Bioremoval of hazardous cobalt, nickel, chromium, copper and cadmium compounds from contaminated soil by Nicotiana tabacum plants and associated microbiome

Contamination of soils with heavy metals leads to reduction of soil fertility, destruction of natural ecosystems and detrimental effects on the health of society by increasing content of metals in the food chains from microorganisms to plants, animals and humans. Bioremediation is one of the most promising and cost-effective methods of cleaning soils polluted with toxic metals. According to current researchers, microorganisms and plants have the genetic potential to remove toxic metals from contaminated sites. The method of thermodynamic prediction was used to theoretically substantiate the mechanisms of interaction of soil microorganisms and plants with heavy metals. According to the our prediction, exometabolite chelators of anaerobic microorganisms may increase the mobility of metals and thereby contribute to the active transport of metals and their accumulation in plants. Plants of Nicotiana tabacum L. of Djubek cultivar were used as plant material for the current investigation. The examined toxicants were heavy metals, namely cobalt (II), nickel (II), chromium (VI), copper (II) and cadmium (II). The aqueous solutions of metal salts were added to the boxes after two months of plants growing to the final super-high concentration – 500 mg/kg of absolutely dry weight of soil. Quantitative assessments of copper and chromium-resistant microorganisms were made by cultivation on agar nutrient medium NA with a gradient of Cu(II) and Cr(VI). The concentration of metals in soil and plant material (leaves, stems and roots) was determined by atomic absorption method. The study revealed that heavy metals inhibited the growth of the examined tobacco plants. This was expressed by the necrosis of plant tissues and, ultimately, their complete death. Despite this, all investigated heavy metals were accumulated in plant tissues during 3–7 days before death of plants. The uptake of metals was observed in all parts of plants – leaves, stems and roots. The highest concentrations of Co(II), Ni(II), Cd(II), Cr(VI) were found in the leaves, Cu(II) – in the roots. The results show that the bioremoval efficiency of the investigated metals ranged 0.60–3.65%. Given the super-high initial concentration of each of the metals (500 mg/kg), the determined removal efficiency was also high. Cadmium was the most toxic to plants. Thus, the basic points of the thermodynamic prognosis of the possibility of accumulation of heavy metals by phytomicrobial consortium were experimentally confirmed on the example of N. tabacum plants and metal-resistant microorganisms. The study demonstrated that despite the high initial metals concentration, rate of damage and death of plants, metals are accumulated inplant tissues in extremely hight concentrations. Soil microorganisms were observed to have high adaptation potencial to Cu(II) and Cr(VI). In anaerobic conditions, microorganisms presumably mobilize heavy metals, which later are absorbed by plants. The obtained results are the basis for the development of environmental biotechnologies for cleaning contaminated soils from heavy metal compounds

МОЖЛИВОСТІ ПРОТИФІБРОЗНОЇ ТЕРАПІЇ ПІСЛЯ ЕЛІМІНАЦІЇ ВІРУСУ ГЕПАТИТУ С

Aim. The study of the possibilities of antifibrotic treatment in patients with chronic hepatitis C after the antiviral therapy completion by appointment hepatoprotective drug biсyсlol for 3 months.Materials and methods. The 27 patients with chronic hepatitis C without signs of cirrhosis and concomitant liver and bile duct pathology; aged 20-68 years; who completed the course of antiviral therapy and had a F2-F3 fibrosis rate in the dynamic were enrolled into the study. Analysis was performed by determination of the fibrogenesis indexes (hydroxyproline; collagen type IV) and the degree of fibrosis (fibrotest and elastography).Сonclusions. It has been established that after successful completion of antiviral treatment in patients with hepatitis C with severe fibrosis there is no spontaneous regression of fibrotic events in the liver. Moreover; in some patients fibrosis continues to progress. In all patients with the level of fibrosis F2-F3; markedly elevated values of collagen IV and hydroxyproline in serum are observed; indicating that fibrosis is continued even after elimination of virus.Мета: дослідження можливостей протифіброзної терапії у хворих на хронічний гепатит (ХГ) С після завершення противірусного лікування шляхом призначення гепатопротекторного препарату біциклол протягом 3 місяців.Матеріали і методи. Обстежено в динаміці 27 па­цієнтів з ХГС без ознак цирозу та супутньої патології печінки й жовчовивідних шляхів, віком від 20 до 68 років, які завершили курс противірусної терапії і мали початковий рівень фіброзу F2-F3. Аналіз проводили шляхом визначення показників фіброгенезу (гідроксипролін, колаген IV) і ступеня фіброзу (фібротест, еластографія).Висновки. Встановлено, що після успішного завершення противірусного лікування у хворих на ХГС з вираженим фіброзом, як правило, не відбувається спонтанного регресу фібротичних явищ у печінці. Більше того, у частини пацієнтів фіброз продовжує прогресувати. В усіх пацієнтів з рівнем фіброзу F2-F3 відзначаються суттєво підвищені показники колагену IV і гідроксипроліну у сироватці крові, що свідчить про продовження процесу фіброзування навіть після елімінації вірусу.

VITAMIN D AND DIABETES MELLITUS TYPE 2

Background. As it is established that diabetes mellitus causes metabolic disturbances of all types (first of all because of carbohydrate metabolism), affection of blood vessels, nerves, different organs and tissues. However, the influence of DM on the level of microelements is still not investigated enough. Despite the sufficient variety of medicaments, compensation of diabetes mellitus is achieved in less than 30% of patients. For this reason, the search of new ways of treatment which are aimed at the improvement of carbohydrate metabolism is an urgent issue. Objective. The research was aimed to reveal the deficiency of 25-hydroxyvitamin D3 [25(OH)D3] and its correlation with carbohydrate metabolism. Methods. Thirty five patients with diabetes mellitus Type 2 aged 55-74 with illness duration 2-4 years were examined. The control group included 35 healthy people of the same age and sex. Levels of 25-hydroxyvitamin D3 [25(OH)D3] were tested by means of radioimmunoassay. The level of glycated haemoglobin was tested by means of liquid chromatography. Results. Correlation of the level of vitamin D with the degree of diabetes mellitus Type 2 compensation has been detected. Conclusions. A clear tendency to the improvement of diabetes mellitus Type 2 compensation after medication correction with vitamin D was evidenced

Determination of the Origin of Failures in the Operation of the Automatic Locomotive Signaling

Purpose. The safety of the transportation process in railway transport and its continuous operation to a large extent depend on the reliability of the means of railway automation and communication. In this case, special role in ensuring the efficient and safe operation of railways belongs to the systems of interval control of the train movement, as well as automatic locomotive signaling in conjunction with the systems of monitoring the driver's vigilance and automatic train stop. Therefore, the main purpose of the article is a detailed analysis of the operation reliability of these systems, in order to be able to correct service techniques and improve operational work, based on the information received. Methodology. To prevent halting and failures in the operation of automatic locomotive signaling devices, it was analyzed the failure statistics of all devices of railway automatics, which can lead to disturbances in its work. It was identified the most responsible devices, whose control will greatly affect the system performance and increase the reliability of the work as a whole. Findings. Analysis of statistical data showed that the main causes of malfunctions in the automatic locomotive signaling system are the failure of the decoder, locomotive filter and amplifier, and the main reason for the malfunction is equipment wear. Originality. The results of the work aimed at increasing the efficiency and reliability of the operation of the railway equipment are continuously implemented in the operational work, automating a large number of technological processes and improving the failure rate performance. However, ignoring this, the analysis of the operation of devices on the railways for the period 2013–2017 showed that a significant part of the reasons for the deterioration of the reliability of all systems of railway automation and separately considered locomotive alarm system accrue to the human factor, embodied in violations of the technology of work and non-compliance with the requirements of technological maps and manuals, as well as poor repair and inspection of devices in repair and technological areas. Practical value. The analysis showed that the issue of improving both the systems themselves and the devices of railway automatics, as well as the methods of their inspection, operation and maintenance, will increase the level of safety and reliability of transportations

ВПЛИВ ГІПОТИРЕОЗУ НА ДИНАМІКУ МЕТАБОЛІЧНОГО І ГОРМОНАЛЬНОГО СТАТУСУ В ЧОЛОВІКІВ

Violations in the endocrine system of men with hypothyroidism contribute to the development of hypogonadism and the weakening of fertility due to the apparent linkage of reproductive hormones and spermatogenesis. The aim of this study was to assess the hormonal status, metabolic and anthropometric indexes in men of active reproductive age with primary hypothyroidism. Material and Methods. A comparative analysis of hormonal, anthropometric and metabolic parameters in 60 men with hypothyroidism and 25 men without hypothyroidism (control group) was conducted. Results. It was found that for the group of men with hypothyroidism, in comparison with the control group, more common were increase in total cholesterol and low density lipoprotein, as well as a decrease in testosterone levels and an increase in follicle-stimulating hormone, while other reproductive hormones such as estradiol and luteinizing hormones were not changed. It is believed that in men suffering from hypothyroidism, lowering the testosterone level and increasing the follicle stimulating hormone is the primary index which indicates the development of functional hypogonadism, which ultimately leads to a decrease in libido, erectile dysfunction and subfertility. Conclusions. Men with hypothyroidism were shown to lower testosterone levels and increase the level of follicle stimulating hormone in the blood, which is 63 % higher than in the control group. In 97 % of men with hypothyroidism, there was an increase in blood levels of total cholesterol and cholesterol of low density lipoproteins.Нарушения в эндокринной системе мужчин с гипотиреозом способствуют развитию гипогонадизма и снижению фертильности в связи с очевидной связью репродуктивних гормонов и сперматогенеза. Цель исследования – оценка гормональных, метаболических и антропометрических показателей у мужчин репродуктивного возраста с первичным гипотиреозом. Материал и методы. Проведен сравнительный анализ гормональных, антропометрических и метаболических показателей 60 мужчин с гипотиреозом и 25 мужчин без гипотиреоза (контрольная группа). Результаты. Установлено, что группа мужчин с гипотиреозом, по сравнению с контрольной группой, характеризовалась повышенными уровнями общего холестерина и холестерина липопротеинов низкой плотности. В группе мужчин с гипотиреозом наблюдалось снижение уровня тестостерона и повышение уровня фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) в крови, по сравнению с контролем, в то время как уровень других репродуктивных гормонов (эстрадиола, лютеинизирующего гормона) не менялся. Предполагается, что у мужчин с гипотиреозом сниженный уровень тестостерона и повышенный уровень ФСГ являются первыми индикатороми риска развития функционального гипогонадизма, что может приводить впоследствии к снижению либидо, эректильной дисфункции и субфертильности. Выводы. У мужчин с гипотиреозом обнаружено снижение содержания тестостерона и повышение уровня фолликулостимулирующего гормона в крови, что на 63 % больше, нежели у мужчин контрольной группы. У 97 % мужчин с гипотиреозом наблюдалось повышение в крови общего холестерина и липопротеидов низкой плотности.Порушення в ендокринній системі у чоловіків з гіпотиреозом сприяють розвитку гіпогонадизму і послабленню фертильності внаслідок очевидного зв’язку репродуктивних гормонів і сперматогенезу. Мета дослідження – оцінити гормональний статус, метаболічні й антропометричні показники у чоловіків активного репродуктивного віку з первинним гіпотиреозом. Матеріал і методи. Проведено порівняльний аналіз гормональних, антропометричних і метаболічних показників 60 чоловіків з гіпотиреозом і 25 чоловіків без гіпотиреозу (контрольна група). Результати. Встановлено, що для групи чоловіків з гіпотиреозом, порівняно з контрольною групою, характернішими були підвищення загального холестерину та ліпопротеїдів низької щільності, а також зниження рівня тестостерону та підвищення фолікулостимулювального гормону, тоді як рівень інших репродуктивних гормонів, таких як естрадіол та лютеїнізуючий гормон, не змінювався. Вважають, що у чоловіків, хворих на гіпотиреоз, зниження рівня тестостерону та підвищення фолікулостимулювального гормону є первинними індикаторами, які свідчать про розвиток функціонального гіпогонадизму, що призводить до зниження лібідо, еректильної дисфункції та субфертильності. Висновки. У чоловіків з гіпотиреозом виявлено зниження вмісту тестостерону і підвищення рівня фолікулостимулювального гормону в крові на 63 %, порівняно з контрольною групою. У 97 % чоловіків з гіпотиреозом спостерігали підвищення в крові вмісту загального холестерину і холестерину ліпопротеїнів низької щільності

VITAMIN D AND DIABETES MELLITUS TYPE 2

Background. As it is established that diabetes mellitus causes metabolic disturbances of all types (first of all because of carbohydrate metabolism), affection of blood vessels, nerves, different organs and tissues. However, the influence of DM on the level of microelements is still not investigated enough. Despite the sufficient variety of medicaments, compensation of diabetes mellitus is achieved in less than 30% of patients. For this reason, the search of new ways of treatment which are aimed at the improvement of carbohydrate metabolism is an urgent issue.Objective. The research was aimed to reveal the deficiency of 25-hydroxyvitamin D3 [25(OH)D3] and its correlation with carbohydrate metabolism.Methods. Thirty five patients with diabetes mellitus Type 2 aged 55-74 with illness duration 2-4 years were examined. The control group included 35 healthy people of the same age and sex. Levels of 25-hydroxyvitamin D3 [25(OH)D3] were tested by means of radioimmunoassay. The level of glycated haemoglobin was tested by means of liquid chromatography.Results. Correlation of the level of vitamin D with the degree of diabetes mellitus Type 2 compensation has been detected.Conclusions. A clear tendency to the improvement of diabetes mellitus Type 2 compensation after medication correction with vitamin D was evidenced.

Modelling the Impact of Institutional Environment on Key Macroeconomic Indicators

Характеристики динаміки основних макроекономічних показників є важливими показниками стану та перспектив розвитку економіки країни в цілому. Інтерес до вивчення макроекономічної динаміки забезпечується нерівномірними темпами зростання основних макроекономічних показників (ВВП, споживання, інвестицій) різних країн, а також зростаючим відставанням найбідніших регіонів світу від провідних за рівнем економічного розвитку. Існуючі дослідження не повністю пояснюють відмінності в поведінці макроекономічних показників у країнах, економіка яких є порівнювальною щодо більшості розглянутих фундаментальних факторів. Останнім часом для пояснення цих відмінностей використовуються інституційні фактори. Недостатній рівень розвитку установ обмежує економічне зростання, ця проблема особливо актуальна в розвинених країнах. Частина ресурсів витрачається на захист прав власності, на подолання бар'єрів, пов'язаних з корупцією. Для подолання відставання в інституційному розвитку необхідно визначити механізм впливу інституційних параметрів на макроекономічні показники та оцінити доцільність вдосконалення різних інститутів з точки зору подальшого економічного зростання. Запропонований підхід до прогнозування макроекономічних показників з урахуванням основних складових групи інституційних змінних може бути застосований безпосередньо в процесі складання прогнозів. Варто також відзначити запропонований метод тестування гіпотези про кращий прогноз, який дозволяє отримати результати, незалежні від специфікації моделі.Характеристики динамики основных макроэкономических показателей являются важными показателями состояния и перспектив экономики страны в целом. Интерес к изучению макроэкономической динамики объясняется неравномерными темпами роста основных макроэкономических показателей (ВВП, потребление, инвестиции) разных стран, а также растущим отставанием самых бедных регионов мира от ведущих по показателям экономического развития. Существующие исследования не полностью объясняют различия в поведении макроэкономических показателей в странах, экономика которых сопоставима по большинству рассматриваемых фундаментальных факторов. В последнее время институциональные факторы были использованы для объяснения этих различий. Недостаточный уровень развития институтов ограничивает экономический рост, эта проблема особенно актуальна в развитых странах. Часть ресурсов расходуется на защиту прав собственности, на преодоление барьеров, связанных с коррупцией. Чтобы преодолеть отставание в институциональном развитии, необходимо выявить механизм влияния институциональных параметров на макроэкономические показатели и оценить целесообразность совершенствования различных институтов с точки зрения дальнейшего экономического роста. Предлагаемый подход к прогнозированию макроэкономических показателей с учетом основных составляющих группы институциональных переменных может быть применен непосредственно в процессе построения прогнозов. Также стоит отметить предложенный метод проверки гипотезы о лучшем прогнозе, который позволяет получать результаты, не зависящие от спецификации модели.The characteristics of the dynamics of the main macroeconomic indicators are important indicators of the state and prospects of the country's economy as a whole. Interest in the study of macroeconomic dynamics is ensured by the uneven growth rates of the main macroeconomic indicators (GDP, consumption, investment) of different countries, as well as the growing lag of the poorest regions of the world from the leading ones in terms of economic development. Existing studies do not fully explain the differences in the behavior of macroeconomic indicators in countries whose economies are comparable for most of the fundamental factors considered. Recently, institutional factors have been used to explain these differences. The insufficient level of development of institutions limits economic growth; this problem is especially relevant in modern countries. Part of the resources is spent on protecting property rights, on overcoming barriers associated with corruption. To overcome the lag in institutional development, it is necessary to identify the mechanism of the influence of institutional parameters on macroeconomic indicators and assess the feasibility of improving various institutions from the point of view of further economic growth. The proposed approach to forecasting macroeconomic indicators taking into account the main components of the group of institutional variables can be applied directly in the process of building forecasts. It is also worth noting the proposed method of testing the hypothesis of a better forecast, which allows you to get results that are independent of the specification of the model.нема