Добавление меди в 12-дневную культуру приводит к её более позднему отмиранию, что также наблюдается при действии только одного фактора облучения.

Под влиянием облучения отмечены изменения в характере кривой роста инфузорий. В нормальных условиях кривая роста культуры инфузорий характеризуется 3-дневной лаг-фазой, увеличением численности клеток в лог-фазе, не четко выраженной стационарной фазой (10-14 суток) и резким отмиранием всей культуры (рис. 4). После облучения инфузорий в лаг-фазе и последующем добавлении меди в указанных точках на кривой роста появляется (кроме «пятидневной» культуры) четко выраженная стационарная фаза, отсутствующая и в контрольной культуре и при воздействии только одного фактора – токсиканта, что свидетельствует о торможении роста инфузорий под влиянием облучения.

Таким образом, показана зависимость эффектов облучения инфузорий от фазы их развития и отсутствие принципиальных отличий в реакции простейших на облучение и токсическое воздействие.

Следует отметить, что влияние облучения инфузорий в лаг-фазе проявляется при добавлении меди в их культуру на последующих фазах развития, на протяжении которых сменилось около шести поколений (продолжительность клеточного цикла инфузорий составляет 2-3 суток). Это свидетельствует об отдаленных последствиях облучения инфузорий и о передаче эффектов облучения через поколения.

Исследованы эффекты облучения дафний на разных фазах онтогенеза и влияние КВЧ-облучения на их устойчивость к токсическому действию кадмия.

С этой целью последовательно облучали и подвергали интоксикации суточных, 7-суточных (на стадии половозрелости) и 14-суточных рачков (в период размножения) в условиях одного непрерывного эксперимента.

Суточных дафний рассадили в экспериментальные стаканы и распределили их на 3 параллельные серии. В I серии опыта испытаниям подвергали суточных рачков, разделив их на 3 группы (варианты опытов):

одних рачков подвергали влиянию только облучению, других – только кадмия, а третьих – влиянию и облучения и кадмия. При этом кадмий вносили после облучения рачков. Аналогичные действия провели с дафниями из II серии опыта в возрасте 7 суток, а с III-й серией – на 14-е сутки от начала эксперимента.

Таким образом, варианты опыта получили следующие обозначения (табл. 1):

Наблюдаемые показатели – выживаемость и плодовитость дафний.

Обнаружено, что облучение на разных стадиях развития интактных дафний не приводит к снижению их выживаемости (рис. 5 (а, б, в)).

Из рисунков также видно, что по выживаемости эффект токсичности кадмия для дафний зависит от фазы онтогенеза. По уменьшению устойчивости к действию кадмия дафнии располагаются следующим токсический эффект кадмия, хотя общая динамика численности повторяет таковую у необлученных вариантов и по уменьшению устойчивости к кадмию облученные дафнии так же, как и необлученные располагаются следующим образом: 14-ти суточные – 1-суточные – 7-ми суточные.

Данные о влиянии облучения и кадмия на плодовитость дафний представлены на рис. 6., который показывает, что облучение рачков на разных фазах онтогенеза приводит к снижению их плодовитости максимально на 20% от контрольного уровня.

Воздействие кадмия на плодовитость суточных и семисуточных дафний резко снижает суммарную (за весь опыт) плодовитость дафний, (рис. 6 а, б). Их плодовитость составляет 20% и 40% от контрольного уровня соответственно. На плодовитость 14-ти суточных рачков кадмий практически не влияет (рис. 6 в). По снижению плодовитости под действием кадмия дафнии располагаются следующим образом: 14 1 суточные рачки, то интоксицированных облученных и необлученных суточных рачков одинакова (рис. 6 а), суммарная плодовитость 7-ми суточных рачков превосходит плодовитость дафний в необлученном варианте в два раза и приближается к контрольному, а у 14-суточных облученных рачков суммарная плодовитость возрастает на 30% по сравнению с необлученными рачками и достоверно превосходит контрольный уровень.

Более детальное рассмотрение динамики отрождения молоди и его сопоставление с графиком облучения и интоксикации привело к необходимости разделить весь период размножения дафний на две фазы для того, чтобы учитывать и сравнивать только ту молодь, которая отрождалась непосредственно после облучения:

первая фаза – от 7 суток (половозрелость) до 14 суток;

вторая фаза – от 14 до 21 сутки (окончание опыта).

Исходя из этого, данные по плодовитости выглядят следующим образом (табл. 2):

Плодовитость дафний непосредственно после облучения.

Из таблицы видно, что по плодовитости эффект снижения токсичности кадмия непосредственно после облучения проявляется только во второй фазе размножения дафний.

Таким образом, исследование воздействия КВЧ ЭМП на развитие дафний не выявило в условиях данного эксперимента значимого влияния облучения дафний на разных стадиях онтогенеза на их выживаемость и плодовитость. Эффекты облучения по выживаемости выявлены в токсикологических опытах при совместном действии облучения и кадмия на всех стадиях развития дафний: облученные рачки при добавлении кадмия гибнут быстрее, чем необлученные.

Следовательно, облучение, не влияя на выживаемость дафний, уменьшает их устойчивость к действию кадмия.

По данным другого показателя – плодовитости – изменение чувствительности дафний к действию кадмия зависит от стадии онтогенеза.

Облучение суточных рачков не влияет на их устойчивость к действию кадмия. Облучённые и интоксицированные на стадии половозрелости дафнии, несмотря на их низкую выживаемость, по плодовитости превосходят только интоксицированных суточных рачков. Облучение и интоксикация 14суточных рачков в период размножения выявило, что по плодовитости (от до 21 суток) эти дафнии не уступают контрольным, как в необлученном, так и в облученном варианте, хотя выживаемость у них по сравнению с контрольными дафниями на 30% ниже.

Таким образом, эффекты облучения дафний выявлены в процессе онтогенеза в токсикологических опытах при совместном действии облучения и кадмия: обнаружено увеличение эффекта токсичности кадмия, зависящее от стадии онтогенеза рачков. Облучение, не влияя на выживаемость дафний, уменьшает их устойчивость к действию кадмия.

Уменьшение устойчивости облученных дафний к действию кадмия только в токсикологических экспериментах свидетельствует о скрытом снижении устойчивости рачков под влиянием облучения, проявляющемся при неблагоприятном внешнем воздействии – интоксикации среды.

Основной и общий итог исследования влияния электромагнитного излучения низкой интенсивности и кадмия на выживаемость и плодовитость дафний в процессе онтогенеза следующий: эффекты облучения четко выражены в токсикологических опытах при совместном действии облучения и кадмия и слабо проявляются при действии собственно облучения.

Представленные в этой главе экспериментальные данные о влиянии КВЧ-облучения на развитие гидробионтов выявили зависимость эффектов облучения от фазы их развития. Показано, что в процессе роста устойчивость микроводорослей к действию облучения – уменьшается, дафний – увеличивается по плодовитости и не меняется по выживаемости, а у инфузорий устойчивость изменяется периодически по кривой роста.

Эффекты токсического и совместного действия облучения и токсических веществ также зависят от фазы развития гидробионтов.

Найдено сходство и отличие в ответных реакциях гидробионтов на токсическое действие и облучение в процессе роста. У микроводорослей устойчивость к токсическому действию в процессе роста увеличивается, а к облучению – уменьшается. У простейших устойчивость к облучению и токсическому воздействию принципиально не отличается. Устойчивость дафний к облучение практически не изменяется на всех стадиях онтогенеза, а к токсическому воздействию изменяется в зависимости от фазы онтогенеза.

На всех стадиях развития облучение, не влияя на выживаемость дафний, увеличивает их чувствительность к действию кадмия.

Показано, что влияние облучения инфузорий в лаг-фазе проявляется при добавлении меди в их культуру и на последующих фазах развития, что свидетельствует о передаче эффектов облучения инфузорий к действию токсиканта через поколения.

В заключении этой главы следует отметить важную особенность экспериментов с гидробионтами. В этих исследованиях вода является не только средой их обитания, но и неотъемлемым участником эксперимента. И поэтому, когда мы говорим об эффекте облучения и, в частности, об увеличении устойчивости гидробионтов под влиянием облучения, то должны учитывать то, что это влияние может быть опосредованным через водную среду в результате изменения её свойств.

Глава 4. Опосредованное влияние электромагнитных полей на развитие Увеличение электромагнитного поля Земли несет в себе опасность не только прямого, но и опосредованного влияния на биологические объекты через среду их обитания, в том числе, в результате комбинированного действия ЭМП и химических реагентов.

Исследованы биологические эффекты облучения водной среды и ее компонентов (воды, питательной среды, растворов кадмия, кобальта, фенола и их комбинаций) КВЧ ЭМП разной частоты (37.5, 41.55 и 41.95 ГГц). В качестве тест-объекта использована культура зеленой микроводоросли Scenedesmus quadricauda.

Облучение дистиллированной воды, на которой готовилась питательная среда, и готовой питательной среды на развитие культуры микроводорослей не выявило отличий в развитии и численности клеток в этих двух вариантах, а также по отношению к контрольной культуре.

Такие же опыты, но с добавлением кадмия в культуру водорослей, обнаружили эффекты облучения кадмия (уменьшение или увеличение его токсичности) и их частотную зависимость. При этом самый значительный эффект – увеличение токсичности кадмия в два раза – наблюдался при облучении воды ЭМП частотой =41.55 ГГц (рис. 7).

Таким образом, показано, что в зависимости от частоты ЭМП облучение может и уменьшать и увеличивать токсичность кадмия.

Следует обратить внимание на то, что влияние облучения на развитие и устойчивость культуры микроводорослей через среду обитания было обнаружено только в токсикологических экспериментах при совместном действии облучения и токсических веществ. Вполне вероятно, что добавление кадмия в облученные среды выявляет скрытое влияние облученной воды на устойчивость микроводорослей, проявляющееся при неблагоприятном внешнем воздействии – интоксикации среды. Эти исследования подтверждают результаты, полученные ранее в подобных опытах на водорослях (глава 3).

При исследовании отдаленных последствий облучения водных растворов кадмия были поставлены эксперименты, в которых в культуры водорослей добавляли облученный раствор кадмия через 1, 3, 5 и 8 суток после его облучения. По такой же схеме были проведены контрольные опыты с необлучённым кадмием.

В результате было обнаружено, что эффект облучения растворов кадмия не только не исчезает со временем, но усиливается и становится разнонаправленным: эффект токсичности кадмия после облучения незначительно уменьшается; а к концу эксперимента резко увеличивается, что видно на рис. 8.

Такие же опыты были проведены с облученными растворами кобальта и фенола. Эффект токсичности кобальта для водорослей снижается сразу после облучения, а затем увеличивается, хотя не так значительно, как у кадмия и к концу эксперимента сохраняется.

Эффект токсичность фенола сразу после облучения не меняется, затем снижается и к концу эксперимента не проявляется (рис. 9).

исследовании комбинированного действия кадмия и фенола, добавленных в культуру микроводорослей после облучения (=42.25 ГГц) их растворов (рис.

10). В этих экспериментах были использованы концентрации фенола – 0.1 г/л и кадмия – 0.1 мг/л, каждая из которых не токсична для водорослей. Однако их совместное присутствие в среде в этих концентрациях привело к резкому увеличению токсичности среды в результате синергизма и почти полному подавлению роста культуры этих соединений. Но несмотря на такой сильный токсический эффект облучение растворов кадмия и фенола, перед добавлением в культуру, полностью снимает их токсичность.

Такие же результаты были получены при использовании фенола (0. г/л) и кадмия (0.3 мг/л) в токсических концентрациях (рис. 11). Видно, что облучение, несмотря на токсичность исходных концентраций, полностью снимает их синергетический эффект.

Совместное присутствие в культуре фенола и кобальта в нетоксичных концентрации (0.1 г/л:0.1 мг/л) ингибирует развитие водоросли. В этом случае облучение растворов фенола и кобальта не только полностью снимает их токсичность, но и стимулирует развитие культуры и рост численности клеток микроводорослей.

Проявление синергизма между фенолом и металлами в нетоксических для водорослей концентрациях приводит к появлению эффекта токсичности среды. Но в то же время, облучение растворов металлов и фенола перед их добавлении в культуру водорослей полностью снимает эффект токсичности среды, что может быть связано с изменением взаимодействия между фенолом и металлами под влиянием облучения. Эти данные делают перспективным практическое применение ЭМП для снижения токсичности водных сред, содержащих эти вещества, в том числе, и сточных вод.

Таким образом, облучение водной среды и её компонентов (воды, питательной среды, растворов кадмия и фенола и их комбинаций) ЭМП КВЧ разной частоты изменяет токсичность среды для микроводорослей в результате взаимодействия облучения и компонентов водной среды, но это изменение неоднозначно и зависит от частоты ЭМП и облучаемых компонентов.

Особое внимание и опасения вызывают факты увеличения токсичности кадмия, во-первых, после облучения его растворов и, во-вторых, под влиянием облучения водной среды, что чрезвычайно актуально в мониторинге загрязнения природных объектов тяжелыми металлами с учетом резкого увеличения антропогенного фона ЭМП.

Увеличение токсичности кадмия в результате его взаимодействия с ЭМП может иметь глобальные последствия для всего живого на Земле, тем более, что пока очень мало известно о возможных взаимодействиях соединений кадмия (и не только кадмия) с ЭМП в других диапазонах частот.

Глава 5. Биотестирование эффективности воздействия электромагнитных полей биолюминесцентным методом Проведена оценка биологического действия электромагнитного поля низкой интенсивности на токсичность сточной воды разной степени очистки экспресс-методом на основе бактериальной люминесценции тест-системы «Эколюм».

Биолюминесцентный метод широко используют для оценки качества воды после всех видов фильтрации, а также воды, полученной в процессе регенерации на специальных установках, например при длительных космических полетах, и др. (Rabbow et al., 2003).

Биотестирование с помощью бактериальной люминесцентной тестсистемы позволило (предварительно до облучения ЭМП) оценить качество очистки исследуемых образцов сточной воды: образец №3 наиболее очищен и имеет наименьшую токсичность (Т самой воды около 30, Т – индекс токсичности), наибольшая токсичность у образца воды с наименьшей очисткой – образец № 1 (Т самой воды более 95). Эти данные подтверждают качество очистки сточной воды на Курьяновской станции аэрации.

Особый интерес представляют данные (таблица 3) биотестирования о влиянии ЭМП на воду разной степени очистки: облучение ЭМП сточной воды увеличивает ее токсичность. Установлено, что вклад облучения в интегральную токсичность воды зависит от чистоты воды: чем более загрязнена вода, тем более выражено токсическое действие ЭМП (Т увеличивается до 60). При более высокой степени очистки воды действие ЭМП выражено меньше (Т увеличивается до 20).

Вклад ЭМП (=42,25 ГГц) в интегральную токсичность образцов сточной Образцы воды Вид очистки Индекс токсичности Вывод о вкладе Проведенное биотестирование качества очистки сточной воды (трех образцов разной степени очистки) на Курьяновской станции аэрации экспресс-методом на основе люминесцентной бактериальной тест-системы «Эколюм-08» подтвердило качество очистки исследуемых образцов воды:

токсичности (Т около 30); наибольшая токсичность у сточной воды, прошедшей только механическую очистку и первичный отстойник (Т более 95). Облучение ЭМП низкой интенсивности сточной воды разной степени очистки увеличивает ее токсичность. Обнаружено, что чем выше степень очистки, тем меньше выражено влияние ЭМП на показатель интегральной рекомендовать бактериальный люминесцентный биосенсор тест-системы «Эколюм» для экспрессного выявления биологического действия ЭМП.

Глава 6. Применение КВЧ-излучения для решения некоторых задач биотехнологических процессах и медицине (Брюхова и др. 1985; Тамбиев и др. 2003).

Часть 1. Влияние КВЧ-облучения на биомассу углеводородокисляющих Наиболее широко в биотехнологии используют микроорганизмы. В настоящее время особое внимание привлекают углеродокисляющие бактерии, способные использовать нефтяные углеводороды в качестве единственных источников углерода и энергии, что позволяет их использовать для снижения или устранения нефтяного загрязнения почв и водных объектов.

В связи с этим исследовано влияние КВЧ ЭМП на выход биомассы и углеводородокисляющую активность штамма углеводородокисляющих использовались для биоремедиации нефтезагрязненной почвы в природных условиях при умеренно низких температурах окружающей среды (Коронелли Т.В. и др., 1997).

На первых этапах исследований был проведен поиск оптимальных условий КВЧ-облучения, позволяющий обеспечить максимальный прирост биомассы этой культуры. В результате были найдены параметры облучения, указанные в таблице 4.

Влияние КВЧ ЭМП (=37,5 ГГц, 45 мин) на выход биомассы и потребление дизельного топлива культурой бактерий Rhodococcus Найденные условия облучения позволили увеличить выход биомассы бактерий Rhodococcus erythropolis E-15 и потребление углеводородов.

Облучение инокулята углеводородокисляющих бактерий увеличивает выход биомассы бактерий (до 60%) и потребление ими углеводородов в среднем на 33% и 31% (максимально до 71%) соответственно по сравнению с углеводородокисляющих бактерий сравнению с необлученными) пропорционален увеличению потребления первыми углеводородов дизельного топлива. Это означает, что увеличение потребления дизельного топлива у облученных бактерий происходит, скорее всего, за счет увеличения скорости их роста (и накопления биомассы бактерий), а не за счет увеличения ферментативной активности бактерий.

углеводородокисляющих микроорганизмов может найти практическое применение для борьбы с нефтяными загрязнениями окружающей среды.

Часть 2. Применение КВЧ-излучения для селективного выделения В настоящее время проводятся важные исследования по поиску редких родов актиномицетов, так как они являются перспективными в отношении получения новых биологически активных веществ – антибиотиков.

К редким родам актиномицетов условно относят все роды порядка Actinomycetales за исключением Streptomyces.Эти роды называются редкими, поскольку они по сравнению с культурами рода Streptomyces значительно реже выделяются из почвы традиционными методами и отличаются меньшим видовым разнообразием. Редкие роды являются одним из наиболее перспективных источников получения биологически активных веществ.

Для селективного выделения актиномицетов из естественных мест обитания используют разнообразные приемы, в том числе методы предварительной обработки субстратов. В наших работах впервые использовано КВЧ-излучение для селективной изоляции актиномицетов из природных источников.

На первых этапах исследования был проведен поиск оптимальных длин волн в широком интервале КВЧ-диапазона для использования облучения с целью выделения редких родов актиномицетов из почвенных образцов на основе анализа таксономической принадлежности выделенных культур. В результате были найдены оптимальные интервалы волн КВЧ-излучения для селективного выделения актиномицетов из почвы. Наиболее подходящими для решения поставленной задачи оказались следующие интервалы волн КВЧ диапазона :3.8-4.6 мм, 4.6-5.8 мм и 8-11.5 мм. Применение КВЧизлучения в указанных интервалах позволило увеличить количество выделяемых из почвы актиномицетов редких родов, а также процент антибиотически активных штаммов.

На следующем этапе работы была проведена оценка возможности использования комбинации сукцессионного метода с КВЧ-излучением для селективного выделения актиномицетов из почвенных образцов.

Сукцессионный метод позволяет выявить динамику популяций различных родов актиномицетов, многие из которых не обнаруживаются при посеве исходного природного образца.

В ходе сукцессии, инициированной увлажнением были исследованы динамика численности одноклеточных бактерий и актиномицетов, на протяжении 45 суток (контрольный вариант), а также после КВЧ-обработки почвенных суспензий на разных этапах сукцессии (опытные варианты).

В ходе контрольной и опытных сукцессий наблюдали изменение численности одноклеточных бактерий (рис. 12) и актиномицетов (рис. 13).

В результате были выделены определенные этапы сукцессии в комбинации с КВЧ-обработкой, при которых количество одноклеточных бактерий уменьшалось, а число актиномицетов увеличивалось. Это наблюдалось при КВЧ-обработке в интервале волн от 4.6 до 5.8 мм на 14 и 45-е сутки сукцессии, а в интервале волн от 8 до11.5 мм – на 7-е сутки сукцессии.

Таким образом, комплексный метод в наших опытах оказался полезным для выделения таких редких культур актиномицетов как Actinocorallia, Promicromonospora, Actinoplanes Kibdelosporangium.

Применение сукцессионного метода в комбинации с КВЧ-облучением позволило выявить на ранних стадиях сукцессии интересные редкие культуры актиномицетов, которые не выделялись в ходе обычной сукцессии.

Возможно, КВЧ-облучение суспензий служило толчком к прорастанию на питательной среде представителей некоторых редких родов актиномицетов из почвенных образцов, отобранных еще на ранних этапах сукцессии. Таким образом, применение сукцессии в комбинации с КВЧ-излучением дало актиномицетов, но и выявить оптимальные для их выделения периоды сукцессии.

актиномицетов, за исключением рода Micromonospora, показало, что в ходе уменьшается, несмотря на общее увеличение численности актиномицетов редких родов. Однако, благодаря использованию КВЧ-облучения удалось актиномицетов редких родов из образцов, отобранных не только вначале антибиотически активных штаммов редких родов был выделен при обработке почвенной суспензии КВЧ-излучением в диапазоне от 4.6 до 5. мм. На различных этапах сукцессии с обработкой КВЧ-облучением доля антибиотически активных штаммов редких родов увеличивалась на 10-20 %.

Следовательно, использование комбинации сукцессии и КВЧ-излучения увеличивает не только разнообразие выделенных культур актиномицетов, но и процент антибиотически активных штаммов редких родов.

В результате работы был выделен 1041 штамм редких родов актиномицетов и собрана коллекция культур, которые могут служить объектами исследований в различных областях (Ли, 2003).

Для выяснения вопроса о внутри и межродовом взаимодействии банальных и редких родов актиномицетов, влияющим на выделение редких родов актиномицетов, на основе экспериментальных данных была построена модель сукцессии рассматриваемого почвенного сообщества. За основу модели взято классическое уравнение Вольтерра-Лотки.

В качестве примера рассмотрим взаимодействие банального и редкого рода актиномицетов (Streptomyces и Micromonospora), выделенных из почвы в ходе сукцессии после обработки почвенных суспензий КВЧволнами в интервале длин волн 4.6-5.8 мм (рис. 15), а так же без обработки (рис. 14).

Из графиков видно, что КВЧ-облучение уменьшает межвидовую и внутривидовую конкуренцию банальных и редких родов актиномицетов, что приводит к увеличению численности редких родов на разных этапах сукцессии и выравнивании численность редких и банальных родов в прогнозе.

Часть 3. Иммунологическая оценка КВЧ-терапии КВЧ-терапия широко используется в медицинской практике. Известно ее положительное действие на иммунитет. Однако, до сих пор не выяснен механизм действия КВЧ-излучения на иммунную систему. Поэтому мы попытались выяснить влияние этого излучения на иммунный статус человека и животных.

При исследовании иммунного статуса было изучено влияние КВЧтерапии на розеткообразующую функцию лимфоцитов периферической крови больных. У аллергических больных определяли три параметра:

количество Т- и В-клеток и количество малорецепторных клеток, имеющих 3-4 рецептора на лимфоцит.

Показано уменьшение количества рецепторов на поверхности лимфоцитов под влиянием КВЧ-терапии, причем некоторые Т-клетки совершенно теряют рецепторы, и тогда мы отмечаем сокращение числа Тлимфоцитов. Количество В-клеток также изменяется, но не так явно.

Таким образом, КВЧ-терапия обладает иммунорегулирующей активностью по отношению, как к Т-системам, так и к В-системам иммунитета. Механизм реализации эффекта КВЧ-терапии связан, повидимому, с воздействием на экспрессию поверхностных рецепторов лимфоцитов.

Ранее было показано, что у облученной воды происходит изменение величин некоторых физико-химических параметров. Новые значения этих параметров сохраняются, по крайней мере, в течение 2-3 суток. Было высказано предположение, что КВЧ-излучение воздействует не столько на сами биологические объекты, сколько на воду, содержащуюся в них.

В связи с вышесказанным нами были поставлены следующие задачи:

1. Изучить особенности КВЧ-воздействия in vitro на лимфоциты периферической крови больных аллергическими заболеваниями.

2. Исследовать влияние КВЧ-облучения in vitro клеток тимического эпителия, полученного из тимуса человека.

3. Изучить действие КВЧ-облученной воды на уровень гуморального иммунитета в эксперименте на мышах.

Влияние КВЧ-облучения in vitro на лимфоциты периферической крови Контроль 2187 клеток в 1481 клеток в 942 клеток в 235 клеток в 202 клеток в Примечание: CD3-T-лимфоциты, CD4-Т-хелперы, CD8-Т-супрессоры, NK-клетки-натуральные киллеры.

Данные таблицы 5 свидетельствуют о воздействии КВЧ-облучения на экспрессию поверхностных рецепторов лимфоцитов.

КВЧ-облучение оказывает разнонаправленное влияние на выделение гормонов из клеток тимического эпителия. Причем, выделение одного из них, тимулина, супрессировано при использовании двух длин волн, в то время, как количество 1-тимозина в надосадках резко возрастает (табл. 6).

Результаты исследования содержания 1-тимозина в надосадках Уровень активности гуморального иммунитета в группе мышей, употреблявших воду, облученную ЭМП длиной волны =5.6 мм более чем в 2 раза превышал уровень активности в контрольной группе (табл. 7).

Результаты влияния потребления воды, облученной КВЧ ЭМП, на Результаты исследований показывают, что КВЧ-излучение оказывает существенное влияние на состояние иммунитета как на уровне конкретных субпопуляций лимфоцитов периферической крови человека (воздействие на экспрессию поверхностных рецепторов лимфоцитов), так и на уровне первичных и вторичных лимфоидных органов.

Изменение экспрессии поверхностных рецепторов лимфоцитов мы связываем с появлением сетки маломолекулярных кластерных структур воды и уменьшением вследствие этого рабочей поверхности рецепторов лимфоцитов.

Проведенные в работе исследования обнаружили эффекты облучения КВЧ ЭМП семи биологических объектов и их экологические последствия.

Показано влияние КВЧ-излучения на представителей водной среды (микроводоросли, инфузории, дафнии) и почвенной (актиномицеты и нефтеокисляющие бактерии), на иммунную систему человека и животных.

Установлено, что эффекты облучения гидробионтов по таким показателям, как динамика численности, выживаемость и плодовитость, изменение характера кривой роста, устойчивость и чувствительность к действию собственно КВЧ-излучения и в сочетании с токсическим действием зависят от фазы развития гидробионтов и видовой специфики их отклика на облучение. Выявлено изменение токсичности водной среды в результате взаимодействия между КВЧ ЭМП и компонентами водной среды, которое зависит от условий облучения, вида и концентрации токсических веществ и их комбинированного действия. Обнаружено скрытое уменьшение устойчивости дафний и водорослей под влиянием облучения, проявляющееся при неблагоприятном внешнем воздействии – интоксикации среды.

Выявлены отдаленные последствия облучения загрязнителей водной среды (растворов кадмия, кобальта и фенола) для микроводорослей: эффект токсичности кадмия сразу после облучения незначительно уменьшается, а затем резко увеличивается; изменение токсичности кобальта после облучения принципиально не отличается от таковой у кадмия, эффект токсичности фенола уменьшается со временем и к концу эксперимента не проявляется.

Особое внимание и опасения вызывают факты увеличения токсичности металлов, во-первых, после облучения их растворов и, во-вторых, под влиянием облучения водной среды, что чрезвычайно актуально в мониторинге загрязнения природных объектов тяжелыми металлами с учетом резкого увеличения антропогенного фона ЭМП. Кроме того, оценка влияния КВЧ-облучения на токсичность сточной воды разной степени очистки экспресс-методом на основе бактериальной люминесценции тестсистемы «Эколюм» показало, что облучение увеличивает ее токсичность.

Чем ниже степень очистки, тем больше выражено влияние КВЧ ЭМП на показатель интегральной токсичности исследуемых образцов воды.

В связи с этим очень важно подчеркнуть, что наличие в настоящее время в биосфере мощных источников ЭМП искусственного происхождения может повышать токсичность объектов окружающей среды, в частности загрязненных водоемов, что диктует необходимость экспрессного мониторинга их состояния методами биотестирования.

Полученные результаты могут найти применение для снижения токсичности водных растворов, в том числе, и сточных вод. Бактериальный использован для экспрессного выявления биологического действия ЭМП.

КВЧ-излучение может найти практическое применение для биоремедиации нефтезагрязненной почвы. Созданная коллекция из выделенных редких родов актиномицетов и антибиотически активных штаммов позволит получить новые антибиотики.

1. Обнаружены стимулирующие и ингибирующие эффекты облучения крайневысокочастотным электромагнитным полем семи биологических микроводоросли Scenedesmus quadricauda Breb., инфузории Spirostomum ambiguum Ehrem., ракообразных Daphnia magna Straus; представителей люминесцентных бактерий генно-инженерного штамма Escherichia coli K TG1, актиномицетов, а также субпопуляций лимфоцитов периферической крови человека.

устойчивость и чувствительность к действию собственно КВЧ-излучения и в сочетании с токсикантами зависят от видовой специфики гидробионтов, от фазы их развития, и проявляется по таким показателям, как динамика численности, выживаемость и плодовитость. При этом устойчивость микроводорослей в процессе роста – уменьшается, устойчивость дафний (по выживаемости) на всех стадиях онтогенеза практически одинакова.

Обнаружено скрытое уменьшение устойчивости дафний и водорослей под влиянием облучения, проявляющееся при неблагоприятном внешнем воздействии – интоксикации среды.

3. Экспериментально доказано изменение токсичности загрязненной водной среды для гидробионтов в результате взаимодействия между КВЧ ЭМП и компонентами водной среды, которое зависит от условий облучения, комбинированного действия. Облучение снижает эффект токсичности комбинированного действия фенола с кадмием и кобальтом; увеличивает токсичность фенола и уменьшает токсичность меди; уменьшает и увеличивает эффект токсичности кадмия в зависимости от частоты ЭМП.

4. Выявлены особенности отклика гидробионтов на отдаленные микроводорослей токсичность кадмия и кобальта непосредственно после облучения незначительно уменьшается, а затем увеличивается, токсичность фенола уменьшается со временем после облучения и к концу эксперимента не проявляется.

5. Облучение инфузорий в лаг-фазе проявляется при интоксикации их культуры на последующих фазах развития, что свидетельствует о передаче эффектов облучения инфузорий к действию токсиканта через поколения.

6. Облучение сточной воды электромагнитным излучением низкой интенсивности влияет на интегральную токсичность воды разной степени очистки, выявленную экспресс-методом на основе бактериальной люминесценции тест-системы «Эколюм-08». Показано, что чем меньше степень очистки воды, тем больше токсическое действие ЭМИ. Это позволяет предложить бактериальный люминесцентный биосенсор тестсистемы «Эколюм» для первичной оценки действия ЭМИ.

Rhodococcus erythropolis E-15 увеличивает их биомассу и потребление дизельного топлива, что может найти практическое применение для биоремедиации нефтезагрязненной почвы.

селективного выделения актиномицетов из почвы. Крайневысокочастотные электромагнитные поля влияют на микробный состав почв, изменяя количественное соотношение банальных и редких родов актиномицетов в почвенном сообществе.

9. КВЧ ЭМП нормализует и активизирует иммунную реакцию организма (в зависимости от условий облучения) как на уровне конкретных субпопуляций лимфоцитов периферической крови человека, что связано с воздействием облучения на экспрессию поверхностных рецепторов лимфоцитов, так и на уровне первичных и вторичных лимфоидных органов.

10. Возможность использования «батареи» тестов (водоросли, беспозвоночные животные, биолюминесцентные бактерии), для экспрессной и пролонгированной во времени оценки изменения токсичности металлов и других химических соединений под влиянием ЭМП представляется перспективной инновационной методикой с экологической точки зрения для научных и практических целей.

Выражаю сердечную признательность заведующему кафедрой гидробиологии В.Д. Фёдорову, сотрудникам кафедры гидробиологии Г.А.

Карауш, Т.С. Дрожжиной, Т.И. Белой, О.Б. Шавыриной, Л.Д. Гапочке, Н.В.

Карташовой за участие и поддержку в работе, а также всем сотрудникам кафедры за ценные замечания и советы при обсуждении диссертации на заседании кафедры. Выражаю особую благодарность моим наставникам и учителям Костиенко А.И. и Гапочке Г.П.

Статьи в российских рецензируемых научных журналах из перечня ВАК 1. Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Королев А.Ф., Костиенко А.И., Сухоруков А.П., Тимошкин И.В. Воздействие электромагнитного излучения КВЧ и СВЧ диапазонов на жидкую воду // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 3, Физика. Астрономия. 1994. Т. 35, № 4, С. 71-75.

2. Белая Т.И., Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Дрожжина Т.С., Карауш Г.А., Сухоруков А.П. Комбинированное действие электромагнитного излучения оптического и миллиметрового диапазона на рост одноклеточных // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 3, Физика. Астрономия. 1994. Т. 35, № 4, С. 68-71.

3. Белая Т.И., Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Дрожжина Т.С., Карауш Г.А. Влияние электромагнитного излучения низкой интенсивности на токсичность среды для микроводорослей // Вестник МГУ. Серия 16.

Биология. № 3. 1996. С. 25-31.

4. Белая Т.И., Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Сухоруков А.П., Шавырина О.Б. Влияние миллиметрового облучения низкой интенсивности на токсичность водной среды для культуры одноклеточных организмов // Известия РАН. Сер. Физическая. 1997. №12. С. 2439-2444.

функционирования водных биосенсоров электромагнитного излучения // Биомедицинская радиоэлектроника. 2000. № 3. С. 48-55.

6. Ли Ю.В., Терехова Л.П., Гапочка М.Г. Выделение актиномицетов из почвы с использованием КВЧ-излучения // Микробиология. 2002. Т. 71. №1.

С. 119-122.

Использование КВЧ-излучения в различных диапазонах волн для селективного выделения актиномицетов из почвы // Биомедицинская радиоэлектроника. 2002. № 5-6. С. 23-29.

8. Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Королёв А.Ф., Кочерженко Н.Н.

Опосредованное воздействие электромагнитного излучения на рост микроводорослей // Биомедицинская радиоэлектроника. 2003. № 1. С. 33-39.

9.Ли Ю.В., Тереховой Л.П., Алферовой И.В., Галатенко О.А., Гапочка М.Г. Применение сукцессионного анализа в комбинации с КВЧ-излучением для селективного выделения актиномицетов из почвы // Микробиология.

2003. Т. 72. №1. С. 83-87.

электромагнитного излучения низкой интенсивности (популяционные аспекты) // Вестн. Моск. ун-та. Физ. Астрон. 2008. № 6. С. 33-38.

11. Гапочка М.Г. Влияние электромагнитного излучения низкой интенсивности на токсичность водной среды // Вестн. Моск. ун-та. Физ.

Астрон. 2009. №.1. С. 67-74.

12. Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Дрожжина Т.С., Шавырина О.Б.

Использование культуры микроводорослей в качестве биотеста для оценки эффективности воздействия электромагнитного излучения низкой интенсивности на жидкую воду и водные растворы // Бюллетень МОИП.

Москва. 2009. С. 203-207.

13. Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Дрожжина Т.С., Шавырина О.Б.

Влияние электромагнитного облучения компонентов водной среды миллиметровым диапазоном низкой интенсивности на токсичность кадмия для микроводорослей // Биомедицинская радиоэлектроника. Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. № 9. 2011. C. 51-56.

14. Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Дрожжина Т.С., Исакова Е.Ф., Павлова А.С., Шавырина О.Б. Эффекты облучения культуры Daphnia magna на разных стадиях развития электромагнитным полем миллиметрового диапазона низкой интенсивности // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 16. Биология.

2012. № 2. С.43-48.

15. Зарубина А.П., Гапочка М.Г., Новоселова Л.А., Гапочка Л.Д.

Биотестирование тест-системой «Эколюм» влияния электромагнитного поля низкой интенсивности на токсичность бытовых стоков. // Вестник Моск. Унта. Сер.16. Биология. 2012. №3. С. 39-43.

16. Комарова Т.И., Гапочка Л.Д., Ильинский В.В., Гапочка М.Г.

углеводородокисляющих бактерий Rhodococcus erythropolis E-15 // Экологические системы и приборы, № 4, 2013. С. 47-51.

Статьи в журналахи сборниках, наиболее важные тезисы конференций 1. Гапочка М.Г., Королев А.Ф., Костиенко А.И., Мир-Касимов О.Р., электромагнитных волн низкой интенсивности миллиметрового диапазона на жидкую воду. // Сборник трудов «Сверхслабые взаимодействия в природе, технике, обществе». 1993. С. 116-118.

2. Богова А.В., Гапочка М.Г., Орлов С.М., Полковникова Т.Н., Обручикова Н. К. Клиническая и иммунологическая оценка применения бронхолегочными заболеваниями. // В книге: I съезд фтизиаторов и пульмонологов Украины, Киев. 1993. С. 197-201.

3. Гапочка М.Г., Королев А.Ф., Костиенко А.И., Сухоруков А.П., Тимошкин И.В. Реакция жидкой воды на микроволновое воздействие. // Труды Всероссийской конференции «Эколого-физиологические проблемы адаптации». 1994. Прил. С. 2-5.

4. Сухоруков А.П., Гапочка М.Г., Тимошкин И.В., Гапочка Л. Д., Белая Т.И., Дрожжина Т.С., Карауш Г.А. Изменение токсичности водной интенсивности. // Труды Всероссийской конференции «Экологофизиологические проблемы адаптации». 1994. Прил. С. 3-6.

5. Gapochka M.G., Gapochka L.D., Korolev A.F., Kostienko A.I., Sukhorukov A.P., Timoshkin I.V., and Pulino A. The effect of microwave radiation on liquid water // The 25th European Microwave Conference. 1995. V. 2.

P. 849-852.

6. Богова А.В., Гапочка М.Г., Орлов С.М., Полковникова Т.Н.

Клиническая и иммунологическая оценка применения миллиметровых волн у больных аллергическими заболеваниями. // Труды V Всероссийской школысеминара «Физика и применение микроволн». 1995. С. 23-25.

7. Власов А.А., Гапочка М.Г., Кочергина Н.И., Орлов С.М., Шарова Н.И., Ярилин А.А. Особенности влияния электромагнитного излучения ммдиапазона на показатели системы иммунитета при аллергических процессах.

// Труды V Всероссийской школы-семинара «Физика и применение микроволн». 1995. С. 28-31.

8. Богова А.В., Гапочка М.Г., Орлов С.М., Полковникова Т.Н.

Применение КВЧ и лазерной терапии при лечении аллергических заболеваний. // Труды V Всероссийской школы-семинара «Физика и применение микроволн». 1995. С. 34-36.

9. Sukhorukov A.P., Gapochka M.G., Gapochka L.D., Korolev A.F., Kostienko A.I., Timoshkin I.V., and Pulino A. Water involvement in the photobiological action of coherent low intensity electromagnetic radiation // International Conference on Laser Methods for Biological and Environmental Applications. 1996. P. 12-16.

10. Гапочка М.Г., Гапочка Л.Д., Костиенко А.И., Сухоруков А.П.

Электромагнитное излучение как антропогенный фактор окружающей среды // Труды VI Всероссийской школы-семинара «Физика и применение микроволн». 1997. С. 48-51.

11. Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Костиенко А.И., Сухоруков А.П., Шайхалова Г.А. Влияния электромагнитных микроволн низкой интенсивности на оптические свойства одноклеточной зеленой водоросли Scenedesmus quadricauda // Препринт физического факультета МГУ. № 6.

1998. 16 с.

12. Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Королев А.Ф. Популяционные аспекты устойчивости одноклеточных организмов к действию электромагнитного облучения низкой интенсивности // Миллиметровые волны в биологии и медицине. № 2 (26). 2002. С. 43-48.

13. Абрамова Л.И., Алексеев Ю.Е., Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г.

Биоиндикация: состояние и песпективы. Сенсор, № 3, 2005. С. 6-9.

14. Зарубина А.П., Мажуль М.М., Новоселова Л.А., Гапочка М.Г.

Бактериальный люминесцентный биотест // Сенсор. 2005. №3. С. 14-21.

15. Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Зарубина А.П., Кочерженко Н.Н., Рощин А.В. Детоксикация водных растворов электромагнитным излучением низкой интенсивности // Материалы Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы реабилитации техногенных экосистем», Астрахань, 2006 С. 12-15.

16. Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Зарубина А.П., Дрожжина Т.С., Кочерженко Н.Н., Новоселова Л.А., Шавырина О.Б. Отработка технологии выявления эффектов действия электромагнитного излучения на «батарее»

биотестов // Материалы Всероссийского симпозиума «Автотрофные микроорганизмы». 2006. С. 44-47.

17. Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Дрожжина Т.С., Зарубина А.П., Шавырина О.Б. Устойчивость микроводорослей к действию химических и физических факторов на разных фазах формирования популяций // Материалы конференции «Физиология микроорганизмов в природных и экспериментальных системах. Москва, 2006. С. 24-27.

18. Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Дрожжина Т.С., Зарубина А.П., Кочерженко Н.Н., Шавырина О.Б. Перспективы использования электромагнитного излучения низкой интенсивности в водной токсикологии // IX съезд гидробиологического общества РАН. Тезисы докладов. Тольятти, 2006 34-36.

19. Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Дрожжина Т.С., Зарубина А.П., Шавырина О.Б. Устойчивость микроводорослей к действию химических и физических факторов на разных фазах формирования популяций // Материалы международной конференции «Физиология микроорганизмов в природных и экспериментальных системах». 16-19 мая 2006 г. Москва, 2006.

С. 23-26.

20. Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Дрожжина Т.С., Новоселова Л.А., Кочерженко Н.Н., Зарубина А.П. Изменение токсичности водных растворов кадмия под влиянием электромагнитного излучения низкой интенсивности // Водные экосистемы и организмы-8. М. 2007. С. 72-75.

21. Гапочка М.Г., Исакова Е.Ф., Павлова А.С., Шавырина О.Б.

Влияние КВЧ-облучения культуры Daphnia magna на их устойчивость к токсическому действию кадмия // Труды XI Всероссийской школы-семинара «Физика и применение микроволн», 2007. С. 37-39.

22. Гапочка М.Г. Роль космического электромагнитного излучения в образовании и развитии биосферы Земли // Труды XII Всероссийской школысеминара «Физика и применение микроволн», 2009. С. 43-46.

23. Gapochka M.G., Gapochka L.D., Drozhzhina T.C., Novosiolova L.A., Kochergenko N.N., Zarubina A.P. Toxicity changes of cadmium water solutions under influence of low intensive microwave irradiation. // Ecology innovation in science and education. Ecological studies, Hards solutions. Vol. 13. Moscow.

Maks Press. 2009. С. 34-36.

24. Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Зарубина А.П., Кочерженко Н.Н., Новоселова Л.А. Изменение токсичности водных растворов кадмия влиянием электромагнитного излучения низкой интенсивности // Сборник «Экология.

Инновации в науке и образовании». Т. 13. Москва, Макс. Пресс. 2009. С. 34Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Дрожжина Т.С., Шавырина О.Б.

Скрытый эффект облучения в экспериментах с микроводорослями // Четвертый научный симпозиум «Автотрофные микроорганизмы», Москва, 2010. С. 32-35.

26. Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Т.С. Дрожжина, О.Б. Шавырина.

Оценка влияния электромагнитного излучения на гидробионты и среду их обитания с использованием культуры микроводорослей в качестве биотеста.

// IV Международная конференция «Актуальные проблемы современной альгологии». Киев. 2012. С. 67-70.

27. Gapochka M.G, Gapochka L.D, Drozhzhina T.C., Novosiolova L.A., Kocherghenko N.N., Zarubina A.P. Toxicity changes of cadmium water solutions under influence of low-intensive microwave irradiation. //Ecologу innovation in science and education. Ecologial Studies, Hards, Solutions. V.13. Moscow. Maks Press. 2009. P.50-54.

28.Гапочка М.Г., Гапочка Л.Д., Дрожжина Т.С., Новоселова, Л.А., Кочерженко Н.Н., Зарубина А.П. Изменение токсичности водных растворов кадмия под влияниием электромагнитного излучения низкой интенсивности.

//Сборник «Экология. Инновации в науке и образовании». Т.13. М. Макс Пресс. 2009. С.50-54.

29.Гапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Дрожжина Т.С., Шавырина О.Б.

Оценка влияния электромагнитного излучения на гидробионты и среду их обитания с использованием культуры микроводорослей в качестве биотеста.

// IV Международная конференция «Актуальные проблемы современной альгологии». 23-25 мая 2012 г., Киев, Украина. С. 67-70.

30. A.P. Zarubina, M.G. Gapochka, L.A. Novoselova, L.D. Gapochka.

Effect of Low Intensity Electromagnetic Radiation on the Toxicity of Domestic Wastewater Tested with the «Ecolum» Test System. //Moscow University Biological Sciences Bulletin. 2013. Vol.68. No.1. P.49-53.

31. Зарубина А.П., Гапочка М.Г., Новоселова Л.А., Гапочка Л.Д.

Оценка тест-системой «Эколюм» влияния электромагнитного поля низкой интенсивности на сточные воды. // Сборник трудов научной сессии «Экологические исследования, опасности, решения. Науки о биосфере:

инновации». Редакционная коллегия: С.В. Котелевцев и др. Москва. Maks Press. 2013 г. Т.19. С.69-73.