессов свободнорадикального окисления, повышенное накопление в крови токсических продуктов ПОЛ и ослабление ферментативных систем антиоксидной защиты. Установлена значительная структурная и морфометрическая перестройка слизистой оболочки, подслизистой основы, мышечной и серозной оболочек толстой кишки в динамике эксперимента.Вступ. Підвищене надходження галенових сполук в організм людини і тварин може спровокувати розвиток функціональних порушень та патологічних змін органів травної системи, зокрема товстої кишки.Мета дослідження – оцінити стан вільнорадикальних процесів організму та морфологічні зміни у товстій кишці піддослідних тварин при токсичному впливі на них чотирихлористого вуглецю (CCL4).Методи дослідження. Дослідження виконано на 44 білих щурах-самцях масою 180-200 г, яких поділили на чотири групи: 1-ша (контрольна) – практично здорові тварини; 2–4 – щури зі змодельованим токсичним ураженням CCl4. Чотирихлористий вуглець вводили внутрішньошлунково у вигляді 50,0 % олійного розчину з розрахунку 0,2 мл чистої речовини на100 г маси тіла тварини. Інтенсивність вільнорадикальних процесів оцінювали за рівнем малонового діальдегіду та дієнових кон’югатів, які визначали за допомогою спектрофотометричних методик, стан антиоксидантної системи – за активністю каталази у крові. За загальноприйнятою методикою виготовляли гістологічні препарати, для якісного і морфометричного аналізу яких використовували систему візуального аналізу зображення із застосуванням відеокамери Vision Color CCD та програму Inter Video Win DVR UTHSCSA Image Tool.Результати й обговорення. Інтоксикація тварин CCL4 супроводжувалась активацією вільнорадикального окиснення ліпідів, про що свідчило збільшення в сироватці крові щурів вмісту як малонового діальдегіду, так і дієнових кон’югатів протягом усього експерименту, причому максимальну концентрацію малонового діальдегіду спостерігали на 7-му добу після отруєння. Під впливом СС14 активність каталази в сироватці крові зросла на 2-гу, 7-му та 14-ту доби експерименту в 1,3, 1,2 і 2,4 раза відповідно. Морфологічними методами виявили значну структурну перебудову слизової оболонки, підслизової основи, м’язової та серозної оболонок товстої кишки, що супроводжувалась вираженими судинними розладами, альтеративними, інфільтративними процесами і змінами морфометричних параметрів структур стінки товстої кишки на тканинному й органному рівнях.Висновки. При ураженні CCl4 відбуваються суттєва активізація процесів вільнорадикального окиснення, підвищене накопичення в крові токсичних продуктів ПОЛ та послаблення ферментативних систем антиоксидного захисту. Встановлено значну структурну перебудову слизової оболонки, підслизової основи, м’язової та серозної оболонок товстої кишки в динаміці експерименту

Usage of ferrum (ІІІ) and manganese (IV) ions as electron acceptors by Desulfuromonas sp. bacteria

Сірковідновні бактерії роду Desulfuromonas, виділені з озера Яворівське, з різною інтенсивністю використовують Fe3+ і Mn4+ як кінцеві акцептори електронів у процесі анаеробного дихання за концентрацій 1,74–10,41 мМ C6H5O7Fe і MnO2 у середовищі. Це демонструє важливу роль цих мікроорганізмів у відновній детоксикації природних і техногенно трансформованих середовищ від окиснених форм перехідних важких металів. Найвищу біомасу бактерії нагромаджують за росту у середовищі з найнижчою концентрацією ферум (III) цитрату і манган (IV) оксиду – 1,74 мМ (до 2,77 і 1,35 г/л відповідно), і найнижчу – з найвищою – 10,41 мМ (до 2,41 і 1,15 г/л відповідно), що можна пояснити токсичним впливом сполук металів на клітини бактерій. Виявлено майже вдвічі нижчий вихід біомаси за використання бактеріями манган (IV) оксиду, порівняно з використанням ними ферум (III) цитрату та фумарату за всіх досліджених концентрацій акцепторів електронів у середовищі. Найбільшу біомасу під час росту в середовищі з різним умістом C6H5O7Fe і MnO2 нагромаджував штам Desulfuromonas sp. Yavor-7, порівняно з іншими виділеними нами штамами. За 10 діб культивування бактерії всіх штамів повністю відновили наявні у середовищі іони феруму (ІІІ), але не відновили наявних у середовищі іонів мангану (IV). Оскільки штами сірковідновних бактерій виявилися стійкими до високих концентрацій Fe3+ і Mn4+ (до 10,41 мМ), вони можуть бути успішно використані у технологіях ремедіації довкілля від сполук сульфуру та важких металів. Сірковідновні бактерії роду Desulfuromonas, виділені з озера Яворівське, з різною інтенсивністю використовують Fe3+ і Mn4+ як кінцеві акцептори електронів у процесі анаеробного дихання за концентрацій 1,74–10,41 мМ C6H5O7Fe і MnO2 у середовищі. Це демонструє важливу роль цих мікроорганізмів у відновній детоксикації природних і техногенно трансформованих середовищ від окиснених форм перехідних важких металів. Найвищу біомасу бактерії нагромаджують за росту у середовищі з найнижчою концентрацією ферум (III) цитрату і манган (IV) оксиду – 1,74 мМ (до 2,77 і 1,35 г/л відповідно), і найнижчу – з найвищою – 10,41 мМ (до 2,41 і 1,15 г/л відповідно), що можна пояснити токсичним впливом сполук металів на клітини бактерій. Виявлено майже вдвічі нижчий вихід біомаси за використання бактеріями манган (IV) оксиду, порівняно з використанням ними ферум (III) цитрату та фумарату за всіх досліджених концентрацій акцепторів електронів у середовищі. Найбільшу біомасу під час росту в середовищі з різним умістом C6H5O7Fe і MnO2 нагромаджував штам Desulfuromonas sp. Yavor-7, порівняно з іншими виділеними нами штамами. За 10 діб культивування бактерії всіх штамів повністю відновили наявні у середовищі іони феруму (ІІІ), але не відновили наявних у середовищі іонів мангану (IV). Оскільки штами сірковідновних бактерій виявилися стійкими до високих концентрацій Fe3+ і Mn4+ (до 10,41 мМ), вони можуть бути успішно використані у технологіях ремедіації довкілля від сполук сульфуру та важких металів. The toxicity of metal ions to microorganisms, in particular at high concentrations, is one of the main impediments to their usage in remediation technologies. The purpose of this work is to analyze the possibility of usage by bacteria of the Desulfuromonas genus, isolated by us from Yavorivske Lake, of ferrum (ІІІ) and manganese (IV) ions at concentrations in the medium of 1,74–10,41 mM as electron acceptors of anaerobic respiration to assesss resistance of sulphur reducing bacteria strains to heavy metal compounds. Cells of Desulfuromonas acetoxidans ІМV V-7384, Desulfuromonas sp. Yavor-5 and Desulfuromonas sp. Yavor-7 were cultivated for 10 days at 30 °C under anaerobic conditions in Kravtsov-Sorokin’s medium without sulphate ions, sulphur, with cysteine as the sulphur source (0.2 g/l) and sodium lactate or citrate as the electron donor (17.86 g/l), in which were added sterile 1 M solutions of C6H5O7Fe and C4H4O4 (control) and also weights of MnO2 to their terminal concentrations 1.74, 3.47, 5.21, 6.94, 10.41 mM. Biomass was determined by the turbidimetric method. In the culture liquid the presence of Fe3+ and Mn4+ were qualitatively determined, and the content of Fe2+ in reaction with о-phenanthroline was determined quantitatively. It was established that sulphur reducing bacteria used with different intensity ferrum (ІІІ) and manganese (IV) ions as electron acceptors during the process of anaerobic respiration at concentrations of 1.74–10.41 mM C6H5O7Fe and MnO2 in the medium, which demonstrated the important role of the investigated microorganisms in reductive detoxication of natural and technogenic media from oxidized forms of transitional heavy metals. An insignificant difference in biomass accumulation during usage of 5.21–10.41 mM ferrum (ІІІ) ions and fumarate is caused by toxicity of the metal ions to cells since the high redox potential of the Fe(III)/Fe(ІІ) pair with increase in concentrations of electron acceptors in the medium did not lead to increase in the biomass accumulation level. The greatest biomass of the bacteria accumulated on the 8–10th days in the medium with the lowest concentration of C6H5O7Fe – 1.74 mM (up to 2.77 g/l), and the lowest biomass – with highest concentration – 10.41 mM (up to 2.41 g/l). After 10 days of cultivation the bacteria of all strains had fully used the ferrum (ІІІ) ions present in the medium. A biomass yield almost twice as low was revealed after manganese (IV) oxide was used by bacteria compared with its use of ferrum (ІІІ) citrate and fumarate at all studied concentrations of electron acceptors in the medium. The highest biomass of bacteria accumulated in the medium with the lowest MnO2 content – 1.74 mM (up to 1.35 g/l), and the lowest biomass in the medium with the highest content – 10.41 mM (up to 1.15 g/l). After 10 days of cultivation bacteria of all strains had not fully restored the manganese (IV) ions present in the medium. The greatest biomass compared with other strains after growth in medium with different C6H5O7Fe and MnO2 contents was accumulated by the strain Desulfuromonas sp. Yavor-7. Since sulphur reducing bacteria strains proved to be resistant to Fe3+ and Mn4+ high concentrations (up to10.41 mM) they can be successfully used in technologies of environmenal remediation from sulphur and heavy metal compounds.

Сульфідогенна активність сульфатвідновних та сірковідновних бактерій за впливу сполук металів

Due to their high content in natural environments, heavy metals exhibit toxic effects on living organisms, which leads to a decrease in the biological diversity and productivity of ecosystems. In niches with low oxidation reducing potential, sulfate and sulfur reducing bacteria carry out the reducing transformation of oxidized sulfur compounds with the formation of significant amounts of hydrogen sulfide. H2S produced by bacteria interacts with metal ions, precipitating them in the form of sulfides. The aim of this work was to investigate the influence of lead, cuprum (II), iron (II) and manganese (II) salts on the production of hydrogen sulfide by bacteria of the Desulfovibrio and Desulfuromonas genera, isolated from Yavorivske Lake, and to evaluate the efficiency of their use for purifying media, enriched with organic compounds, from hydrogen sulfide and heavy metals. The content of heavy metal ions in the water of Yavorivske Lake was determined by the spectrophotometric method. The bacteria were grown for 10 days at 30 °C in the Kravtsov-Sorokin medium under anaerobic conditions. To study the influence of metal ions on bacteria growth and their H2S production, cells were incubated with metal salts (0.5–4.0 mM), washed and grown in media with SO42– or S0. To determine the level of metal ions binding by H2S, produced by bacteria, cells were grown in media with metal compounds (0.5–4.0 mM), SO42– or S0. Biomass was determined by turbidimetric method. In the cultural liquid the content of H2S was determined quantitatively by spectrophotometric method, and qualitatively by the presence of metal cations. The content of metal sulfides in the growth medium was determined by weight method. Sulfate and sulfur-reducing bacteria were resistant to 2.0 mM Pb(NO3)2, 2.5 mM CuCl2, 2.5 mM FeCl2 × 4H2O and 2.0 mM MnCl2 × 4H2O, therefore they are promising for the development of biotechnologies for the purification of water resources contaminated by sulfur and metal compounds. When present in a medium with sulfates or sulfur of 1.0–1.5 mM lead, cuprum (II), iron (II) or manganese (II) ions, they almost completely bind with the H2S produced by bacteria in the form of insoluble sulfides, which confirms the negative results of qualitative reactions to their presence in the cultural liquid.За високого вмісту у природних середовищах важкі метали виявляють токсичну дію на живі організми, що спричиняє зниження біологічного різноманіття та продуктивності екосистем. Сульфат- і сірковідновні бактерії в нішах із низьким окисно-відновним потенціалом здійснюють відновну трансформацію окиснених сполук сульфуру з утворенням значних кількостей гідроген сульфіду. Утворений бактеріями H2S взаємодіє з іонами металів, осаджуючи їх у формі сульфідів. Мета статті – виявити вплив солей плюмбуму, купруму (II), феруму (II) та мангану (II) на утворення гідроген сульфіду бактеріями родів Desulfovibrio і Desulfuromonas, виділеними з озера Яворівське, і оцінити ефективність їх використання для очищення середовищ, збагачених органічними сполуками, від гідроген сульфіду та важких металів. Вміст іонів важких металів у воді озера Яворівське визначали спектрофотометричним методом. Бактерії вирощували впродовж 10 діб за 30 ºС у середовищі Кравцова-Сорокіна в анаеробних умовах. Для вивчення впливу іонів металів на ріст бактерій та утворення ними H2S клітини інкубували з їх солями (0,5–4,0 мМ), відмивали та вирощували у середовищах з SO42– або S0. Для визначення рівня зв’язування іонів металів продукованими бактеріями H2S їх вирощували у середовищах із сполуками металів (0,5–4,0 мМ), SO42– або S0. Біомасу визначали турбідиметричним методом. У культуральній рідині кількісно визначали вміст H2S спектрофотометричним методом, якісно – наявність катіонів металів. Вміст сульфідів металів у середовищі росту бактерій визначали ваговим методом. Сульфат- і сірковідновні бактерії виявилися стійкими до 2,0 мМ Pb(NO3)2, 2,5 мМ CuCl2, 2,5 мМ FeCl2 × 4H2O і 2,0 мМ MnCl2 × 4H2O, тому вони перспективні для розроблення біотехнологій очищення забруднених сполуками сульфуру та металів водних ресурсів. За наявності у середовищі із сульфатами чи сіркою 1,0–1,5 мМ іонів плюмбуму, купруму (II), феруму (II) чи мангану (II) вони практично повністю зв’язуються з утвореним бактеріями H2S у вигляді нерозчинних сульфідів, що підтверджують негативні результати якісних реакцій на їх наявність у культуральній рідині.За високого вмісту у природних середовищах важкі метали виявляють токсичну дію на живі організми, що спричиняє зниження біологічного різноманіття та продуктивності екосистем. Сульфат- і сірковідновні бактерії в нішах із низьким окисно-відновним потенціалом здійснюють відновну трансформацію окиснених сполук сульфуру з утворенням значних кількостей гідроген сульфіду. Утворений бактеріями H2S взаємодіє з іонами металів, осаджуючи їх у формі сульфідів. Мета статті – виявити вплив солей плюмбуму, купруму (II), феруму (II) та мангану (II) на утворення гідроген сульфіду бактеріями родів Desulfovibrio і Desulfuromonas, виділеними з озера Яворівське, і оцінити ефективність їх використання для очищення середовищ, збагачених органічними сполуками, від гідроген сульфіду та важких металів. Вміст іонів важких металів у воді озера Яворівське визначали спектрофотометричним методом. Бактерії вирощували впродовж 10 діб за 30 ºС у середовищі Кравцова-Сорокіна в анаеробних умовах. Для вивчення впливу іонів металів на ріст бактерій та утворення ними H2S клітини інкубували з їх солями (0,5–4,0 мМ), відмивали та вирощували у середовищах з SO42– або S0. Для визначення рівня зв’язування іонів металів продукованими бактеріями H2S їх вирощували у середовищах із сполуками металів (0,5–4,0 мМ), SO42– або S0. Біомасу визначали турбідиметричним методом. У культуральній рідині кількісно визначали вміст H2S спектрофотометричним методом, якісно – наявність катіонів металів. Вміст сульфідів металів у середовищі росту бактерій визначали ваговим методом. Сульфат- і сірковідновні бактерії виявилися стійкими до 2,0 мМ Pb(NO3)2, 2,5 мМ CuCl2, 2,5 мМ FeCl2 × 4H2O і 2,0 мМ MnCl2 × 4H2O, тому вони перспективні для розроблення біотехнологій очищення забруднених сполуками сульфуру та металів водних ресурсів. За наявності у середовищі із сульфатами чи сіркою 1,0–1,5 мМ іонів плюмбуму, купруму (II), феруму (II) чи мангану (II) вони практично повністю зв’язуються з утвореним бактеріями H2S у вигляді нерозчинних сульфідів, що підтверджують негативні результати якісних реакцій на їх наявність у культуральній рідині

Formation of cadets’ psychological readiness for professional practice during sport activities

The influence of kettlebell lifting training on the level of professionally important psychological qualities of cadets (n=96) of Ukrainian higher military educational institutions is investigated in the article. The reasons affecting the level of cadets’ psychological readiness for competitions are revealed, the principles of the authors’ methodology of the cadets’ psychological readiness formation are illustrated, the influence of the authors’ methodology on the level of cadets’ professionally important psychological qualities is determined. The cadets of the experimental group were discovered to have a higher level of most psychological qualities than the cadets of the control group at the end of experiment. It proves the positive influence of kettlebell lifting training on the formation of cadets’ psychological readiness for professional practice.El artículo investiga la influencia del entrenamiento de leva ntamiento de pesas rusas en el nivel de cualidades psicológicas profesionalmente importantes de los cadetes (n=96) de las instituciones de educación militar superior de Ucrania. Se revelan la s razones que afectan el nivel de preparación psicológica de los cadetes para las competiciones, se ilustran los principios de la metodología de los autores de la formación psicológica de los cadetes, y la influencia de la metodología de los autores en el nivel de las cualidades psicológicas profesionalmente importantes de los cadetes. Se descubrió que los cadetes del grupo experimental tenían un mayor nivel de cualidades psicológicas que los del grupo de control al final del experimento. Se demuestra la influencia positiva del entrenamiento de levantamie nto de pesas rusas en la formación de la preparación psicológica de los cadetes para la práctica profesional