|
Расширение сферы применения электромагнитных излучений радиоволнового диапазона в различных областях народного хозяйства ставит перед биологами задачу исследования их действия на живые организмы. Особенно это относится к электромагнитному излучению миллиметрового диапазона длины волны. Отсутствие до последних лет источников указанного диапазона с достаточным уровнем мощности, специфика их применения привели к тому, что воздействие микроволновой радиации на различные организмы, и в том числе на микроорганизмы, остается до сих пор не исследованным. В литературе имеются отдельные сообщения, касающиеся изучения влияния на микроорганизмы дециметровых и метровых радиоволн. Так, при воздействии таких излучений наблюдали замедление или даже прекращение размножения кишечной палочки и стафилококка [1, 2], инактивацию вируса птичьей саркомы [2].
Нами было предпринято изучение влияния электромагнитного излучения в области миллиметрового диапазона на некоторые виды микорорганизмов. С этой целью был использован метод тест-объектов, при этом можно было избежать поглощения лучей различными веществами и, особенно растворами. Кусочки стерильной хлопчатобумажной ткани (1x1 см) заражали путем нанесения на них 0,02 мл 1-миллиардной взвеси определенного микроба. После подсушивания тестов их подвергали облучению. Облучение производили на длине волны л = 7,2 мм при средней плотности потока мощности в падающем на объект излучения Р = 4 + 5 мвт/см2. Одновременно в таком же положении размещали контрольный тест, но вне действия излучения.
Облучение опытного теста проводили в течение трех часов. Тесты во время облучения, практически, не нагревались, так как температура их повышалась лишь в пределах 1о С. По прошествии срока облучения тесты переносили в пробирки с бусами, заливали I мл дистиллированной воды, оставляли на 10−15 минут, а затем встряхивали в течение 2−3-х минут, после чего из основного разведения делали еще два разведения [100 и 1000]. Из всех трех проб высевали на чашки с соответствующими средами по 0,05 мл. Чашки выдерживали в термостате семь суток, после чего подсчитывали количество выросших колоний. Всего исследовано влияние облучения на 7 видах микробов, поставлено 30 опытов, повторено исследование с одним и тем же видом микроба 2−4 раза. Спорообразующие бактерии брали в опыты в виде односуточных культур, которые содержали от 5−15 проц. спор, и 8−9 − суточные, в которых было 80−88 проц. спор. В таблице представлены результаты этих опытов.
Таблица 1. Количество бактерий в облученных тестах по сравнению с контрольными.
|
п/п
|
Вид микроба
|
Средний % уменьшения количества бактерий в опытных пробах по сравнению с контрольными
|
Колебания % уменьшения количества бактерий в опытных пробах по сравнению с контрольными
|
|
1.
|
Кишечная палочка
|
40,5
|
25,0−49,4
|
|
2.
|
Палочка чудесной крови
|
56,8
|
44,7−88,1
|
|
3.
|
Золотистый стафилококк
|
48,4
|
21,9−62,1
|
|
4.
|
Желтая сарцина
|
50,8
|
48,4−54,7
|
|
5.
|
Спорогенес: 12% спор
|
55,5
|
52,7−58,3
|
|
|
Спорогенес: 80% спор
|
27,0
|
51,9−70,3
|
|
6.
|
Сенная палочка: 10−15% спор
|
59,1
|
|
|
7.
|
Антракоидес: 15% спор
|
64,5
|
50,0−79,0
|
|
|
Антракоидес: 80−85% спор
|
36,8
|
33,4−55,0
|
Табл. показывает, что из облученных тестов закономерно высевалось меньшее количество бактерий, чем из контрольных проб. Небольшой процент уменьшения количества жизнеспособных бактерий наблюдался в опытах со споровыми формами антракоида и спорогенес, у вегетативных форм количество бактерий уменьшалось, как правило, вдвое.
Далее нас интересовал вопрос о том, через какой срок от начала облучения происходит уменьшение количества бактерий на тест-объекте. С этой целью были поставлены опыты с культурой палочки чудесной крови. Этот микроб нами был выбран потому, что, как показали наши предыдущие исследования, он оказался одним из чувствительных к действию данного излучения. Зараженные палочкой тест-объекты облучали в разные сроки: 30 мин, 1, 2, 3 часа, а затем обрабатывали и высевали так, как это описано выше. Через 30 мин и 1 час облучения не наблюдалось уменьшения количества бактерий, а через 2 и 3 часа в опытных пробах количество бактерий было на 65−50 проц. меньше, чем в контроле.
Из приведенных данных видно, что однократное облучение микрорадиоволнами 7,2 мм оказывает влияние на бактерии, поэтому представляет интерес изучение повторного (многократного) воздействия их, что и проводится нами в настоящее время. В данной работе представляются результаты таких опытов с палочкой чудесной крови.
Для того, чтобы иметь возможность судить об общности изменений, наступающих под влиянием облучения в опыты было взято 3 штамма этого микроба. После тщательной очистки путем десятикратных рассевов из одной колонии, проверки их однородности по культуральным и биохимическим свойствам, культуры подвергали облучению.
В предварительных опытах было выяснено, что однократное облучение чудесной палочки, посеянной на чашку с мясо-пептонным агаром, оказывает такое же действие, какое оказывало в тестах: количество вырастающих колоний этого микроба на опытной чашке было в два раза меньше, чем на контрольной. В силу этого мы сочли возможным опыты по изучению влияния повторного облучения провести при засеве культур на мясо-пептонный агар. Посевы производили таким образом, что на чашках вырастало около 100 колоний. Параллельно вели две линии пассажей культур. Одну из них всякий раз после посева облучали, а другая служила контролем. Каждый штамм облучали через день 20 раз в течение 3-х часов. Культуры проверяли на чистоту при каждом пассаже и изучали свойства их через. 20 пассажей. При этом использовали следующие тесты: биохимические свойства, наличие и количество каталазы, пигментообразование, антигенные свойства.
Для изучения биохимических свойств всякий раз исследовали по 10 культур из опытных и по 10 —из контрольных популяций.
В пестром ряду, состоящем из глюкозы, лактозы, маннита, мальтозы, сахарозы, глицерина, инозита, сорбита, ксилозы, рамнозы, дульцита, пептонной воды все три штамма имели одинаковые свойства. Они разлагали глюкозу, маннит, мальтозу, сахарозу, глицерин, инозит, сорбит, ксилозу и образовывали индол. После 20-го облучения у двух штаммов свойства не изменились. В числе культур, выделенных после 20-го облучения 3-го штамма, были такие, которые, в отличие от контрольных, разлагали лактозу.
Активность каталазы изучали обычными методами. Из опытных и контрольных популяций готовили 10 млрд. взвеси, в которых и определяли каталазу. Активность каталазы перечислялась на один миллиграмм белка. Во всех опытных культурах каталазы было на 25−35 проц. меньше по сравнению с контрольными.
Значительно изменилось у облученных культур пигменто-образование. Все три штамма, начиная с 8−10-го облучения, стали расти на чашках с МПА в виде бледно-розовых колоний, не краснеющих на свету; на контрольных же чашках вырастали через сутки ясно-розовые колонии, становящиеся густо-красными на третий-четвертый день. Взвеси, приготовленные из суточного роста перевиваемых популяций, были также разными по цвету: из опытных культур они были почти бесцветными, слегка розовыми, а из контрольных − интенсивно розовыми или ярко-красными.
С целью определения антигенных свойств были поставлены реакции агглютинации и преципитации. Антисыворотку получали путем иммунизации кроликов каждым, испытуемым штаммом раздельно. Иммунизацию проводили вначале вакциной-культурой, убитой нагреванием при 60° в течение 1 часа (3 инъекции), а затем живой культурой (еще 2 инъекции) с интервалом в три дня. Для реакции агглютинации использовали суточные культуры бактерий, по 10 из опытной и контрольной популяций. Реакция оказалась положительной в одинаковых титрах как с опытными культурами, так и с контрольными.
Реакция преципитации была поставлена с антигенами, полученными также из 10 опытных и 10 контрольных культур каждого штамма путем экстрагирования трихлоруксусной кислотой с последующим диализом. При приготовлении антигена были соблюдены количественные соотношения бактерий б исходных взвесях и другие условия приготовления антигена. Ставили реакцию на стекле в агаровом геле с разными разведениями антигена (1:1 − 1:5 − 1:10 − 1 : 20 − 1 : 40 − 1 : 80 − 1 : 60) и с неразведенными сыворотка- ми. Титр реакции преципитации с антигенами культур, выделенными с опытных чашек, был на одно- два разведения меньшим, чем с культурами контрольных посевов.
Интенсивность реакции с антигенами из опытных культур также была слабее, чем с контрольными образцами. С концентрированными антигенами контрольных культур было по две-три линии преципитации, в то время как с такими же антигенами, полученными из облученных культур, редко было две линии, обычно только одна. Эти данные свидетельствуют о значительных изменениях антигенных свойств микробов, подвергавшихся облучению.
На основании исследований можно сделать следующий вывод: данное излучение производит существенные изменения в обмене веществ микроорганизмов, приводящие в отдельных случаях к гибели микробов. Некоторые биологические показатели позволяют сделать предположение, что изменения в обмене связаны с нарушением биоэнергетики в микробной клетке.
ЛИТЕРАТУРА
1. Счастная П.И. Сборник научных трудов Харьковского медицинского института, 1955, стр. 170.
2. Epstein M., Cook H., Brit. J. Cancer. 1951, 5, 244.
|
