209 CONTENTS
209 CONTENTS
209 CONTENTS
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
<strong>CONTENTS</strong><br />
Basic Articles<br />
Furdui F.I., Ciochina V.C., Furdui V.F., Vudu G.A. The causes of precocious<br />
general biological human degradation, the ways of its prevention, and health problem<br />
solution from the position of sanocreatology ............................................................... 4<br />
Furdui F.I., Ciochina V.C., Vudu L.F. Prerequisites and basic propositions of the<br />
sanocreatological human nutrition theory. III.The sanocreatological theory of human<br />
nutrition ........................................................................................................................ 15<br />
Sulesco Tatiana, Toderas I., Movila A. Mosquitoes (Diptera: Culicidae) of the<br />
Republic of Moldova: faunistic, ecologic, and epidemiologic importance .................. 19<br />
Physiology and Sanocreatology<br />
Litovcenco A.I. Cognitive functions during the postoperative period in children<br />
with cerebellum tumor under the in uence of cortexin treatment and cognitive-motor<br />
training .......................................................................................................................... 35<br />
Mereuta I. Modi cation of the free amino acids content in bull sperm plasma at<br />
different thermal conditions .......................................................................................... 42<br />
Grosu Victoria. New oportunities in early diagnosis of chronic myocardial<br />
dysfunction in children and adolescents ....................................................................... 51<br />
Caraterzi G.I. The current state of studying normobaric hypoxia from the<br />
perspective of sanocreatology ...................................................................................... 61<br />
Sheptitsky V.A., Popanu L.V. Membrane digestion of disaccharides and dipeptides<br />
under chronic stress ...................................................................................................... 72<br />
Physiology and Biochemistry of Plants<br />
Botnari V. Characteristics of thermal regime in the soil-plant-atmosphere system<br />
during tomato cultivation in the open ground .............................................................. 80<br />
Ştefîrţă Anastasia, Melenciuc M., Buceaceaia Svetlana. Plant aging in drought<br />
conditions - natural or pathological process? ............................................................... 89<br />
Toma Simion, Emnova Ecaterina, Daraban Oxana, Druţa Iana. Agrochemical and<br />
biochemical properties of organically fertilized carbonate chernozem soil depending<br />
on the hydrothermal regime .......................................................................................... 98<br />
Genetics, Molecular Biology and Breeding<br />
Duca Maria, Port Angela, Şestacova Tatiana. Screening of the R2 rust resistance<br />
gene in different sun ower genotypes using SSR markers .......................................... 106<br />
Goksel Evci, Nilgun Sezer, Veli Pekcan, M. Ibrahim Yilmaz, Yalcin Kaya.<br />
Broomrape control in sun ower production in Turkey ................................................ 111<br />
Goksel Evci, Nilgun Sezer, Veli Pekcan, M. Ibrahim Yilmaz, Yalcin Kaya. Chemical<br />
control of broomrape and weeds using imidazolinone herbicide and resistant hybrids<br />
in sun ower production in Turkey.................................................................... 118<br />
Mihnea N. Promising tomato lines with a potential of high productivity and<br />
adaptability to the speci c conditions in Moldova ....................................................... 124<br />
<strong>209</strong>
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
210<br />
Zoology<br />
Bulat Dumitru, Bulat Denis, Usatîi Marin, Dumbrăveanu Dorin. Detection of<br />
ecological sh groups from small rivers of the Republic of Moldova ......................... 131<br />
Fulga N., Toderas I., Railian N., Usatîi Аd., Rusu V.,Croitoru I., Ceban A.<br />
Comparative morpho-functional characteristics of the gonads in Rutilus rutilus<br />
heckeli females from different populations .................................................................. 140<br />
Microbiology and Biotechnology<br />
Elenciuc Daniela, Zosim Liliana, Bulimaga Valentina, Chiriac Tatiana, Batîr<br />
Ludmila, Prodius Denis, Turtă Constantin, Rudic Valeriu. Spirulina platensis<br />
productivity and iron and chromium accumulation capacity of the biomass cultivated<br />
in the presence of the coordinative Fe(III) and Cr(III) compounds .............................. 145<br />
Ştîrba Olga, Tagadiuc Olga, Rudic Valeriu, Gudumac Valentin, Procopişin<br />
Larisa, Andronache Lilia. The action of Spirulina platensis sulfatate polysaccharides<br />
on some biochemical indicators of peripheral blood in a physiological norm and at<br />
aseptic in ammation ..................................................................................................... 152<br />
Chiseliţa Oleg, Usatîi Aga a, Chiseliţa Natalia, Efremova Nadejda. The in uence<br />
of some factors of cultivation on carbohydrate biosynthesis and multiplication of the<br />
Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20 and CNMN-Y-21 yeast strains ..................... 158<br />
Corcimaru S., Mereniuc Gh., Boincean B., Bugaciuc M. The in uence of different<br />
technologies of sugar beet cultivation on the microbial activity in soil ....................... 166<br />
Shvets Svetlana, Burtseva Svetlana, Garaeva Svetlana, Burets Elena, Coev<br />
Ghenadie. Amino acid composition and nutritional value of combined sour cream<br />
produced by using local strains of lactic acid bacteria ................................................. 170<br />
Ecology and Geography<br />
Spătaru Petru, Sandu Maria, Tărîţă Anatol, Lupaşcu Tudor, Negru Maria, Moşanu<br />
Elena, Ţurcan Sergiu. The impact of surface active substances on biochemical<br />
process of ammonium ion oxidation in natural waters ................................................. 178<br />
Coronovschi A., Jabin V., Rusu Maria. Soil fertility restoration. A theoretical<br />
model of organic soil formation ................................................................................... 184<br />
Abstracts (in eng.)........................................................................................................<br />
Рефераты..................................................................................................................... 199<br />
191
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
CUPRINS<br />
Articole de fond<br />
Фурдуй Ф.И., Чокинэ В.К., Фурдуй В.Ф., Вуду Г.А. Причины преждевременной<br />
общебиологической деградации человека, пути её предупреждения и решения<br />
проблемы здоровья с позиции санокреатологии ..................................................... 4<br />
Фурдуй Ф.И., Чокинэ В.К., Вуду Л.Ф. Предпосылки и основые положения<br />
санокреатологической теории питания человека. III. Санокреатологическая<br />
теория питания человека ............................................................................................ 15<br />
Шулешко Татьяна, Тодераш И.К., Мовилэ А.А. Кровососущие комары<br />
(Diptera: Culicidae) республики Молдова: эколого-фаунистический обзор и<br />
эпидемиологическое значение ................................................................................... 19<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
Litovcenco Anatolii. Funcţiile cognitive la copii cu tumori cerebelare în perioada<br />
postoperatorie sub in uenţa cortexinului şi treningului cognitiv/motor ....................... 35<br />
Mereuţa I. Evaluarea modi cării conţinutului aminoacizilor liberi în plasma<br />
spermei taurine în diferite condiţii termice ................................................................... 42<br />
Grosu Victoria. Noi oportunităţi în diagnosticul precoce a disfuncţiilor cronice<br />
ale miocardului la copii şi adolescenţi .......................................................................... 51<br />
Каратерзи Г.И. Современное состояние изученности нормобарической<br />
гипоксии через призму санокреатологии ................................................................. 61<br />
Шептицкий В.А., Попану Л.В. Мембранное пищеварение дисахаридов и<br />
дипептидов при хроническом стрессе ...................................................................... 72<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
Ботнарь В.Ф. Характеристика теплового режима в системе «почва-растениеатмосфера»<br />
при возделывании томатов в открытом грунте ................................... 80<br />
Ştefîrţă Anastasia, Melenciuc M., Buceaceaia Svetlana. Senescenţa la plantele<br />
expuse secetei – proces natural sau patologic? ............................................................. 89<br />
Toma S., Emnova Ecaterina, Daraban Oxana, Druţa Iana. Proprietăţilе<br />
agrochimice şi biochimice ale cernoziomului carbonatic fertilizat cu îngrăşăminte<br />
organice în funcţie de regim hidrotermic ...................................................................... 98<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
Duca Maria, Port Angela, Şestacova Tatiana. Screening of the R2 rust resistance<br />
gene in different sun ower genotypes using SSR markers .......................................... 106<br />
Goksel Evci, Nilgun Sezer, Veli Pekcan, M. Ibrahim Yilmaz, Yalcin Kaya.<br />
Broomrape control in sun ower production in Turkey ................................................ 111<br />
Goksel Evci, Nilgun Sezer, Veli Pekcan, M. Ibrahim Yilmaz, Yalcin Kaya. Chemical<br />
control of broomrape and weeds with imidazolinone herbicide and resistant hybrids<br />
in sun ower production in Turkey ................................................................... 118<br />
Mihnea Nadejda. Linii perspective de tomate cu potenţial de productivitate şi<br />
adaptabilitate la condiţiile din Republica Moldova ...................................................... 124<br />
207
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
208<br />
Zoologia<br />
Bulat Dm., Bulat Dn., Usatîi M, Dumbrăveanu D. Grupele ecologice de peşti din<br />
râurile mici ale Republicii Moldova ............................................................................. 131<br />
Фулга Н., Тодераш И., Райлян Н., Усатый Ад., Русу В., Кроитору И.,<br />
Чебану А. Сравнительная морфо-функциональная характеристика гонад у самок<br />
Rutilus rutilus heckeli разных популяций .................................................................. 140<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
Elenciuc Daniela, Zosim Liliana, Bulimaga Valentina, Chiriac Tatiana, Batîr<br />
Ludmila, Prodius Ds, Turtă C., Rudic V. Productivitatea cianobacteriei Spirulina<br />
platensis şi capacitatea de acumulare a erului şi cromului în biomasă la cultivare în<br />
prezenţa compuşilor coordinativi ai Fe(III) şi Cr(III) .................................................. 145<br />
Ştîrba Olga, Tagadiuc Olga, Rudic V., Gudumac V., Procopişin Larisa, Andronache<br />
Lilia. Acţiunea polizaharidelor sulfatate din Spirulina platensis asupra unor indici<br />
biochimici ai sîngelui în normă şi in amaţia aseptică .................................................. 152<br />
Chiseliţa O., Usatîi Aga a, Chiseliţa Natalia, Efremova Nadejda. In uenţa unor<br />
factori de cultivare asupra biosintezei carbohidraţilor şi multiplicării tulpinilor de<br />
Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20 şi CNMN-Y-21 ............................................ 158<br />
Корчмару C., Меренюк Г., Боинчан Б., Бугачук М. Влияние разных технологий<br />
культивирования сахарной свеклы на микробиологическую активность<br />
в почве........................................................................................................................... 166<br />
Швец Светлана, Бурцева Светлана, Гараева Светлана, Бурец Елена,<br />
Коев Г. Аминокислотный состав и питательная ценность комбинированной<br />
сметаны, выработанной с использованием местных штаммов молочнокислых<br />
бактерий ....................................................................................................................... 170<br />
Ecologia şi Geogra a<br />
Spătaru P., Sandu Maria, Tărîţă A., Lupaşcu T., Negru Maria, Moşanu Elena,<br />
Ţurcan S. Impactul substanţelor tensioactive asupra oxidării biochimice a ionilor<br />
amoniului în apele naturale ........................................................................................... 178<br />
Coronovschi A., Jabin V., Rusu Maria. Restabilirea fertilităţii solului. Model<br />
teoretic al procesului natural de soli care .................................................................... 184<br />
Abstracts.......................................................................................................................<br />
Рефераты..................................................................................................................... 199<br />
191
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
ARTICOLE DE FOND<br />
4<br />
ПРИЧИНЫ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЙ ОБЩЕБИОЛОГИЧЕСКОЙ<br />
ДЕГРАДАЦИИ ЧЕЛОВЕКА, ПУТИ ЕЁ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ<br />
И РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ЗДОРОВЬЯ С ПОЗИЦИИ<br />
САНОКРЕАТОЛОГИИ *<br />
Фурдуй Ф.И., Чокинэ В.К., Фурдуй В.Ф., Вуду Г.А.<br />
Институт физиологии и санокреатологии Академии Наук Молдовы<br />
Глубокоуважаемые участники съезда!<br />
Articole de fond<br />
Считаю своим долгом поблагодарить Программный комитет за<br />
предоставленную возможность выступить с пленарным докладом перед Вами,<br />
видными учеными-участниками съезда физиологов стран СНГ, посвященного<br />
академику Костюку Платону Григорьевичу, выдающемуся ученому, благотворное<br />
влияние которого сказалось и на развитии физиологии в нашей стране - в Молдове.<br />
Будучи академиком – секретарем Отделения физиологии АН бывшего СССР,<br />
академик Костюк Платон Григорьевич совместно с академиком О.Г.Газенко<br />
настояли на том, чтобы ХV Всесоюзный съезд физиологов бывшего СССР (1989),<br />
который оказался последним в этой номинации, а затем II съезд физиологов<br />
СНГ (2008), проводились у нас в Кишиневе. Мне хотелось бы выразить чувства<br />
признательности и благодарности моих коллег к этим выдающимся ученым, как<br />
и к другим коллегам, присутствующим здесь, за добрые отношения к физиологам<br />
Молдавии.<br />
Проблема здоровья человека является одной из важнейших и сложнейших<br />
задач современной науки. Раскрытие механизмов формирования и поддержания<br />
здоровья, как такового, предполагает уяснение закономерностей становления<br />
и гомеостатирования составляющих его компонентов в процессе филогенеза и<br />
онтогенеза.<br />
1. Направленность и темпы филогенеза Homo sapiens и факторы,<br />
влияющие на его морфофункциональную эволюцию – отправные<br />
доказательства необходимости контроля эволюции человека<br />
Для того, чтобы адекватно разобраться в направленности эволюции<br />
современного человека и идентификации факторов, влияющих на<br />
морфофизиологический статус и его здоровье, мы посчитали целесообразным<br />
свою пленарную лекцию начать с рассмотрения некоторых известных данных<br />
об особенностях филогенетической эволюции вида Homo sapiens, а затем<br />
попытаться сделать выводы, возможно полезные для понимания и решения<br />
проблемы здоровья.<br />
В миоцене антропоиды насчитывали 20 родов и 30 видов и только один из<br />
них превратился в Homo sapiens. Причины этого в ограниченных возможностях<br />
__________________________________________________________________________________________________________________________________<br />
* Пленарный доклад на III-ем съезде физиодогов СНГ, 4 октября 2011 г.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Articole de fond<br />
эволюционных адаптивных морфофизиологических изменениях видов, в<br />
недостаточной степени развития биологических средств передачи информации,<br />
в наличии слишком комфортогенных для них условий существования, из-за чего<br />
в среде их обитания не действовала движущая сила прогрессивной эволюции -<br />
борьба за существование и естественный отбор. Считается, что возникновение<br />
вида Homo sapiens началось около 5-3 млн. лет назад и окончательно было<br />
достигнуто 1,3 млн. лет назад.<br />
При рассмотрении филогенетической эволюции вида Homo sapiens важно<br />
иметь ввиду, что её движущей силой является естественный отбор и борьба<br />
за существование, в то время как движущей силой антропогенеза и его<br />
направленность - социогенез, морфогенез и психогенез, историческое развитие<br />
общественной системы производства, система жизнедеятельности. Человек мог<br />
прогрессивно эволюционировать и как индивид, и как член общества, преодолевая<br />
непосредственную связь с природой, лишь становясь носителем социального<br />
опыта. Уровень развития организма формирующихся людей определялся не<br />
только биологическими, в частности, его приспособленностью к природе, но и<br />
социальными критериями – приспособленностью организма и органов людей<br />
к социальному образу жизни и труду, к постоянному использованию, передаче,<br />
и обогащению накоплению социального опыта, в результате чего человек, вне<br />
общества, в биологическом отношении оказывается беспомощным.<br />
С того времени, когда элементарная социальная связь превратилась в устойчивую<br />
биосоциальную форму организации жизни, воздействие естественного отбора<br />
стало в меньшей степени сказываться непосредственно на любой элемент<br />
социальной системы, на самих индивидах. С возникновением первобытного<br />
стада зависимость особи от совместной жизнедеятельности всех членов стада<br />
оказалась «абсолютной и непосредственной». Взаимозависимость в совместном<br />
труде, совместный социально-трудовой образ жизни предоставляли возможность<br />
выжить. Биологическая роль функции сотрудничества, как условие выживания,<br />
постепенно стала предпосылкой социальных отношений и социального типа сотрудничества.<br />
Морфология человека постепенно менялась не только под влиянием<br />
совместной трудовой деятельности, но и в результате коллективного производства<br />
средств зашиты человеческого организма от различных природных факторов,<br />
включающих использование огня, одежды, жилища, создание искусственного<br />
микроклимата. Трудовая деятельность обуславливала активное, непосредственное<br />
воздействие людей на свой организм и различные биологические процессы,<br />
происходившие в нём. Одновременно зарождалась народная медицина, навыки<br />
и приёмы которой постепенно накапливались и передавались из поколения в<br />
поколение. Возникали традиции, обычаи, танцы, ритуалы, предназначенные<br />
для физического воспитания и тренировки тела. Социально направленная<br />
филогенетическая эволюция биологии человека закрепляется генетически и в<br />
течении 40-50-ти лет остаётся неизменной.<br />
Социально-производственная направленность биологической эволюции<br />
гоминид особенно отчётливо проявляется в том, что, в первую очередь, происходили<br />
изменения тех органов и систем, которые непосредственно зависели от орудийной<br />
5
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
формы жизнедеятельности: руки, дающие возможность свободно манипулировать<br />
с предметами окружающей среды; зрение, распознающее потребные предметы;<br />
органы речи и слуха - для различения звуков коммуникативной значимости,<br />
без которых, фактически, нельзя стать человеком; усложнявшиеся изменения<br />
морфологии мозга для формирования новых связей и отражения предметного<br />
мира. Слепоглухонемые дети не обладают способностью к мышлению и речи.<br />
Они отражают внешний мир, как растения, через осязание. Лишь обоняние и<br />
вкусовые ощущения приближают их деятельность к животным организмам. Это<br />
свидетельствует о том, что развитие тех или иных способностей, характерных<br />
для человека, в частности, мышления и речи, зависит не только от конкретных<br />
специфических для них органов, но и других, в указанном случае - от сенсорных<br />
систем. Под воздействием социально-исторической трудовой деятельности<br />
филогенетически возникло прямохождение и уникальная особенность человека –<br />
праворукость и функциональная асимметрия мозга: левое полушарие связанно с<br />
речевой деятельностью и абстрактным мышлением, а правое - преимущественно<br />
с эмоциональной деятельностью и образным мышлением. Произошли изменения<br />
и в других органах и системах: в скелете, мускулах, связках и внутреннем<br />
расположении органов, соответствующих вертикальному положению тела и<br />
прямохождению, изменились гортань, как орган речи, полость рта, зубы, челюсть,<br />
органы слуха, зрения, вкуса и т.д.<br />
С развитием трудовой и общественной жизни человека и превращением<br />
биологического стада в социальное (в котором само сотрудничество индивидов<br />
увеличило возможность их выживания, улучшило социальные условия и, с<br />
становлением народной медицины, непосредственное влияние естественного<br />
отбора, вплоть до прекращения его действия), элиминирующие ослабленные<br />
индивиды постепенно лимитировались, а филогенез стал социально –<br />
историческим процессом. Это обусловило скачок, акселерацию анатомических<br />
и физиологических изменений населения. Сократилась детская смертность,<br />
значительно увеличилась средняя продолжительность жизни, гораздо раньше<br />
стало завершаться физическое развитие и половая зрелость у детей, увеличился<br />
их рост, вес, объем грудной клетки, увеличивалась численность населения.<br />
Если в 1700 году на Земле жили около 0,5 млрд. человек, в 1800 г. - 1 млрд.,<br />
в 1930 г. - 2 млрд., в 1960 г.- 3 млрд., в 1974 г. - 4 млрд., в 1987 г. - 5 млрд.,<br />
в 1999 г. - 6 млрд., то в 2011 г. - 7 млрд. При этом выросла и средняя продолжительность<br />
предстоящей жизни. Если в каменном веке продолжительность жизни составляла<br />
19 лет, в бронзовом - 21,5, то в XVII в. - 29 лет. В последующий исторический<br />
период развития человечества, характеризующийся улучшением экономического<br />
и социально-общественного положения людей, когда действие естественного<br />
отбора постепенно лимитировалось с последующей его приостановкой, темп<br />
увеличения продолжительности жизни вырос: в 1900 году она составляла уже<br />
40,6 лет, в 1930 г. - 56 лет, в 1942 г. - 60 лет, а в настоящее время она достигла<br />
68 лет и имеет тенденцию к увеличению. И еще. В последнее столетие во<br />
всех индустриально развитых странах, в каждом десятилетии наблюдается<br />
определенный скачок в анатомическом, физиологическом и умственном развитии<br />
человека, что может свидетельствовать об акселерации темпов его эволюции.<br />
6<br />
Articole de fond
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Articole de fond<br />
Приведенные данные указывают, с одной стороны, на социальнопроизводственную<br />
направленность биологической эволюции человека,<br />
затрагивающей, в первую очередь, органы и системы непосредственно зависящие<br />
от характера трудовой и общественной деятельности, а с другой - на увеличение<br />
численности популяций людей и их продолжительность жизни, обусловленные,<br />
в основном, за счет снижения детской смертности, уменьшения опасности<br />
инфекций, элементарной гигиены и питания. К тому же, на начальных этапах<br />
филогенеза Homo sapiensа, когда естественный отбор и борьба за существование<br />
выполняли функцию движущей силы его эволюции, воспроизводить потомство<br />
могли лишь здоровые индивиды, ибо только они выживали до половозрелости, чем<br />
сдерживался рост численности его популяций и гарантировалось в значительной<br />
степени воспроизводство относительно здоровых наследников. С превращением<br />
биологического стада в социальное, с развитием трудовой и общественной<br />
жизни, улучшением условий жизнедеятельности и становлением элементов<br />
медицины, влияние естественного отбора и борьба за существование постепенно<br />
лимитировалось вплоть до его прекращения, вследствие чего, стали выживать<br />
до половозрелости и воспроизводить себе подобных и индивиды недостаточно<br />
здоровые, с вредными мутациями, что привело к резкому росту численности<br />
населения. Однако, анализ состояния здоровья современного общества, как будет<br />
видно из данных представленных в следующей части доклада, показывает, что на<br />
самом деле, оно, по-существу, является больным и дальнейшее его существование<br />
находится под большой угрозой.<br />
И ещё. Филогенез человека оказывается не эволюционным, а социальноисторическим<br />
процессом, в связи с чем он приобрел не чисто биологический,<br />
а социально-биологический характер, факт, который удостоверяет не только о<br />
возможности целенаправленно влиять на дальнейшую эволюцию человека, но и<br />
обязывает осуществить контроль ее направленности.<br />
2. Состояние здоровья современного общества – предпосылка смены<br />
парадигмы здравоохранения с нозологической на воспроизводство здорового<br />
населения и целенаправленное поддержание здоровья каждого человека<br />
Имеется достаточно данных, свидетельствующих о фатальности судьбы<br />
современного общества, являющегося потребительским и поглощенным<br />
стремлением к созданию материального благополучия, передвинувшим на второй<br />
план проблему обеспечения здоровья, полагая, что оно само собой наладится, изза<br />
чего, по существу, оно стало больным обществом.<br />
По данным ВОЗ в мире глобально на 1000 человек приходится около 770<br />
больных неинвазивными патологиями. К 40-ка годам, фактически, каждый<br />
житель планеты болеет 3-4 болезнями. Здоровыми заканчивают школу лишь<br />
16-20% учащихся. В 45-58 лет у женщин начинается менопауза, за последние<br />
40 лет средний объем эйякулята снизился с 3,79 до 3,4 мл, а концентрация<br />
сперматозоидов – с 125,4 до 78 млн/мл. Ожидаемая продолжительность жизни<br />
при рождении составляет лишь 68 лет, а максимальное увеличение долголетия<br />
на 30 лет предполагается только к 2100 году. Наблюдается тенденция увеличения<br />
квоты сердечнососудистых, эндокринных, онкологических, иммунных и нервно-<br />
7
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
психических болезней в структуре заболеваемости населения. Так, только лишь<br />
диабетом в 2001 году болели 175 млн. человек, в 2010 году - уже 200 млн., а к<br />
2015 году будут страдать этим недугом 300 млн. человек. Каждый четвертыйпятый<br />
житель Земли страдает психическими расстройствами, а к 2020 году<br />
депрессия выйдет на первое место заболеваемости. По данным Международного<br />
Агентства по изучению Рака в последние два-три десятилетия темпы прироста<br />
больных злокачественными опухолями превышали годовой прирост мирового<br />
населения. Прогнозируется увеличение количества случаев рака лёгких и рака<br />
толстого кишечника. Отмечается гигантская эпидемическая распространенность<br />
артериальной гипертонии, достигающая, в среднем, 20-25% в возрастных группах<br />
от 20 до 60 лет, и возрастающая до 40-50 % в более старших возрастных группах<br />
мужчин и женщин. В развитых странах, примерно, 2/3 всех смертей обусловлены<br />
хроническими неинвазивными заболеваниями, а к 40 годам у каждого второго<br />
жителя планеты имеются дегенеративные изменения позвоночника, к 50-и - у 70%,<br />
а к 70-и – у 90%. Более 80% детей школьного возраста имеют функциональные<br />
нарушения сердечнососудистой системы. Существует большая вероятность того,<br />
что те 24 млн. детей, которые ежегодно рождаются с недостатком веса и те 27 %<br />
детей в возрасте до 5 лет, весившие меньше нормы, умрут в раннем возрасте; а тех<br />
детей, которые выживут до взрослой жизни - ожидают проблемы со здоровьем. В<br />
последнее время из-за загрязнения среды обитания человека мутагеннами заметно<br />
увеличилось количество генетических аномалий, наследственных болезней –<br />
около 4% детей рождаются с наследственными болезнями и уродствами, что<br />
порождает большую тревогу. Значительный процент лиц призывного возраста<br />
при обстоятельном медицинском осмотре оказываются непригодными к воинской<br />
службе. В 45-48 лет у женщин начинается менопауза, являющаяся явным<br />
признаком общебиологической деградации организма человека. К настоящему<br />
времени имеет место резкое снижение показателей человеческой спермограммы.<br />
К тому же известно, что люди умирают не от старости, а от болезней. Старость<br />
в настоящее время не что иное, как ранняя морфофизиологическая деградация,<br />
осложненная болезнями, дряхлостью и деформацией тела.<br />
Если к указанной выше распространенности неинвазивных болезней<br />
приобщить и масштабы заболеваемости населения инфекционными болезнями,<br />
и их осложнения, и прогнозируемую тенденцию увеличения хронических<br />
патологий, то становится очевидным, что современное общество физиологически<br />
деградирует и является больным.<br />
Высокий уровень заболеваемости и преждевременная общебиологическая<br />
деградация организма человека свидетельствует о том, что многочисленные<br />
изменения в его физиологическом состоянии, протекающие в последние столетия,<br />
при отсутствии контроля со стороны естественного отбора – единственного<br />
творческого фактора - не направлены на повышение структурно-функциональной<br />
организации организма и не имеют адаптивного характера в плане минимизации<br />
отрицательного и максимизации положительного влияния флуктуаций условий<br />
внешней среды, т. е. не направлены на прогрессивное приспособление, не<br />
являются целесообразными для жизнедеятельности организма и, тем самым,<br />
представляют угрозу дальнейшему существованию общества. Одним словом,<br />
8<br />
Articole de fond
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
становится очевидной необходимость смены парадигмы современного<br />
здравоохранения с нозологической (профилактика и лечение заболеваний) на<br />
заботу о воспроизводстве здорового населения и целенаправленное создание и<br />
поддержание здоровья каждого индивида. В основе стратегии здравоохранения<br />
до 60-х годов лежала борьба с эпидемическими инфекциями, позже – защита от<br />
хронических заболеваний неинфекционной природы, т.е. медицина занимается<br />
исправлением (управлением) нарушенных функций больного организма в целях<br />
возвращения их к норме. В наши дни акцент внимания должен переносится<br />
не только на пациента или человека из группы риска, но и на воспроизводство<br />
здорового населения, на целенаправленное формирование и поддержание<br />
здоровья. Смена парадигмы предполагает качественный скачок в мировоззрении,<br />
который требует научного осмысливания. Ни в одну из эпох здоровье человека не<br />
было такой острой проблемой, как в нашу эпоху, ибо, по-существу, современное<br />
общество является больным обществом.<br />
3. Симптомы общебиологической и психической деградации вида Homo<br />
sapiens – еще одно неоспоримое доказательство необходимости признания<br />
приоритетности проблемы здоровья в стратегии выживания и дальнейшего<br />
развития человечества<br />
Если проанализировать приведенные выше данные, то становится очевидным,<br />
что здоровье современного общества вызывает тревогу не только в плане<br />
бремени болезней и качества жизни, но и будущего существования. Дело в том,<br />
что в настоящее время уже достаточно широко проявляются многочисленные<br />
симптомы преждевременной общебиологической и психической деградации<br />
вида Homo sapiens, некоторые из которых приводятся ниже.<br />
1. Симптомы деградации общебиологического характера:<br />
Articole de fond<br />
- регистрация у более 2/3 населения планеты различных функциональных<br />
нарушений и хронических заболеваний;<br />
- ожидание, согласно прогнозу, увеличения в будущем темпа роста<br />
злокачественных заболеваний, диабета, артериальной гипертонии,<br />
дегенеративных изменений позвоночника, психических, иммунных и других<br />
неинвазивных болезней;<br />
- регистрация расширения „омоложения” структур хронических заболеваний;<br />
- преждевременное прекращение овуляции у женщин и диминуация<br />
сперматогенеза;<br />
- прогрессирование роста у детей школьного возраста функциональных<br />
нарушений сердечнососудистой системы, нервно-психических и других<br />
нарушений;<br />
- увеличение за последние десятилетия процента молодых людей призывного<br />
возраста, непригодных к несению воинской службы;<br />
- регистрация смертности людей не от старости, а от болезней, несмотря<br />
на выдающиеся успехи современной медицины в лечении различных<br />
заболеваний;<br />
- недооценка принципиальной важности определения направленности вектора<br />
9
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
10<br />
дальнейшей эволюции Homo sapiens и стратегии биологического выживания<br />
и развития современной цивилизации.<br />
2. Симптомы деградации психического характера:<br />
- наблюдение с развитием общества тенденции роста неадекватности поведения<br />
и психических нарушений;<br />
- выведение, согласно прогнозу, в ближайшее время депрессии на первое место<br />
в структуре заболеваемости;<br />
- рассмотрение здоровья второстепенной проблемой, в связи с тем, что культом<br />
современного общества стали деньги, бизнес и материальные ценности;<br />
- Мутуальная поддержка и пропаганда политических течений, в основе которых<br />
лежит идеология национального превосходства, вмешательства сильнейших<br />
держав в дела других стран, противопоставления одной нации другой,<br />
социального антагонизма, агрессивного шовинизма, расизма, вождизма,<br />
подчинения общечеловеческих интересов и ценностей национальным, войны<br />
и др.<br />
- использование выдающихся достижений научно-технической революции и<br />
природных ресурсов современным обществом не столько на создание условий,<br />
гарантирующих здоровье и прогрессивную эволюцию Homo sapiens, сколько<br />
на производство орудий для его уничтожения или технических устройств,<br />
приносящих прибыль;<br />
- гипертрофированная пропаганда антиестественных норм поведения -<br />
подавление эмоций, брак однополых, сексуальная распущенность, половые<br />
извращения, проституция, порнография, насаждение культа насилия и др.<br />
Хотя здесь не приведены все доказательства процесса преждевременной<br />
общебиологической и психической деградации Homo sapiens, однако они,<br />
с учетом высокой заболеваемости и дисфункции современного общества,<br />
бесспорно указывают на необходимость признания приоритетности проблемы<br />
здоровья в стратегии выживания и дальнейшего развития человечества на уровне<br />
таких общеглобальных проблем.<br />
4. Пути решения проблемы здоровья<br />
Articole de fond<br />
Их два. Первый - соотнести экологическую среду обитания, технические<br />
достижения, образ жизни, психоэмоциональные нагрузки с филогенетически<br />
сформировавшимися физиологическими способностями и потребностями, т.е.<br />
привести окружающую человека среду и стиль его жизни к таковым, к которым в<br />
процессе филогенеза сформировались соответствующие морфофизиологические<br />
признаки и жизненный потенциал, что не представляется реальным. Второй путь<br />
нам кажется единственно приемлемым и состоит в том, чтобы целенаправленно<br />
формировать и поддерживать морфологический, физиологический, биохимический<br />
и психический статус организма, его здоровье с тем, чтобы организм выдерживал<br />
прессинг сегодняшних и завтрашних условий жизнедеятельности человека.<br />
Сказанное, с учетом кризиса существующих методологий решения проблемы<br />
здоровья, и послужило основанием для создания санокреатологии (sanitas-<br />
здоровье, creator - создавать, logos - наука).
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Articole de fond<br />
Она призвана разработать теорию и практику целенаправленного<br />
формирования и поддержания здоровья целого организма от закладки гамет,<br />
эмбрионального развития и до последних постнатальных этапов онтогенеза,<br />
фортификации соматического и психического здоровья, не только на уровне<br />
индивидуума, но и популяций людей; предупредить преждевременную<br />
общебиологическую деградацию и обеспечить прогрессивную эволюцию<br />
Homo sapiens, как биологического вида - задачи которые не ставились другими<br />
науками. Санокреатология базируется на специфических, только для нее,<br />
основополагающих принципах, методы исследования и понятия которых будут<br />
представлены в докладе.<br />
Подтверждением возможности целенаправленного формирования<br />
и поддержания здоровья человека служат факты, о модификации<br />
морфофизиологического онтогенетического развития организма за счет<br />
воздействия экологических, социальных условий жизни, питания, физической<br />
активности и др.<br />
5. Относительная эколого-социальная обусловленность онтогенеза<br />
человека - основа санокреатологии для целенаправленного формирования<br />
здоровья организма в онтогенезе<br />
Генотип индивида детерминирует лишь наметку определенного количества<br />
потенций и способностей, основные контуры индивидуального формирования,<br />
которые будут качественно реализованы или не реализованы, полностью или<br />
частично развиты и изменены в зависимости от конкретно - исторических<br />
социальных особенностей жизни индивида. В этой относительной независимости<br />
онтогенетического развития от его наследственной филогенетической основы<br />
и заключается специфика его генетики. Она открывает большой простор для<br />
особой социальной динамичности и вариабельности формирования здоровья и<br />
организма человека в онтогенезе.<br />
Генетически полноценный ребенок, имея все задатки человека, без и вне<br />
общества, не сможет их реализовать и обеспечить нормальный человеческий<br />
онтогенез своего организма. Об этом свидетельствует хотя бы тот факт, что<br />
ребенок может овладеть вертикальным положением своего тела, речью,<br />
мышлением и, тем самым, развить соответствующие органы только в обществе<br />
и с помощью общества, хотя и располагает от рождения соответствующими<br />
центрами и органами. Более того, даже научившись довольно бойко ходить и<br />
говорить, пятилетний ребенок, унесенный и воспитанный волчицей (В Индии<br />
отмечалось более 40 подобных случаев), уже через 2 года утрачивал эти и многие<br />
другие человеческие качества, передвигался только на четвереньках, ел с полу и<br />
в последствии не мог вернуть полностью прежние человеческие качества даже с<br />
помощью общения с людьми (A. Gesell).<br />
Исследования однояйцевых близнецов, развивавшихся врозь в разных<br />
социальных условиях, обнаружили весьма существенные различия между ними<br />
в весе, ширине головы, умственном развитии.<br />
Онтогенетическое развитие социально обусловлено не только через<br />
наследственность, но и непосредственно через питание, специфику движения,<br />
11
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
жилищные и другие условия жизни. При этом, на разных этапах онтогенеза<br />
человека значение наследственности и различных социальных условий не<br />
одинаково по степени и характеру их воздействия на развитие его организма.<br />
Причем, для морфологических изменений более заметна роль генетических, а<br />
для функциональных показателей - социальных факторов.<br />
Уровень наследственной обусловленности варьирует от достаточно высокого<br />
(некоторые показатели моторики) до относительно низкого (показатели<br />
вегетативных функций). Однако, на функциональные признаки наследственные<br />
факторы оказывают (в среднем) меньшее, а средовые - большее воздействие, чем<br />
на морфологические.<br />
Развертывание генотипа в онтогенезе, т.е. превращении генетических<br />
возможностей в фенотипическую действительность, осуществляется условиями<br />
жизнедеятельности, образом жизни. Из истории различных народов известны<br />
методы целенаправленного влияния на формирование величины стоп, ног,<br />
талии, шеи, мышц тела, функции различных органов. В настоящее время многие<br />
знаменитости, топ-модели используют специальные программы тренировок и<br />
системы питания для создания восхитительных фигур.<br />
Онтогенетическое развитие человека детерминируется целым рядом<br />
взаимосвязанных эндогенных и экзогенных, в том числе, социальных факторов. На<br />
ранних этапах формирования организма, ведущее значение среди них принадлежит<br />
эндогенным факторам, в первую очередь - генетическим. Эндогенные факторы<br />
раннего этапа соматогенеза человека менее всего зависят от социальных условий.<br />
Однако исключить их действие нельзя, ибо эмбрион достаточно чувствителен к<br />
воздействиям, отражающимся на организме матери. Ведь даже самые малейшие<br />
изменения в наследственности, под влиянием социальных факторов, определяют<br />
различные киематопатии, гаметопатии, бластопатии, эмбриопатии и фетопатии, а<br />
порой весь последующий онтогенез человека, его направление и темп развития.<br />
При этом надо иметь в виду, что социальные условия не программируют, а<br />
детерминируют развитие человека. Иное дело – изменения в организме зрелом,<br />
взрослом, активно включенном в общественно-политическую, производственную<br />
и культурную деятельность.<br />
Генетическая программа человека, в отличие от наследственности животных,<br />
не предопределяет однозначно и фатально весь его будущий онтогенез и все<br />
особенности морфофизиологической организации. Узконаправленная, жесткая<br />
генетическая детерминация видоспецифической организации морфологии<br />
и физиологии присуща всем животным, с рождения адаптированным лишь<br />
к одному из многих специализированных, исключительно биологических<br />
способов существования и сразу же после рождения включающихся в этот<br />
особый, биологический способ деятельности. Человек своей наследственностью<br />
подготовлен не к узкоспециализированному, биологическому, а к социальному,<br />
универсальному образу жизни. С момента рождения любое животное - уже<br />
готовое, завершенное биологическое существо. Родившийся ребёнок, чтобы<br />
стать человеком, ещё долго должен формироваться, „рождаться”. И эти вторые<br />
„роды” более сложны и важны. Становление человеческих органов, мозга и<br />
чувств человека, а тем самым и здоровье, происходит и после рождения, в<br />
12<br />
Articole de fond
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
процессе развития ребёнка, его социализации. Считается, что становление<br />
морфофизиологического статуса и общественного здоровья более 85 % зависит<br />
от ряда социально-экономических, экологических факторов, питания и образа<br />
жизни. Его наследственная программа выступает как возможность, формально<br />
определяющая те или иные задатки организма, которые могут наполняться<br />
различным реальным содержанием лишь под влиянием конкретных социальных<br />
условий жизни человека в онтогенезе, превращаться в действительность и даже<br />
радикально видоизменяться в ходе социального, по своей сущности, процесса<br />
индивидуального развития.<br />
Приведенные выше сведения являются убедительными доказательствами<br />
возможности целенаправленного формирования и поддержания<br />
морфофизиологического статуса и здоровья организма человека. Если при<br />
этом учесть возможность произвольного влияния человека на деятельность<br />
собственных физиологических систем – респираторную, мышечную и зрительную,<br />
на их взаимосвязь с другими системами и органами, а также вероятное влияние<br />
на сознание, мышление, на нутрицию, то основная задача санокреатологии о<br />
целенаправленном формировании и поддержании здоровья становится реальной<br />
и выполнимой. К тому же, если принять во внимание вероятность влияния на<br />
общее физиологическое состояние организма с помощью психики, то следует<br />
признать, что природа, как бы, создала организм человека с тем, чтобы стать<br />
объектом санокреатологии.<br />
6. Некоторые результаты развития санокреатологии<br />
Вышесказанное послужило научным основанием ещё в 1998 году начать<br />
опредмечивать санокреатологию: уточнить понятие здоровья, как отправной точки<br />
специальных исследований, определить ее задачи, разработать методологические<br />
принципы и понятийный аппарат и сосредоточить научные усилия Института<br />
физиологии и санокреатологии на решении ее основных задач.<br />
Среди полученных результатов отметим следующие.<br />
Articole de fond<br />
1. Разработаны новые концепции о феномене здоровья и о санокреатологическом<br />
питании, базирующиеся на генетических, морфологических, физиологических и<br />
психических основах саногенной деятельности организма.<br />
2. Раскрыты причины, детерминирующие высокий уровень заболеваемости<br />
населения и преждевременную общебиологическую деградацию человека,<br />
каковыми являются:<br />
а) стихийное формирование в процессе раннего онтогенеза здоровья,<br />
адаптивного, физиологического и психического потенциала, из-за чего жизненно<br />
важные органы и системы не в состоянии стойко саногенно функционировать в<br />
различных жизненных ситуациях;<br />
б) приостановление действия в человеческом обществе движущей силы<br />
прогрессивной эволюции – естественного отбора, что привело к увеличению<br />
груза давления на человеческий организм со стороны накапливающихся вредных<br />
мутаций, обусловленных резкими изменениями факторов окружающей среды;<br />
в) стрессогенный (симпатико-тонический) образ жизни и несоответствие<br />
13
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
темпов изменений условий жизни современного человека и скорости возможной<br />
эволюции филогенетических норм реакций, из-за чего организм, фактически,<br />
находится в состоянии хронического стресса;<br />
г) гуманное стремление современного общества разрешить воспроизводить<br />
потомство генетически и психически нездоровым индивидуумам;<br />
д) представления современной медицины, будучи нозологической наукой, посуществу<br />
полагать, что проблема здоровья сама по себе решится при раскрытии<br />
механизмов возникновения и развития патологий и при их эффективном лечении,<br />
чем и объясняется отсутствие в перечне основных предметов, преподающихся в<br />
медвузах, специального курса лекций о механизмах формирования и поддержания<br />
здоровья.<br />
Последствия влияния этих причин представляют особую опасность<br />
для здоровья и эволюции не только современного человека, но и будущих<br />
поколений людей, поэтому преждевременную общебиологическую деградацию<br />
человека надо отнести к уровню таких глобальных проблем, представляющих<br />
угрозу существования человечества, как энергетическая, продовольственная,<br />
экологическая и др. При этом необходимо пересмотреть концепцию развития<br />
медицины, которая мутуально стала нозологической наукой, в соответствии с<br />
которой и ведется подготовка кадров врачей.<br />
3. Идентифицированы факторы, влияющие на здоровье человека на<br />
различных этапах эволюции изменений условий жизнедеятельности Homo<br />
sapiens. На начальном этапе эволюции, когда среда обитания была относительно<br />
комфортогенной, здоровье зависело, главным образом, от генетических факторов;<br />
при относительном ухудшении условий существования на состоянии здоровья<br />
начали сказываться экологическая и социальная обстановки, в которых протекала<br />
его жизнь; при дальнейшем ужесточении среды обитания и охлаждении<br />
климата, дополнительно на уровень здоровья стали влиять такие факторы, как<br />
естественный отбор, ставший движущей силой эволюции, технологии (создание<br />
орудий труда, одомашнивание и выращивание животных, культивирование<br />
растений), интеллектуальная деятельность; на современном этапе, когда среда<br />
обитания урбанизирована, производственные процессы автоматизированы и<br />
высоко технологичны, к тому же, образ жизни постоянно ускоряется и является<br />
симпатико-тоническим, а поведение человека, вследствие разработанных им норм<br />
морали, лимитируется в строгих рамках, детерминирующими факторами здоровья,<br />
наряду с генетическими, образом жизни, интеллектуальной деятельностью,<br />
экологическими, социальными условиями, технологией, автоматизацией,<br />
являются медицинские услуги и нефункционирование в человеческом обществе<br />
естественного отбора. Доля последствий влияния одних и тех же факторов на<br />
различных этапах эволюции человека была неодинакова.<br />
7. Практическая необходимость обособления санокреатологии в<br />
самостоятельную науку.<br />
Опыт развития санокреатологии показывает, что решение судьбоносной<br />
для человечества проблемы здоровья и предотвращение преждевременной<br />
общебиологической и психической деградации возможно лишь при условии<br />
14<br />
Articole de fond
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Articole de fond<br />
ее обособления в самостоятельную науку, что обусловлено актуальными<br />
потребностями практики. Ее задачи – разработка теорий и практики<br />
целенаправленного формирования и поддержания здоровья человека в<br />
соответствии с постоянно меняющимися условиями его жизнедеятельности и<br />
постоянно увеличивающейся стрессогенной психоэмоциональной нагрузкой –<br />
являются специфическими и не ставились другими науками. Специфичны также<br />
методологические принципы, методы исследования и ее основные научные<br />
понятия.<br />
Только в случае придания санокреатологии статуса самостоятельной науки<br />
возможна концентрация усилий специалистов на ускоренное и фундаментальное<br />
решение проблемы здоровья и преждевременной общебиологической деградации<br />
современного общества.<br />
В заключении считаю своим долгом поблагодарить Вас за терпение выслушать<br />
наш доклад и хотелось бы надеяться, что санокреатология войдет в круг научных<br />
интересов и многих из Вас.<br />
Спасибо за внимание!<br />
15
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
ПРЕДПОСЫЛКИ И ОСНОВЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ<br />
САНОКРЕАТОЛОГИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ПИТАНИЯ ЧЕЛЕВЕКА.<br />
III. САНОКРЕАТОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ПИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА<br />
Фурдуй Ф.И., Чокинэ В.К., Вуду Л.Ф.<br />
Articole de fond<br />
Институт физиологии и санокреатологии Академии Наук Молдовы<br />
В предыдущих наших статьях [1, 2] был проведен анализ плюсов и минусов<br />
существующих теорий и систем питания человека с позиции санокреатологии. В<br />
них было указано, что хотя эти теории сыграли важнейшую роль в организации<br />
питания населения на научной основе, они не могут решить проблему<br />
целенаправленного формирования и поддержания здоровья, что и предопределило<br />
необходимость создания новой теории, которая учитывала бы основные положения<br />
существующих теорий, но базировалась бы на аксиоматике санокреатологии.<br />
Эта статья посвящена рассмотрению узловых вопросов, относящихся к теории<br />
санокреатологического питания, в частности, концепции, дефиниции и путей ее<br />
реализации.<br />
Новая теория питания должна быть ориентирована, как на обеспечение<br />
жизнедеятельности организма человека, так и на целенаправленное<br />
формирование и поддержание его здоровья<br />
Любая теория питания должна исходить из несомненного факта о том, что<br />
алиментация, по-существу, является детерминирующим фактором, постоянно<br />
оказывающим влияние на все биологические процессы организма, и должна<br />
быть ориентирована на обеспечение реализации филогенетически детерминированной<br />
программы развития организма, его жизнедеятельности, работоспособности,<br />
качества и продолжительности жизни. При этом необходимо подчеркнуть,<br />
что все биологические процессы организма, на которые влияет питание, теряют<br />
свою физиологическую значимость, если они не обеспечивают состояние здо-<br />
15
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
ровья. Само питание, раньше или позже, непосредственно или опосредованно,<br />
сказывается на здоровье организма. Известно, что при дефиците одного или нескольких<br />
компонентов в рационах, при несбалансированности питания или при<br />
ограничении поступления в организм питательных веществ, хотя временно, оно<br />
может быть компенсировано посредством физиологических и биохимических<br />
механизмов адаптации, но спустя определенное время имеет место повышение<br />
утомляемости, снижается как физиологическая активность, так и умственная работоспособность,<br />
замедляется рост и развитие детей, снижается устойчивость<br />
организма к инфекционным заболеваниям, к развитию патологических и клинических<br />
процессов, о чем было написано в предыдущих наших работах [1, 2].<br />
Переедание приводит к нарушению функции желудочно-кишечного тракта,<br />
сонливости, ожирению, снижению физической активности и трудоспособности.<br />
Увеличение массы тела и ожирение являются факторами риска сердечнососудистых<br />
заболеваний, сахарного диабета и приводят к уменьшению продолжительности<br />
жизни. Общепризнано, что и сама технология приготовления пищи, характерная<br />
для современной цивилизации, благоприятствует развитию некоторых<br />
заболеваний: от кариеса зубов и ортодонтных проблем - до коронарных и раковых<br />
заболеваний, язвенной болезни, дислипидемии и др. Вместе с тем, установлено,<br />
что в ряде случаев сбалансированное питание становится мерой профилактики<br />
сердечных заболеваний.<br />
Одним словом, алиментация оказывает глубокое влияние на все биологические<br />
процессы организма, начиная с образования и развития эмбриона и плода до<br />
самой его смерти. Однако, существующие теории питания основное внимание<br />
уделяют обеспечению организма энергетическими и пластическими нутриентами,<br />
остальным нутриентам отводится второстепенное значение. Никем сегодня<br />
не оспаривается вопрос о том, что энергия является движущей силой обмена<br />
веществ и жизнедеятельности организма. Рационы питания рассчитывают<br />
исходя из количества энергии, выделяемой при окислении углеводов, жиров и<br />
белков, хотя эти нутриенты используются организмом не только для этих целей.<br />
Общепризнано, что они выполняют и пластическую роль, не говоря о том, что<br />
они вместе с витаминами, минеральными и другими веществами участвуют в<br />
формировании здоровья, которое как бы само организуется, если питание будет<br />
сбалансированным.<br />
После создания санокреатологии стало очевидным, что ее основная<br />
цель – целенаправленное формирование и поддержание здоровья - должна<br />
осуществляться, наряду с другими методами, с помощью систем питания.<br />
Поэтому стало необходимым пересмотреть существующие теории алиментации<br />
и разработать новую теорию, которая учитывала бы опыт их применения в<br />
практике и была бы ориентирована не только на обеспечение жизнедеятельности<br />
организма, но и на целенаправленное формирование и поддержание здоровья.<br />
Таковой должна стать санокреатологическая теория питания.<br />
Разработка новой теории была необходимой и потому, что практика внедрения<br />
основных положений теорий сбалансированного и адекватного питания,<br />
как было указано выше, не обеспечивала необходимый уровень здоровья.<br />
Дело в том, что их главной задачей не было обеспечение здоровья, тем более<br />
16<br />
Articole de fond
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
целенаправленного его формирования. Вместе с тем, стало очевидным, что без<br />
саногенно ориентированного формирования организма человека, способного<br />
существовать и творить в постоянно меняющихся условиях жизнедеятельности,<br />
при симпатико-тоническом образе жизни, все увеличивающихся стресс-факторах<br />
и ухудшении экологических условий, он не имеет шансов на выживание. Вот<br />
почему важнейшей задачей санокреатологии и медицины стала разработка,<br />
на основе практического опыта существующих систем питания и задач<br />
санокреатологии, новой теории алиментации, которая была бы ориентирована не<br />
только на обеспечение жизнедеятельности человека, но и на целенаправленное<br />
формирование и поддержание здоровья в постоянно ухудшающихся условиях<br />
жизнедеятельности. Таковой должна стать санокреатологическая теория<br />
питания.<br />
Концепция санокреатологического питания<br />
Концепция предусматривает перечень основных реперов жизнеобеспечения<br />
организма, на которые должна быть ориентирована аксиоматика<br />
санокреатологической теории питания. Система важнейших идей и составные<br />
элементы концепции, на которых должна базироваться санокреатологическая<br />
теория адаптации, следующая:<br />
- реализация генетической программы роста и развития организма в<br />
филогенетически детерминированных лимитах;<br />
- обеспечение потребностей организма в энергии;<br />
- поддержание основного обмена;<br />
- целенаправленное формирование и поддержание здоровья;<br />
- стимуляция защитных функций;<br />
- поддержание тонуса систем жизнеобеспечения и их координация в саногенных<br />
лимитах;<br />
- сохранение кислотно-щелочного равновесия;<br />
- поддержание соотношения катаболизма и анаболизма в соответствии с<br />
возрастом;<br />
- стимуляция пищеварительных ферментов, моторной и экскреторной функций<br />
желудочно-кишечного тракта и мочевыделения;<br />
- поддержание саногенного биоценоза желудочно-кишечного тракта;<br />
- обеспечение антиоксидантной активности и своевременной детоксикации<br />
организма;<br />
- обеспечение оперативной и профессиональной деятельности организма;<br />
- диминуация чрезмерного и хронического стресса;<br />
- саногенный образ жизни.<br />
Ансамбль элементов и идей, которые составляют указанную концепцию,<br />
является основным ориентиром при разработке санокреатологической теории<br />
питания человека.<br />
Суть санокреатологической теории питания<br />
Articole de fond<br />
Теория санокреатологического питания, в отличие от существующих теорий,<br />
базируется не только на известных принципах, касающихся сбалансированного и<br />
17
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
адекватного снабжения организма питательными веществами, обеспечивающими<br />
рост и развитие организма, обновление клеток и тканей, покрытие его энергетических<br />
затрат, поддержание основного обмена и биоценоза желудочно-кишечного<br />
тракта, на основе которых составляются современные рационы питания, но и на<br />
новой аксиоматике санокреатологии, ориентирующей питание на целенаправленное<br />
формирование и поддержание здоровья отдельных органов и организма вцелом,<br />
посредством подбора структурно-энергетических и саногенных нутриентов<br />
(минеральные вещества, вода, витамины, энзимы, антиоксиданты, протекторы,<br />
иммуномодуляторы, антистрессанты), которые обеспечивали бы реализацию генетически<br />
обусловленной метаболической и морфо-функциональной программы<br />
на филогенетически детерминированном уровне; генерацию и адекватную манифестацию<br />
в саногенных пределах функций в соответствии с характером оперативной<br />
и профессиональной деятельности организма; направленное влияние<br />
на синтез и выделение гормонов и энзимов, и других биологически активных<br />
веществ; на поддержание соотношения анаболизма и катаболизма в соответствии<br />
с возрастом; на тонизацию и координацию физиологических регулирующих систем<br />
жизнеобеспечения; на поддержание функциональной активности систем,<br />
осуществляющих биологическую протекцию организма, процессы пищеварения<br />
и дыхания, детоксикацию и своевременное удаление шлаков, с учетом возраста,<br />
пола, уровня динамической физической и психической активности, экологических<br />
условий и индивидуальных особенностей, при обязательном соблюдении<br />
саногенного образа жизни и добром расположении духа.<br />
Преимущество вышеизложенной теории состоит в том, что она базируется<br />
на основных положениях концепции о здоровье, на бесспорных постулатах,<br />
вытекающих из многовековой практики утилизации различных систем<br />
алиментации человека, тезисах существующих теорий питания и на аксиомах<br />
санокреатологии. Она, в отличие от существующих теорий, направлена не<br />
только на обеспечение потребностей организма в энергетических и пластических<br />
веществах, но и на обеспечение его здоровья, определяя при этом пути возможного<br />
формирования и поддержания здоровья.<br />
Поскольку метаболическая и морфо-функциональная программы роста и развития<br />
организма обусловлены генетически, то питание, согласно этой теории,<br />
особенно в раннем онтогенезе, должно обеспечить индукцию и экспрессию этих<br />
программ на филогенетически детерминированном уровне. Подбор структурноэнергетических<br />
и саногенных веществ должен осуществляться с учетом создания<br />
необходимых условий для обеспечения генерации и адекватной манифестации<br />
функций, в соответствии с характером оперативной и профессиональной деятельности,<br />
направленного влияния на синтез гормонов, энзимов и других биологически<br />
активных веществ и на соотношение анаболизма и катаболизма в саногенных<br />
пределах.<br />
Новая теория, в целях поддержания здоровья целого организма, одной из<br />
важнейших задач при разработке систем питания, предусматривает поддержание<br />
тонуса физиологических систем, осуществляющих защитную функцию организма,<br />
процессы пищеварения, детоксикацию и своевременное удалении шлаков из<br />
организма.<br />
18<br />
Articole de fond
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Выгодным отличием санокреатологической теории питания от других<br />
теорий является и то, что она, учитывая, что процессы окисления питательных<br />
веществ имеют место при наличии О 2 , акцентуирует внимание на необходимость<br />
поддержания соответствующего уровня функциональной активности<br />
дыхательной системы. И еще. Поскольку формирование и поддержание здоровья<br />
не представляется возможным без налаживания координации физиологических<br />
регулирующих систем жизнеобеспечения и соблюдения саногенного образа<br />
жизни, система питания должна решать и эти задачи, считая их необходимыми<br />
ее компонентами. То, что новые задачи системы питания, вытекающие из<br />
теории санокреатологического питания, выполнимы, видно при рассмотрении<br />
роли различных биологически активных веществ организма и составных<br />
компонентов питания в индукции, регуляции метаболических, пролиферативных<br />
и физиологических процессов, определяющих формирование и поддержание<br />
здоровья.<br />
Одним словом, санокреатологическая теория алиментации базируется не<br />
только на практике и теоретических принципах существующих теорий питания,<br />
но и на задаче и фундаментальных разработках санокреатологии.<br />
Литература<br />
Articole de fond<br />
1. Фурдуй Ф.И. Чокинэ В.К., Фурдуй В.Ф. и др.<br />
Предпосылки и основные положения<br />
санокреатологической теории питания человека. I. Анализ современных теорий и систем<br />
питания человека с позиции санокреатологии. //Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei.<br />
Ştiinţele Vieţii. 2010, Nr 3 (312), p.4-22.<br />
2. Фурдуй Ф.И., Чокинэ В.К., Фурдуй В.Ф., Вуду Л.Ф., Штирбу Е.И., Бешетя<br />
Т.С., Вуду Г.А., Георгиу З.Б., Житарь Ю.Н. Предпосылки и основые положения<br />
санокреатологической теории питания челевека. II. Постулаты санокреатологической<br />
теории питания. //Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele Vieţii. 2011,<br />
Nr 1 (313), p. 4-14.<br />
19
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
КРОВОСОСУЩИЕ КОМАРЫ (DIPTERA: CULICIDAE)<br />
РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА: ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИЙ<br />
ОБЗОР И ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ<br />
Шулешко Татьяна, Тодераш И.К., Мовилэ А.А.<br />
Институт зоологии Академии Наук Молдовы<br />
Введение<br />
Articole de fond<br />
Комары семейства Culicidae являются активными кровососами человека и<br />
животных и имеют важное эпидемиологическое и эпизоотологическое значение,<br />
как векторы трансмиссивных заболеваний арбовирусной, протозойной,<br />
бактериальной и гельминтозной природы [28, 44]. В мире насчитывается более<br />
3500 видов, повсеместно распространенных, за исключением крайних точек<br />
арктической области [4].<br />
На территории Республики Молдова кровососущие комары мало изучены<br />
и сведения о них ограничиваются несколькими фрагментарными данными по<br />
19
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
фаунистике [50, 51, 52, 56]. Эпидемиологические исследования в Республике<br />
проводились главным образом в 50-60-ых годах во время эпидемии малярии и<br />
80-ых годах при совместной работе Института зоологии АНМ с Институтом<br />
полиомиелита и вирусных энцефалитов (Москва) [54, 57, 58].<br />
Последние 20 лет характеризуются полным отсутствием, каких либо<br />
сведений о данной группе насекомых. В настоящей работе представлен общий<br />
обзор эпидемиологического и эпизоотологического состояния изученности<br />
комаров в Европе и некоторых странах Азии, а также результаты трехлетних<br />
исследований пространственной структуры фауны кулицид, учета численности<br />
имаго и личинок и их биотопической приуроченности к различным биоценозам<br />
Республики Молдова.<br />
Места сбора<br />
Фаунистические и экологические исследования проводились в 2008-2010<br />
гг., с I декады марта по II декаду ноября в 5 природно-ландшафтных областях<br />
лесостепной и степной зон Республики Молдова:<br />
20<br />
Articole de fond<br />
1. Лесостепная возвышенность:<br />
Единецкий район (48°10′00″ с. ш., 27°15′00″<br />
в. д.) – лесная зона села Брынзены; Оргеевский район (47°25′00″ с. ш., 28°50′00″<br />
в. д.) – лесная зона и пастбища села Пересечино; озера, пастбища и лес в селе<br />
Иванча.<br />
2. Бельцкая лугово-степная равнина:<br />
отчасти Глодянский район (47°45′00″<br />
с. ш., 27°30′00″ в. д.) – лесные биотопы, луга и русло реки Каменка в заповеднике<br />
«Пэдуря Домняскэ», Болотино, Кухнешты, Яблона; агроценозы и водоемы<br />
муниципия Бельцы; отчасти Унгенский район (47°20′00″ с. ш., 27°55′00″ в. д.) –<br />
лесные биотопы и озера заповедника «Плайул Фагулуй».<br />
3. Кодринская лесная возвышенность:<br />
Страшенский район (47°10′00″ с. ш.,<br />
28°35′00″ в. д.) – лесные стации, пастбища, озера и родники заповедника «Кодры»;<br />
Яловенский район (46°50′00″ с. ш., 28°50′00″ в. д.) – лесные стации, луга и озеро<br />
в Данченах, Яловенское водохранилище; Криулянский район (47°10′00″ с. ш.,<br />
29°00′00″ в. д.) – Старые Дубоссары.<br />
4. Нижнеднестровская степная равнина:<br />
озера, скверы и парки города<br />
Кишинев; район Новые Анены (46°89′00″ с. ш., 29°26′00″ в. д.) – лесные стации в<br />
Гырбовце, урбаноценоз Новые Анены, пруды и долины Гура Быкулуй; Каушанский<br />
район (46°55′00″ с. ш., 29°15′00″ в. д.) – старое русло Днестра, пойменный лес и<br />
степные пастбища в селе Копанка; район Штефан Вода (46° 30′ 55″ с. ш., 29°<br />
39′ 47″ в. д.) – степные пастбища, долина Днестра в Паланке.<br />
5. Буджакская степная равнина:<br />
Хынчештский район (46°50′00″ с. ш.<br />
28°25′00″ в. д.) – русло Прута и пойменный лес в Леушенах, долина Прута в<br />
Котул Морий; Тараклийский район (45°55′00″ с. ш., 28°35′00″ в. д.) – агроценозы,<br />
лесистые овраги в Твардице; Кантемирский район (46°15′00″ с. ш., 28°20′00″<br />
в. д.) – сеть ирригационных каналов, степные долины урбаноценоза Кантемир;<br />
Гагаузия (45°55′00″ с. ш., 28°35′00″ в.д.) – степные пастбища, долины и озеро в<br />
Кангазе, агроценозы и овраги в Чадыр-Лунге.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Материал и методы<br />
За время исследований было собранно и определено 3084 имаго и 2173<br />
личинки кровососущих комаров. Фаунистические сборы, изучение биотопической<br />
приуроченности, учеты численности имаго и личинок комаров проводились по<br />
общепринятым методикам [33, 37, 45, 48]. Сборы личинок осуществлялись в<br />
местах их выплода – постоянные и временные водоемы на почве, поймы и русла<br />
рек, водоемы, образованные скоплением воды в дуплах и прикорневых ямках<br />
деревьев, в водоемах искусственного происхождения – контейнеры, дождевые<br />
бочки, колодцы и т. п.<br />
Учет численности личинок проводился с использованием кювет (13×13 см) и<br />
сачков диаметром 20 см, все данные по численности личинок были пересчитаны на<br />
1 м 2 [37]. Для сбора личинок из контейнеров, дупел и прикорневых ямок деревьев<br />
использовалась пипетка Мора (50 мл) с пересчетом на 1 л 3 воды. Сборы и учет<br />
имаго комаров проводились раз в декаду в соответствующих их местообитанию<br />
биотопах методом лова «на себе» и травянистой растительности эксгаустером за<br />
единицу времени с пересчетом на 1 час [45]. Осматривались животноводческие<br />
постройки в заповеднике «Кодры» как места дневок малярийных комаров. Во<br />
время полевых работ проводились регулярные замеры температуры.<br />
Определение видовой принадлежности личинок IV стадии и имаго комаров<br />
проводилось под бинокуляром BEL-photonics XTL-101 (Italy), по определителям<br />
Мончадского (1951), Сазановой (1958), Cranston (1989) и Becker (2003). [48, 53,<br />
9, 4]. Видовой состав комаров представлен согласно классификации семейства<br />
Culicidae по Becker (2003) [4]. Для уточнения видового состава, из половых<br />
органов самцов готовились постоянные препараты для дальнейшего определения<br />
под микроскопом Leica Macrosystems (Germany).<br />
Статистическая обработка данных<br />
Articole de fond<br />
Для анализа потенциальной эпидемиологической и эпизоотологической<br />
значимости комаров семейства Culicidae в Республике Молдова были собраны<br />
литературные данные по зараженности патогенами данных видов комаров в<br />
Европе и некоторых странах Азии (табл. 1). Также был проанализирован ряд<br />
экологических параметров местной фауны комаров [33, 37]. Видовое обилие,<br />
обозначающее число видов в данном сообществе, было определено для<br />
исследуемых районов, ссылаясь на данные трех лет. Индекс доминирования<br />
(ИД), был подсчитан, на основе всех сборов взрослых комаров с травянистой<br />
растительности и методом лова «на себе». Также были определены параметры<br />
структуры фауны комаров для различных районов, по индексам разнообразия<br />
(Shannon-Weaver diversity index), агрегации (aggregation index) и выравненности<br />
(evenness index) [33]. Индекс разнообразия (H) был рассчитан по формуле: H = - ∑<br />
p i lnp i , где p i - относительное обилие i-того вида [33].<br />
Индекс агрегации (С) – показатель пространственного распределения особей<br />
различных видов относительно источника ресурсов, был рассчитан по формуле:<br />
C = ∑ (p i ) 2 , где p i – относительное обилие i-того вида.<br />
Индекс выравненности (J) – относительное распределение особей между<br />
21
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
разными видами комаров, был рассчитан по формуле: J =H/lnS, где H - индекс<br />
разнообразия Шеннона-Уивера, S – количество видов, пойманных в исследуемых<br />
районах [33].<br />
Статистическая обработка данных была проведена с использованием<br />
дисперсионного тест анализа (ANOVA).<br />
22<br />
Результаты и обсуждение<br />
Articole de fond<br />
В результате фаунистических сборов имагинальной и преимагинальных<br />
стадий кровососущих комаров на протяжении теплых сезонов 2008-2010 гг.<br />
был выявлен 31 вид, принадлежащий 7 родам: Anopheles Meigen, 1818 (n = 5),<br />
Aedes Meigen, 1818 (n = 2), Ochlerotatus Lynch Arribalzaga, 1891 (n = 15), Culex<br />
Linneaus, 1758 (n = 5), Culiseta Felt, 1904 (n = 2), Coquillettidia Dyar, 1905 (n =<br />
1), Uranotaenia Lynch Arribalzaga, 1891 (n = 1) [31, 59, 60] (табл. 2). Из них 18<br />
видов являются потенциальными векторами трансмиссивных заболеваний для<br />
Республики Молдова и подтвержденными векторами для ряда Европейских и<br />
Азиатских стран [40, 42, 43,] (табл.1). Одиннадцать видов из 5 родов (Anopheles,<br />
Aedes, Ochlerotatus, Culex и Coquillettidia) способны переносить вирус<br />
Западного Нила. Из них Аnopheles maculipennis s.l. Meig., Aedes vexans Meig.,<br />
Ochlerotatus cantans Meig., O. excrucians Walk., O. caspius Pall., C. pipiens L. и<br />
Coquillettidia richiardii Fic., были отмечены как переносчики вируса в соседних<br />
странах (Украина, Румыния) [20, 22, 39, 43, 36]. В 1975-1980 гг. в результате<br />
вирусологических исследований комаров в Республике Молдова было отмечено<br />
49 самок А. maculipennis s.l., положительных на вирус Батаи (Чалово) из 14431<br />
исследованных особей и 2 самки из 199 особей C. modestus Fic., положительных<br />
на вирус рода Orbivirus [57, 58].<br />
В Республике Молдова в 50-ых годах во время эпидемии малярии отмечалось<br />
присутствие Plasmodium vivax, P. falciparum, P. malariae в организме А. maculipennis<br />
s.l. За период 1971-2001 в Молдове было зарегистрировано 655 случаев завозной<br />
малярии, с общим числом зарегистрированных случаев заболевания ежегодно<br />
от 1 до 74 человек [40]. Большинство случаев было импортировано из Африки<br />
(54,6%) и Азии (40,4%) с возбудителями P. falciparum (52.8 %) и P. vivax (40.6 %).<br />
Только в 2008 году в Республике было официально зарегистрировано 44 случая<br />
завозной малярии с одним смертельным исходом [40]. В Европейских странах<br />
малярийные плазмодии также были обнаружены в организме A. claviger Meig., А.<br />
hyrcanus s.l. Pall., и A. sacharovi Fav., а A. plumbeus Steph., является потенциальным<br />
вектором, так как обнаружить малярийные плазмодии в нем пока не удалось [12,<br />
14, 32, 40].<br />
Кровососущие комары также имеют важное эпизоотологическое значение,<br />
являясь векторами малярии птиц (P. relictum, P. gallinaceum и т.д.), дирофилярий<br />
(Diro laria immitis, D. repens и т.д.) и туляремии (Francisella tularensis) [34, 24, 7,<br />
8, 41, 27, 49] (табл. 1).<br />
Случаи заболевания людей дирофиляриозом и туляремией были отмечены во<br />
многих странах Европы [3, 30, 25, 47, 15].
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Возбудители трансмиссивных заболеваний и страны, в которых выделены патогены из комаров<br />
Малярия<br />
птиц<br />
Малярия<br />
человека<br />
Вирус<br />
Синдбис<br />
Вирус Западного<br />
Нила<br />
Виды<br />
Туляремия Дирофилярии<br />
Вирус Тахиня<br />
Вирус Батаи<br />
Россия [49] Италия [8]<br />
-<br />
Кипр [14]<br />
Италия [14]<br />
Швейцария [14]<br />
Азербайджан[14]<br />
-<br />
A. claviger - Норвегия [38] -<br />
А. hyrcanus s.l. Россия [47] - - Россия [5] Иран [12] - Россия [49] -<br />
Италия[7, 8]<br />
Иран [2]<br />
- -<br />
Турция [32]<br />
Молдова [54]<br />
Украина [40]<br />
Албания [40]<br />
Румыния [40]<br />
Россия [40]<br />
Иран [12]<br />
Германия[23] -<br />
Словакия [11] Германия<br />
[23]<br />
Италия [6] Украина<br />
[55] Россия<br />
[43]<br />
Молдова[57,58]<br />
Португалия [43]<br />
Украина [20]<br />
Армения [43]<br />
Израиль [22]<br />
Румыния [22]<br />
Россия [46]<br />
А. maculipennis<br />
s.l.<br />
Украина[34] - -<br />
Турция [32]<br />
Иран [12]<br />
Армения [35]<br />
Албания [40]<br />
Румыния [40]<br />
A. sacharovi - - - -<br />
Россия [49]<br />
Швеция [27] -<br />
Аe. cinereus Чехия [18] - Швеция [13] Чехия [21] - -<br />
Турция [41]<br />
Италия [8]<br />
Россия [49]<br />
Швеция [27]<br />
-<br />
Чехия [19]<br />
Сербия[20]<br />
Словакия [11]<br />
Россия [46]<br />
Россия [46]<br />
Чехия [18]<br />
Россия [5]<br />
Украина [39]<br />
Ae. vexans<br />
Articole de fond<br />
Словакия [20]<br />
O. cantans Украина [20]<br />
- Россия [5] - - - - -<br />
Болгария [20]<br />
O. excrucians Украина [43] - - Россия [47] - - Россия [49] -<br />
O. cataphylla Россия [46] Россия [46] Россия [46] - - - - -<br />
23
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011 Articole de fond<br />
24
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Articole de fond<br />
Не исключена возможность появления местных случаев зараженности комаров<br />
арбовирусными инфекциями, малярийными плазмодиями и дирофиляриями,<br />
поскольку в фауне комаров Республики Молдова представлены виды, являющиеся<br />
доказанными переносчиками патогенов, а температурные условия допускают<br />
возможность их развития в организме комаров [36, 57, 58].<br />
Из 3084 особей имаго комаров 89,9% сборов пришлось на 8 видов: C. pipiens<br />
(32,9%), Ae. vexans (14,3%), A. maculipennis (9,8%), C. torrentium Mart. (7,5%), O.<br />
geniculatus Ol. (7,1%), O. sticticus Meig. (6,8%), C. modestus (6,4%), O. excrucians<br />
(5,1%). Данные виды являются массовыми для Республики Молдова и обладают<br />
векторной способностью [42].<br />
Редкими видами, составившими менее 1% оказались: Culiseta annulata Sch., O.<br />
riparius D.K., O. communis Deg., O. diantaeus H.D.K., O. cantans, O. punctor Kirby,<br />
O. behningi Mart., O. annulipes Meig., Ae. cinereus Meig., A. plumbeus, A. hyrcanus<br />
s.l., A. claviger и приуроченные к типично лесным биотопам, что вероятно связано<br />
с неуклонным сокращением лесных биоценозов в Республике Молдова (рис. 2).<br />
Декадные сборы личинок I-IV стадий и имаго комаров в различных биотопах<br />
позволили распределить виды относительно мест их выплода, дневок и нападений<br />
на прокормителей на три группы:<br />
1. Виды, приуроченные к лесным биоценозам: A. claviger, A. plumbeus,<br />
Аe. cinereus, O. geniculatus, O. annulipes, O. behningi, O. cantans, O. diantaeus, O.<br />
excrucians, O. avescens, O. pulcritarsis, O. cataphylla, O. communis, O. riparius,<br />
O. sticticus, C. torrentium, Ae. vexans, Cs. annulata. Как правило, местами их<br />
выплода являются временные лесные водоемы и дупла деревьев, нападение на<br />
прокормителей происходит в лесных биотопах.<br />
2. Виды, приуроченные к открытым биоценозам: А. maculipennis s.l., A.<br />
sacharovi, O. caspius, Ae. vexans, O. dorsalis, C. modestus, C. pipiens, C. territans, Cs.<br />
longiareolata, Cq. richiardii, U. unguiculata. Их выплод происходит в различных<br />
луговых водоемах, канавах и колеях дорог, нападение на прокормителей – на<br />
открытых территориях. Необходимо отметить, что C. pipiens и Cs. longiareolata<br />
были внесены в данную группу условно, так как их места выплода приурочены к<br />
синантропным водоемам [4].<br />
3. Виды, приуроченные к поймам и руслам рек: А. hyrcanus s.l., Ae. vexans,<br />
А. maculipennis s.l., C. modestus. Выплод данных видов происходит в поймах<br />
рек, образованных паводками и у берегового края русла реки, где течение<br />
незначительное. В наших исследованиях вид Ae. vexans был отмечен для трех<br />
типов мест обитания и предварительно включен во все группы (табл.2).<br />
Во время летних осмотров животноводческих пристроек в заповеднике<br />
«Кодры» было отмечено присутствие на стенах и животных сытых самок А.<br />
maculipennis s.l., A. claviger и несколько сытых самок C. pipiens и Ae. vexans.<br />
Осенние осмотры показали присутствие в стойлах диапаузирующих самок<br />
А. maculipennis s.l. и C. pipiens, самок A. claviger с созревающими яйцами и<br />
единичные экземпляры самок Cs. annulata, что указывает на зимнюю диапаузу<br />
видов А. maculipennis, C. pipiens и Cs. annulata на стадии имаго, а A. claviger – на<br />
личиночной стадии [4].<br />
25
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Рис.1. Индекс доминирования имаго кровососущих комаров (Culicidae),<br />
собранных с травянистой растительности, внутренних поверхностей помещений<br />
и методом лова «на себе» в Республике Молдова (2008-2010 гг.).<br />
Результаты по структуре фауны комаров исследуемых районов Республики<br />
Молдова приведены в таблице 3. Предварительный статистический анализ<br />
показал наибольшее видовое обилие в Страшенском районе, где было отмечено<br />
22 вида из 30 с высоким индексом разнообразия (2,18). Также следует отметить<br />
высокое видовое обилие для муниципия Кишинев – 19 видов, с индексом<br />
разнообразия (1,83), что вероятно связано с биотопическим разнообразием<br />
данного урбаноценоза и широким спектром прокормителей. Наименьшее видовое<br />
обилие было установлено для Штефан Вода, Тараклийского, Кантемирского и<br />
Каушанского районов. В ходе дальнейших исследований в данных районах,<br />
возможно, будут пополнены списки комаров.<br />
26<br />
Articole de fond
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011 Articole de fond<br />
27
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011 Articole de fond<br />
28
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Таблица 3. Сравнительный анализ структуры фауны кровососущих комаров в<br />
различных природно-ландшафтных областях Республики Молдова (2008-2010 гг.)<br />
Природноландшафтные<br />
области<br />
Лесостепная<br />
возвышенность<br />
(11видов)<br />
Бельцкая луговостепная<br />
равнина<br />
(14 видов)<br />
Кодринская лесная<br />
возвышенность<br />
(22 вида)<br />
Нижнеднестровская<br />
степная равнина<br />
(21 вид)<br />
Буджакская степная<br />
равнина (13 видов)<br />
Районы,<br />
муниципии,<br />
автономные<br />
единицы<br />
Видовое<br />
обилие<br />
Индекс<br />
агрегации<br />
Индекс<br />
разнообразия<br />
Articole de fond<br />
Индекс<br />
выравненности<br />
Единцы 4 0,70 0,63 0,45<br />
Оргеев 9 0,38 1,40 0,64<br />
Глодяны 14 0,16 2,05 0,78<br />
Унгены 5 0,44 0,91 0,83<br />
Страшены 22 0,17 2,18 0,70<br />
Криуляны 4 0,45 0,96 0,69<br />
мун. Кишинев 19 0,24 1,83 0,62<br />
Новые Анены 5 0,76 0,49 0,30<br />
Каушаны 3 0,72 0,54 0,49<br />
Штефан Вода 3 0,49 0,87 0,79<br />
Хынчешты 11 0,23 1,68 0,70<br />
Тараклия 3 0,61 0,69 0,62<br />
Кантемир 3 0,44 0,91 0,82<br />
Гагаузия 8 0,78 0,57 0,27<br />
Высокий индекс агрегации был отмечен для областей, расположенных в<br />
степной зоне: Гагаузия (0,78), так как 97,8% сборов составили: C. pipiens (87,9%),<br />
Cs. longiareolata (4,9%), U. unguiculata (2,9%) и Aedes vexans (2,1%); Новые Анены<br />
с идексом агрегации (0,76) – C. pipiens (86,2%), O. geniculatus (11,5%); Каушаны<br />
(0,72) - А. maculipennis (74,5%). Наименьшее значение он составил в Глодянском<br />
районе (0,16) так как 88,0% сборов пришлось на большее количество видов - Aedes<br />
vexans (19,6%), O. caspius (19,3%), C. modestus (24,8%), А. maculipennis (10,6%),<br />
C. pipiens (10,2%) и O. annulipes (3,5%) (табл.3).<br />
Однофакторный дисперсионный анализ показал значительную степень<br />
связи между показателем видового обилия и индексом разнообразия фауны<br />
кровососущих комаров (F 1/26 =7,18, p=0,01), (Рис.2).<br />
Так же была установлена отрицательная взаимосвязь между индексом<br />
агрегации и индексом разнообразия фауны, т.е. чем более агрегированы особи<br />
вида в пространстве относительно ограниченного количества ресурсов, тем<br />
меньше индекс разнообразия фауны, и тем больше индекс доминирования для<br />
данного вида (рис. 3). Регрессионный анализ показал значительную взаимосвязь<br />
между индексами агрегации и разнообразия (R 2 =0,89, F 1/13 =105,18, p
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Рис. 2. Положительная зависимость индекса разнообразия от видового обилия<br />
фауны кровососущих комаров Республики Молдова за период полевых работ -<br />
2008-2010 гг.<br />
Рис.3. Отрицательная зависимость индекса разнообразия от индекса агрегации<br />
кровососущих комаров Республики Молдова за период полевых работ 2008-<br />
2010 гг.<br />
30<br />
Articole de fond
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Выводы<br />
1. Анализ и оценка состояния изученности трансмиссивных заболеваний<br />
в некоторых странах Европы и Азии позволили выделить из фауны комаров<br />
Республики Молдова 18 видов, являющихся потенциальными векторами<br />
патогенных микроорганизмов арбовирусной, протозойной, бактериальной и<br />
гельминтозной природы.<br />
2. Результаты фаунистических исследований в пяти природно-ландшафтных<br />
областях Республики Молдова выявили 11 видов для Лесостепной возвышенности,<br />
14 видов для Бельцкой лугово-степной равнины, 22 вида для Кодринской лесной<br />
возвышенности, 21 вид для Нижнеднестровской степной равнины и 13 видов для<br />
Буджакской степной равнины. Таким образом был отмечен 31 вид кровососущих<br />
комаров (Сulicidae) принадлежащих 7 родам (Anopheles, Aedes, Ochlerotatus,<br />
Culex, Culiseta, Coquillettidia, Uranotaenia). Из них 8 видов являются массовыми,<br />
с индексом доминирования от 5,1% до 32,9%. Редкими оказались 12 видов,<br />
приуроченные к типично лесным биоценозам с индексом доминирования менее<br />
1%.<br />
3. Учеты численности личинок и имаго комаров в различных биотопах<br />
выявили три экологические группы: виды, приуроченные к лесным биоценозам<br />
(54,5%), к открытым биоценозам (33,3%), к поймам и руслам рек (12,1%).<br />
Высокое видовое обилие было отмечено для Кодринской лесной возвышенности<br />
(р-н Страшены, заповедник «Кодры»). Высокий индекс агрегации комаров был<br />
установлен для Буджакской степной равнины (Гагаузия - 0,78). Экологический<br />
анализ структуры фауны в исследуемых районах показал положительную<br />
зависимость и значительную взаимосвязь между показателем видового обилия<br />
и индексом разнообразия (p=0,01) и отрицательную зависимость индекса<br />
разнообразия от индекса агрегации (p
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
5. Berezin, V.V. Investigation of the ecology of arboviruses in river deltas of the Caspian<br />
and Azov Sea basins. Avtoref. Diss. Soisk. Uchen. Step. Dokt. Biol. Nauk. Inst. Polio. Virus.<br />
Entsef., Akad. Med. Nauk SSSR. 1971, 37 pp.<br />
6. Calzolari M. et. al. Arboviral survey of mosquitoes in two northern Italian regions in<br />
2007 and 2008. Vector Borne Zoonotic Dis., 2010, p. 875-884.<br />
7. Cancrini G. Natural Vectors of Dirolariasis in Rural and Urban Areas of the Tuscan<br />
Region, Central Italy. J. Med. Entomol., 2006, V. 43(3) p. 574-579.<br />
8. Coluzzi M. Importanza dell’armatura bucco-faringea in Anopheles e Culex in relazione<br />
alle infezioni con Diro laria. Parassitologia, 1968, V. 10, N. 1, p. 47-59.<br />
9. Cranston P. et al. Key to the adults, male hypopygia, fourth-instar larvae and pupae of<br />
the British mosquitoes (Culicidae). Ambleside, 1987, 149 p.<br />
10. Danielová V et. al. Two more mosquito species proved as vectors of Tahyna virus in<br />
Czechoslovakia. Folia Parasitol. 1977, V. 24(2), p. 187-189.<br />
11. Danielová V. et. al. Arbovirus isolations from mosquitoes in South Slovakia. Folia<br />
Parasitol (Praha). 1978; V. 25(2), p. 187-190.<br />
12. Dinparasat D. et. al. First Record of a New Member of Anopheles Hyrcanus Group<br />
From Iran: Molecular Identication, Diagnosis, Phylogeny, Status of kdr Resistance and<br />
Plasmodium Infection. J. Med. Entomol., 2009, V. 46(5), p. 1084-1093.<br />
13. Francy D. B. Ecologic studies of mosquitoes and birds as hosts of Ockelbo virus in<br />
Sweden and isolation of Inkoo and Batai viruses from mosquitoes. The American Journal of<br />
Tropical Medicine and Hygiene, 1989, V. 41, Issue: 3, p. 355-363.<br />
14. Gramiccia G. Anopheles claviger in the Middle East. Bull World Health Organ. 1956,<br />
V. 15, p. 816–821.<br />
15. Gurycová D. First isolation of Francisella tularensis subsp. tularensis in Europe. Eur. J.<br />
Epidemiol. 1998, V. 14(8), p. 797-802.<br />
16. Hanna Jost et al. Isolation and Phylogenetic Analysis of Sindbis Viruses from<br />
Mosquitoes in Germany. Journal of clinical microbiology, 2010, V. 48 p. 1900–1903.<br />
17. Harish S Permi et. al.<br />
Subcutaneous Human Diro lariasis Due to Diro laria Repens:<br />
Report of Two Cases. J. Glob. Infect. Dis. 2011 V. 3(2), p. 199–201.<br />
18. Heyman P. et. al. A Review of Viral Zoonoses Throughout Europe. European Infectious<br />
Disease. 2008, p. 71-74.<br />
19. Hubálek Z. et. al. Surveillance of mosquito-borne viruses in Breclav after the ood of<br />
1997. Epidemiol Mikrobiol Imunol. 1999, V. 48(3), p. 91-96.<br />
20. Hubalek Z.<br />
et. al. West Nile Fever - a Reemerging Mosquito-Borne Viral Disease in<br />
Europe. Emerging Infectious Diseases. Vol. 5, No. 5, 1999, p. 643-650.<br />
21. Hubalek Z. Mosquito (Diptera: Culicidae) Surveillance for Arboviruses in an Area<br />
Endemic for West Nile (Lineage Rabensburg) and Tahyna Viruses in Central Europe. J. Med.<br />
Entomol., 2010 47(3), p. 466-472.<br />
22. Hubalek Z. Mosquito-borne viruses in Europa. Parasitology Research, 2008, V.103,<br />
p.29–43.<br />
23. Jöst H, Bialonski A. et.al. Isolation and phylogenetic analysis of Batai virus, Germany.<br />
Am. J. Trop. Med. Hyg. 2011, V. 84(2), p. 241-3.<br />
24. Julien Vézilier et. al. Insecticide resistance and malaria transmission: infection rate and<br />
oocyst burden in Culex pipiens mosquitoes infected with Plasmodium relictum. Malaria Journal<br />
2010, V. 9, p. 2-11.<br />
32<br />
Articole de fond
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Articole de fond<br />
25. Komitova R. et. al. Tularemia in bulgaria 2003-2004. J. Infect. Dev. Ctries. 2010, V.<br />
4(11), p. 689-694.<br />
26. Kyeong S. K. et. al. Bloodmeal Identi cation and Detection of Avian Malaria Parasite<br />
From Mosquitoes (Diptera: Culicidae) Inhabiting Coastal Areas of Tokyo Bay, Japan. J. Med.<br />
Entomol. 2009, V. 46(5), p. 1230-1234.<br />
27. Lundström Jan O., et. al. Transstadial Transmission of Francisella tularensis holarctica<br />
in Mosquitoes, Sweden. Emerging Infectious Diseases. Vol. 17, No. 5, May 2011. P. 794-799<br />
28. Marquardt, W., et al. Biology of disease vectors. China, 2005. 785 p.<br />
29. Marta Sant-Ana et. al. Natural Infection of Culex theileri (Diptera: Culicidae) with<br />
Dirolaria immitis (Nematoda: Filarioidea) on Madeira Island, Portugal. J. Med. Entomol.,<br />
2006, V. 43(1), p. 104-106.<br />
30. Marty P. et. al. Human diro lariasis due to Diro laria repens in France. A review of<br />
reported cases. Parassitologia. 1997 V. 39(4), p. 383-386.<br />
31. Oboroc Tatiana . Diversity of blood meal mosquitoes (Diptera: Culicidae) in the<br />
Republic of Moldova. International Conference of Young Researches, VII edition, Chişinău,<br />
2009, p. 21.<br />
32. Özbilgin Ahmet et. al. Malaria in Turkey: Successful control and strategies for achieving<br />
elimination. Acta Tropica, 2011, p. 1-9.<br />
33. Price, P. W. Insect ecology. Wiley, New York. 1984, 595 p.<br />
34. Rasnitsyn SP,<br />
Zvantsov AB et. al. New models of the circulation of the causative agent<br />
of malaria Plasmodium gallinaceum using malarial mosquitoes in the fauna of the USSR.<br />
Parazitologiia. 1991, V. 25(3), p.196-202.<br />
35. Romi R et.al. Anopheles sacharovi (Diptera: Culicidae): a reemerging malaria vector in<br />
the Ararat Valley of Armenia. J. Med. Entomol. 2002, V. 39(3), p. 446-50.<br />
36. Savuţa<br />
Gh. et.al. West Nile Virus infections in Romania – past, present and perspective.<br />
Lucrări ştiinţi ce medicină veterinară. V. XLI, 2008, p. 301-308.<br />
37. Silver, J. Mosquito ecology. New York, 2008, p. 1469.<br />
38. Traavik T. et.al. Mosquito-borne arboviruses in Norway: further isolations and<br />
detection of antibodies to California encephalitis viruses in human, sheep and wildlife sera. J.<br />
Hyg., Camb., 1985, V. 94, p. 111-122.<br />
39. Vinograd I. A, Beletskaia G. V et. al. Isolation of West Nile virus in the Southern Ukraine.<br />
Vopr. Virusol. 1982, V. 27(5), p. 55-57.<br />
40. WHO. Epidemiological surveillance of malaria in countries of central and eastern<br />
Europe and selected newly independent states. 2002, p. 1-20.<br />
41. Yildirim A. et. al. Aedes vexans and Culex pipiens as the potential vectors of Diro laria<br />
immitis in Central Turkey. Veterinary Parasitology, 2011, V.178, p. 143–147.<br />
42. Zdenek, H. Mosquito-borne viruses in Europe. Parasitol. Res., 2008, Vol. 103, No., p.<br />
29–43.<br />
43. Zgomba M, Petric D. Risk assessment and management of mosquito-born diseases<br />
in the European Region. Proceedings of the Sixth International Conference on Urban Pests.<br />
Hungary 2008, p. 29-39.<br />
44. Виноградова Е. Комары комплекса Culex pipiens в России. Санкт-Петербург, 1997<br />
г., 307 с.<br />
45. Званцов А. Переносчики малярии (Diptera, Culicidae, Anopheles). Копенгаген,<br />
2003, 312 с.<br />
33
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
46. Кутырев И.В. Особенности циркуляции возбудителей природно-очаговых<br />
инфекционных болезней (на примере арбовирусов) на территории Саратовской области.<br />
Автореф. канд. мед. наук, 2009, Саратов.<br />
47. Львов<br />
Д. Н. и др. Популяционные взаимодействия вируса Западного Нила<br />
(Flaviviridae, Flavivirus) с членистоногими переносчиками, позвоночными животными,<br />
людьми в среднем и нижнем поясах дельты Волги, 2001-2006 гг. Вопросы вирусологии.<br />
Т.54, № 2, 2009, с. 36-43.<br />
48. Мончадский А. Личинки кровососущих комаров. М., 1951, 288 с.<br />
49. Олсуфьев Н. Г. Роль комаров в передаче туляремийной инфекции диким грызунам,<br />
птицам и домашним животным. Сб. работ, посвящ. 30-летию научн. деят. акад. E. Н.<br />
Павловского, Л.—М. 1941, c. 190—197.<br />
50. Прендель А. Подвиды Anopheles maculipennis Молдавской ССР. Мед. паразитол.<br />
и паразитарные болезни, 1950, Т. 18, вып. 5. с. 12-15.<br />
51. Прендель А. Сравнительно-фаунистический очерк кровососущих комаров<br />
Молдавии и смежных областей. Проблемы паразитологии, 1956, Тр. 2-ой научн. конф.<br />
паразитологов УССР, c. 252-254.<br />
52. Прендель А., Корнечевская, Г., Моторный, И. Материалы по фауне кровососущих<br />
комаров Молдавской ССР и пограничных районов Украины. Работы по паразитофауне<br />
юго-запада СССР. Кишинев, 1965, c. 111-113.<br />
53. Сазанова О. Таблица для определения самок комаров рода Aedes Mg. (Diptera,<br />
Culicidae) лесной зоны СССР. Энтомологическое обозрение. 1958,Т 37, Вып 3, c. 741-<br />
752.<br />
54. Сергеева З. Ооцистный и спорозоитный индекс малярийных комаров Anopheles<br />
maculipennis города Кишинева. Уч. зап., 1953, Т. 8, с. 205-214.<br />
55. Терехин С.А.<br />
и др. Филогенетический анализ штаммов вируса Батаи, выделенных<br />
из комаров в Волгоградской области, Западной Украине и Чешской Республике.<br />
Молекулярная генетика, микробиология и вирусология, 2010, Т. 1, с. 27-29.<br />
56. Тихон Е. О фауне кровососущих комаров Молдавии. Известия АНМ ССР, No. 4.<br />
1981, с. 73-75.<br />
57. Чумаков М.П., Спасский А,А, Тихон Е.И., Успенская И,Г,, Коновалов Ю.Н. и др.<br />
Сочетанный очаг арбовирусных инфекций на территории Молдавии. II Всесоюзный съезд<br />
паразитоценологов. Тез. Докл., Киев, 1983, c. 368 – 369.<br />
58. Чумаков М.П., Спасский А,А,, Успенская И.Г. и др. Вирусологические,<br />
серологические, зоолого-паразитологические и экологические исследования в очагах<br />
арбовирусных инфекций Молдавской ССР. Вирусы и вирусные инфекции человека.<br />
Материалы международной конференции по проблеме «Вирусы человека и животных»,<br />
Москва, 1981, c. 101 – 103.<br />
59. Шулешко Т.М., Мовилэ А.А., Тодераш И.К. Особенности экологии и биологии<br />
вида Culex modestus (Diptera: Culicidae) в Республике Молдова. Мат. III Международной<br />
конференции «Чтения памяти проф. И. И. Барабаш-Никифорова». Воронеж, 20-21 марта<br />
2011, с. 369-373.<br />
60. Шулешко Татьяна.<br />
Фаунистический комплекс мест выплода кровососущих<br />
комаров (CULICIDAE) в зонах затопления на территории Республики Молдова.<br />
Международная конференция молодых ученых, вып. VIII, Кишинев 2010, стр. 48.<br />
34<br />
Articole de fond
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
FIZIOLOGIA ŞI SANOCREATOLOGIA<br />
FUNCŢIILE COGNITIVE LA COPII CU TUMORI CEREBELARE ÎN<br />
PERIOADA POSTOPERATORIE SUB INFLUENŢA CORTEXINULUI<br />
ŞI TRENINGULUI COGNITIV/MOTOR<br />
Litovcenco Anatolii<br />
Institutul de Fiziologie şi Sanocreatologie al Academiei de Ştiinţe a Moldovei<br />
Introducere<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
Tumorile fosei posterioare constituie la copii până la 60% din toate tumorile intracraniene<br />
[4]. Se consideră că sporirea e cienţei tratamentului în această patologie<br />
(tehnologii noi neurochirurgicale, metode de radio- şi chimioterapie etc.) cu salvarea<br />
vieţii în cazuri grave conduce la creşterea procentului de pacienţi cu dereglări neurocognitive.<br />
Una din primele investigaţii ale funcţiilor cognitive la copii cu tumori cerebelare a<br />
fost realizată de Hirsch J.F. şi colaboratorii [11] – în primii 5 ani după intervenţiile chirurgicale,<br />
la peste o jumătate din cei 57 de pacienţi cu meduloblastom a fost evidenţiat<br />
un nivel scăzut al indicelui IQ. La copii cu procese tumorale cerebelare în perioada<br />
postoperatorie aproximativ în 24% cazuri există probleme severe în sfera cognitivă [1,<br />
14].<br />
Gradul de diminuare a funcţiilor cognitive la copii cu procese tumorale cerebeloase<br />
depinde de mai mulţi factori: volumul şi localizarea tumorii, gradul de lezare în timpul<br />
intervenţiei chirurgicale, complicaţiile de diferită gravitate (meningite etc.), realizarea<br />
intervenţiilor chirurgicale repetate, aplicarea diferenţiată a metodelor de neuroreabilitare<br />
în perioada postoperatorie [8, 15].<br />
Gradul şi dinamica dereglărilor cognitive în afectarea cerebelului pot coincide<br />
sau pot să nu coincidă cu gradul dereglărilor locomotorii. Unii autori au demonstrat<br />
existenţa legăturii strânse între funcţiile cognitive şi gradul de citului motor [6, 16],<br />
alţii delimitează dereglările cognitive şi motorii [7]. Un studiu special a evidenţiat<br />
particularităţile funcţiilor locomotorii şi ale memoriei la animale după extirparea structurilor<br />
vestibulare cerebelare (lingula, nodulus, uvula, occulus). Îndată după extirpare<br />
erau dereglate grav atât funcţiile motorii, în special coordonarea mişcărilor, cât şi<br />
funcţiile de memorare, în special la stimuli vestibulari şi vestibulo-kinetici [18]. Peste<br />
un an funcţiile locomotorii se restabileau aproape complet, însă dereglările memoriei<br />
de scurtă durată la stimuli vestibulari şi vestibulo-kinetici erau destul de pronunţate.<br />
Deci la aceste animale în diferite perioade la distanţă după lezarea cerebelului apărea o<br />
disociere între funcţiile locomotorii şi cognitive.<br />
Investigaţiile experimentale demonstrează că circuitele cerebeloase pot modi -<br />
cate în procesul antrenamentului – cerebelul având funcţii importante în procesele de<br />
păstrare şi reproducere a reacţiilor condiţionate [5,18].<br />
Cerebelul este un centru crucial în procesul de învăţare a mişcărilor. Comanda<br />
generală a mişcărilor este dată de către centrii cerebrali superiori, patternurile sunt<br />
produse de cele mai înalte niveluri ale creierului, iar detaliile de execuţie ale acestora<br />
35
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
se a ă sub controlul mecanismelor subcorticale şi cerebeloase.<br />
După cum s-a demonstrat, la copii cu tumori cerebelare în perioada postoperatorie<br />
la distanţă persistă diferite dereglări cognitiv-afective, care creează di cultăţi în<br />
adaptarea socială a copiilor [13]. Elaborarea programelor noi de neuroreabilitare<br />
cognitivă la această categorie de pacienţi în baza asocierii metodelor farmacoterapică<br />
şi nou formalgice este actuală atât în aspect practic, cât şi teoretic<br />
Scopul studiului constă în evidenţierea in uenţei treningului cognitiv/motor asupra<br />
proceselor de compensare ale funcţiilor cognitive la copii cu tumori cerebelare în<br />
perioada postoperatorie la distanţă.<br />
36<br />
Material şi metode de cercetare<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
Au fost investigaţi 36 copii cu tumori cerebelare cu vârsta de la 6 până la 14 ani.<br />
Am analizat funcţiile cognitive legate de activitatea lobilor frontali şi zonelor temporoparieto-occipitale<br />
(„sfera vizuală largă”). Toţi copiii au fost investigaţi aplicând teste<br />
neuropsihologice (atenţia; memoria auditiv-verbală; uenţa verbală; identi carea<br />
fonemelor cu şi fără limitarea articulaţiei verbale interne; viteza gândirii; programarea<br />
şi controlul activităţii psihice) conform recomandărilor şcolii medicale Harward [9].<br />
Copiii studiaţi au fost divizaţi în două grupe: 1) copii care primeau farmacoterapie<br />
cu includerea cortexinului în asociere cu treningul cognitiv/motor (13 copii cu afectarea<br />
emisferelor cerebelare şi 6 copii cu afectarea vermisului); 2) copii care primeau tratament<br />
obişnuit în asociere cu realizarea treningului cognitiv/motor fără includerea cortexinului<br />
(12 copii cu lezarea emisferelor cerebelare şi 5 copii cu lezarea vermisului).<br />
În studiul prezent funcţiile cognitive în perioada postoperatorie au fost analizate<br />
pe parcursul primului an după intervenţiile chirurgicale. Alegerea acestui termen<br />
reiese din faptul că după intervenţiile chirurgicale cerebelare, la unii bolnavi este<br />
posibilă o ameliorare vădită aproximativ în primele şase luni, fapt ce se explică prin<br />
existenţa perioadei neuroplastice active [21]. Pe de altă parte, tumora cerebelară poate<br />
considerată ca de nitiv tratată în cazul când recidiva nu s-a produs în primele nouă<br />
luni după înlăturarea ei [2]. Alegerea termenului de un an reiese şi din faptul că, după<br />
cum am stabilit la o parte din bolnavi, în perioada postoperatorie la distanţă dereglările<br />
cognitive se pot agrava, este posibilă transformarea semnelor abortive şi subclinice în<br />
dereglări destul de pronunţate.<br />
În calitate de remediu nootrop în perioada postoperatorie la distanţă am indicat<br />
cortexinul, care este un complex de fracţii polipeptidice, obţinute din cortexul cerebral<br />
al bovinelor sau porcinelor în vârstă de până la 12 luni.<br />
Cortexinul are compoziţie multicomponentă, prezentată prin neuropeptide biologic<br />
active şi aminoacizi, care au o acţiune sumară multifuncţională şi un tropism înalt<br />
faţă de ţesuturile cerebrale. Preparatul acţionează speci c asupra cortexului cerebral,<br />
manifestă acţiune cerebroprotectoare, nootropă şi anticonvulsivă, ameliorează memoria,<br />
accelerează procesele regenerative cerebrale [19, 20].<br />
Preparatul se administra intramuscular (10 mg) timp de zece zile, cura de tratament<br />
se repetă la ecare 3-4 luni pe parcursul unui an. În timpul tratamentului nu au fost<br />
depistate reacţii alergice sau alte complicaţii.<br />
Treningul cognitiv/motor în studiul nostru a fost realizat cu scopul de a activiza<br />
procesele de reglare a funcţiilor psihomotorii (exerciţii cu mişcări ne ale degetelor
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
mâinii, exerciţii vestibulo-motorii, exerciţii de activare a muşchilor trunchiului etc). Am<br />
aplicat cele mai simple variante ale treningului cognitiv direcţionate spre ameliorarea<br />
atenţiei:<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
testul Şulte (comutarea atenţiei);<br />
metoda de înlocuire a unei cifre cu un cuvânt (de exemplu, în timpul număratului<br />
de la 1 la 100 copilul trebuie să schimbe cifra 4 cu cuvântul „masă” etc);<br />
metoda Burdon (marcarea unei anumite litere în textul citit etc);<br />
numirea cuvintelor în sens invers („soare – eraos” etc).<br />
Pentru treningul memoriei am aplicat metodele uşor aplicate de copii:<br />
metoda „cuvintelor cuere” (la început se memorizează o serie de cuvinte „cuere” cu<br />
care apoi se va face asocierea altor cuvinte, pentru a le memoriza etc);<br />
metoda „primelor litere” (se memorizează primele litere ale cuvintelor pentru a<br />
forma din ele cuvinte etc);<br />
metoda istoriilor simple şi scurte (se compune o istorie simplă din cuvintele<br />
necesare de memorizat etc);<br />
metoda vizitei imaginare a magazinului, a diferitor locuri cunoscute cu descrierea<br />
detaliată a plasării clădirilor, mobilei, culorii sau altor caracteristici etc;<br />
metoda zilnicului (seara înainte de culcare copilul descrie în detalii evenimentele<br />
din cursul zilei etc).<br />
Pentru a aprecia e cacitatea de compensare a funcţiilor cognitive dereglate am<br />
folosit coe cientul e cacităţii: β = 1- (F – N)/ ( I – N), unde: I – valoarea parametrilor<br />
iniţiali până la tratament, F – parametri nali după tratament, N – parametri la persoane<br />
sănătoase. Cu cât β este mai aproape de 1 cu atât e cienţa tratamentului este mai bună,<br />
indicile β = 1 reprezintă restabilirea completă a funcţiei respective.<br />
Rezultate şi discuţii<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
Analizând coe cientul e cacităţii (β) de restabilire a funcţiilor cognitive sub<br />
in uenţa tratamentului conservativ se pot evidenţia trei grupe de dereglări în funcţie<br />
de răspunsul terapeutic la administrarea cortexinului sau tratamentului obişnuit fără<br />
includerea nootropilor: prima grupă include dereglările cortexin-independente (viteza<br />
gândirii, uenţa verbală) – aceste dereglări în măsură aproximativ egală se modi că sub<br />
in uenţa atât a nootropilor (valorile β cuprinse între 0,55 – 0,82) cât şi a tratamentului<br />
obişnuit fără includerea cortexinului (indicii β între 0,49 – 0,75); a doua grupă include<br />
dereglările cortexin-dependente (comutarea atenţiei, memoria de lucru audioverbală,<br />
programarea şi controlul activităţii psihice), reeşind din faptul ameliorării considerabile<br />
ale lor sub in uenţa tratamentului cu aplicarea cortexinului (β variază între 0,65 şi<br />
0,91) şi modi cărilor mai puţin exprimate în cazul tratamentului obişnuit fără remedii<br />
nootrope (β variază între valorile 0,38 – 0,6); a treia grupă include dereglările cortexinrezistente<br />
(identi carea fonemelor în condiţii de limitare a participării articulaţiei<br />
verbale interne) reeşind din faptul că ameliorarea acestor funcţii este neesenţială atât<br />
sub in uenţa tratamentului cu aplicarea nootropilor (β variază în limitele 0,51 – 0,56)<br />
cât şi a tratamentului obişnuit (valorile β între 0,45 – 0,48) (tab.1).<br />
37
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Tabelul 1. E cacitatea corecţiei dereglărilor neuropsihologice la copii cu tumori<br />
cerebelare în perioada postoperatorie la distanţă sub in uenţa tratamentului conservativ.<br />
38<br />
Indici neuropsihologici<br />
Coe cientul e cacităţii (β)<br />
Afectarea emisferelor Afectarea vermisului<br />
Tratament tradiţional cu includerea cortexinului<br />
n = 13 n = 6<br />
Comutarea atenţiei 0,91 0,84<br />
Memoria auditiv-verbală 0,73 0,65<br />
Fluenţa verbală 0,82 0,77<br />
Identi carea fonemelor 0,56 0,51<br />
Viteza gîndirii 0,74 0,55<br />
Programarea activităţii psihice 0,78 0,71<br />
Controlul activităţii psihice 0,82 0,90<br />
Tratament tradiţional fără includerea cortexinului<br />
n = 12 n = 5<br />
Comutarea atenţiei 0,60 0,44<br />
Memoria audio-verbală 0,38 0,49<br />
Fluenţa verbală 0,75 0,72<br />
Identi carea fonemelor 0,45 0,48<br />
Viteza gîndirii 0,70 0,49<br />
Programarea activităţii psihice 0,39 0,47<br />
Controlul activităţii psihice 0,42 0,59<br />
În studiile noastre a fost stabilit că la copii cu tumori cerebelare dereglarea atenţiei<br />
şi memoriei este severă şi se manifestă la un număr mare de bolnavi:<br />
- memoria auditiv-verbală de scurtă durată 63,9%;<br />
- memoria auditiv-verbală recentă 75%;<br />
- memoria vizual-spaţial recentă 52,8%;<br />
- comutarea atenţiei vizual-spaţiale 91,7%.<br />
Reeşind din aceste rezultate treningul cognitiv/motor era direcţionat spre ameliorarea<br />
în special a atenţiei şi memoriei. E cacitatea compensării (coe cientul β) a funcţiilor<br />
cognitive dereglate la copii cu tumori cerebelare în perioada postoperatorie la distanţă<br />
sub in uenţa treningului cognitiv/motor în asociere cu tratementul tradiţional fără<br />
includerea cortexinului (n = 17) este următoarea:<br />
indici neuropsihologici coe cientul e cacităţii (β)<br />
comutarea atenţiei 0,53<br />
memoria auditiv-verbală 0,44<br />
uenţa verbală 0,74<br />
identi carea fonemelor 0,45<br />
viteza gândirii 0,63<br />
programarea activităţii psihice 0,48<br />
controlul activităţii psihice 0,45<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
E cacitatea compensării funcţiilor cognitive dereglate la copii cu tumori cerebelare<br />
în perioada postoperatorie la distanţă sub in uenţa treningului cognitiv/motor în asociere<br />
cu tratementul tradiţional cu includerea cortexinului (n = 19) este următoarea:<br />
indici neuropsihologici coe cientul e cacităţii (β)<br />
comutarea atenţiei 0,83<br />
memoria auditiv-verbală 0,68<br />
uenţa verbală 0,85<br />
identi carea fonemelor 0,65<br />
viteza gândirii 0,66<br />
programarea activităţii psihice 0,74<br />
controlul activităţii psihice 0,78<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
După cum se vede aplicarea treningului cognitiv/motor în asociere cu tratamentul<br />
tradiţional fără includerea cortexinului are o e cacitate mare în corecţia uenţei verbale<br />
(β = 0,74), e cacitate medie în corecţia dereglărilor atenţionale (β = 0,53), vitezei<br />
gândirii (β = 0,63); efectele slab pronunţate în corecţia memoriei auditiv-verbale (β<br />
= 0,44), proceselor dereglate de identi care a fonemelor (β = 0,45), proceselor de<br />
programare a activităţilor psihice (β = 0,48) şi controlului activităţilor psihice (β =<br />
0,45).<br />
Aplicarea treningului cognitiv/motor în asociere cu administrarea cortexinului a<br />
sporit esenţial e cacitatea de restabilire a dereglărilor cognitive. La aceşti copii s-a<br />
evidenţiat o e cacitate mare în corecţia dereglărilor atenţionale (β = 0,83), uenţei<br />
verbale (β = 0,85), proceselor de programare (β = 0,74) şi control (β = 0,78) a activităţii<br />
psihice; e cacitate medie de corecţie a memoriei auditiv-verbale (β = 0,68), proceselor<br />
dereglate de identi care a fonemelor (β = 0,65), viteza gândirii (β = 0,66).<br />
Deci în cazurile de asociere a treningului cognitiv/motor cu aplicarea cortexinului<br />
efectele de neuroreabilitare cognitivă sunt mult mai evidente şi multilaterale.<br />
Rezultatele obţinute, fără îndoială, demonstrează că asocierea farmacoterapiei<br />
adecvate cu treningul cognitiv/motor la copii cu tumori cerebelare în perioada<br />
postoperatorie la distanţă esenţial sporeşte e cacitatea de neuroreabilitare cognitivă.<br />
În baza experienţei acumulate am sistematizat principiile de bază ale treningului<br />
cognitiv/motor, care sunt următoarele:<br />
- este indicat în cazurile când dereglările cognitive nu sunt grave şi globale;<br />
- este aplicat când dereglările cognitive în dinamică nu se agravează esenţial;<br />
- este indicat fără a limita volumul tratamentului farmacoterapic adecvat sau aplicarea<br />
altor metode de neuroreabilitare;<br />
- este indicat în cazurile când pacientul şi membrii familiei sunt motivaţi în<br />
aplicarea metodei; în relaţiile cu copilul se tinde la crearea unui „model pozitiv” de<br />
interacţiune;<br />
- structura treningului cognitiv/motor (exerciţiile şi metodele aplicate) trebuie să<br />
e individualizată cu activarea obligatorie ale proceselor motivaţionale şi stărilor<br />
psihoemoţionale pozitive;<br />
- pentru o realizare efectivă a treningului psihologul periodic trebuie să participe în<br />
39
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
procesul antrenamentului (aprecierea e cacităţii, corecţia exerciţiilor etc);<br />
- se evita suprasolicitarea treningului cu apariţia oboselei; exerciţiile pot frecvente<br />
însă de o durată scurtă (20 – 40min); este important respectarea unui anumit<br />
regim care este întocmit împreună cu participarea copilului; copilul trebuie să aibă<br />
posibilitatea de a alege la dorinţă unele sau altele exerciţii.<br />
Dinamica funcţiilor motorii şi cognitive în mare măsură depinde de modul de viaţă<br />
(activitatea zică etc.). Este importantă nu numai activitatea zică obişnuită, dar şi<br />
includerea mai largă a pacientului în realizarea programelor de neuroreabilitare. S-a<br />
stabilit că limitarea activităţii musculare (în special a muşchilor trunchiului) odată cu<br />
avansarea în vârstă duce la hipofuncţia vermisului cu elemente de atro e [10].<br />
Activitatea socială este un factor care in uenţează starea intelectului social (procese<br />
cognitive, sfera psihoemoţională şi motivaţională etc.) şi capacităţile metacognitive<br />
(autoanaliza, autocontrolul etc.) [17]. Sub acest aspect este importantă asocierea<br />
exerciţiilor cognitive recomandate individual de neuropsiholog pentru optimizarea<br />
activităţii creierului social (sistemul limbic, cortexul frontal, regiunile temporale etc)<br />
[12]. S-a demonstrat că persoanele care se a ă în izolare socială au un risc de apariţie<br />
a dereglărilor cognitive de 2-4 ori mai mare comparativ cu persoanele care au o viaţă<br />
socială normală [21]. La bolnavii cerebeloşi şi factorul limitării accesului la procesul<br />
educativ poate să contribuie la menţinerea disfuncţiilor motorii şi cognitive [3]. Reieşind<br />
din cele expuse devine clar importanţa treningului cognitiv/motor la copii cu dereglări<br />
cognitive. Pentru a aprecia e cienţa recuperării cognitive, în afară de indicii clinici<br />
şi neuropsihologici, am analizat şi reuşita şcolară, nota medie anuală ind un indice<br />
integral relativ al funcţiilor cognitive. Reuşita şcolară, pe parcursul primului an după<br />
intervenţia chirurgicală pe fond de tratament conservativ şi trening cognitiv/motor, este<br />
mult mai bună în cazul administrării cortexinului faţă de tratamentul obişnuit, atât în în<br />
afectarea emisferelor (p < 0,001), cât şi în afectarea vermisului (p < 0,05) (tab. 2).<br />
Tabelul 2. Reuşita şcolară peste un an după intervenţiile neurochirurgicale pe fond de<br />
tratament conservativ şi trening cognitive/motor la copii cu tumori cerebelare<br />
Nr. Tratament<br />
40<br />
1. Tradiţional + trening cognitiv/motor<br />
cu includerea cortexinului<br />
2. Tradiţional + trening cognitiv/motor<br />
fără includerea cortexinului<br />
Reuşita şcolară (nota medie anuală)<br />
Afectarea<br />
emisferelor<br />
8,2 ± 0,18<br />
(n = 13)<br />
7,1 ± 0,20<br />
(n = 12)<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
Afectarea<br />
vermisului<br />
8,1 ± 0,19<br />
(n = 6)<br />
7,4 ± 0,21<br />
(n = 5)<br />
P 1-2 p < 0,001 p < 0,05<br />
Studiile noastre au evidenţiat că în perioada postoperatorie la distanţă, realizarea<br />
unui tratament tradiţional (obişnuit) fără aplicarea farmacoterapiei îndreptate spre<br />
ameliorarea funcţiilor cognitive, duce la menţinerea de citului cognitiv de diferit grad<br />
cu o diminuare a reuşitei şcolare. Pentru ameliorarea funcţiilor cognitive este efectivă<br />
aplicarea curelor repetate cu includerea nootropilor, în special pe parcursul primelor<br />
luni după intervenţia chirurgicală, cînd procesele de neuroplasticitate încă nu sunt<br />
nisate.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Concluzii<br />
1. La copii cu tumori cerebelare în perioada postoperatorie la distanţă sub in uenţa<br />
aplicării cortexinului se manifestă trei grupe de dereglări cognitive: dereglări cortexinindependente,<br />
cortexin-dependente şi cortexin-rezistente. Aplicarea diferenţiată a<br />
cortexinului sporeşte e cienţa corecţiei dereglărilor cognitive.<br />
2. În perioada postoperatorie la distanţă la copii cu lezarea structurilor cerebelare<br />
pentru ameliorarea proceselor adaptive social-cognitive se recomandă aplicarea<br />
sistematică a treningului cognitiv/motor direcţionat spre ameliorarea funcţiilor<br />
sensomotorii, atenţiei şi memoriei.<br />
3. Asocierea farmacoterapiei cu includerea cortexinului şi treningului cognitiv/<br />
motor esenţial sporeşte compensarea funcţiilor cognitive dereglate la copii cu tumori<br />
cerebelare supuşi intervenţiilor neurochirurgicale.<br />
Bibliogra a<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
1. Aarsen F.K., Van Dongen H.R., Paquier P.F., Van Mourik M., Catsman-Berrevoets C.E.<br />
Long-term sequelae in children after cerebellar astrocytoma surgery // Neurology. 2004; 62:<br />
1311-1316.<br />
2. Allan R., Gill A., Spittaler P. Recurrent medulloblastoma – violation of Collin’s law by<br />
14 years // J. Clin. Neurosci. 2004; 11(7): 756-757.<br />
3. Burk K. Cognition in hereditary ataxia // Cerebellum. 2007; 6(3): 280-286.<br />
4. Cantelmi D., Schweizer T.A., Cusimano M.D. Role of the cerebellum in the neurocognitive<br />
sequelae of treatment of tumours of the posterior fossa: an update // Lancet Oncol. 2008; 9(6):<br />
569-576.<br />
5. Dănăilă L., Golu M. Tratat de neuropsihologie // Ed. Medicală. Bucureşti. 2006; Vol. 1:<br />
649 p. Vol. 2: 654 p.<br />
6. Frank B., Schoch B., Hein-Kropp C., Dimitrova A., Hovel M., Ziegler W. Verb generation<br />
in children and adolescents with acute cerebellar lesions // Neuropsychologia. 2007; 45: 977-<br />
988.<br />
7. Gottwald B., Wilde B., Mihajlovic Z., Mehdorn H.M. Evidence for distinct cognitive<br />
de cits after focal cerebellar lesions // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 2004; 75(11): 1524-<br />
1531.<br />
8. Grill J., Viguier D., Kieffer V., Bulteau C., Sainte-Rose C., Hartmann O. Critical risk<br />
factors for intellectual impairment in children with posterior fossa tumors: the role of cerebellar<br />
damage // J. Neurosurg. 2004; 101(2): 152-158.<br />
9. Gurvits T.V., Lasko N.B., Repak A.L., Metzger L.J., Orr S.R., Piman R.K. Performance on<br />
visuospatial copying tasks in individuals with chronic posttraumatic stress disorder // Psichiatry<br />
Res. 2002; 112: 263-268.<br />
10. Hang H. The aging human cerebral cortex: morphometry of areal differences and their<br />
functional meaning. //Principles of neural aging. Amsterdam. 1997; 247-261.<br />
11. Hirsch J.F., Renier D., Czernichow P., Benvenitse L., Pierre-Kahn A. Medulloblastoma<br />
in childhood. Survival and functional results // Acta Neurochir. 1979; 48: 1-15.<br />
12. Kling A., Brothers L. The amigdala and social behavior. Neurobiological aspects of<br />
emotions, memory and mental dysfunction. N.Y. 1992.<br />
41
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
13. Lacusta V. Cerebelul şi funcţiile cognitive. Chişinău, 2010; 219 p.<br />
14. Maeshima S., Osawa A. Stroke rehabilitation in a patient with cerebellar cognitive<br />
affective syndrome // Brain Ini. 2007; 28(8): 877-883.<br />
15. Orlow I.A., Zentani S. Postoperative mutism in children with the posterior fossa tumors<br />
// Zh. Vopr. Neirokhir. Im. N.N. Burdenko. 2001; 1: 6-9.<br />
16. Timmann D., Daum I. Cerebellar contributions to cognitive functions: a preogress<br />
report after two decaders of research // Cerebellum. 2007; 6(3): 159-162.<br />
17. Александров А.А. Психогенетика. СПб., Питер, 2007; 192с.<br />
18. Бекая Г.Л. Мозжечковый контроль интегративной деятельности. Дисс. д.б.н.<br />
Ереван. 1990.<br />
19. Бурчинский С.Г. Регуляторные нейропептиды – новый этап развития проблемы<br />
нейропротекции // Судин. Захворювання Гол. Мозгу. 2007; 2: 61-64.<br />
20. Реутов В.П., Самосудова Н.В., Филиппова Н.А., Крушинский А.Л., Кузенков В.С.<br />
Кортексин и нитрит в сочетании с кортексином уменьшают отек и разрушение нейронов<br />
мозжечка при геморрагическом инсульте // Доклады Академии Наук. 2009; 426(3): 410-<br />
413.<br />
21. Чухловина М.Л. Деменция: диагностика и лечение. М., 2010; 266 с.<br />
42<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
42<br />
EVALUAREA MODIFICĂRII CONŢINUTULUI AMINOACIZILOR<br />
LIBERI ÎN PLASMA SPERMEI TAURINE ÎN DIFERITE<br />
CONDIŢII TERMICE<br />
Ion Mereuţa<br />
Institutul de Fiziologie şi Sanocreatologie al Academiei de Ştiinţe a Moldovei<br />
Introducere<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
Este cunoscut că ecare organism în ontogeneză este supus acţiunii factorilor<br />
ecologici şi antropogeni, care provoacă starea de stres. Datorită stresreactivităţii o<br />
sistemă vie se adaptează la modi cările permanenete ale mediului ambiant – fapt,<br />
care permite a supravieţui în condiţii nefavorabile. În cazul în care organismul nu<br />
este în stare să se adapteze la acţiunea factorilor stresogeni excesivi, are loc apariţia<br />
anumitor dereglări ale funcţiilor vitale şi ca consecinţă - dezvoltarea diferitor maladii.<br />
Disfuncţiile (neuro-endocrine, metabolice, imune, cardio-vasculare, etc.) în organism,<br />
ca rezultat al acţiunii condiţiilor stresogene, au fost descrise detaliat în mai multe<br />
publicaţii. Problema stresului rămâne actuală şi în domeniul zootehniei, ind exprimată<br />
prin pagubele economice, de micşorarea intensivităţii reproducerii, scăderea tempoului<br />
de creştere ş. a. De aceea tehnologia reproducerii animalelor trebuie să asigure acele<br />
condiţii optimale care, considerabil, exclud apariţia situaţiilor stresogene [3, 4, 5, 6,<br />
7].<br />
Deşi, până la iniţierea investigaţiilor noastre au fost deja publicate numeroase date<br />
referitor la in uenţa anumitor factori ai mediului ambiant asupra unor parametri ai<br />
gametogenezei [1, 2, 6, 7], totuşi n-au fost stabilite particularităţile in uenţei complexe<br />
a acestor factori, în dependenţă de natura, intensitatea şi durata acţiunii lor, ceea ce nu
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
ne permite de a ne forma o opinie justi cată despre modi cările morfofuncţionale ale<br />
gameţilor rezultaţi în cazul stresării animalelor, inclusiv şi a stresării termice. Stresarea<br />
materialului seminal prin diferite temperaturi a demonstrat modi cări esenţiale ale<br />
conţinutului aminoacizilor liberi, proces determinat de descompunerea proteinelor şi<br />
dereglarea permeabilităţii membranelor plasmatice ale spermatozoizilor. Cercetarea<br />
particularităţilor in uenţei factorilor stresogeni hipo- şi hipertermic asupra gameţilor<br />
este determinată nu numai de necesitatea de a evidenţia caracterul acţiunii lor asupra<br />
celui mai protejat sistem ziologic al organismului – sistemul reproductiv, dar şi de a<br />
elabora unele procedee de prevenire a dereglărilor posibile. Modi carea conţinutului<br />
aminoacizilor liberi în spermă serveşte ca un indice al metabolismului plastic în plasmă<br />
şi gameţi, ce denotă predominarea proceselor anabolice sau catabolice în materialul<br />
studiat [1].<br />
Variaţiile temperaturii mediului ambiant provoacă în structurile biochimice şi<br />
funcţiile sistemelor vii diferite dereglări. Majoritatea structurilor şi proceselor biochimice<br />
depind complet de legăturile chimice, care uşor pot deteriorate atunci, când viteza<br />
reacţiilor metabolice este determinată de formarea şi deteriorarea legăturilor trainice,<br />
cum ar legăturile covalente [2].<br />
În literatură întâlnim cercetări unicale, realizate de acad. Teodor Furdui şi<br />
colaboratorii, referitor la in uenţa stresării şobolanilor cu diferite temperaturi asupra<br />
spectrului aminoacizilor liberi, unde se menţionează că la in uenţa factorului termic<br />
(+38°C) conţinutul aminoacizilor liberi scade în sânge, cat, glanda tiroidă, timus şi<br />
suprarenale din contul aminoacizilor esenţiali, care sunt utilizaţi, probabil, la sinteza<br />
proteinelor. În cazul stresării şobolanilor cu temperatura scăzută (10°C) concentraţia<br />
majorităţii aminoacizilor creştea şi numai în unele cazuri scădea. [8].<br />
Materiale şi metode<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
În experienţe s-a utilizat sperma taurină, colectată de la taurii de rasa Limousine<br />
şi Simental în vârstă de 3 ani. Sperma s-a recoltat prin metoda vaginei arti ciale. Ca<br />
material pentru cercetare au servit 68 ejaculate în eprubete de sticlă în cantitate de<br />
3ml.<br />
Pentru stresarea materialului seminal taurin în calitate de factor stresogen a fost<br />
selectată hipo- şi hipertermia. Stresarea hipotermică a spermatozoizilor s-a realizat prin<br />
răcirea materialului seminal până la temperatura de 25°C (prin adăugarea bucăţilor de<br />
gheaţă în baia de apă). Stresarea hipertermică a fost provocată prin majorarea bruscă a<br />
temperaturii de la 35 la 45°C, realizată prin introducerea vasului cu spermă în baia de<br />
apă.<br />
În experimentele privind in uenţarea temperaturii asupra stării funcţionale a<br />
celulelor reproductive s-au studiat consecinţele stresului de scurtă durată (timp de 1<br />
minut) şi de lungă durată (timp de 10 minute). Fiecărei grupe experimentale expuse<br />
acţiunii stresului îi corespundea o grupă-martor respectivă.<br />
Probele martor au fost menţinute la temperatura de 35°C în condiţii identice.<br />
Aprecierea spectrului de aminoacizi al spermei taurine s-a efectuat prin metoda<br />
cromatogra ei cu schimb de ioni [3] la aminoanalizatorul AAA-339, în laboratorul<br />
Sanodiagnosticare şi Sanopronosticare al Institutului de Fiziologie şi Sanocreatologie<br />
al A.Ş.M.<br />
43
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Principiul cromatogra ei cu schimb de ioni constă în separarea aminoacizilor<br />
analogi după proprietăţile sale în diferite fracţii în coloana cromatogra că. Analiza s-a<br />
efectuat în regim standard de determinare a aminoacizilor liberi cu utilizarea soluţiilor<br />
tampon cu litiu, pH-ul 2,90; 2,95; 3,20; 3,80 şi 5,00; cu viteza de scurgere de 12,0 ml/<br />
oră.<br />
La baza principiului calitativ de calcul al conţinutului de aminoacizi în lichidul<br />
studiat stă condiţia, că cantitatea unui aminoacid în probă este proporţională cu suprafaţa<br />
vîrfului pe cromatogramă. Calculul constă în aceea, că pe rând se analizează proba şi<br />
amestecul standart de aminooacizi cu acelaşi conţinut. Cantitatea dozată pe coloana<br />
ionică de aminoacizi în proba analizată se calculează după formula:<br />
C =k · n ·S /S · M ·10 i(doz.) i(prob.) i(st.) i -6 (mg),<br />
unde:<br />
C - concentraţia ionică a aminoacidului în volumul nodului dozat;<br />
i(doz.)<br />
n – cantitatea aminoacidului dat în amestecul analizat;<br />
S suprafaţa vîrfului aminoacidului în amestecul analizat;<br />
i(prob.) –<br />
S - suprafaţa vîrfului aminoacidului în amestecul standart;<br />
i(st.)<br />
k – coe cientul de corecţie, ce i-a în considerare modi carea sensibilităţii<br />
detectorului;<br />
M – masa moleculară ionică a aminoacidului.<br />
i<br />
44<br />
Rezultate şi discuţii<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
Dinamica spectrului de aminoacizi liberi în plasma spermei de taur la stresarea<br />
hipotermică (25°C)<br />
Într-o serie de experienţe a fost cercetată dinamica spectrului aminoacizilor<br />
liberi (АL) în plasma spermei de taur la stresarea hipotermică (25°C). Determinarea<br />
spectrului АL în plasma spermei de taur a demonstrat că conţinutul sumar al<br />
aminoacizilor liberi (Σ АL) constituia 1138,1±84,1 μmol/100ml, unde cantitatea de<br />
bază o prezentau АL proteinogeni (1034,0±8,0 μmol/100ml), neesenţiali (876,3±13,7<br />
μmol/100ml) şi imunoactivi (708,7±14,3 μmol/100ml). În concentraţie mai mică erau<br />
prezenţi AL glicogeni – 283,9±10,2 μmol/100ml, esenţiali – 158,6±2,3 μmol/100ml,<br />
ce conţin sulf – 91,9±3,1 μmol/100ml şi cetogeni – 87,9±2,6 μmol/100ml. Dintre<br />
AL în plasma seminlă a taurului prevalau acidul glutamic (391,6±65,1 μmol/100ml)<br />
şi glutamina (136,6±5,3 μmol/100ml), pe când cantitatea altor AL era mai mică:<br />
alanina – 112,4±32,8 μmol/100ml, serina – 60,2±11,3 μmol/100ml, taurina – 53,9±5,6<br />
μmol/100ml, asparagina – 50,7±2,2 μmol/100ml şi tirozina – 20,1±5,5 μmol/100ml.<br />
Procentul Σ АL din suma indicilor metabolismului azotat (Σ IMA) constituia 5.2%, pe<br />
când a produşilor nali ai metabolismului azotat (MA) – ureea – 94,7%; amoniacul –<br />
0,1%.<br />
A fost stabilit că la acţiunea factorilor extremali hipotermici (25°C) asupra plasmei<br />
seminale se modi cau esenţial indicii cantitativi ai poolului AL. Datele obţinute sunt<br />
prezentate în tabelul 1.<br />
Datele tabelului 1 ne demonstrează că acţiunea, timp de 1 minut a temperaturii<br />
scăzute (25°C), provoca micşorarea Σ IMA de la 21923,1±222,3 până la 9394,2±151,1<br />
μmol/100ml şi majorarea Σ AL de la 1138,1±84,1 până la 1474,9±37,5 μmol/100ml.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
În acelaşi timp, unul din produşii nali ai MA se micşora – concentraţia amoniacului<br />
scădea de la 23,0±1,8 până la 20,0±0,4 μmol/100ml. Procentul Σ АL din Σ IMA<br />
constituia 15,7%, pe când a produşilor nali ai MA: a ureei – 84,1%; amoniacului<br />
– 0,2%. Concentraţia grupelor funcţionale sporea astfel: AL cetogeni de 2,3 ori,<br />
esenţiali de 2 ori, proteinogeni şi glicogeni de 1,4 ori şi neesenţiali de 1,2 ori. Totodată,<br />
conţinutul unor AL se majora: al acidului γ-aminobutiric (de 7,2 ori), histidinei (de<br />
3,8 ori), lizinei (de 2,6 ori), serinei şi glutaminei (de 2,5 ori), tirozinei (de 2,1 ori),<br />
asparaginei şi leucinei (de 2 ori). Din AL esenţial diminua conţinutul ornitinei (de 2,7<br />
ori), citrulinei (de 2,5 ori), acidului α-aminobutiric (de 1,9 ori), acidului cisteinic (de<br />
1,7 ori) şi taurinei (de 1,6 ori).<br />
Tabelul 1. Spectrul cantitativ şi calitativ al AL în plasma seminală a taurului la<br />
stresarea hipotermică (25°C).<br />
AL şi derivaţii metabolismului<br />
azotat<br />
(μmol/100ml)<br />
Martor<br />
Variantele experienţei<br />
Stresarea timp de<br />
1 min<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
Stresarea timp de<br />
10 min<br />
Acid cisteinic (s) 14,256±2,048 8,397±0,818 12,206±1,386<br />
Taurină (s) 53,905±5,610 34,638±2,326* 69,913±7,478<br />
Acid aspartic (g, n, i) 27,336±4,200 38,972±2,894 34,948±4,035<br />
Treonină (g, i, e) 23,263±4,017 37,514±2,731* 30,000±5,066<br />
Serină (g, n, i) 60,188±11,346 149,866±3,992* 74,566±9,781<br />
Asparagină (i,n) 50,683±2,217 102,347±3,243* 172,457±17,889*<br />
Acid glutamic (i, n) 391,607±65,047 194,993±3,990 312,690±39,189<br />
Glutamină (n) 136,620±5,296 345,117±23,694* 425,601±65,010*<br />
Prolină (n) 18,092±0,825 31,100±3,588* 39,435±4,339*<br />
Glicină (g, n) 39,319±4,574 56,433±2,917* 73,037±8,970*<br />
Alanină (g, n, i) 112,445±32,843 72,675±3,522 80,417±9,910<br />
Citrulină 3,731±0,382 1,508±0,205* 1,530±0,225*<br />
Acid α-aminobutiric 2,917±0,277 1,518±0,131* 1,282±0,148*<br />
Valină (g, i, e) 21,328±4,447 40,580±0,898* 20,832±2,425<br />
Cistină (s, n, i) 19,962±4,679 38,322±2,731* 19,391±2,797<br />
Metionină (s) 3,784±0,204 2,965±0,289* 3,009±0,394<br />
Izoleucină (c, e) 7,846±1,653 29,628±2,023* 15,067±2,447*<br />
Leucină (c, i, e) 28,665±1,848 58,114±3,263* 32,701±4,152<br />
Tirozină (c, n, i) 20,060±5,517 42,054±2,339* 16,190±2,796<br />
Fenilalanină (c, i, e) 7,937±1,613 12,926±0,767* 11,026±2,708<br />
Acid γ-aminobutiric (i) 1,874±0,109 13,494±1,458* 9,111±1,613*<br />
Etanolamină 17,618±2,402 14,742±0,582 15,536±1,698<br />
Ornitină 8,838±0,429 3,287±0,548* 3,851±0,429*<br />
Lizină (c, e) 23,393±2,218 61,031±2,141* 26,383±3,896<br />
Histidină (e) 11,182±2,176 42,732±1,822* 18,566±2,701<br />
Arginină (e) 31,247±2,253 39,901±1,991* 26,327±3,270<br />
45
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
46<br />
Tabelul 1. Continuare.<br />
Uree 20762,043±581,073 7899,376±415,545* 22373,920±2397,699<br />
Amoniac 22,979±1,809 20,009±0,432 25,229±3,517<br />
Σ AL 1138,096±84,115 1474,854±37,452* 1546,072±102,376*<br />
Σ IMA 21923,118±222,332 9394,239±151,143* 23945,221±834,531<br />
Σ АL proteinogeni 1034,957±7,962 1397,270±3,530* 1432,643±9,739*<br />
Σ АL neesenţiali 876,312±13,654 1071,879±5,291* 1248,732±16,472*<br />
Σ АL esenţiali 158,645±2,270 325,391±1,769* 183,911±3,007*<br />
Σ АL glicogeni 283,879±10,238 396,040±2,826* 313,800±6,698<br />
Σ АL cetogeni 87,901±2,570 203,753±2,107* 101,367±3,200*<br />
Σ АL ce conţin sulf 91,907±3,135 84,322±1,541 104,519±3,014*<br />
Σ АL imunoactivi 708,686±14,323 688,763±2,829 754,412±10,301*<br />
Notă: Autenticitatea diferenţei *P
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
3) concentraţia unor aminoacizi în plasma seminală a taurului se micşora: a citrulinei<br />
(de 2,4 ori), a acidului α-aminobutiric şi ornitinei (de 2,3 ori);<br />
Aşadar, stresarea hipotermică a spermei de taur provoca sporirea conţinutului<br />
aminoacizilor liberi în plasma seminală.<br />
Pe baza datelor obţinute şi prezentate în tabelul 1 putem concluziona că<br />
stresreactivitatea este caracteristică pentru prolină, glicină şi izoleucină, iar strestoleranţa<br />
– pentru lizină, leucină şi cistină.<br />
Dinamica spectrului aminoacidic în plasma spermei de taur la stresarea<br />
hipertermică (45°C)<br />
În a doua serie de experienţe s-a cercetat in uenţa stresării hipertermice (45°C)<br />
asupra dinamicii spectrului aminoacizilor în plasma seminală a taurului. Datele obţinute<br />
sunt prezentate în tabelul 2.<br />
Tabelul 2. Spectrul cantitativ şi calitativ al AL în plasma seminală a taurului la<br />
stresarea hipertermică (45°C).<br />
AL şi derivaţii metabolismului<br />
azotat (μmol/100ml)<br />
Martor<br />
Variantele experienţei<br />
Stresarea timp de<br />
1 min<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
Stresarea timp de<br />
10 min<br />
Acid cisteinic (s) 14,256±2,048 37,477±6,039* 35,267±3,437*<br />
Taurină (s) 53,905±5,610 82,237±6,910* 145,479±9,769*<br />
Acid aspartic (g, n, i) 27,336±4,200 125,071±15,858* 163,681±12,154*<br />
Treonină (g, i, e) 23,263±4,017 70,587±10,585* 157,559±11,472*<br />
Serină (g, n, i) 60,188±11,346 303,730±48,245* 629,437±16,767*<br />
Asparagină (i,n) 50,683±2,217 199,308±22,708* 429,856±13,620*<br />
Acid glutamic (i, n) 391,607±65,047 466,134±49,608 818,970±16,756*<br />
Glutamină (n) 136,620±5,296 265,150±25,586* 1449,491±99,513*<br />
Prolină (n) 18,092±0,825 40,807±5,791* 130,618±15,068*<br />
Glicină (g, n) 39,319±4,574 151,127±14,395* 237,018±12,250*<br />
Alanină (g, n, i) 112,445±32,843 103,171±11,105 305,236±14,791*<br />
Citrulină 3,731±0,382 12,027±1,983* 6,333±0,862<br />
Acid α-aminobutiric 2,917±0,277 11,695±1,130* 6,374±0,549<br />
Valină (g, i, e) 21,328±4,447 85,632±10,309* 170,434±3,772*<br />
Cistină (s, n, i) 19,962±4,679 24,387±2,227 160,953±11,468*<br />
Metionină (s) 3,784±0,204 5,483±0,302* 12,451±1,213*<br />
Izoleucină (c, e) 7,846±1,653 76,616±14,007* 124,439±8,496*<br />
Leucină (c, i, e) 28,665±1,848 105,365±9,302* 244,078±13,703*<br />
Tirozină (c, n, i) 20,060±5,517 75,948±13,062* 176,625±9,825*<br />
Fenilalanină (c, i, e) 7,939±1,613 42,439±4,060* 54,291±3,222*<br />
Acid γ-aminobutiric (i) 1,874±0,109 5,566±0,488* 56,675±6,122*<br />
Etanolamină 17,618±2,402 35,658±1,868* 61,914±2,444*<br />
47
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
48<br />
Tabelul 2. Continuare.<br />
Ornitină 8,838±0,429 9,303±0,663 13,804±2,300<br />
Lizină (c, e) 23,393±2,218 114,540±13,767* 256,332±8,994*<br />
Histidină (e) 11,182±2,176 89,510±14,107* 179,475±7,653*<br />
Arginină (e) 31,247±2,253 140,632±18,133* 167,583±8,363*<br />
Uree 20762,043±581,073 16336,649±3587,558 33177,380±175,289*<br />
Amoniac 22,979±1,809 190,677±27,299* 84,038±1,814*<br />
Σ AL 1138,098±84,115 2667,905±160,619* 6194,373±157,292*<br />
Σ IMA 21923,120±222,332 19195,231±1258,492 39455,791±634,798*<br />
Σ АL proteinogeni 1034,959±7,962 2485,637±15,683* 5868,527±14,827*<br />
Σ АL neesenţiali 876,312±13,654 1754,833±20,859* 4501,885±22,221*<br />
Σ АL esenţiali 158,647±2,270 730,804±10,508* 1366,642±7,432*<br />
Σ АL glicogeni 283,879±10,238 839,318±18,416* 1663,365±11,868*<br />
Σ АL cetogeni 87,903±2,570 414,908±10,840* 855,765±8,848*<br />
Σ АL ce conţin sulf 91,907±3,135 149,584±3,870* 354,150±6,472*<br />
Σ АL imunoactivi 708,686±14,323 1383,586±19,015* 2892,801±11,880*<br />
Notă: Autenticitatea diferenţei *P
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Dintre AL evident îşi mărea concentraţia acidul γ-aminobutiric (de 4,9 ori),<br />
asparagina (de 3,4 ori), glutamina (de 3,1 ori), prolina (de 2,2 ori), glicina şi izoleucina<br />
(de 1,9 ori). De asemenea la stresarea hipotermică timp de 10 min s-a înregistrat şi<br />
diminuarea concentraţiei următorilor AL: al citrulinei (de 2,4 ori), al ornitinei şi al<br />
acidului α-aminobutiric (de 2,3 ori).<br />
Concentraţia Σ IMA la stresarea hipertermică timp de 1 minut, în comparaţie<br />
cu concentraţia acesteia la acţiunea temperaturii timp de 10 minute, se mărea de la<br />
19195,2±1258,5 până la 39455,8±634,8 μmol/100ml, iar Σ AL de la 2667,9±160,6<br />
până la 6194,4±157,3 μmol/100ml.<br />
În acelaş timp se mărea concentraţia majorităţii grupelor funcţionale – a AL<br />
neesenţiali (de 2,6 ori), ce conţin sulf şi proteinogeni (de 2,4 ori), imunoactivi şi<br />
cetogeni (de 2,1 ori), glicogeni (de 2,0 ori) şi esenţiali (de 1,9 ori).<br />
În astfel de condiţii creştea evident concentraţia taurinei, acidului glutamic,<br />
izoleucinei şi etanolaminei (de 0,6 ori), a serinei, asparaginei şi valinei (de 0,5 ori). Pe<br />
când concentraţia acidului α-aminobutiric scădea de 1,8 ori.<br />
Analizând datele obţinute în experienţe, menţionăm că:<br />
1) stresul hipertermic, cu durata de 10 min, provoacă o creştere bruscă a<br />
concentraţiei majorităţii AL în plasma seminală (în comparare cu proba martor);<br />
2)<br />
cel mai evident creştea concentraţia acidului γ-aminobutiric (de 30,2 ori),<br />
histidinei (de 16,0 ori), izoleucinei (de 15,9 ori), lizinei (de 11,0 ori), glutaminei (de<br />
10,6 ori), serinei (de 10,5 ori), tirozinei (de 8,8 ori), asparaginei (de 8,5 ori), leucinei<br />
(de 8,5 ori), valinei (de 8,0 ori), cistinei (de 8,0 ori), prolinei (de 7,2 ori), alaninei (de<br />
6,8 ori), glicinei şi acidului aspartic (de 6,0 ori);<br />
3) neesenţial se schimba conţinutul citrulinei (cu 69,7%) şi ornitinei (cu 36%);<br />
4)<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
stresul hipertermic timp de 10 min provoacă schimbări considerabile ale Σ AL<br />
(de 5,4 ori).<br />
Datele obţinute, privind modi cările indicilor Σ AL şi conţinutului produşilor nali<br />
ai metabolismului aminoacidic sunt prezentate în gura 1.<br />
Datele prezentate în gura 1 demonstrează că, stresul termic se caracterizează prin<br />
mărirea valorilor Σ AL în plasma spermei de taur. Cantitatea produşilor nali ai MA<br />
creştea evident.<br />
Dacă în proba martor procentul Σ AL din Σ IMA a constituit 5,2%, apoi la<br />
temperatura de 25°C constituia respectiv 15,7% şi 6,5% (la durata acţiunii de 1 minut<br />
şi 10 minute), iar la temperatura de 45°C procentul Σ AL din Σ IMA era respectiv 14%<br />
şi 15,7% . În ceea ce priveşte ureea, atunci procentul ei din Σ IMA în proba martor era<br />
de 94,7%, apoi la temperatura de 25°C procentul ureei a constituit respectiv 84,1% şi<br />
94,3% (la durata acţiunii de 1 minut şi 10 minute), iar la temperatura de 45°C procentul<br />
ureei din Σ IMA era respectiv 85,1% şi 84,1%. Privitor la procentul amoniacului din Σ<br />
IMA se urmăreşte avansarea lui cu o zecime de procent la acţiunea factorului hipotermic<br />
de scurtă durată (25°C timp de 1 minut) şi a celui hipertermic de lungă durată (la 45°C<br />
timp de 10 minute).<br />
Din cele expuse mai sus reiese că acţiunea cea mai severă asupra spectrului AL şi<br />
Σ IMA o are temperatura de (45°C) timp de 10 minute. În astfel de condiţii s-a remarcat<br />
creşterea cotei Σ AL din Σ IMA, ceea ce ar putea ca un indiciu al măririi vitezei<br />
proceselor catabolico-distructive în plasma spermei taurine. Deoarece s-a remarcat<br />
49
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
micşorarea cotei ureei, care datorită complexului cu proprietăţi zico-chimice amplasat<br />
în molecula sa, îndeplineşte funcţia de adaptogen, aceasta ne vorbeşte despre utilizarea<br />
masivă a ei în mecanismele de adaptare. De asemenea a avut loc mărirea de 2 ori a cotei<br />
amoniacului. În organism el este un produs foarte toxic şi de aceea cea mai mare parte<br />
a lui este transformată în cat prin ciclul ornitinic într-un compus mai puţin toxic –<br />
ureea, iar în cazul nostru, mărirea concentraţiei lui, a putea ca dovadă a inhibării sau<br />
epuizării mecanismelor compensatorii.<br />
Figura 1. Unii indici ai metabolismului azotat în plasma seminală a taurului la<br />
acţiunea temperaturilor stresogene de 25°C şi 45°C (%).<br />
S-au remarcat schimbări similare de mărire a concentraţiei următorilor AL în plasma<br />
seminală la temperatura de 25°C şi de 45°C timp de 10 min: a acidului γ-aminobutiric,<br />
asparaginei, glutaminei, prolinei glicinei şi izoleucine. De asemenea schimbări de<br />
micşorare a concentraţiei AL în plasma seminală taurinnă, la temperatura de 25°C şi de<br />
45°C, s-a înregistrat la citrulină, ornitină şi acidul α-aminobutiric.<br />
Caracteristică pentru acţiunea stresului hipo- şi hipertermic (cu durata de 10 min),<br />
comparativ cu proba martor, poate considerată creşterea veridică a tuturor grupelor<br />
funcţionale ale AL.<br />
Aşadar, stresarea hipertermică a spermei de taur la fel ca şi cea hipotermică duce la<br />
sporirea conţinutului majorităţii AL în plasma seminală.<br />
50<br />
Concluzii<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
1. Stresreactivitate înaltă prezintă AL din grupa celor neesenţiali şi imunoactivi,<br />
atunci când AL ce conţin sulf sunt strestoleranţi.<br />
2. Aminoacizii liberi ca – asparagina, glutamina, citrulina, acidul γ-aminobutiric şi<br />
ornitina, se caracterizează printr-o stresreactivitate înaltă la hipostresare.<br />
3. La acţiunea factorului hipertermic au manifestat stresoreactivitate înaltă acidul<br />
γ-aminobutiric, asparagina, glutamina,<br />
4. La acţiunea atât a hipostresării cât şi a hiperstresării timp de 10 minute au<br />
manifestat stresotoleranţă citrulina, acidul α-aminobutiric şi ornitina.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
5. Stresreactivitatea înaltă la acţiunea factorului stresogen hipo- şi hipertermic au<br />
manifestat acidul γ-aminobutiric, asparagina, glutamina, prolina, glicina, izoleucina.<br />
6. Stresarea atât hipotermică de lungă durată, cât şi hipertermică de lungă durată<br />
a plasmei spermei taurine, în comparaţie cu stresarea de scurtă durată, condiţionează<br />
creşterea concentraţiei tuturor grupelor funcţionale ale AL.<br />
7. Sperma taurină manifestă o stresreactivitate mai înaltă la acţiunea factorului<br />
stresogen hipertermic în comparaţie cu cel hipotermic.<br />
Bibliogra e<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
1. Salamon S. Fertility of ram and boar semen after longterm storage. //IX Intern. Congr.<br />
Anim. Reprod. Art. Insemn. Madrid. 1980, vol 3, p. 398.<br />
2. Борончук Г. В., Балан И. В., Мереуцэ И. Г. Гидрофобные взаимодействия связанных<br />
аминокислот в процесе криоконсервации спермы сельскохозяйственых животных. В:<br />
Актуальные проблемы интенсификации производства. Тезисы докладов международной<br />
научно-производственной конференции. Жодино. Беларусь. 2005, с. 46.<br />
3. Кричевская А. А. и др. Аминокислоты, их производные и регуляция метаболизма.<br />
Ростов на Дону: Изд-во Ростовского университета, 1983. 112 с.<br />
4. Лысенко, С. И. Спермицин – новый препарат для санации cпермы животных.<br />
// Ветеринария. 2007, nr. 10, с. 12 - 13.<br />
5. Осташко Ф. И. Глубокое замораживание и длительное хранение спермы<br />
производителей. Киев: Урожай, 1978. 225 с.<br />
6. Райцена С. С. Сперматогенез и структурные основы его регуляции. М.: Наука,<br />
1985. 208 с.<br />
7. Рузен-Ранге Э. Сперматогенез у животных. Под ред. В.А. Струнникова. М.: Наука,<br />
1980. 255 с.<br />
8. Фурдуй Ф. И., Хайдарлиу С. Х., Штирбу Е. И. и др. Спектр аминокислот в плазме<br />
крови и внутренних органах при температурных стрессовых воздействиях. //Изв. АН<br />
МССР. Серия биол. и хим. наук, 1982, с. 67-68.<br />
51
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
NOI OPORTUNITĂŢI ÎN DIAGNOSTICUL PRECOCE A<br />
DISFUNCŢIILOR CRONICE ALE MIOCARDULUI LA COPII ŞI<br />
ADOLESCENŢI<br />
Grosu Victoria<br />
Universitatea de Stat de Medicină şi Farmacie „Nicolae Testemiţanu”<br />
Introducere<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
Managementul diagnostic al maladiilor cardiovasculare trebuie să e complex<br />
şi include de regulă două direcţii – diagnosticul invaziv şi noninvaziv, ultimul având<br />
menirea să forti ce posibilităţile clinico-terapeutice. În ultimele decenii markerii<br />
biochimici constituie o mare parte integrativă în strategiile diagnosticului noninvaziv<br />
în cardiologie. Bene ciul aplicării metodelor biochimice în diagnosticul noninvaziv al<br />
maladiilor cardiovasculare câştigă tot mai multe sufragii şi convingeri, lucru evidenţiat<br />
în urma analizei informaţiilor periodice din domeniu [3].<br />
51
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
În acest context merită de subliniat, că în ultimul timp opiniile savanţilor se orientează<br />
spre aplicarea noilor metode investigaţionale din care fac parte cele biochimice<br />
şi imunoenzimatice în cercetările clinice ale pacienţilor cu maladii<br />
cardiovasculare [4, 9 ].<br />
Recomandările ultimilor ghiduri legate de diagnosticul şi tratamentul insu cienţei<br />
cardiace congestive (ICC) la copii şi adolescenţi se bazează pe conceptul actual al<br />
medicinei bazate pe evidenţe ştiinţi ce dovedite şi ferme, respectând indicaţiile după<br />
Asociaţia Americană de Cardiologie AHA/ACC (1995), Comitetului în Ateroscleroză,<br />
Hipertensiune şi Obezitate la adulţii tineri şi a Consiliului în Maladii Cardiovasculare<br />
la copii şi adulţii tineri ale Asociaţiei Americane de Cardologie (2002), studiilor<br />
efectuate cu privire la determinarea factorilor de risc multipli în apariţia maladiilor<br />
cardiovasculare şi a aterosclerozei la copii şi adulţii tineri ghidurilor în prevenţia<br />
primară a maladiilor cardiovasculare de geneză aterosclerotică la copii ale Asociaţiei<br />
Americane de Cardiologie, ghidurilor practice în managementul insu cienţei cardiace<br />
la copii a Societăţii Internaţionale de Transplantare a Inimii, ghidurilor în diagnosticul<br />
şi tratamentul miocarditelor acute virale [ 2, 5, 11, 12, 13, 18, 21, 27 ].<br />
În acest sens aplicarea în diagnosticul şi tratamentul insu cienţei cardiace congestive<br />
a metodelor inofensive moderne constituie primordiul în rezolvarea acestei probleme.<br />
Polimor smul manifestărilor clinice ale disfuncţiilor cronice ale miocardului la copii<br />
şi adolescenţi cauzează di cultăţi în diagnosticul precoce ale sindromului de insu cienţă<br />
cradiacă congestivă şi în administrarea tratamentului adecvat. Evolutiv disfuncţiile<br />
cronice ale miocardului se caracterizează nu doar prin modi cări morfofuncţionale, ci<br />
sunt asociate şi de tulburări metabolice, astfel ca estimarea dereglărilor biochimice ce<br />
survin în cadrul declanşării lor pot avea o semni caţie diagnostică. Relatările studiilor<br />
din domeniu sunt contradictorii, referindu-se doar la unele dereglări ale proceselor<br />
metabolice în variabilele sindromului de insu cienţă cardiacă congestivă [9, 20].<br />
Reieşind din aceste considerente, scopul prezentului studiu este determinarea<br />
activităţii biomarkerilor, în special, a proteinelor speci ce cordului – Troponinei I (TnI),<br />
mioglobinei, precum şi ale enzimelor citoplasmatice - markerilor membranelor celulare<br />
– lactatdehidrogenazei (LDH), creatinkinazei-MB (CK-MB), aspartataminotransferazei<br />
(AST) şi β-glucuronidazei în ser sangvin la bolnavii cu disfuncţii cronice ale<br />
miocardului.<br />
Materiale şi metode.<br />
A fost cercetată valoarea diagnostică a diferitor biomarkeri de afectare miocardică<br />
la pacienţii cu disfuncţii cronice ale miocardului incluşi iniţial, la care s-a realizat<br />
analiza parametrilor hemodinamicii centrale şi a indicatorilor clinico-paraclinici.<br />
Lotul general de studiu a inclus 130 subiecţi şi s-a format din două loturi clinice,<br />
astfel încât să corespundă ca medie de vârstă, indice de masă şi date ecocardiogra ce<br />
de bază (volumele intracavitare – VTDVS şi VTSVS, fracţia de ejecţie şi fracţia de<br />
scurtare a ventriculului stâng – FEVS, FSVS, debitul sistolic (DS, ml), indexul sistolic<br />
(IS, ml/m²), debitul cardiac (DC, l/min), indexul cardiac (Ind C, l/min/ m²), diametrul<br />
atriului stâng (AS, mm), în absenţa unei patologii asociate semni cative: lotul I<br />
cuprinzând 65 pacienţi cu insu cienţă cardiacă congestivă cu vârsta în limitele 9-17<br />
ani, iar lotul II cuprinzând 65 copii condiţionat sănătoşi fără semne de insu cienţă<br />
52<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
cardiacă (lot martor). Bolnavii din lotul I de studiu aveau semne de insu cienţă cardiacă<br />
congestivă secundară miocarditelor nonreumatice pentru care au primit tratament cu<br />
IECA I Captopril în doze de 1 mg/kg conform masei corporale până la ameliorarea<br />
indicatorilor clinico-paraclinici.<br />
Diagnosticul de miocardită acută nonreumatică a fost con rmat prin date<br />
clinice (atenuarea zgomotelor cardiace, apariţia su urilor sistolice de insu cienţă<br />
valvulară mitrală gr.I, II, valvei arterei pulmonare gr.I-II, valvei tricuspide gr I-II sau<br />
a unor tulburări de ritm cardiac gen tahicardie sinusală, bradicardie sinusală, bătăi<br />
extrasistolice, şoc apexian deplasat lateral, raluri bronhoalveolare bazale la examenul<br />
clinic auscultativ, manifestări de insu cienţă cardiacă distinse conform clasamentului<br />
NYHA – dispnee, fatigabilitate, palpitaţii cardiace); explorări instrumentale – ECG<br />
– determinarea tulburărilor de ritm cardiac din centrele de automatism şi ale celor<br />
ectopice, modi cărilor proceselor de repolarizare ale miocardului ventriculului stâng (în<br />
special a segmentului ST şi a undei T, prelungirea duratei sistolei electrice ventriculare<br />
– intervalului QT); EchoCG – modi carea indicilor hemodinamici prin alterări ale<br />
funcţiei sistolice a miocardului, dilatarea compartimentelor stângi şi/sau drepte ale<br />
inimii, induraţie aortică, mitrală, tricuspidă sau a valvei arterei pulmonare). Tabloul<br />
radiologic cardiopulmonar a prezentat o cardiomegalie con rmată prin aprecierea<br />
indicelui cardiotoracic (ICT ≥0,50).<br />
Obiectivul central de studiu a fost aprecierea unor markeri de înaltă speci citate şi<br />
sensibilitate ale afectării integrităţii cardiomiocitelor: ale proteinelor cardiospeci ce -<br />
troponinei cardiace I, mioglobinei, enzimei cardiospeci ce CK-MB în ser sangvin la<br />
pacienţii cu disfuncţii cronice ale miocardului secundare miocarditelor nonreumatice.<br />
Determinarea gradului de destabilizare a membranelor celulare s-a realizat prin<br />
estimarea activităţii enzimelor citoplasmatice (marcherilor membranelor celulare –<br />
LDH, AST, β glucuronidazei) la bolnavii cu disfuncţii cronice ale miocardului.<br />
Probele biologice - sânge venos din vena cubitală au fost preluate preprandial<br />
dimineaţa după cel puţin 12 ore de foame şi repaos zic de 15 minute. Diagnosticul a<br />
fost con rmat după un protocol unic de examenare a bolnavilor care a inclus ECG în 12<br />
derivaţii standard la electrocardiograful Cardiofax GEM (Japonia), Rx toracelui după<br />
metoda standard cu aprecierea indicelui cardiotoracic. Prelucrarea statistică a datelor s-a<br />
efectuat prin metode standard de statistică variaţională în baza programelor de statistică<br />
V5.11 Statsoft. Veridicitatea diferenţelor indicilor matematici a fost analizată conform<br />
criteriului t-Student. Statistic semni cative s-au considerat diferenţele p< 0,05.<br />
Metode biochimice speciale aplicate în studiu:<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
1.Determinarea mioglobinei s-a realizat după test sistemul standard al setului<br />
„mioglobină” al rmei DAC-Spectro Med în modi caţia propusă de V. Gudumac<br />
[14].<br />
Mersul determinării: În godeurile planşetei fotometrice ale analizorului<br />
imunoenzimatic „Rayto” se măsoară 130 µl de reagent diluent la care se adaugă 70 µl<br />
de µyo-reagent şi 20 µl ser sangvin. Probele se măsoară faţă de controlul care conţine<br />
130 µl de reagent diluent şi 70 µl de µyo-reagent şi 20 µl de 0,9% NaCl. Se agită şi<br />
se măsoară densitatea optică faţă de H 2 O distilată ce constituie E1. După 5 minute de<br />
incubaţie la t 37 ºC se măsoară E 2.<br />
53
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
54<br />
Formula de calcul: ΔEpr = (E2 - E1) proba - (E2 - E1) control<br />
Mioglobina = ΔEpr · 925 µg/l.<br />
2. Determinarea concentraţiei TnI în serul sangvin s-a efectuat prin metoda<br />
analizei imunoenzimatice prin test-sistemul „Xema-Medica” (2002).<br />
3. Determinarea activităţii β-glucuronidazei s-a operat după procedeul elaborat<br />
de Fishman (1967), în modi caţia propusă de V. Gudumac [14]. Procedeul se axează<br />
pe hidroliza enzimatică a ρ-nitrofenil –β-D-glucopiranozidului. Produsul reacţiei –<br />
ρ-nitrofenolul are o coloraţie galbenă, intensitatea căreia se corelează cu activitatea<br />
enzimei şi se determină spectrofotometric.<br />
Succesiune operaţională. În godeurile planşetei fotometrice ale analizorului<br />
imunoenzimatic „Rayto” se măsoară 0,025 ml de ser sangvin, se adaugă 0,05 ml soluţie<br />
– tampon acetat 0,1µ, pH 5,0 şi 0,05 ml soluţie 5 mmol p-nitrofenil – β – D – glucuronid<br />
în soluţie tampon acetat 0,1 µ, pH-5,0, se agită şi se incubează pe 21 ore la t -37 ºC.<br />
Probele de control se pregătesc în mod similar, însă nu conţin soluţia de substrat.<br />
După terminarea incubaţiei reacţia se stopează prin adăugarea a 0,200 ml soluţie –<br />
tampon glicină NaOH 0,4 µ, pH 10,8 şi se agită. În probele de control se mai adaugă<br />
0,05 ml soluţie de substrat. Se determină densitatea optică la 410 nm contra controlului.<br />
Calcularea activităţii enzimei se efectuează folosind curba de calibrare, construită în<br />
baza unor diluţii succesive ale soluţiei standard de ρ – nitrofenol şi se exprimă în nmol<br />
pe s la 1 l ser (nmol/s·l), sau folosind formula:<br />
β – glucuronid = ΔE pr x 156,7 (nmol/s·l)<br />
4.Aprecierea activităţii enzimelor LDH, CK-MB, ASAT a fost efectuată conform<br />
metodelor standardizate şi uni cate de laborator.<br />
Rezultate<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
Pe parcursul studiului efectuat a fost apreciată valoarea conţinutului seric<br />
concentraţional ale proteinelor speci ce cordului. În rezultatul cercetărilor s-a constatat<br />
o majorare a conţinutului seric a Troponinei I până la 1,20±0,24 ng/ml în lotul de<br />
studiu iniţial cu reducerea ulterioară în dinamică a concentraţiei până la normalizare<br />
statistic semni cativă în raport cu indicatorii iniţiali (p
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
ale enzimelor cardiospeci ce, care facilitează diagnosticul precoce imunoenzimatic<br />
şi biochimic al procesului in amator cardiac. Totodată aceşti markeri biologici oferă<br />
posibilitatea de prognozare a suferinţei miocardului, ceea ce este foarte important în<br />
conduita terapeutică şi prognosticul maladiei. Apariţia modi cărilor precoce metabolice<br />
în conţinutul seric al proteinelor şi enzimelor cardiospeci ce anticipă procesele de<br />
remodelare ale miocardului ventriculului stâng, ceea ce poartă o conotaţie extrem de<br />
importantă clinico- hemodinamică în dezvoltarea disfuncţiei sistolice şi diastolice ale<br />
cordului.<br />
Analiza nivelului concentraţional a enzimelor citoplasmatice a permis a oferi o<br />
semni caţie diagnostică ale acestor markeri în evoluţia sindromului de insu cienţă<br />
cardiacă congestivă şi a servit drept indicator în abordul terapeutic patogenetic al<br />
acestuia. Estimarea modi cărilor biomarkerilor cardiospeci ci sunt prezentate în<br />
tab.1.<br />
Tabelul 1. Caracteristica indicilor proteinelor cardiospeci ce şi a enzimelor<br />
citoplasmatice la pacienţii incluşi în studiu<br />
Indicii Iniţial 1 lună Control<br />
Troponina I, ng/ml 1,20±0,24»» 0,030±0, 01** 0,001-0,01<br />
Mioglobina, ng/ml 33,20±1,71» 19,55±1,31* 22,94±3,04<br />
LDH, Un/l 521,49±18,13»» 277,3±10,54** 234,6±12,3<br />
CK-MB, Un/l 68,32±3.24»» 28,3±1,22** 24,6±2.3<br />
ASAT, mcmol/l 0.96±0,22» 0,59±0,12* 0,32±0,12<br />
βglucuronidaza, nmol/s·l 18,7±0,48» 15,47±2,98 11,92±1,34<br />
Notă: LDH-lactatdehidrogenaza, CFK-MB – creatinkinaza izoenzima MB, ASAT-<br />
aspartataminotransferaza; diferenţe statistic semni cative în raport cu indicatorii iniţiali<br />
*p
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
aparatului contractil intracelular, fapt care încetineşte procesul de apariţie a markerilor<br />
în sânge, în ultimul rând se eliberează enzimele mitocondriale. Din punct de vedere a<br />
importanţei practice al afectării cardiomiocitului se notează markerii cu concentraţie<br />
catalitică în sânge a creatinkinazei, lactatdehidrogenazei, aspartataminotransferazei,<br />
glucogen-fosforilazei, sporirea concentraţiei în sânge a mioglobinei, a verigilor miosinei,<br />
troponinelor cardiace T şi I [1]. Cu speci citate pentru afectarea cardiomiocitelor se<br />
notează aprecierea în sânge a concentraţiei catalitice a izoenzimelor CK-MB şi LDH<br />
1, aprecierea imunochimică a masei CK-MB, masei glicogenfosforilazei-GB şi relaţia<br />
izoformelor izoenzimei CK-MB şi a troponinelor cardiace. Eliberarea din celulă<br />
a moleculelor proteice mari cum sunt creatinkinaza şi lactatdehidrogenaza se poate<br />
produce numai în condiţia de lezare a integrităţii membranei plasmatice ale miocitelor în<br />
rezultatul distrugerii lor şi anoxiei. Moleculele puţin mai mici ale markerilor proteinelor<br />
de tip mioglobină şi troponină pot să se elibereze din celule în număr nu prea mare şi<br />
în condiţiile hipoxiei de durată cu modi cări semni cative ale membranei miocitelor,<br />
anticipând destrucţia celulelor. În evenimentele unei hipoxii moderate se poate declanşa<br />
dispariţia gradientului înalt concentraţional al cationilor mono- şi bivalenţi, fapt care<br />
este caracteristic pentru celula de Na. La etapa de ieşire din membrana miocitului<br />
moleculele proteice nimeresc în lichidul intercelular şi se deplasează de la inimă numai<br />
pe căile limfatice. Acest fapt serveşte drept reper pentru un interval de timp de 3-6 ore<br />
din momentul afectării miocitelor până la apariţia markerilor cardiospeci ci în sânge.<br />
Iniţial în sânge se măreşte concentraţia mioglobinei, glucogenfosforilazei –BB şi a<br />
troponinelor, apoi a creatinkinazei - MB, ASAT şi mult mai tardiv se măreşte activitatea<br />
LDH şi a izoenzimei LDH 1. În procesele ziologice care se petrec în miocard, este<br />
speci că modularea concentraţiei markerilor cardiomiocitelor afectate, care include<br />
dinamica de creştere şi de micşorare ale concentraţiei lor catalitice. La baza acestor<br />
fenomene se a ă miocardul în continuă contracţie ceea ce duce la eliminarea rapidă<br />
a proteinelor din miocardul afectat de necroză. În insu cienţa acută coronariană în<br />
primele 8-24 ore ecare 2-3 ore se modi că concentraţia markerilor proteinelor astfel,<br />
încât concentraţia ecărui marker prezintă o curbă dinamică cu parametri diferiţi în<br />
timp. Suprafaţa acestei curbe reprezintă în mod indirect suprafaţa miocardului afectat.<br />
Este constatat, că activitatea în sânge a creatinkinazei şi – creatinkinazei - MB se<br />
măreşte la necroza a 1 gr a ţesutului miocardului [8].<br />
Privitor la diagnosticul organospeci c markeri de o speci citate absolută ale<br />
afectării cardiomiocitelor nu au fost determinaţi. Electroforetic creatinkinaza se divide<br />
în 3 izoenzime, care constau din 2 subunităţi: creatinkinaza -MM care domină în<br />
miocardul musculaturii scheletale, creatinkinaza -BB – este localizată în neurocite,<br />
creatinkinaza - MB care predomină în cardiomiocite. Astfel de speci cităţi organice<br />
permit a constata un diagnostic diferenţial de infarct miocardic, diverse miopatii şi<br />
accidente vasculare cerebrale de tip ischemic sau hemoragic. Izoenzima - creatinkinaza<br />
- MB se consideră speci că pentru miocard nu din motivul că în alte ţesuturi lipseşte,<br />
ci din cauza că în cardiomiocite activitatea CK-MB constituie 15-42% din activitatea<br />
totală a creatinkinazei şi, totodată, în ţesuturile musculaturii scheletale concentraţia ei<br />
nu depăşeşte 4%. Activitatea LDH 1 este caracteristică pentru miocard ca pentru un<br />
ţesut cu tip anaerob. În condiţiile hipertro ei miocardului şi hipoxiei cronice sinteza<br />
LDH 1 şi LDH 2 în raportul LDH 1/ LDH 2 >1. Lactatdehidrogenaza este o enzimă<br />
56<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
citozolică, majorarea veridică a activităţii ei în ischemia acută se petrece mai tardiv,<br />
decât a creatinkinazei şi aspartataminotransferazei în decursul primelor 24 ore după<br />
accesul anginos. Concentraţia înaltă a activităţii LDH 1 se menţine în primele 12-14<br />
zile. Anume scăderea activităţii LDH până la normă se foloseşte în calitate de test<br />
care indică la nisarea perioadei de rezorbţie a ţesutului necrotizant al miocardului.<br />
„Zona sură” pentru CK se a ă în intervalul 50-200 Un/l, pentru LDH „zona sură”<br />
se a ă în intervalul 350-1000 Un/l, pentru mioglobină – respectiv în intrevalul 80-<br />
200 ng/ml [9]. Necătând la faptul că actualmente troponinele sunt primite ca markeri<br />
cei mai semni cativi biochimici pentru determinarea necrozei miocardului, ei au un<br />
şir de dezavantaje. Speci citatea troponinelor este mare, dar nu absolută. Referitor<br />
la această problemă există numeroase controverse. În unele studii a fost relatat, că<br />
nivelul troponinelor se măreşte în insu cienţa renală cronică fără semne de sindrom<br />
coronarian acut, precum şi în disecţiile de aortă, în polimiozite şi dermatomiozite, în<br />
cardiomiopatia hipertro că, în cardiomiopatia doxorubicinică indusă medicamentos<br />
[7,10,16]. Actualmente diagnosti-cul biochimic în practica cardiologică pediatrică este<br />
foarte di cil în ceea ce priveşte aprecierea enzimelor “standardului de aur” în patologiile<br />
miocardului. Doar câteva studii relatează informaţii, care relevă rolul troponinei T în<br />
diagnosticul diferenţial al miocarditei acute şi cardiomiopatiei dilatative la copii.<br />
Unul dintre ele a fost efectuat în Tailand de Saungswang J. şi coaut. în anii<br />
1996-2000, în care au fost examenaţi retrospectiv copii cu afecţiuni ale miocardului<br />
în 6 clinici universitare – lotul general de boli cardiovasculare la copii a constituit<br />
<strong>209</strong> cazuri cu vârsta 0,1-15 luni. Din ei cu diagnosticul cardiomiopatie dilatativă au<br />
fost – 45 %, miocardită acută – 27%. Fracţia de ejecţie (FE) medie a miocardului<br />
ventriculului stâng în miocardita acută a constituit - 42% în 79% cazuri clinice şi<br />
s-a dovedit a mult mai înaltă ca în cardiomiopatia dilatativă (FE – 33,8% în 57%<br />
cazuri). S-a constatat că nivelul TnT a fost mai înalt în miocardita acută în comparaţie<br />
cu cardiomiopatia dilatativă (0,08 ng/ml –0,16 ng/ml în miocardita acută; 0,01-0,10 ng/<br />
ml în cardiomiopatia dilatativă). Rata mortalităţii pe parcursul la un an în miocardita<br />
acută a constituit 17% [ 23 ] .<br />
În anul 2002 Saungswang J. şi coaut. la 41 copii au apreciat nivelului TnT ca indicator<br />
noninvaziv pentru diferenţierea miocarditei acute şi cardiomiopatiei dilatative.<br />
Aceste două entităţi nozologice prezintă di cultăţi din punct de vedere a diagnosticului<br />
clinic. Biopsia endomiocardică se arată a destul de utilă în aspect diagnostic, dar natura<br />
procedurii – invazivitatea, timpul consumat, sensibilitatea cauzează unele probleme,<br />
mai ales la copii. În acest studiu bolnavii au fost divizaţi în trei grupe: grupul I - 10<br />
cazuri de miocardită acută, grupul II - 10 cazuri de cardiomiopatie dilatativă şi grupul<br />
III – 21 copii au format lotul control. Nivelul TnT a fost respectiv- I gr –0,088 ng/ml,<br />
II gr.-0,01 ng/ml şi III gr – 0,001ng/ml). Rezultatele cercetării au demonstrat că nivelul<br />
TnT în miocardita acută s-a dovedit a semni cativ mai înalt, decât în cardiomiopatia<br />
dilatativă [23]. Troponina cardiacă este sensibilă şi speci că pentru detecţia distrucţiei<br />
cardiomiocitelor, dar concentraţia ei poate sa nu crească in timpul ischemiei miocardice<br />
reversibile.<br />
Rezultatele studiului nostru au relevat semni caţia clinico-diagnsotică a<br />
determinării concentraţiei în ser sangvin a proteinei speci ce cordului - Troponinei<br />
I în diagnosticul precoce ale afectării miocardului de geneză in amatorie la copii cu<br />
57
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
disfuncţii cronice ale miocardului, notând o pondere semni cativă a concentraţiei<br />
serice. Rezultatele cercetării noastre coincid cu datele din literatura de specialitate în ce<br />
priveşte sensibilitatea şi importanţa diagnostică a testului.<br />
Printre proteinele – markeri ai diagnosticului maladiilor cardiace face parte<br />
mioglobina care de fapt reprezintă o cromoproteină, care în citozolul tuturor celulelor<br />
musculare transportă oxigen, în principal către mitochondrii. Masa moleculară a<br />
mioglobinei constituie doar 18 kDa şi este identic în miocitele musculaturii scheletale,<br />
cât şi în cardiomiocite. Mioglobina permanent este prezentă în serul sangvin în<br />
concentraţii < 80 ng/ml. „Zona sură” pentru mioglobină se a ă în intervalul 80-200<br />
ng/ml. În infarctul miocardic concentraţia mioglobinei se măreşte de 10-20 ori. Din<br />
punct de vedere a biochimiei clinice se poate con rma diagnosticul de insu cienţă<br />
coronariană acută atunci când conţinutul mioglobinei în sânge este mai mare de 400<br />
ng/ml. Datorită diametrului mic al moleculei, mioglobina în momentul ieşirii din<br />
membrana cardiomiocitelor se deplasează din miocard direct în sânge şi nu prin căile<br />
limfatice, ce este caracteristic pentru moleculele cu diametru mare al CFK şi LDH.<br />
Majorarea concentraţiei mioglobinei în sânge serveşte drept test de afectare precoce a<br />
miocardului. După un acces anginos mioglobina în sânge se apreciază peste 3-4 ore, ceea<br />
ce se consideră o distincţie primară în semni caţia diagnostică. A doua speci citate a<br />
mioglobinei se datorează faptului, că datorită masei moleculare mici, ea penetrează liber<br />
ltrul glomerular şi rapid se poate aprecia în urină. Acest fapt determină o modi care<br />
rapidă a concentraţiei mioglobinei în sânge. Numai prin aprecierea mioglobinei se pot<br />
aprecia accidentele coronariene acute repetate, care se dezvoltă peste câteva ore după<br />
primul incident al distrugerii cardiomiocitelor. Într-un şir de observaţii clinice au fost<br />
determinate oscilaţii majore a concentraţiei mioglobinei în sânge în primele 24 ore de<br />
sindrom coronarian acut [20]. Acest fenomen în literatură este denumit ca sindrom<br />
„stakkato”. Această dinamică a conţinutului mioglobinei în sânge presupune faptul, că<br />
moartea cardiomiocitelor anoxiate nu poate să evoluieze într-un moment, ci incidente<br />
de distrugere a celulelor în sindromul coronarian acut pot cîteva. În unele situaţii<br />
nivelul de mioglobină în sânge poate permanent înalt. Aceasta se produce în şocul<br />
cardiogen, când micşorarea funcţiei contractile ale miocardului aduce la hipotonie,<br />
scăderea presiunii hidrostatice pe membrana renală şi stoparea ltraţiei glomerulare,<br />
când mioglobina nu poate ltrată în urină. În aceste situaţii majorarea nivelului de<br />
mioglobină este corelată pozitiv cu majorarea nivelului de creatinkinază.<br />
Rezultatele cercetării noastre cu privire la aprecierea mioglobinei în ser sangvin la<br />
copii cu insu cienţă cardiacă cronică coincid cu datele din literatură, care se prezintă<br />
controverse în ce priveşte nivelele serice concentraţionale în diverse stări patologice<br />
ale miocardului, şi au estimat un test important de diagnostic biochimic al disfuncţiilor<br />
cronice ale miocardului.<br />
Rezultatele studiilor mari randomizate au de nitivat importanţa determinării<br />
markerilor biochimici care permit cu o precizie înaltă de a depista bolnavii cu necroză a<br />
miocardului, de a evidenţia din grupul bolnavilor cu sindrom coronarian acut persoanele<br />
cu risc înalt de evoluţie nefavorabilă a maladiei şi a celor, care necesită tratament<br />
antitrombotic şi revascularizare a miocardului [1, 24, 25, 26]. Totodată posibilităţile de<br />
diagnostic biochimic al proteinelor biomarkeri în afecţiunile miocardului de caracter<br />
in amator – miocardita şi nonin amator cum sunt disfuncţiile cronice ale miocardului<br />
58<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
sunt oportune şi merită o deosebită atenţie clinică.<br />
În studiul nostru s-a determinat rolul cauzal al mediatorilor in amaţiei, in special,<br />
a markerilor proteinelor cardiospeci ce (Troponinei I, mioglobinei) şi a enzimelor<br />
citoplasmatice şi capacitatea lor de a participa în producerea reacţiilor patogenice in lanţ<br />
şi de a in uienţa evoluţia clinică a sindromului de insu cienţă cardiacă şi progresarea<br />
disfuncţiilor cronice ale miocardului.<br />
Concluzii<br />
1. Datele obţinute în cercetare ne-au permis să conchidem, că valorile activităţii<br />
proteinelor speci ce cordului - Troponinei I, mioglobinei se pot cali ca drept biomarkeri<br />
distincţi al diagnosticului precoce în miocarditele acute la copii având o semni caţie<br />
indispensabilă clinică.<br />
2. Rezultatele studiului relevă, că la pacienţii cu disfuncţii cronice ale miocardului<br />
de rând cu proteinele, se produce o sporire a enzimelor cardiospeci ce în ser sangvin<br />
- a lactatdehidrogenazei, creatinkinazei-MB, ASAT fapt ce con rmă un nivel moderat<br />
exprimat de ischemie de geneză cardiacă.<br />
3. Evaluarea markerilor biochimici re ectă obiectiv intensitatea procesului in amator,<br />
gravitatea sindromului de insu cienţă cardiacă, gradul de alterare a membranelor<br />
celulare, caracterul complicaţiilor asociate, permite eşalonarea măsurilor terapeutice<br />
diferenţiate.<br />
4. Implementarea în practica clinică a aprecierii biomarkerilor afectării miocardului<br />
este utilă în vederea micşorării ratei evoluţiilor nefavorabile ale sindromului de<br />
insu cienţă cardiacă congestivă care însoţeşte diverse maladii cardiovasculare la<br />
copii şi adolescenţi, precum şi în reducerea semni cativă a mortalităţii prin maladii<br />
cardiovasculare odată cu perfectarea diagnosticului şi strategiilor terapeutice.<br />
Referinţe bibliogra ce<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
1. Adams JE, Bodor GS, Davila-Roman VG et al. Cardiac troponin I: A marker with high<br />
speci city for cardiac injury. Circulation, 1993; 88:101.<br />
2. Berenson G.S. et al, Association between multiple cardiovascular risk factors and<br />
atherosclerosis in children and young adults. The Bogalusa Heart Stud.// N Engl J Med., 1998;<br />
338: 1650-1656.<br />
3. Biochemical Markers. /Eds J.C.Kaski, D.W. Holt. Dardrecht, 1995; 189-199.<br />
4. Biochemistry standarts of laboratory practice: recomendations for the use of cardiac<br />
marker in coronary artery disease. //Clin.Chem., 1999; 45: 1104-1121.<br />
5. Bohn D., Benson L. Diagnosis and management of pediatric myocarditis. //Journal of<br />
Pediatrics Drugs, 2002; 4: no.3: 171-181.<br />
6.. Braunwald E., Bristow M.R. Congestive heart failure: fty years of progres./ Circulation.<br />
2000; 102: IV14-IV 23.<br />
7. Burhop J., Rosol M., Craig R. et. al. Effect of a cardiomyopathy – causing Troponin T<br />
mutation on thin lament function and structure. // Biol. Chem., 2001; 276: 23: 20788-94.<br />
8. Colinson P., Chamberlain L.Cardiac markers in the diagnosis of acute coronary<br />
syndromes.// Curr Cardiol Rev., 2001; 3: 4: 280-288.<br />
9. Colucci W.S. Molecular and cellular mechanisms of myocardial failure. //Am J Cardiol.,<br />
1997; 80:15L-25L.<br />
10. Erlacher P, Lercher A., Falkensammer J.. Cardiac troponin and beta-type myosin heavy<br />
59
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
chain concentrations in patients with polimyositis or dermatomyositis. //Clin.Chim Acta, 2001;<br />
306:1-2: 27-33.<br />
11. Guideline for the diagnosis and treatment of Chronic Heart Failure: full text (update<br />
2005): The Tasc Forse for the diagnosis and treatment of the CHF of the European Society of<br />
Cardiology. //European Heart Journal. 2005; 26: 1115-1140.<br />
12. Guidelines for the diagnosis of heart failure. The Task Force on Heart Failure of the<br />
European Society of Cardiology.//Eur Heart J. 1995; 16: 741-751.<br />
13. Guidelines for the diagnosis of heart failure. The Task Force on Heart Failure of the<br />
ESC. 1995; 1-11 .<br />
14. Gudumac V. şi a. Metode de dozare a activităţii enzimatice. Elaborare metodică.<br />
Chişinău, 2001, 60 p.<br />
15. Grosu V. Aspectele clinico-biochimice de diagnostic şi tratament al miocarditelor acute<br />
nonreumatice la copii. Teză de doctor în ştiinţe medicale. Chişinău, 2003, 142 p.<br />
16. Herman E. et. al. Cardiac Troponin T (cTnT) as a Biomarker for Monitoring Chronic<br />
Doxorubicin (DXR) Cardiomyopathy. //J.Am Coll Cardiol., 1999; 1019-1016.<br />
17. Jefferies J.L., Chang A.C. The neurohormonal axis and biochemical markers of heart<br />
failure. /Cardiol Young, 2005; 15: 333-344.<br />
18. Kavey R.E., Daniels S.R., Lauer R.M. et. al. American Heart Association guidelines<br />
for primary prevention of atherosclerotic cardiovascular disease beginning in childhood./<br />
Circulation, 2003; 107:1562-1566.<br />
19. Kay J.D., Colan S.D., Graham T.P. Congestive heart failure in pediatric patients. //Am<br />
Heart J., 2001; 142: 923-928.<br />
20. Kindermann I., Kindermann M., Kandolf R. et al. Predictors of Outcome in Patients<br />
With Suspected Myocarditis. /Circulation, 2008; 118: 639-648.<br />
21. Rosenthal D, Chrisant MR, Edens E. International Society for Heart and Lung<br />
Transplantation: Practice guidelines for management of heart failure in children. //J Heart Lung<br />
Transplant. 2004; 23:1313-33.<br />
22. Ross RD. Medical management of chronic hearth failure in children. //American Journal<br />
Cardiovascular Drugs 2001; 1(1):37-44.<br />
23. Saungswang J., Duronguisitkul K. Et.al. Cardiac Troponin T: its role in the diagnosis<br />
of clinically suspected acute myoocarditis and chronic dilated cardiomyopathy in children.//<br />
Pediatr. Cardiology, 2002; 23; 5: 531-535.<br />
24. La Vecchia L., Mezzena G., Varotto L. et. al. Detectable serum cardiac troponin I in<br />
patients with severe cardiac decompensation of different origin: cklinical correlates and<br />
prognostic implications. //Eur.Heart J., 1998; Suppl l , Abstr. 925.<br />
25. Lauer B., Niederau C., Kuhl U. et. al. Cardiac troponin T in patient with clinically<br />
suspected myocarditis. //Journal of American College of Cardiology, 1997; 30: 1354-1359.<br />
26. Lindahl B., Diderholm E., Lagervist B. et. al. Invasive vs noninvasive strategy in telation<br />
to troponin T level and ECG ndings – a FRISC II substudy. // Eur. Heart J., 2000; 21: Suppl.<br />
Abstr. 469.<br />
27. Schwartz S.M., Wessel D.L. Medical cardiovascular support in acute viral myocarditis<br />
in children. Guidelines for the diagnosis and treatement of acute viral myocarditis.// Pediatric<br />
Critical Care Medicine, 2006; 7; 6: S12-S16.<br />
60<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ<br />
НОРМОБАРИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ<br />
ЧЕРЕЗ ПРИЗМУ САНОКРЕАТОЛОГИИ<br />
Каратерзи Г.И.<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
Институт физиологии и санокреатологии Академии Наук Молдовы<br />
Вопрос целенаправленного формирования и поддержания здоровья организма<br />
человека в условиях возрастающих изменений окружающей среды и образа<br />
жизни современного общества следует отнести к разряду первостепенных.<br />
Это декларирует новая область биомедицины - санокреатология, предметом<br />
которой является не просто изучение стихийно сформировавшихся функций и<br />
их регуляция, здоровья человека, механизмов его возникновения, поддержания,<br />
фортификации и диагностики, а разработка теории и методов целенаправленного<br />
создания и сохранения здоровья [49, 50, 51]. Среди методов, которые могли бы быть<br />
использованы в целях санокреатологии, особое внимание заслуживает гипоксия.<br />
Она хотя и используется достаточно широко и эффективно в медицинской и<br />
спортивной практике [2, 11, 17, 24, 33, 42, 43, 53, 54, 56], однако, до настоящего<br />
времени не существует общепринятого мнения относительно продолжительности<br />
и интенсивности гипоксического воздействия, саногенный эффект которого был<br />
бы гарантирован. Этим и объясняется необходимость рассмотрения данных о<br />
механизмах влияния кратко- и долгосрочной гипоксии на организм и проведения<br />
дальнейших исследований.<br />
Следует отметить, что еще в прошлом веке Н.Н. Сиротинин (1939, 1951, 1960)<br />
предложил метод высокогорной адаптации для повышения неспецифической<br />
резистентности организма. Положение о том, что пребывание в горах в целом<br />
благоприятно влияет на организм, известно со времен Гиппократа и Авиценна. Из<br />
целого ряда климатических факторов, влияющих на физиологическое состояние<br />
организма, основным является гипоксия. Предварительная адаптация к гипоксии,<br />
согласно широко известной концепции о перекрестной адаптации, значительно<br />
повышает устойчивость организма человека к ряду экстремальных воздействий<br />
и патологических состояний, вызывая комплексную перестройку организма [4,<br />
18, 20, 22, 30, 35, 37, 40, 57, 68]. Указанное свойство гипоксии свидетельствует<br />
о возможности его использования с целью повышения физиологических<br />
возможностей организма, его выживаемости в условиях значительно измененной<br />
среды обитания [1, 8, 20, 24, 27, 35, 55].<br />
Это обстоятельство позволило использовать адаптацию к гипоксии при<br />
подготовке космонавтов, летчиков и спортсменов поначалу в горах, а потом<br />
и в гипобарических барокамерах. Благодаря усилиям Стрельцова В.В. [48],<br />
барокамерная тренировка была внедрена в практику авиационной медицины.<br />
Ее стали использовать при предварительной подготовке, а также как тест,<br />
позволяющий выявлять компенсаторные возможности летчиков и космонавтов<br />
[5, 45]. Новым направлением применения гипоксии стала разработка методики<br />
нормобарической гипоксической гипоксии. В 70-е гг. ХХ века в России<br />
Стрелковым Р.Б. и его сотрудниками была предложена концепция замены горных<br />
61
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
и барокамерных гипобарических тренировок с профилактической, лечебной<br />
и реабилитационной целью на стимуляцию организма человека газовыми<br />
смесями с пониженным содержанием кислорода при нормальном атмосферном<br />
давлении. Благодаря физиологичности, хорошей переносимости и отсутствию<br />
побочных эффектов этот метод получает все более широкое распространение.<br />
По сей день методика применения нормобарической гипоксической гипоксии<br />
все совершенствуется, а исследования по её использованию для расширения<br />
возможностей организма не прекращаются.<br />
Если учесть, что любое патологическое состояние в значительной степени<br />
связано с нарушением кислородного режима организма и его регуляции [10, 20, 54],<br />
то становится понятен неослабевающий, в течение вот уже многих десятилетий,<br />
интерес к изучению влияния гипоксии на организм человека. Многочисленными<br />
исследователями были раскрыты его основные механизмы [4, 13, 20, 31, 36, 37,<br />
55, 56].<br />
Импульсация хеморецепторов, вызванная снижением напряжения<br />
кислорода в артериальной крови, оказывает возбуждающее действие на центры<br />
продолговатого мозга, ретикулярную формацию и вышележащие отделы<br />
головного мозга. Ранее считалось, что единственными сенсорами кислорода у<br />
млекопитающих являются хеморецепторные клетки коротидных гломусов и<br />
эпидермальных телец в зоне бифуркации сонной артерии. Сейчас известно, что<br />
все клетки тела, а не только клетки каротидного тела, могут ощущать дефицит<br />
кислорода и отвечать активацией экспрессии определенных генов-мишеней,<br />
что достигается посредством кислород-зависимой регуляции субъединицы<br />
HIF-1α, которая является одной из изоформ альфа-субъединицы гипоксияиндуцибельного<br />
фактора (hypoxia-inducible factor – HIF). HIF считается ведущим<br />
транскрипционным регулятором генов, ответственных за реакцию на недостаток<br />
кислорода и обеспечивает быстрые и адекватные ответы на гипоксический стресс<br />
в виде экспрессии генов синтеза эритропоэтина, регуляции процесса ангиогенеза,<br />
энергетического метаболизма [46, 60, 61, 65].<br />
Поступающая импульсация от аортального и каротидного хеморецепторов<br />
к дыхательным нейронам ствола мозга вызывает их «определенную<br />
функциональную перенастройку в регуляции дыхания», выявляемую уже<br />
после однократного гипоксического сеанса [28, 29]. Стимулируются центры<br />
симпатической и парасимпатической нервной системы, высшие отделы<br />
головного мозга, инициируются гуморальные механизмы регуляции [19, 23,<br />
58]. Это обуславливает увеличение скорости поэтапной доставки кислорода,<br />
обеспечивающейся усилением вентиляции легких, в первую очередь умеренной<br />
гипервентиляцией за счет глубины, затем - увеличением частоты дыхания,<br />
увеличением объема циркулирующей крови в результате увеличения ЧСС и<br />
ударного объема сердца, полицитемией, вследствие мобилизации клеток из<br />
кровяных депо, повышением в крови тиреоидных гормонов и инсулина [7, 9, 20,<br />
23, 26, 59]. Происходит перераспределение кровотока в пользу головного мозга<br />
и сердца: коронарный кровоток может увеличиваться при острой гипоксии в 2-3<br />
раза [37], и даже 10-минутное гипоксическое воздействие ГГС 12% приводит к<br />
перераспределению кровотока в пользу мозговых сосудов [25].<br />
62<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
На первом этапе адаптации активация транспортных систем осуществляется<br />
симпатическим отделом вегетативной нервной системы. Норадреналин и<br />
адреналин через систему внутриклеточных посредников активируют ключевой<br />
фермент расщепления гликогена – фосфорилазу, включая тем самым в борьбу за<br />
кислород механизмы анаэробного гликолиза [41].<br />
В результате вышеуказанных явлений увеличивается скорость поэтапной<br />
доставки кислорода, интенсивность окислительных процессов, потребление<br />
кислорода тканями.<br />
Кратко- и долгосрочная адаптация к непрерывному либо прерывистому<br />
действию низкого P i O 2 имеет свою специфику. Если в адаптации к краткосрочной<br />
гипоксии основную роль играют физиологические рефлекторные механизмы, то<br />
адаптация к длительному действию низкого P i O 2 осуществляется механизмами,<br />
действующими на всех уровнях функционирования организма: генном,<br />
молекулярном, мембранном, клеточном, тканевом, органном и системном<br />
[23]. Срочные компенсаторные механизмы направлены на предотвращение и<br />
восстановление последствий острой гипоксии в ближайший период после ее<br />
воздействия и могут быть эффективны только в течение непродолжительного<br />
времени. Стратегия же долговременной адаптации – смещение основного поля<br />
деятельности с механизмов транспорта на механизмы утилизации кислорода, на<br />
повышение экономичности использования ресурсов, имеющихся в распоряжении<br />
организма [3].<br />
Формирование долгосрочной адаптации организма к гипоксии можно<br />
объяснить концепцией Ф.З. Меерсона, согласно которой ключевым звеном<br />
приспособления является существующая в клетках взаимосвязь между<br />
функциями и геномом. Благодаря такой связи, в случае изменения интенсивности<br />
фактора внешней среды, в частности гипоксии, возможна активация синтеза<br />
белков, необходимых для усиления резистентности клетки к этому фактору. В<br />
итоге формируется, так называемый, системный структурный след, который<br />
приводит к увеличению функциональной мощности системы, ответственной за<br />
адаптацию, и создает возможность превращения первоначальной, «срочной»,<br />
но ненадежной адаптации, в устойчивую, «долговременную». Формирование<br />
«системного структурного следа» и устойчивой адаптации осуществляется при<br />
потенциирующем участии стресс-реакции, которая играет важную роль именно<br />
на этапе перехода «срочной» адаптации в «долговременную». Существенно, что<br />
после того, как «системный структурный след» полностью сформировался и стал<br />
основой адаптации, устойчивая адаптация устраняет нарушения гомеостаза, и<br />
как следствие, исчезает ставшая излишней стресс-реакция [36].<br />
Ф.З. Меерсоном было также доказано, что системный структурный след<br />
адаптации к гипоксии является наиболее разветвленным и многообразным, по<br />
сравнению с изменениями, развивающимися в организме при адаптации к другим<br />
факторам внешней среды [37]. Происходит активация биосинтеза нуклеиновых<br />
кислот и белков; повышение концентрации миоглобина в миокарде; увеличение<br />
количества, размеров и крист митохондрий [23]; качественное улучшение<br />
митохондриальной функции, обеспечивающее более тесную интеграцию<br />
между АТФ - потребностью и его производством [63]; возрастание содержания<br />
63
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
окислительных ферментов в единице массы ткани и их способности утилизировать<br />
кислород; наблюдается увеличение мощности систем энергообеспечения [16].<br />
Увеличивается диаметр, длина и количество функционирующих капилляров<br />
в единице объема ткани, что приводит к улучшению микроциркуляции;<br />
увеличивается способность гемоглобина связывать кислород в легких и отдавать<br />
их периферическим тканям. Отмечается увеличение массы сердца, емкости<br />
коронарного русла, массы дыхательных мышц, развиваются явления гипертрофии<br />
и гиперплазии в легочных альвеолах, нейронах дыхательного центра, повышается<br />
сродство к кислороду ЦНС. Активируются нейрогуморальные механизмы<br />
адаптации, в частности, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система, что<br />
повышает уровень выносливости и сопротивляемости организма к различным<br />
нагрузкам. Нормализуется нейрогуморальный ответ на психотравмирующие<br />
воздействия, повышается устойчивость к психоэмоциональным факторам<br />
[22, 36, 38]. Гипоксия оказывает иммуномодулирующее действие, которое<br />
проявляется подавлением патологически активизированных звеньев иммунитета<br />
и активацией подавленных [12]. Повышается количество клеток, продуцирующих<br />
антитела, усиливается синтез иммуноглобулинов, лизоцима и других<br />
неспецифических факторов защиты, активизируются фагоцитирующие клетки.<br />
Увеличивается активность антиоксидантной системы – важнейшей системы<br />
защиты клеточных мембран, снижается активность перекисного окисления<br />
липидов в мембранах клеток, что предотвращает патологическое повышение<br />
проницаемости клеточных мембран и нарушение работы ферментных систем<br />
клеток. При длительном пребывании в условиях пониженного Р i O 2 развивается<br />
истинный эритропоэз, вследствие усиления кроветворной функции костного<br />
мозга, его гиперплазии, повышенной утилизации железа, ускоренного цикла<br />
пролиферации и дифференциации кроветворных клеток, активации синтеза<br />
нуклеиновых кислот и белков [10, 14, 15, 32, 38, 39]. По мнению F. Sanchis-<br />
Gomar, гипоксическая тренировка, по меньшей мере, так же эффективна, как<br />
и прием рекомбинированного человеческого эритропоэтина для повышения<br />
количества эритроцитов и, в сущности, непосредственно влияет на аэробные<br />
процессы организма [66]. Тренировка способствует активации механизмов,<br />
стабилизирующих эритроцитарные мембраны, а также изменению содержания<br />
в эритроцитах натрия и хлора. Содержание хлора в эритроцитах снижается,<br />
что указывает на интенсификацию анионообмена между эритроцитами и<br />
окружающей средой, т.е. - на повышенную способность эритроцитов удалять из<br />
тканей углекислоту [21].<br />
В результате повышения кислородной емкости крови и увеличения способности<br />
тканей захватывать кислород, работа сердца обеспечивается в более экономном<br />
режиме и повышаются функциональные резервы сердечно-сосудистой системы.<br />
Возникают гемодинамические реакции, во многом противоположные таковым при<br />
острой гипоксии. Например, происходит урежение ЧСС, повышение сердечного<br />
выброса, сопровождающегося снижением периферического сопротивления<br />
сосудов [13, 18, 20, 44]. Это связывают с повышением тонуса парасимпатической<br />
нервной системы и уменьшением мобилизации симпатической нервной системы<br />
при нагрузках [6], в то время, как при острой экспериментальной нормобарической<br />
64<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
гипоксии, происходит усиление симпатического влияния на сердце и это<br />
воздействие сопровождается существенным повышением ЧСС и снижением<br />
вариабильности сердечного ритма [41]. Растяжение стенок предсердий в диастоле,<br />
обусловленное увеличенным МОК, активизирует рецепторы, расположенные в<br />
субэндотелиальном слое, что приводит к рефлекторной брадикардии. Уменьшение<br />
ЧСС сопровождается увеличением длительности сердечного цикла и ударного<br />
сердечного выброса [23]. Наконец, происходит перестройка в центральной<br />
регуляции дыхания и кровообращения. Изменяется чувствительность дыхания к<br />
углекислому газу: при адаптации к гипоксии чувствительность повышается [29].<br />
Это позволяет увеличить легочную вентиляцию, а, значит, поднять содержание<br />
кислорода в крови и, что не менее важно, ослабить интенсивность работы<br />
сердечно-сосудистой системы и тем самым повысить резервные возможности<br />
организма. Дыхание становится менее частым и более глубоким, минутный<br />
объем дыхания несколько снижается, нивелируется респираторный алкалоз;<br />
происходит увеличение экскурсии грудной клетки, наступает стойкое увеличение<br />
всех легочных объемов и емкостей, а также доли альвеолярной вентиляции в<br />
минутном объеме дыхания [7, 22, 62].<br />
Известно, что физиологические изменения, наблюдаемые в организме человека<br />
при воздействии различных режимов гипоксии, зависят в первую очередь от силы<br />
применяемого гипоксического стимула, индивидуальной чувствительности,<br />
продолжительности, числа сеансов гипоксического воздействия и некоторых<br />
иных дополнительных условий [11, 13, 38, 47]. Выбор оптимальных режимов<br />
– одна из главнейших задач при проведении курсов гипоксической тренировки<br />
и гипокситерапии. Показано, что одни режимы наиболее эффективны при<br />
направленном воздействии на аэробные функции, другие оказывают более<br />
выраженное воздействие на функции анаэробного обмена [47, 66], а по некоторым<br />
данным и вовсе не оказывают никакого воздействия [67]. Так, V. Tadibi et al.<br />
не обнаруживают эффекта при 15-дневном воздействии ни на аэробную, ни<br />
на анаэробную производительность, а J. Richalet указывает на повышение<br />
максимальной аэробной производительности при воздействии гипоксии, по<br />
меньшей мере, в течение 18 дней [64].<br />
До настоящего времени не существует единого мнения на организацию<br />
выбора гипоксического режима. В лечебных и спортивных учреждениях сегодня<br />
используют различные режимы, которые выбирают пока эмпирически.<br />
К хорошо изученным режимам интервальной гипоксической тренировки в<br />
целях реабилитации и профилактики заболеваний относят [11]:<br />
1. Базовый тренировочный режим. Продолжительность отдельного периода<br />
гипоксической экспозиции – 3-5мин., пауза нормобарической респирации –<br />
5мин. Количество повторных экспозиций в одном сеансе – 10-12 раз. Содержание<br />
О 2 во вдыхаемом воздухе – 14-15%. В течение одного тренировочного периода<br />
возможно наличие одного или двух сеансов ИГТ в данном режиме. Применяется<br />
на протяжении 3-4 недель, 4-5 раз в неделю при регулярном медицинском<br />
контроле.<br />
2. Втягивающий тренировочный режим. Продолжительность отдельного<br />
периода гипоксической экспозиции – 1мин., пауза нормобарической респирации<br />
65
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
– 1мин. Количество повторных экспозиций в одной серии - от 3 до 6 раз.<br />
Количество серий в одном сеансе ИГТ - 3-4. Пауза нормобарической респирации<br />
между сериями - 5 мин. Содержание О 2 во вдыхаемом воздухе - 12 %. Этот режим<br />
применяется на начальном этапе тренировки, при возобновлении занятий после<br />
вынужденного перерыва, а также при всяком резком изменении условий и образа<br />
жизни занимающихся.<br />
3. Активизирующий тренировочный режим. Продолжительность отдельного<br />
периода гипоксической экспозиции - 30 с. Количество повторных экспозиций<br />
в одном сеансе ИГТ - 12-16. Паузы нормобарической респирации между<br />
сериями - 1,5-2 мин. Содержание О 2 во вдыхаемом воздухе – 10 %. Обязательные<br />
условия применения режима: отсутствие каких-либо серьезных заболеваний, хорошая<br />
переносимость гипоксических условий.<br />
4. Профилактический режим. Продолжительность отдельного периода<br />
гипоксической экспозиции - 45 с, паузы нормобарической респирации - 45 с.<br />
Количество повторных экспозиций - 10-12 раз. Количество серий в одном сеансе -<br />
3-4. Паузы нормобарической респирации между сериями - 1,5-2 мин. Cодержание<br />
О 2 во вдыхаемом воздухе - 12-14 %. Режим используется в периоды, когда не<br />
применяются какие-либо иные виды физиотерапии.<br />
Стоит подчеркнуть, что не все авторы считают эти режимы оптимальными.<br />
Так, согласно данным А.З. Колчинской и др. [23], для улучшения состояния<br />
организма здоровых и больных, рекомендуемая длительность для гипоксического<br />
воздействия и нормоксических интервалов – 5 мин, число серий в сеансе<br />
4-5, количество сеансов для здоровых мужчин - 14-16, для женщин – 14-22.<br />
Адаптация, согласно концепции Н.Н. Сиротинина, должна быть ступенчатая: в<br />
первых 5-и сеансах курса, используемое содержание О 2 в газовой смеси для<br />
здоровых мужчин, составляет 11%, в последующих 5-и сеансах – 10,5%, в<br />
последние 5 сеансов – 10%. Для женщин и детей режимы -должны подбираться<br />
по показателям гипоксического теста.<br />
Для больных режимы проведения ИГТ определяет врач на основании<br />
данных истории болезни и тестов, выполняющихся пациентом до начала курса.<br />
Большинство врачей задают длительность вдыхания ГС несколько минут (от 3 до<br />
6), нормоксический интервал длится примерно столько же. продолжительность<br />
курса от 14 до 24 сеансов.<br />
Горанчуком В.В. и др. детально изучен прерывистый режим, который<br />
предполагает продолжительность сеансов от 20-30 минут ежедневно или через<br />
день. Из трех различающихся хроноконцентрационными характеристиками<br />
вариантами данного режима, наибольший эффект отмечен у режима, суммарная<br />
гипоксическая нагрузка которого оказалась самой небольшой. Исследователями<br />
рекомендуется проводить понижение содержания кислорода в ГГС от сеанса к<br />
сеансу постепенно в течение 3-6 дней. Первый сеанс проводится при дыхании<br />
ГГС с содержанием кислорода 17-18% у больных и 14-16% у здоровых.<br />
Минимальный уровень кислорода в ГГС (9,5-12%) достигается у здоровых к 3-6му<br />
сеансу и поддерживается до конца курса. При гипокситерапии больных уровень<br />
кислорода в ГГС определяется выраженностью патологии и возрастом пациента.<br />
Продолжительность курса составляет: у здоровых – не менее 8 сеансов, у больных<br />
66<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
– не менее 10 сеансов [13]. Курс НГ вызывает положительные изменения лишь в<br />
случае оптимального его применения, основанного на недопущении превышения<br />
адаптационных возможностей организма путем чрезмерного и нерационального<br />
воздействия такого сильного стресс-фактора, каким является гипоксия [34].<br />
Неоднозначность данных о влиянии различных режимов гипоксии на<br />
саногенный статус организма объясняется, видимо тем, что авторы недостаточно<br />
уделяют внимание определению функционального состояния организма и его<br />
функциональных возможностей перед тем как начать гипоксическую стимуляцию.<br />
Ибо, как показано исследованиями Института физиологии и санокреатологии АН<br />
Молдовы [52, 53], одно и то же воздействие, в зависимости от функционального<br />
состояния, или его продолжительности, может оказать различное влияние на<br />
функции организма: координирующее воздействие, сохраняющее существующий<br />
уровень функционирования различных систем, повышающее функциональные<br />
возможности, или нарушающее гомеостаз организма.<br />
Об этом свидетельствуют и наши данные о влиянии нормобарической<br />
гипоксии на функциональные возможности дыхательной и сердечнососудистой<br />
систем. Гипоксия вызывалась путем респирации гипоксической газовой смеси,<br />
содержание кислорода в которой составляло: в I-ый день – 19%; II, III дни – 17%;<br />
IV, V – 15%; VI-X – 12%. Гипоксическая газовая смесь создавалась при помощи<br />
оригинальной установки нормобарической газовой гипоксии, разработанной<br />
в Институте физиологии и санокреатологии АН Молдовы. Ежедневная<br />
продолжительность гипоксических сеансов составляла 30 минут. В исследовании<br />
приняли участие 13 практически здоровых мужчин и 2 женщины в возрасте 21-35<br />
года с различной работоспособностью и толерантностью на нагрузку. Оказалось,<br />
что одно и то же гипоксическое воздействие у 2-х добровольцев уже после<br />
пятого сеанса вызывало повышение функциональных возможностей и сердца, и<br />
легких, у 3-х – подобные изменения выявлены после десяти сеансов, а у 7-и –<br />
функциональное состояние и сердца, и легких сохранилось на исходном уровне.<br />
В то же время, у 3-х добровольцев это же воздействие приводило к ухудшению<br />
функционального статуса как сердца, так и легких.<br />
Из вышеприведенных данных видно, что хотя гипоксия и используется с<br />
целью тренировки спортсменов и летчиков, профилактики и лечения многих<br />
болезней, однако однозначного мнения о режимах использования гипоксии,<br />
гарантирующих её саногенный эффект, не существует.<br />
Выводы<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
1. Гипоксия может быть использована в санокреатологии, для чего<br />
необходимы дополнительные исследования по определению саногенного эффекта<br />
в зависимости от исходного функционального состояния организма и режима<br />
воздействия (силы применяемого гипоксического стимула, продолжительности<br />
отдельных гипоксических экспозиций, общего их числа, а также индивидуальной<br />
чувствительности).<br />
2. В целях исключения возможностей отрицательного эффекта<br />
воздействия гипоксии на состояние здоровья организма, необходимо разработать<br />
физиологические критерии подбора людей, гарантирующие саногенный эффект.<br />
67
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
68<br />
Литература<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
1. Агаджанян Н.А., Миррахимов М.М. Горы и резистентность организма. Москва,<br />
1970, 184 с.<br />
2. Арбузова О.В., Балыкин М.В., Коптелов Д.В. Реакции кардиореспираторной<br />
системы и изменения физической работоспособности пловцов разного возраста при<br />
действии нормобарической гипоксии. // Вестник новых медицинских технологий. 2009,<br />
т.XVI, № 2, с.212-214.<br />
3. Бельченко Л.А. Адаптация человека и животных к гипоксии разного происхождения.<br />
В: Соросовский образовательный журнал. 2001,том 7, №7, с.33-39.<br />
4. Березовский В.А., Дейнега В.Г. Физиологические механизмы саногенных эффектов<br />
горного климата. Киев, 1988, 224 с.<br />
5. Березовский В., Левашов М. Повышение резервных возможностей человека<br />
путем тренировки прерывистой нормобарической гипоксией. //«Аэрокосмическая и<br />
экологическая медицина, 2000, т. 34, № 2, с. 39-43.<br />
6. Бобылева О.В., Глазачев О.С. Динамика показателей вегетативной реактивности<br />
и устойчивости к острой дозированной гипоксии в курсе интервальной гипоксической<br />
тренировки. //Физиология человека, 2007, т.33, №2, с.81-89.<br />
7. Борисенко Н.С., Головина А.С., Голубев В.Н. и др. Реакции дыхательной системы<br />
человека на нормоборическую гипоксическую гипоксию. // Вестник Российской Военномедицинской<br />
Академии. 2010,1(29) , с. 117-121.<br />
8. Булатова М.М. и др. Среднегорье, высокогорье и искусственная гипоксия в системе<br />
подготовки спортсменов. //Спортивна медицина. 2008, № 1, с.95-119.<br />
9. Бурых Э.А. Компенсаторные и адаптивные перестройки в системе дыхания у<br />
человека при остром гипоксическом воздействии. //Физиология человека. 2009, т. 35, №3,<br />
с.82-93.<br />
10. Ван Лир Э., Стикней К. Гипоксия. Пер. с англ. Москва, 1967, 368 с.<br />
11. Волков Н.И. Прерывистая гипоксия – новый метод тренировки, реабилитации и<br />
терапии. //Теория и практика физической культуры. 2000, №7, с.20-23.<br />
12. Геппе Н.А., Богданова Т.А. Контроль эффективности интервальной гипоксической<br />
тренировки у детей с бронхиальной астмой. //Доклады Международной академии проблем<br />
гипоксии. Прерывистая нормобарическая гипокситерапия. М.: «Бумажная галерея», т. IV,<br />
2005, 232 с. (121-136).<br />
13. Горанчук В.В., Сапова Н.И., Иванов А.О. Гипокситерапия. СПб, 2003, 536 с.<br />
14. Гринштейн Б.Я. Картина периферической крови у жителей высокогорья Памира.<br />
//Сов.здравоохранение Киргизии.1965, №5, с.20-26.<br />
15. Дударев В.П. Роль гемоглобина в механизмах адаптации к гипоксии и гипероксии.<br />
Киев, Наук.думка, 1979, 152с.<br />
16. Дудченко А.М., Шепелева С.Ю., Полозов В.Н. Влияние адаптации на содержание<br />
и активность ферментов дыхательной цепи митохондрий мозга крыс. //Мат-лы 2-й<br />
Всесоюзной коференции. Гродно, 1991,Ч. III, с.360-361.<br />
17. Ельчанинова С.А., Кореняк Н.А., Павловская Л.И., Макаренко В.В., и др. К<br />
вопросу о механизмах гипотензивного эффекта прерывистой нормобарической гипоксии<br />
при артериальной гипертензии. //Доклады Международной академии проблем гипоксии.<br />
Прерывистая нормобарическая гипокситерапия. М.: «Бумажная галерея», т.IV, 2005, 232
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
с. (33-38).<br />
18. Закощиков К.Ф., Катин С.О. Гипокситерапия – «горный воздух». Москва,<br />
Бумажная галерея, 2001, 64c.<br />
19. Закусило М.П. ИГТ в лечении инсулинзависимого сахарного диабета.<br />
Эффективность использования адаптации к гипоксии в курсе интервальной<br />
нормобарической гипоксической тренировки в медицине. М. – Нальчик, 2001, т. II, с.157-<br />
175.<br />
20. Караш Ю.М., Стрелков Р.Б., Чижов А.Я. Нормобарическая гипоксия в лечении,<br />
профилактике и реабилитации. Москва, 1988, 351с.<br />
21. Кательницкая Л.И., Елизаров Н.А., Мационис А.Э., Повилайтите П.Э, Тренева Г.О.,<br />
Елизаров А.Н. Влияние комплексной санаторно-курортной реабилитации с включением<br />
интервальных гипоксических тренировок на кислород-транспортную функцию крови<br />
больных ИБС. //Кардиология СНГ, 2004, т.2 , с. 50-56.<br />
22. Колчинская А. З. Кислород. Физическое состояние. Работоспособность. Киев,<br />
1991, с.208.<br />
23. Колчинская А. З., Цыганова Т.Н., Остапенко Л.А. Нормобарическая интервальная<br />
гипоксическая тренировка в медицине и спорте. Москва, 2003, 408с.<br />
24. Колчинская А.З. Интервальная гипоксическая тренировка в спорте высших<br />
достижений. //Спортивна медицина, 2008, № 1, с.9-25.<br />
25. Коркушко О.В., Лишневская В.Ю., Дужак Г.В. и др. Возрастные изменения<br />
реологических свойств крови и функционального состояния эндотелия под влиянием<br />
нормобарической гипоксии. //Журнал АМН України, 2009, т.15, №3, с.488-499.<br />
26. Коркушко О.В., Писарук А.В., Асанов Э.О. и др. Реакция сердечно-сосудистой<br />
системы на изокапническую гипоксию в пожилом возрасте. //Питання патофізіології<br />
дихання, 2005, №1. с.46-48.<br />
27. Кривощеков С.Г., Диверт Г.М., Диверт В.Э. Расширение функционального<br />
диапазона реакций дыхания и газообмена при повторных гипоксических воздействиях.<br />
//Физиология человека, 2005, т. 31, №3, с.100-107.<br />
28. Кривощеков С.Г., Диверт Г.М., Диверт В.Э. Реакция тренированных к задержке<br />
дыхания лиц на прерывистую нормобарическую гипоксию. В: Физиология человека,<br />
2007, т.33, №3, с.75-80.<br />
29. Леутин В.П., Платонов Я.Г., Диверт Г.М. и др. Изменение центрального контроля<br />
функции внешнего дыхания после однократного сеанса прерывистой нормобарической<br />
гипоксии. //Физиология человека, 2003, том 29, №1, с.13-15.<br />
30. Леутин В.П., Платонов Я.Г., Диверт Г.М. и др. Прерывистая нормобарическая<br />
гипоксия как экспериментальная модель незавершенной адаптации. //Физиология<br />
человека, 2004, том 35, №5, с. 85-91.<br />
31. Макаренко В.В. Роль эндотелия в механизмах ответа на прерывистую<br />
нормобарическую гипоксию. Диссертация на соискание ученой степени кандидата<br />
медицинских наук. Барнаул, 2009, 124с.<br />
32. Малкин В.Б., Гиппенрейтер Е.Б. Острая и хроническая гипоксия. Проблемы космической<br />
биологии. Москва, 1977, т.35, с 320.<br />
33. Маслов В.А., Бесова Н.С., Лапшин В.П. Влияние нормобарической гипокситерапии на<br />
перекисное окисление липидов при проведении химиотерапии онкологическим больным. В:<br />
Нормобарическая гипокситерапия в онкологии: Сборник научных и методических материалов.<br />
Москва, 2003, с. 52-61.<br />
69
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
34. Маслов В.А., Костин А.И. Изменение перекисного окисления липидов у<br />
больных с атеросклеротическим поражением коронарных и периферических артерий на<br />
фоне применения нормобарической гипокситерапии. //Прерывистая нормобарическая<br />
гипокситерапия. Доклады Международной академии проблем гипоксии. Том IV. Москва,<br />
2005, 232 с. (55-64).<br />
35. Меерсон Ф.З. Общий механизм адаптации и профилактики. Москва, 1973, с.366.<br />
36. Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика. Москва, 1981, 278с.<br />
37. Меерсон Ф.З. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам.<br />
Москва, 1988, 256с.<br />
38. Меерсон Ф.З., Твердохлиб В.П., Фролов Б.А. Адаптация к периодической<br />
гипоксии в терапии и профилактике. Москва, 1989, 70с.<br />
39. Миррахимов М.М. О картине периферической крови в условиях Тянь-Шаня и<br />
Памира. Фрунзе, 1964, 128с.<br />
40. Миррахимов М.М. Лечение внутренних болезней горным климатом. Ленинград,<br />
1977, 208с.<br />
41. Нестеров С.В. Особенности вегетативной регуляции сердечного ритма в условиях<br />
воздействия острой экспериментальной гипоксии. //Физиология человека, 2005, т.31, №<br />
1, с.82-87.<br />
42. Нудельман Л.М. Прерывистая нормобарическая гипокситерапия в<br />
предоперационной подготовке больных. //Нормобарическая гипокситерапия в онкологии.<br />
Сборник научных и методических материалов. Москва, 2003, с.61-69.<br />
43. Пупырева Е.Д., Балыкин М.В., Макаева Р.Ш. Влияние нормобарической гипоксии<br />
на аэробную работоспособность спортсменов. //Вестник новых медицинских технологий,<br />
2009, т.XVI, № 2, с.214-216.<br />
44. Радченко А.С., Королев Ю.Н., Борисенко Н.С. и др. Нормобарическая<br />
гипоксическая тренировка и оптимизация насосной функции сердца у спортсменов.<br />
// Материалы международной научной конференции по вопросам состояния и перспективам<br />
развития медицины в спорте высших достижений. Москва, 2009, с.107-110.<br />
45. Разсолов Н.А., Чижов А.Я., Потиевский Б.Г., Потиевская В.И. Нормобарическая<br />
гипокситерапия. // Методические рекомендации для авиационных врачей. Москва, 2002,<br />
19с.<br />
46. Серебровская Т.В. Гипоксия-индуцибельный фактор: роль в патофизиологии<br />
дыхания. //Український пульмонологічний журнал, 2005, № 3, с.77-81.<br />
47. Сметанин В.Я. Воздействие различных режимов интервальной гипоксической<br />
тренировки на кардиореспираторные и гематологические функции. //Физиология<br />
человека, 2000, т.26, № 4, с.73-82.<br />
48. Стрельцов В.В. К вопросу о барокамерной тренировке летчиков к высотным<br />
полетам. Советская медицина. 1941, №6, с. 12-15.<br />
49. Фурдуй Ф.И., Чокинэ В.К., Фурдуй В.Ф., Вуду Г.А. и др. Потребности<br />
медицинской практики обусловили развитие новой области биомедицины –<br />
санокреатологии. // «Биология: теория, практика, эксперимент», Саранск, 2008, с.50-54.<br />
50. Фурдуй Ф.И. Проблемы стресса и преждевременной биологической деградации<br />
человека. Санокреатология. Их настоящее и будущее. //Современные проблемы<br />
физиологии и санокреатологии. Кишинев, 2005, с.16-36.<br />
51. Фурдуй Ф.И. Санокреатология – новая отрасль биомедицины, призванная при-<br />
70<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
остановить биологическую деградацию человека. //Стресс, адаптация, функциональные<br />
нарушения и санокреатология. Chişinău, 1999, с.36-43.<br />
52. Фурдуй Ф. И., Чокинэ В.К., Павалюк П.П. и др. Двигательная активность,<br />
вызывающая саногенную мобилизацию, синхронизацию и стабилизации функций<br />
организма – основной физиологический способ целенаправленного формирования и<br />
поддержания здоровья. //Научные труды II съезда физиологов СНГ. Москва - Кишинэу,<br />
2008, с. 243-244.<br />
53. Фурдуй Ф. И. и др. Взгляд санокреатологии на аэробику. //Buletinul Academiei de<br />
Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. Chişinău, 2006, vol. 2(302), p.4-7.<br />
54. Чарный А.М. Патофизиология гипоксических состояний. М.: Медгиз,<br />
1961. с.343.<br />
55. Чижов А.Я., Потиевская В.И. Нормализующий эффект нормобарической<br />
гипоксической гипоксии. //Физиология человека, 1997, том 23, № 1, с.108-112.<br />
56. Чижов А.Я., Потиевская В.И. Прерывистая нормобарическая гипоксия в<br />
профилактике и лечении гипертонической болезни. М.: Изд-во РУДН, 2002, 187с.<br />
57. Ямборко П.В., Антипов И.В., и др. Использование нормобарической гипоксии,<br />
гиперкапнии и резистивного сопротивления дыханию для расширения функциональных<br />
резервов организма. //Фундаментальные исследования, № 5, 2004, c.139-140.<br />
58. Chaiban JT, Bitar FF, Azar ST. Effect of chronic hypoxia on leptin, insulin, adiponectin<br />
and ghrelin. // Metabolism, 2008 Aug; 57(8): 1019-22.<br />
59. Ciulla M.M., Cortiana M., Silvestris I. Effects of simulated altitude (normobaric<br />
hypoxia) on cardiorespiratory parameters and circulating endothelial precursors in healthy<br />
subjects. //Respir Res. 2007 Aug 8; 8:58.<br />
60. Gothié E., Pouysségur J. HIF-1: régulateur central de l'hypoxie. //Medecine / Sciences<br />
2002; N1, vol.18: 70-8.<br />
61. Jusman S.W., Halim A., Wanandi S.I., Sadikin M. Expression of Hypoxia-inducible<br />
Factor-1 alpha Reléted to Oxidative Stress in Liver of Rat-induced by Systemic Chronic<br />
Normobaric Hypoxia. //Med.Indones. 2010 Jan; 42 (1):17-23.<br />
62. Lippi G., Franchini M., Ban G. Normobaric hypoxia and sports: the debate continues.<br />
//Eur J Appl Physiol. 2010 May; 109(2):355-6.<br />
63. Ponsot E., Dufour S.P., Zoll J., Doutrelau S., N'Guessan B. et al. Exercise training in<br />
normobaric hypoxia in endurance runners. I. Improvement in aerobic performance capacity.<br />
//J. Appl. Physiol. 2007 Aug; 103(2):730.<br />
64. Richalet J.P., Gore C.J. Live and/or sleep high: train low, using normobaric hypoxia.<br />
// J. Med. Sci Sports. 2008 Aug; 18 Suppl 1:29-37.<br />
65. Semenza G.L. O – regulated gene expression: transcriptional control of cardiorespiratory<br />
2<br />
physiology by HIF-1. //J Appl. Physiol., 2004, v.96(3), p.1173-1177.<br />
66. Sanchis-Gomar F., Martinez-Bello V.E., Domenech E. et al. Effect of intermittent<br />
Hypoxia on hematological parameters after recombinant human erythropoietin administration.<br />
// Eur. J. Physiol 107:429-436.<br />
67. Tadibi V., Dehnert C., Menold E., Bärtsch P. Unchanged anaerobic and aerobic performance<br />
after short-term intermittent hypoxia. //Med Sci Sports Exerc. 2007 May; 39(5):858-64.<br />
68. Ushakov I.B., Izmerov N.F., Bukhtiiarov I.V. Methodic approaches using normobaric interval<br />
hypoxia and impulse magnetic eld to increase nonspeci c and anti-radio resistance in workers of<br />
ecologically unfavorable industries. //Med Tr Prom Ekol. 2005; (2): 11-5.<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
71
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
72<br />
МЕМБРАННОЕ ПИЩЕВАРЕНИЕ ДИСАХАРИДОВ И<br />
ДИПЕПТИДОВ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ СТРЕССЕ<br />
Шептицкий В.А., Попану Л.В.<br />
Институт физиологии и санокреатологии Академии Наук Молдовы<br />
Введение<br />
В настоящее время доказана исключительно важная роль чрезмерного и<br />
хронического стресса в возникновении преждевременной диминуации функций<br />
и морфологической деградации организма современного человека [7], в том<br />
числе, и системы пищеварения [5, 15], в связи с чем, санокреатология уделяет<br />
особое внимание предупреждению стрессогенных функциональных нарушений.<br />
Не вызывает сомнений важное значение хронического стресса в развитии<br />
патологических изменений мембранного пищеварения, что может стать причиной<br />
нарушения метаболизма, состава кишечной микрофлоры, функционирования<br />
различных систем организма человека [1, 5, 9].<br />
В то же время, особенности и закономерности развития нарушений<br />
мембранного пищеварения дисахаридов и дипептидов в условиях хронического<br />
психоэмоционального стресса, который особенно характерен для современного<br />
человека [6], остаются недостаточно изученными, что существенно затрудняет<br />
разработку методов его поддержания в саногенных лимитах и коррекции. До<br />
настоящего времени мало изучены механизмы, лежащие в основе изменений<br />
пищеварительной функции тонкой кишки при хроническом стрессе. Ранее в<br />
Институте физиологии и санокреатологии АНМ была выяснена роль различных<br />
типов адренергических рецепторов, а также дофаминовых рецепторов и Ca 2+ -<br />
зависимых процессов в кишечной клетке в изменениях мембранного гидролиза<br />
и всасывания моносахаридов при кратковременном стрессе [8, 10], однако их<br />
значение в развитии нарушений пищеварительно-транспортных процессов<br />
в тонкой кишке при хроническом стрессе до настоящего времени остается<br />
невыясненным.<br />
Целью данной работы является исследование особенностей динамики<br />
мембранного пищеварения дисахаридов (на примере мальтозы и сахарозы) и<br />
дипептидов (на примере глицилглицина), всасывания продуктов их гидролиза<br />
в условиях хронического прерывистого воздействия жесткой иммобилизации<br />
(модель эмоционального стресса) и выяснение некоторых механизмов, лежащих<br />
в основе стрессовых изменений.<br />
Материал и методы<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
Исследования выполнены на белых лабораторных крысах-самцах массой<br />
180-220 г, содержащихся в условиях вивария на стандартном рационе питания.<br />
Для исследования процессов мембранного пищеварения и всасывания в опытах<br />
in vivo крыс предварительно оперировали под нембуталовым наркозом по<br />
методу Тири-Велла в модификации А.М.Уголева [4]. После вскрытия брюшной<br />
полости изолировали отрезок проксимальной части тонкой кишки длиной
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
около 20 см на расстоянии 15 см дистальнее двенадцатиперстной кишки. В оба<br />
конца изолированной петли по специальному способу крепления вставляли<br />
металлические фистульные трубки. Для перфузии изолированного участка<br />
тонкой кишки использовали растворы дисахаридов (мальтозы или сахарозы), а<br />
также дипептида глицилглицина с инициальной концентрацией 25 мМ.<br />
Активность глицилглициндипептидазы исследовали в опытах in vitro<br />
на различных сроках хронического стрессирования (на 1-е, 3-и, 7-е, 15-е,<br />
30-е и 45-е сутки) в гомогенатах слизистой оболочки участка тонкой кишки,<br />
соответствующему изолированному участку в опытах in vivo, приготовленных по<br />
общепринятой методике [2]. Активность глицилглициндипептидазы определяли<br />
по приросту образующегося глицина [3] и выражали в микромолях продуктов<br />
гидролиза, образовавшихся за 1 минуту, в расчете на 1 г ткани.<br />
В качестве стрессора использовали жесткую иммобилизацию животных,<br />
которая является общепринятой моделью чрезмерного эмоционального стресса.<br />
Хроническое стрессирование проводили в течение 3-х часов ежедневно на<br />
протяжении 45-ти суток. В опытах in vivo пробы перфузата собирали спустя<br />
5 часов после окончания каждого 3-х часового стрессирования. Контролем<br />
служили прооперированные животные, находящиеся в обычных условиях,<br />
подвергавшиеся ежедневно перфузии изолированной петли тонкой кишки.<br />
Для определения концентрации фруктозы, а также суммарной концентрации<br />
гексоз, образующихся при мембранном гидролизе сахарозы, использовали<br />
колориметрический мышьяково-молибденовый метод Нельсона в модификации<br />
А.М. Уголева и Н.Н. Иезуитовой [3]. Концентрацию глюкозы в перфузионных<br />
растворах определяли с помощью наборов “Bio-Test” (Чехия). В основу определения<br />
содержания глюкозы положен модифицированный глюкозооксидазный метод [13].<br />
Для определения суммарной концентрации мальтозы и глюкозы, а также сахарозы,<br />
фруктозы и глюкозы в полученных перфузионных растворах использовали<br />
антроновый метод [3]. Совместное применение глюкозооксидазного, антронового<br />
и мышьяково-молибденового методов давало возможность рассчитать скорость<br />
гидролиза дисахаридов и всасывания образующихся в результате гидролиза<br />
моносахаридов. Концентрацию глицина и глицилглицина определяли глициновым<br />
методом [3]. Статистический анализ полученных данных производили с<br />
применением t-критерия Стьюдента.<br />
Результаты и обсуждение<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
В результате проведенных исследований нами была выявлена динамика<br />
гидролиза мальтозы и сахарозы, всасывания продуктов их гидролиза, а также<br />
активности глицилглициндипептидазы и всасывания глицилглицина и глицина<br />
в тонкой кишке в условиях хронического иммобилизационного стрессирования.<br />
Обнаружено, что на 3 и 7-е сутки стрессирования скорость мембранного<br />
гидролиза мальтозы возрастает, на 15-е – не отличается от значений контроля,<br />
а на заключительном этапе стрессирования (30-45-е сутки) - существенно<br />
снижается (рис.1). Всасывание глюкозы, образующейся при мембранном<br />
гидролизе мальтозы, изменяется однонаправлено – на протяжении 7-45-и суток<br />
стрессирования происходит его поступательное снижение (рис. 1).<br />
73
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
В отличие от мальтозы, гидролиз сахарозы в условиях хронического<br />
стрессирования отвечает достоверными изменениями на действие стрессора лишь<br />
на 7-е сутки (стимуляция) и 45-е сутки (подавление), однако динамика гидролиза<br />
обоих дисахаридов носит сходный характер (рис. 2). Скорость всасывания<br />
глюкозы, образующейся при гидролизе сахарозы ингибируется, начиная с 7 суток<br />
стрессирования, что сходно с изменением транспорта глюкозы, образующейся<br />
при мембранном гидролизе мальтозы. Всасывание пассивно транспортируемой<br />
фруктозы, образующейся при мембранном гидролизе сахарозы, стимулируется<br />
на 15-е сутки стрессирования. Разнонаправленные перестройки деятельности<br />
систем транспорта глюкозы и фруктозы, образующихся при гидролизе<br />
сахарозы, на начальном этапе стрессирования можно объяснить исходя из того,<br />
что регуляция активности переносчика фруктозы GLUT5, работающего по<br />
механизму облегченной диффузии, не зависит от ряда факторов, оказывающих<br />
самое непосредственное влияние на основной переносчик глюкозы SGLT1 и, в<br />
частности, от уровня Na + , К + -АТФазы [12, 14]. В то же время, не обнаружено<br />
торможения всасывания фруктозы, образующейся при гидролизе сахарозы на<br />
заключительном этапе стрессирования, которое было нами выявлено ранее в<br />
отношении свободной фруктозы [11]. Можно предположить, что при столь низких<br />
концентрациях фруктозы в этих условиях большая ее часть транспортируется<br />
парацеллюлярно, что компенсирует угнетение компонента транспорта, связанного<br />
с переносом фруктозы по механизму облегченной диффузии.<br />
Рис.1. Мембранный гидролиз мальтозы (25мМ) и всасывание образующейся<br />
глюкозы при стрессе. Светлые столбики – мембранный гидролиз мальтозы, темные –<br />
всасывание образующейся глюкозы. По оси ординат – скорость гидролиза и всасывания<br />
(мкмоль/мин). 1 – контроль; стресс: 2 – 1 сутки; 3 – 3 сутки; 4 – 7 сутки; 5 – 15 сутки;<br />
6 – 30 сутки; 7 – 45 сутки. * – достоверные различия по сравнению с контролем<br />
(Р
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
Рис.2. Мембранный гидролиз сахарозы (25 мМ) и всасывание образующихся<br />
гексоз при стрессе. Светлые столбики – мембранный гидролиз сахарозы,<br />
заштрихованные – всасывание глюкозы, темные – всасывание фруктозы. По оси<br />
ординат – скорость гидролиза и всасывания (мкмоль/мин). 1 – контроль; стресс: 2 – 1<br />
сутки; 3 – 3 сутки; 4 – 7 сутки; 5 – 15 сутки; 6 – 30 сутки; 7 – 45 сутки. * – достоверные<br />
различия по сравнению с контролем (Р
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Рис.3. Активность глицилглициндипептидазы при стрессе. По оси ординат<br />
– активность глицилглициндипептидазы (мкмоль/мин -1 /г ткани). 1 – контроль;<br />
стресс: 2 – 1 сутки; 3 – 3 сутки; 4 – 7 сутки; 5 – 15 сутки; 6 – 30 сутки; 7 – 45 сутки.<br />
* – достоверные различия по сравнению с контролем (Р
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Анализ результатов исследования всасывания глицилглицина и глицина,<br />
образующегося при его гидролизе, в опытах in vivo свидетельствует о сходстве<br />
характера динамики этого процесса с динамикой всасывания глюкозы,<br />
образующейся при мембранном гидролизе мальтозы и сахарозы (рис. 1, 2 и 4), а<br />
также с динамикой всасывания свободной глюкозы при стрессе, описанной нами<br />
ранее [11]. Это, по-видимому, является отражением аналогичных изменений<br />
активности Na + -зависимых систем транспорта для моносахарида глюкозы,<br />
аминокислоты глицина и дипептидов в условиях хронического стрессирования.<br />
При исследовании механизмов изменений пищеварительно-транспортных<br />
функций тонкой кишки при хроническом стрессе обнаружено, что в условиях<br />
предварительного ежедневного введения блокатора α-адренорецепторов<br />
фентоламина скорость мембранного гидролиза мальтозы частично нормализуется<br />
на начальном этапе стрессирования (достоверно – на 7-е сутки). Фентолалмин<br />
способствует также достоверному повышению скорости всасывания глюкозы,<br />
образующейся при мембранном гидролизе мальтозы (мальтозной глюкозы) на<br />
заключительном этапе стрессирования. Селективный блокатор дофаминовых<br />
(D 2 ) рецепторов сульпирид нормализует скорость гидролиза мальтозы на 3-и<br />
сутки стрессирования (табл. 1).<br />
Таблица 1. Мембранное пищеварение и всасывание в тонкой кишке в условиях<br />
хронического стрессирования при введении блокаторов адренорецепторов,<br />
дофаминовых рецепторов и кальциевых каналов.<br />
Субстрат /<br />
фермент<br />
Мальтоза<br />
(гидролиз<br />
мкмоль/<br />
мин)<br />
Мальтозная<br />
глюкоза<br />
(всасывание<br />
мкмоль/мин)<br />
Глицилглициндипептидаза<br />
(активность<br />
мкмоль/<br />
мин -1 /г)<br />
В<br />
отсутствии<br />
блокатора<br />
Фентоламин<br />
(1 мг/кг)<br />
Название и доза блокатора<br />
Пропранолол<br />
(2 мг/кг)<br />
Сульпирид<br />
(4 мг/кг)<br />
Верапамил<br />
(0,1мМ/<br />
1,2 мг/кг)<br />
0 16,85±0,55 17,30±0,53 18,15±0,50 17,82±0,79 15,02±0,71<br />
3 24,23±0,73 20,15±0,75 25,37±0,72 17,52±0,71* 20,35±0,99<br />
7 24,85±0,81 20,63±0,61* 23,10±1,03 21,48±1,32 22,75±1,02<br />
15 15,81±0,72 16,37±0,51 17,23±0,88 15,07±0,42 14,37±0,82<br />
45 10,22±0,37 9,38±0,23 12,14±0,47 9,98±0,27 10,80±0,53<br />
0 12,92±0,42 13,06±0,53 12,35±0,38 14,57±0,65 9,28±0,32*<br />
3 11,57±0,34 11,98±0,47 12,33±0,67 12,03±0,53 10,34±0,29<br />
7 10,48±0,41 11,33±0,22 11,45±0,91 12,02±0,51 10,05±0,35<br />
15 8,46±0,53 10,46±0,35 9,34±0,34 9,66±0,37 11,24±0,43*<br />
45 5,88±0,47 8,53±0,29* 6,97±0,21 7,38±0,41 8,52±0,48*<br />
0 22,8±5,2 20,3±4,3 27,5±5,5 19,3±11,6 17,6±9,3<br />
3 34,5±4,5 24,8±3,8* 33,8±4,8 31,4±0,8 35,6±5,8<br />
7 16,8±3,8 20,1±5,2 20,2±5,7 20,0±5,6 18,3±4,7<br />
15 12,8±2,7 13,8±5,0 10,5±0,8 14,2±7,3 10,5±3,8<br />
45 11,2±2,2 10,2±3,7 11,8±4,8 10,8±2,2 12,6±4,2<br />
* - достоверные изменения под влиянием блокаторов (P
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
В отличие от этого, блокатор β-адренорецепторов пропранолол и блокатор<br />
Са 2+ -каналов базолатеральной мембраны энтероцита верапамил не вызывают<br />
достоверных изменений мембранного гидролиза мальтозы в обычных условиях и<br />
при стрессе. В то же время верапамил снижает скорость всасывания мальтозной<br />
глюкозы в обычных условиях и частично нормализует - в условиях 15-ти и 45-ти<br />
суточного стрессирования (табл. 1). Это подтверждает полученные ранее данные<br />
о роли Са 2+ -зависимых процессов в кишечной клетке в регуляции всасывания<br />
глюкозы и в изменениях ее всасывания при стрессе [10]. Следует также отметить,<br />
что при введении пропранолола наблюдается тенденция к нормализации гидролиза<br />
мальтозы, ингибированного в условиях продолжительного стрессирования.<br />
Следовательно, α-адренорецепторы и D 2 -рецепторы принимают участие в<br />
стимуляции мембранного гидролиза мальтозы на начальном этапе стрессирования.<br />
Блокада α-адренорецепторов также способствует нормализации активности<br />
глицилглициндипептидазы (достоверно – на 3-и сутки стрессирования), а блокада<br />
D 2 -рецепторов вызывает тенденцию к ее нормализации.<br />
Таким образом, хроническое иммобилизационное стрессирование приводит<br />
к фазным изменениям активности ферментов, участвующих в мембранном<br />
пищеварении углеводов и белков: на начальном этапе стрессирования скорость<br />
мембранного пищеварения мальтозы и сахарозы в условиях in vivo, а также<br />
активность глицилглициндипептидазы в условиях in vitro повышается, а на<br />
заключительном этапе - заметно репрессируется. Интенсивность всасывания<br />
активно транспортируемых нутриентов при хроническом стрессе существенно<br />
понижается. Следует отметить, что разнонаправленные изменения интенсивности<br />
гидролиза пищевых веществ и всасывания продуктов этого гидролиза, которые<br />
имеют место на начальном этапе хронического стрессирования, приводят не<br />
только к снижению поступления питательных веществ во внутреннюю среду<br />
организма при увеличении затрат на их ассимиляцию, но и к увеличению<br />
выхода неутилизированного продукта в нижележащие отделы кишечника, что<br />
является одним из факторов, способствующих нарушению состава кишечного<br />
бактериоценоза. Полученные результаты свидетельствуют об участии α-<br />
адренорецепторов и дофаминовых (D 2 ) рецепторов в стимуляции активности<br />
пищеварительных ферментов на начальном этапе хронического стрессирования.<br />
В снижении всасывания глюкозы, образующейся при гидролизе мальтозы, при<br />
хроническом стрессе участвуют α- адренорецепторы и Ca 2+ -зависимые процессы<br />
в кишечной клетке. Полученные данные открывают определенные возможности<br />
для разработки методов поддержания в саногенных лимитах и коррекции<br />
пищеварительно-транспортных функций тонкой кишки и состава кишечной<br />
микрофлоры при стрессе.<br />
78<br />
Литература<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
1. Дегтярева И.И. Клиническая гастроэнтерология. Руководство для врачей. М.:<br />
МИА, 2004. 613 с.<br />
2. Тимофеева Н.М., Гордова Л.А., Егорова В.В. и др. Мембранная и растворимая<br />
формы кишечных ферментов в онтогенезе // Рос. журн. гастроэнтерологии, гепатологи и<br />
колопроктологии. 1999. Т.6. №4. С. 69.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Fiziologia şi Sanocreatologia<br />
3. Уголев А.М., Иезуитова Н.Н. Исследование пищеварительного аппарата у человека<br />
(обзор современных методов). Л.: Наука, 1969. С. 192-194.<br />
4. Уголев А.М., Зарипов Б.З., Иезуитова Н.Н. и др. Особенности мембранного<br />
гидролиза и транспорта в тонкой кишке в условиях, близких к физиологическим // Биол.<br />
мембраны. 1984. Т.1. №10. С. 997-1018.<br />
5.Филимонов Р.М. Гастродуоденальная патология и проблемы восстановительного<br />
лечения. М.: МИА, 2005. 391 с.<br />
6. Фурдуй Ф.И. Санокреатология – новая отрасль биомедицины, призванная<br />
приостановить биологическую деградацию человека // Стресс, адаптация,<br />
функциональные нарушения и санокреатология. Кишинев, 1999. С. 36-43.<br />
7. Фурдуй Ф.И. Проблемы стресса и преждевременной биологической деградации<br />
человека. Санокреатология. Их настоящее и будущее // Современные проблемы<br />
физиологии и санокреатологии: Сб. науч. трудов, посвященный академику Ф.И. Фурдуй<br />
в связи с 70-летием со дня рождения, Кишинев, 2005. С. 16-36.<br />
8. Шептицкий В.А. Роль катехоламинов в перестройках мембранного гидролиза и<br />
всасывания углеводов в тонкой кишке при кратковременном стрессе и пути реализации<br />
их эффектов. // Известия АНМ. Биологические, химические и сельскохозяйственные<br />
науки. 2003. №2 (291). С. 54-69.<br />
9. Шептицкий В.А. Мембранное пищеварение и всасывание углеводов в тонкой кишке<br />
при стрессе // Бюллетень ассоциации традиционной медицины Республики Молдова.<br />
Традиционная медицина и санокреатология. 2004. №8. С. 22-30.<br />
10. Шептицкий В.А., Гуска Н.И. Са 2+ -зависимая регуляция всасывания глюкозы при<br />
антиортостатическом стрессе // Физиол. журн. им. И.М.Сеченова. 1996. Т. 82. №3. С.125-<br />
130.<br />
11.Шептицкий В.А., Чебан Л.И., Попану Л.В. Всасывание моносахаридов в тонкой<br />
кишке при хроническом стрессе // Известия АНМ. Науки о жизни. 2009. № 1. С.12-19.<br />
12. Douard V., Cui X.L., Soteropoulos P., Ferraris R.P. Dexamethasone sensitizes the<br />
intestine to fructose induction of intestinal fructose transporter function // Endocrinology. 2008.<br />
V. 149. № 1. P. 409-423.<br />
13. Fischer J.,ChromyV.,Voznicek J.// Biochem. clin. bohemoslov. 1981. V.10. №41.<br />
14. Jiang L., Ferraris R.P. Developmental reprogram-ming of rat GLUT5 requires de novo<br />
mRNA and protein synthesis // Amer. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2001. V. 280. № 1.<br />
P. G113-120.<br />
15. Kellett G.L. Stress and intestinal sugar absorption // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp.<br />
Physiol. 2007. V. 292. № 2. P. 862-867.<br />
79
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
80<br />
FIZIOLOGIA ŞI BIOCHIMIA PLANTELOR<br />
ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА В СИСТЕМЕ<br />
«ПОЧВА-РАСТЕНИЕ-АТМОСФЕРА» ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ<br />
ТОМАТОВ В ОТКРЫТОМ ГРУНТЕ<br />
Ботнарь В.Ф.<br />
Институт генетики и физиологии растений Академии наук Молдовы<br />
Введение<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
Многовековой опыт практического земледелия показывает, что все<br />
многообразие природных факторов, влияющих на судьбу урожая, в конечном<br />
итоге можно свести к свету, теплу, воде, питательным веществам и углекислоте.<br />
Все эти компоненты растение поглощает из почвы и атмосферы, перерабатывает,<br />
частично усваивает и направляет на формирование хозяйственно ценной части<br />
урожая, ради которой возделывается та или иная культура. Безусловно, стремление<br />
технологов состоит в том, чтобы весь этот поток энергии и массы, протекающий<br />
к растениям, утилизировался последними наиболее эффективно. При этом<br />
необходимо иметь в виду, что каждый из этих факторов является весьма сложной<br />
и многокомпонентной субстанцией, а одновременное их наложение приводит к<br />
очень запутанной и пестрой картине, обусловливающей формирование урожая<br />
в целом. В подобных ситуациях единственно реальным средством анализа<br />
окружающей действительности становится математическое моделирование и<br />
экспериментирование на моделях, имитирующих реальность [12, 14, 15].<br />
В последнее время для оценки агрометеорологических условий формирования<br />
урожая, широкое развитие получило математическое моделирование процессов<br />
энерго- и массообмена в системе «почва-растение-атмосфера» [1, 9, 10, 11, 13,<br />
15]. В данной работе эта проблема не могла быть рассмотрена в полном объеме.<br />
Многие из протекающих на сельскохозяйственном поле процессов вовсе не<br />
затронуты из-за недостаточного их понимания или по причине уже достаточной<br />
освещенности.<br />
Теплота, как форма энергии, и температура, как ее количественная<br />
характеристика, играет большую роль в жизни растений. Температурный<br />
режим оказывает непосредственное влияние на рост растений, поскольку<br />
темпы их развития во многом зависят от поглощенного тепла. В то же время<br />
с температурой связаны внутрипочвенное испарение, транспирация, движение<br />
воды и питательных веществ в почве. Кроме того, от температуры почвы, как и<br />
от ее влажности, зависит интенсивность азотных трансформаций.<br />
К сожалению, в сельскохозяйственной литературе, наиболее доступной<br />
специалистам агрономического профиля, вопросы формирования микроклимата<br />
при возделывании овощных культур и факторов его определяющих, освещены<br />
довольно скупо, что, естественно, сдерживает разработку и практическое<br />
применение более совершенных методов планирования урожайности,
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
управления агроприемами с целью более эффективного использования почвенноклиматических<br />
ресурсов [2,3]. В связи с этим, нами предпринята попытка связать<br />
в единое целое основные процессы, протекающие на сельскохозяйственном<br />
поле и их влияние на формирование теплового режима в посевах томатов в<br />
безрассадной культуре.<br />
Материалы и методы<br />
В основу исследований положены экспериментальные данные<br />
агроклиматических измерений (температура воздуха на высоте 2,0 м и 0,5 м,<br />
в межрастительном пространстве, на поверхности почвы и на глубине 20 см,<br />
относительная влажность воздуха, влажность почвы, приходящая радиация,<br />
фенологические и биометрические данные) при возделывании безрассадных<br />
томатов в открытом грунте в условиях орошения и без орошения, а также<br />
показатели суточного хода:<br />
- затрат тепла на суммарное испарение; - потока тепла в почву;<br />
- турбулентного теплообмена; - радиационного баланса.<br />
Интенсивность нагрева почвы определяется ее теплоемкостью,<br />
характеризующей количество тепловой энергии необходимой для повышения<br />
ее температуры на 1 0 С. С точки зрения тепловых свойств почву можно<br />
представить состоящей из двух основных компонентов: почвенного скелета и<br />
воды находящейся в жидкой фазе, поскольку теплоемкость газового компонента<br />
пренебрежительно мала и ее можно не учитывать в расчетах.<br />
Исследованию термического режима системы «почва-растение-атмосфера»<br />
посвящено большое количество работ [1, 4, 6, 8, 13, 14, 17], в которых<br />
установлено, что в зависимости от соотношений потоков тепла и энергии в разных<br />
климатических зонах изменяется количественная и качественная структура<br />
составляющих теплового баланса и преобразуются взаимно-однозначные<br />
соответствия между показателями теплового режима почвы и растений, с одной<br />
стороны, и факторами, их определяющими, с другой.<br />
Для определения теплового режима в посевах безрассадных томатов<br />
скомплектована система уравнений для обработки агроклиматической и<br />
фенологической информации.<br />
Общее представление о термическом режиме поля дает уравнение теплового<br />
баланса [5]:<br />
R r =P+LE+B , (1)<br />
где R r - радиационный баланс или остаточная радиация; LE – тепло,<br />
затрачиваемое на суммарное испарение, связанное с турбулентным влагообменом,<br />
(L - скрытая теплота испарения, E - величина испарения); P - поток тепла в<br />
атмосферу, идущий от активной поверхности в результате турбулентного<br />
теплообмена; B - поток тепла в почву.<br />
Составляющие уравнения теплового баланса определяются формулами:<br />
(2)<br />
81
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
(3)<br />
где R - коэффициент турбулентности для высоты 1 м над поверхностью поля<br />
может быть аппроксимирован в виде (4);<br />
82<br />
В уравнениях (2)-(4): p - плотность воздуха у поверхности почвы (p<br />
=1,293•10 3 г/см 3 ); cp - теплоемкость воздуха при постоянном давлении; и<br />
- градиенты температуры и удельной влажности, соответственно, (q = 6,622 ,<br />
где l - упругость водяного пара, P - атмосферное давление); ∆U и ∆t - разности<br />
скорости ветра и температуры воздуха на высоте 2,0 м и 0,5 м.<br />
Следует отметить, что формула (4) пригодна для расчета коэффициента<br />
турбулентности только в светлое время суток. Для ночных условий применяются<br />
другие методы оценки турбулентного тепло- и влагообмена [6].<br />
Скорость теплообмена лист-воздух определяется аналогичным<br />
соотношением:<br />
S = p a C p D T L (T a – T l ),<br />
где p a – плотность воздуха в межрастительном пространстве, L - листовой<br />
индекс яруса листьев, T a – T l – температура соответственно воздуха и листьев в i-м<br />
ярусе, D T – проводимость прилистного слоя воздуха. Величина D T в свою очередь<br />
зависит от скорости ветра на высоте яруса. Проводимость устьиц, влияющая на<br />
диффузию паров воды из межклетника и CO 2 из атмосферы в лист, определяется<br />
водным потенциалом листа и поглощенной листом радиацией. Наличие<br />
многочисленных подобных связей создает целостность и согласованность<br />
процессов, протекающих в посеве, приземном воздухе и в самом растении.<br />
Результаты и обсуждения<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
Температура почвы обладает характерной суточной и сезонной<br />
вариабельностью и достигает минимума на ее поверхности в течение суток<br />
к моменту восхода Солнца. При сухой поверхности почвы температура в ее<br />
верхних слоях начинает повышаться сразу после восхода Солнца и достигает<br />
максимума примерно в 14-15 часов, после чего вновь уменьшается. При высокой<br />
влажности почвы повышение температуры в утренние часы замедляется, так<br />
как значительная доля приходящей солнечной энергии тратится на испарение.<br />
Максимальное значение температуры на поверхности почвы зависит как от<br />
влажности, так и от плотности посева и фазы развития растений.<br />
Известно, что суточные колебания температуры почвы затухают на глубине<br />
40-60 см в то время, как сезонные изменения могут распространяться на<br />
(4)
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
значительно большую глубину. В наших условиях на глубине 4 м температура<br />
почвы постоянная, однако, для агрономических расчетов с достаточной<br />
точностью можно считать, что уже на глубине 1,5 м от поверхности почвы<br />
суточный ход температуры незначителен, а ее варьирования во время вегетации<br />
овощных культур не обладают межсезонной изменчивостью.<br />
В условиях Молдовы вода является одним из основных факторов,<br />
определяющих величину урожая овощных культур, в связи с чем, представляет<br />
интерес изучение теплового обмена в условиях орошения. В таблице 1 приведены<br />
экспериментальные данные суточного хода составляющих теплового баланса в<br />
посевах томатов в безрассадной культуре до и после полива.<br />
Турбулентный теплообмен в посевах томата изменялся в широких пределах<br />
и носил закономерный характер в течение всего периода вегетации. В начале<br />
и конце вегетационного периода величина P относительно высока, а в период<br />
максимального развития растений - разница между величинами турбулентного<br />
потока на орошаемом (P о ) и неорошаемом (P н ) участках значительно уменьшилась<br />
и не превышала в среднем 6%.<br />
Таблица 1. Суточный ход составляющих теплового баланса (кДж/м 2 . мин)<br />
Условия<br />
учета<br />
Сроки учета, часы Среднее<br />
00 06 09 12 15 18 за сутки<br />
Затраты тепла на суммарное испарение (LE)<br />
а 4,2 4,2 146,2 179,6 104,7 25,1 75,4<br />
б 0,0 0,0 138,2 205,2 41,9 8,4 58,7<br />
в 16,7 16,7 242,3 304,9 250,5 25,1 138,2<br />
Турбулентный теплообмен (P)<br />
а -8,4 8,4 117,2 96,3 100,5 25,1 58,6<br />
б -8,4 12,5 142,3 180,0 184,2 16,7 87,9<br />
в -4,19 4,19 108,8 138,2 96,3 25,1 62,8<br />
Поток тепла в почву (B)<br />
а 12,5 0,0 29,3 54,4 37,7 8,4 20,8<br />
б 20,8 4,2 20,8 71,2 46,0 8,4 20,8<br />
в 16,7 4,2 16,7 62,8 20,8 8,4 8,4<br />
Радиационный балансе (R r )<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
а 16,7 12,5 293,0 333,5 242,8 58,6 154,9<br />
б 29,3 16,7 301,5 456,3 314,0 33,5 175,8<br />
в 16,7 0,0 368,4 506,6 304,3 37,7 210,2<br />
Примечание: а - период с малооблачной погодой; б - период до полива;<br />
в - период после полива.<br />
В период цветения томатов турбулентный поток, как на орошаемом, так и<br />
на неорошаемом участках, снижался в среднем, соответственно, в 1,7 и 1,2 раза<br />
(табл.2).<br />
Минимум интенсивности турбулентного теплообмена наблюдался в период<br />
плодообразования. В это время на неорошаемом участке его величина была<br />
83
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
положительной и составляла в среднем 17% от величины радиационного баланса.<br />
На орошаемом участке, вследствие отрицательного градиента температуры<br />
воздуха, турбулентный теплообмен принимал отрицательное значение и<br />
составлял 0,38-0,4 МДж/м 2 в сутки, так как основное тепло расходовалось на<br />
суммарное испарение.<br />
Таблица 2. Характеристики теплового (B), турбулентного (P) потоков и<br />
радиационного баланса (R r ) по периодам роста и развития растений томата на<br />
неорошаемом (н) и орошаемом (о) участках, МДж/м 2 в сутки (среднее за 3 года)<br />
Показатель<br />
84<br />
от появления всходов<br />
до образования 4-5<br />
листьев<br />
Фазы развития растений Среднее<br />
цветения<br />
плодообразования<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
созревания<br />
за вегетацию<br />
P Н 3,63 3,02 1,84 2,89 2,86<br />
P О 3,21 1,86 -0,15 2,28 1,81<br />
∆P -0,42 -1,16 -1,99 -0,61 -1,05<br />
B Н 0,70 0,77 0,84 0,74 0,71<br />
B О 0,42 0,64 0,39 0,40 0,49<br />
∆B 0,28 0,13 -0,45 -0,34 -0,22<br />
R rН 9,39 10,64 10,62 8,93 9,49<br />
R rО 9,74 10,93 11,50 9,14 10,16<br />
∆R r 0,35 0,29 0,88 0,21 0,67<br />
Примечание: ∆P и ∆B = P Н B Н - P О B О ; ∆R r = R r о - R rН .<br />
При достаточно интенсивном росте растений (листовой индекс > 4)<br />
ассимиляционный аппарат затеняет почву от приходящей радиации, а растения в<br />
таких условиях расходуют большую ее часть на транспирацию. Тем самым почва<br />
предохраняется от перегрева, что благоприятно сказывается на сохранении<br />
влаги, росте и развитии растений, формировании урожая.<br />
К концу вегетации в связи с подсыханием листовой поверхности и<br />
прекращением поливов градиент температуры воздуха, а вместе с ним и<br />
интенсивность турбулентного теплообмена возрастали. В результате величина P<br />
повысилась на неорошаемом участке до 2,6-3,0 МДж/м 2 , а на поливном - до 2,0-<br />
2,4 МДж/м 2 в сутки.<br />
В среднем за период вегетации томатов турбулентный теплообмен на<br />
неорошаемом участке составил 2,86 МДж/м 2 (30% от величины R r ), а на поливном<br />
участке был в 1,6 раза ниже и не превышал 18% от R r .<br />
Затраты тепла на испарение в условиях орошения определяются, в основном,<br />
нормой полива. При избыточном орошении это приводит к заметному<br />
уменьшению или даже смене знака турбулентного потока.<br />
Вопрос о нормах орошения заслуживает более глубокого рассмотрения<br />
и изучения. Нормы, рассчитанные на основании оценки испаряемости,<br />
недостаточно точно характеризуют потенциал возможных затрат тепла и потерь<br />
влаги на испарение [7]. Существующая практика оценки и расчета норм орошения<br />
по фоновым значениям составляющих теплового баланса на неорошаемых
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
территориях не учитывает вышеперечисленные факторы. Поскольку<br />
составляющие теплового баланса известны только для стационарных условий, то<br />
расчет норм орошения осложняется необходимостью учета параметров каждого<br />
конкретного поля.<br />
В опытах с томатами установлена значительная изменчивость затрат тепла<br />
на испарение (LE) в зависимости от фазы развития растений, погодных условий<br />
как на орошаемом, так и на неорошаемом участках. В богарных условиях ход<br />
величины LE имел вполне закономерный характер и представлял собой кривую<br />
с максимумом впериод плодообразования (68-76% от R r ) и минимумом в начале<br />
и конце вегетационного периода (56-64% от R r ). В среднем за время вегетации<br />
на поливном участке затраты тепла на испарение составили 66,8% от величины<br />
радиационного баланса.<br />
В условиях орошения наблюдалась аналогичная картина, но с более высоким<br />
значением LE. При этом необходимо отметить, что в начальные фазы развития<br />
томатов затраты на испарение были относительно невелики (5,2-7,6 МДж/м 2 в<br />
сутки) и составили 54-74% от величины радиационного баланса. В связи с этим<br />
разница (∆LE) между величинами затрат тепла на испарение на орошаемом<br />
(LЕ о ) и неорошаемом (LE н ) участках была незначительной - 6%. По мере роста и<br />
развития растений затраты тепла на испарение возрастали и достигали максимума<br />
в фазу плодообразования - до 10,6-12,0 МДж/м 2 в сутки, приближаясь к величине<br />
радиационного баланса. В этот период и разница ∆LE была максимальной (в<br />
среднем 48%). В конце вегетации, в связи с общим снижением суммарного<br />
испарения, затраты тепла на испарение уменьшались в 1,5-1,9 раза, до 6,0-7,2<br />
МДж/м 2 в сутки. В среднем за время вегетации затраты тепла на испарение<br />
составили 8,2 МДж/м 2 в сутки, или 80% от величины радиационного баланса, что<br />
на 27% больше, чем в условиях без орошения.<br />
Различия температуры на орошаемом участке и за его пределами могут быть<br />
оценены по уравнению теплового баланса [5]:<br />
R о =4δσT 3 (Tw-T)=ρl p D(Tw-T)+LE+B , (5)<br />
где R о - радиационный баланс поверхности почвы, определенный при<br />
вычислении эффективного излучения по температуре воздуха; 4δσТ 3 (Тw - T)<br />
- разность между эффективным излучением, определенным по температуре<br />
активной поверхности Tw и по температуре воздуха T; δ - коэффициент,<br />
характеризующий отличие свойств излучающей поверхности и горного тела; σ<br />
- постоянная Стефана-Больцана; ρl p D(Tw-T) - турбулентный теплообмен между<br />
поверхностью почвы и атмосферой; ρ - плотность воздуха; l p - теплоемкость<br />
воздуха при постоянном давлении; D - интегральный коэффициент турбулентной<br />
диффузии. Значение Tw-T увеличивается с возрастанием R о и уменьшается с LE<br />
и В.<br />
Поскольку при орошении повышаются радиационный баланс и затраты<br />
тепла на испарение и незначительно изменяется поток тепла в почву, то<br />
разность температур активной поверхности и воздуха зависит, главным образом,<br />
от изменения этих составляющих. Чем больше разность Tw-T, тем больше<br />
турбулентный поток тепла.<br />
85
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Поток тепла в почву, по сравнению с другими составляющими теплового<br />
баланса, относительно мал и в среднем составляет 5-13% от радиационного<br />
баланса. Однако в ряде случаев, особенно при заморозках, данная составляющая<br />
теплового баланса может выполнять функцию основного источника тепловой<br />
энергии, определяющей многие процессы в приземном слое воздуха. Но,<br />
несмотря на малое значение, тепловой поток оказывает определенную роль в<br />
формировании температурного режима почвы и, следовательно, влияет на рост<br />
и развитие растений. В условиях орошения, вследствие уменьшения градиентов<br />
температуры почвы, тепловой поток сокращается на 3-8% от радиационного<br />
баланса [16,18].<br />
Динамика температуры (t) и влажности в приземном слое воздуха (w)<br />
в посевах томата до и после полива приведена в таблице 3. В условиях<br />
проведенных нами опытов в период вегетации растений томатов тепловой поток<br />
в почве (B н ) на неорошаемом поле менялся незначительно - от 0,70 до 0,84 МДж/<br />
м 2 в сутки и составлял около 12-13% от величины радиационного баланса. На<br />
орошаемом участке тепловой поток (B о ) в почве был в 1,5-2,2 раза меньше, чем на<br />
неорошаемом, и не превышал 0,64 МДж/м 2 в сутки (не более 6% от R r ). В среднем<br />
за вегетацию безрассадных томатов орошение снижало величину теплового<br />
потока в 1,5 раза (табл.2). Известно, что величина теплового потока в почве во<br />
многом определяется распределением температуры почвы по слоям.<br />
86<br />
Таблица 3. Влияние полива на микроклиматический режим приземного слоя<br />
воздуха в посевах томатов<br />
Время учета,<br />
часы<br />
До полива<br />
1 день после<br />
полива<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
2 дня 3 дня 4 дня<br />
t w t w t w t w t w<br />
00 19,5 75 12,3 93 13,0 96 16,2 92 16,8 87<br />
06 19,4 85 13,7 89 13,9 91 17,8 88 18,9 88<br />
09 25,2 67 19,5 78 21,7 75 22,4 70 23,7 66<br />
12 27,2 59 22,2 75 25,0 74 25,6 70 26,8 65<br />
15 29,2 46 23,6 60 25,4 54 26,1 50 28,8 62<br />
18 26,8 56 21,8 54 23,0 49 24,8 52 25,9 47<br />
Среднее за сутки 24,6 61 18,8 75 20,3 74 22,2 70 23,5 67<br />
Среднее за дневные часы 27,1 52 21,8 67 23,8 64 24,7 61 26,3 58<br />
В связи с этим, нами была сделана попытка определения суточного хода<br />
теплового баланса по средней разности температур пахотного слоя почвы 0-20<br />
см (табл.4). Статистический анализ данных выявил следующую зависимость<br />
регрессии:<br />
B=0,042•(6,14 ∆t П + 0,70), r =0,94+0,05 (6)<br />
где ∆t П - средняя разность температуры пахотного слоя за сутки.<br />
Как следует из приведенных выше данных, поливы оказывали существенное<br />
влияние на изменение составляющих теплового баланса. Однако, при этом
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
необходимо отметить, что эффект от полива во многом зависел от погодных<br />
условий, что достаточно наглядно показано на рисунке 1.<br />
Таблица 4. Суточная динамика разности температур почвы в слое 0-20 см, 0 С<br />
Слой почвы<br />
Время учета, часы Среднее<br />
00 06 09 12 15 18 за сутки<br />
До полива (29.VI)<br />
на поверхности почвы 20,8 18,2 40,2 45,3 52,0 35,1 35,3<br />
на глубине 20 см 24,3 22,7 22,6 22,7 22,8 23,1 23,0<br />
∆t П -3,5 -4,5 17,6 22,6 29,2 12,0 12,3<br />
После полива (2.VIII)<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
на поверхности почвы 18,4 17,5 24,8 30,9 29,9 22,1 23,9<br />
на глубине 20 см 19,8 19,1 19,6 18,6 18,6 20,3 19,3<br />
∆t П -1,4 -1,6 5,2 12,3 18,6 1,8 4,6<br />
Примечание: ∆t П = t 0 -t 20 - разность температур почвы в слое 0-20 см, 0 С.<br />
При ясной погоде различия между величинами радиационного баланса (∆R r )<br />
и затратами тепла на испарение (∆LE) между орошаемыми и неорошаемыми<br />
участками составляли, соответственно, 0,2 и 0,3 кBт/м 2 в сторону их повышения<br />
при поливах. В свою очередь, поливы значительно уменьшали турбулентный<br />
теплообмен, в результате чего разница ∆R достигала 0,15 кBт/м 2 . При пасмурной<br />
погоде разности ∆R r , ∆LE и ∆Р сокращались в 2-3 раза.<br />
Наибольший эффект от орошения проявлялся в первые часы после полива.<br />
Затем разницы ∆R r , ∆LE и ∆Р постепенно уменьшались и на 7-8 сутки полностью<br />
сглаживались.<br />
Рис.1. Ход горизонтальной<br />
разности составляющих<br />
теплового баланса в посевах<br />
томата до и после полива: а<br />
- при ясной погоде; б - при<br />
пасмурной погоде.<br />
Влияние полива на термический режим в системе «почва-растение-атмосфера»<br />
во многом определяется погодными условиями и, в первую очередь, количеством<br />
87
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
выпавших осадков, которые иногда выравнивали фитоклиматические различия<br />
между составляющими теплового баланса орошаемого и неорошаемого участков.<br />
Если в момент полива значительно возрастали величины радиационного баланса<br />
активной поверхности и затрат тепла на испарение, то в среднем за сутки при<br />
ясной погоде эти показатели увеличивались на 20 и 60%, соответственно, а при<br />
пасмурной погоде – на 10 и 40%.<br />
Необходимо заметить, что в условиях орошения, как при ясной, так и при<br />
пасмурной погоде турбулентный теплообмен был близок к нулю, в то время<br />
как на неорошаемом участке он достигал 15-23% от величины радиационного<br />
баланса.<br />
Заключение<br />
Анализ микроклиматических изменений в посевах безрассадных томатов<br />
показывает, что составляющие системы «почва-растение-атмосфера» обладают<br />
разными тепловыми режимами. Теплообмен в приземном слое воздуха завершается<br />
быстрее, чем в почве. В посевах томатов установлена значительная изменчивость<br />
затрат тепла на испарение в зависимости от фазы развития растений, погодных<br />
условий и влагообеспеченности.<br />
Затраты тепла на испарение в условиях орошения определяются, в основном,<br />
нормой полива. При избыточном орошении это приводит к заметному<br />
уменьшению или даже смене знака турбулентного потока.<br />
88<br />
Библиография<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
1. Бойко А.П., Сиротенко О.Д. Расчет суточной динамики процессов энерго- и<br />
массообмена системы “почва-растение-атмосфера” при иссушении почвы // Тр.<br />
ВНИИСХМ, 1986, вып.21. С. 33-47.<br />
2. Ботнарь В.Ф. Основы управления технологическими процессами возделывания<br />
овощных культур в открытом грунте / Автореферат дис. на соиск. уч. степени доктра с.-х.<br />
наук, 1994, 40 стр.<br />
3. Ботнарь В.Ф.<br />
Программирование урожаев и управление водным режимом при<br />
возделывании овощных культур // Chi inău, Buletinul A M, tiin ei vie ii, nr/ 3 (312), 2010,<br />
p. 70-80.<br />
4. Брунова Т.М. Опыт использования динамической модели для расчета эталонных<br />
урожаев применительно к условиям Ленинградской области //научн.-техн. бюл. по агр.<br />
физике /АФИ, Л.: 1989, №77. С. 10-14.<br />
5. Будыко М.И. Тепловой баланс зеленой поверхности. Л.: Гидрометеоиздат, 1956.<br />
265 с.<br />
6. Дубов А.С., Быков Л.П., Марунич С.В. Турбулентность в растительном покрове. Л.:<br />
Гидрометеоиздат, 1978. 183 с.<br />
7. Изотермическое передвижение влаги в зоне аэрации /Под реп. С.Ф. Аверьянова<br />
/Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 427 с.<br />
8. Куртенер Д.А., Усков И.В. Климатические факторы и тепловой режим в<br />
открытом и защищенном грунте. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 231 с.<br />
9. Куртенер Д.А., Усков И.В. Управление микроклиматом сельскохозяйственных<br />
полей. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 259 с.<br />
10. Бондаренко Н.Ф., Жуковский Е.Е., Мушкин И.Г., Нерпин С.В., Полуэктов Р.А.,
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
Усков И.Б. Моделирование продуктивности агроэкосистем . Л.: Гидрометеоиздат, 1982.<br />
264 с.<br />
11. Моделирование роста и продуктивности сельскохозяйственных культур /Отв.<br />
ред. Ф.В.Т. Пенинг де Фриз, Х.Х. ван Лаар. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 320 с.<br />
12. Моисеев Н.Н., Иванилов Ю.П., Столяров В.М. Методы оптимизации. М.: Наука,<br />
1978. 352 с.<br />
13. Нерпин С.В., Чудновский А.Ф. Энерго- и массообмен в системе «почва-растениевоздух».<br />
Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 358 с.<br />
14. Полуэктов Р.А. Динамические модели агроэкосистемы. Л.: Гидрометеоиздат,<br />
1991. 312 с.<br />
15. Полуэктов Р.А., Вол И.А. и др. Имитационная модель развития агроценоза<br />
(перепринт). М.: ВНИИСХ, 1984. 83 с.<br />
16. Руководство по градиентным наблюдениям и определению составляющих<br />
теплового баланса. Л.: Гидрометеоиздат, 1964. 130 с.<br />
17. Сиротенко О.Д. Математическое моделирование водно-теплового режима и<br />
продуктивности агроэкосистем. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 167 с.<br />
18. Справочник агронома по сельскохозяйственной метеорологии/ Под ред. И.Г.<br />
Грингофа. Л.:Гидрометеоиздат, 1986. 527 с.<br />
89
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
SENESCENŢA LA PLANTELE EXPUSE SECETEI – PROCES<br />
NATURAL SAU PATOLOGIC?<br />
Ştefîrţă Anastasia, Melenciuc M., Buceaceaia Svetlana<br />
Institutul de Genetică şi Fiziologie a Plantelor al Academiei de Ştiinţe a Moldovei<br />
Introducere<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
Studiul mecanismelor moleculare ale proceselor senile şi vârstei ziologice<br />
reprezintă una din problemele cardinale ale ziologiei plantelor nu numai ca fenomen<br />
natural dar şi din punctul de vedere aplicativ, vizând potenţarea sau inhibarea îmbătrânirii<br />
premature a organismului sub in uenţa factorilor nefavorabili din mediul extern [34].<br />
Se ştie, că senescenţa poate începe nu numai la anumită etapă a ontogenezei plantei,<br />
dar poate indusă şi de diferiţi factori din mediul înconjurător - secetă, arşiţă, frig,<br />
salinizare, UV-radiaţie, xenobioţi, etc., sau de stimulenţi tohormonali [13]. O urmare<br />
a in uenţei acestor factori poate scăderea capacităţii fotosintetice. Dacă aceasta este<br />
cauzată de de citul de lumină sau de reducerea activităţii fotosistemelor, se iniţiază o<br />
serie de evenimente care încep cu degradarea cloroplastelor, scindarea proteinelor şi, în<br />
nal, cu degradarea acizilor nucleici şi moartea celulelor [9;17]. De aceea, tradiţional,<br />
despre parametrii senescenţei plantei se judecă după starea frunzelor. Totuşi şi<br />
până în prezent mecanismele ce stau la baza îmbătrânirii rămân a o enigmă. La<br />
momentul actual în ziologia plantelor s-a cristalizat un şir de poziţii care, direct sau<br />
indirect, argumentează caracterul nespeci c al modi cărilor condiţionate de vârstă.<br />
Se presupune, că momentul cheie ce determină îmbătrânirea ţesuturilor este stresul<br />
oxidativ [19;27]. În acest context un deosebit interes prezintă concepţia în corespundere<br />
cu care degradaţia structurilor celulare la îmbătrânire este condiţionată de activizarea<br />
89
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
proceselor de oxidare peroxidică a lipidelor din membrane – evenimente, care au loc la<br />
acţiunea oricărui factor nefavorabil de intensitate stresogenă. Mecanismele de bază ale<br />
formării SRO şi apariţiei SO sunt de obicei legate de dereglarea funcţionării lanţurilor<br />
transportatoare de electroni din mitocondrii, cloroplaste, microsomi, precum şi de<br />
schimbarea proprietăţilor dehidrogenazelor [15;23].<br />
Senescenţa organismului este un proces complex şi multelateral, care, în principiu,<br />
nu poate redus la un singur mecanism concret, dar, de sigur, o importanţă de<br />
netăgăduit o au mecanismele de degradare a biomoleculelor componentelor celulare.<br />
Mecanismul concret de inducţie a senescenţei de către radicalii liberi este deocamdată<br />
puţin clari cat. D.Harman (1994) a presupus, că cauza universală a senilităţii tuturor<br />
organismelor este oxidarea de către radicalii liberi din celule a lipidelor, proteinelor,<br />
acizilor nucleici. Mai târziu s-a con rmat afectarea directă de către SRO a ADN-ului<br />
prin ruperea lanţului molecular (dimerizarea nucleotidelor), sau prin interacţiunea lor<br />
cu purinele şi pirimidinele din ADN şi ARN [25;35;36]. Actualmente tot mai mulţi<br />
autori se înclină spre părerea, că o contribuţie însemnată în senescenţa organismului o<br />
are şi oxidarea peroxidică a lipidelor şi proteinelor [31;34].<br />
Un rol deosebit în protecţia antioxidativă a proteinelor revine enzimelor GR şi<br />
GPX şi balanţei GSSG–GSH prin preântâmpinarea oxidării grupelor tiolice de SRO.<br />
Afectarea proteinelor de SRO în unele cazuri are loc independent, în altele – premerge<br />
destrucţiilor lipidelor membranare [Davies W.J. , 1986, cit.34]. Cu toate acestea până<br />
în prezent nu este clară cauza diminuării activităţii antioxidative în timpul senescenţei -<br />
este o consecinţă a răspunsului slab al plantei la apariţia stres-factorului, în cazul dat – a<br />
secetei, sau este o urmare a deshidratării celulelor?<br />
Scopul lucrării în cauză a constat în relevarea gradului de inducere a OPL şi<br />
activizare a enzimelor de protecţie antioxidativă în funcţie de vârsta celulelor frunzelor<br />
plantelor în condiţii optime de umiditate şi secetă.<br />
90<br />
Materiale şi metode de cercetare.<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
În calitate de obiecte de studiu au servit plante de Zea mays L., cv. P 458 şi cv.<br />
X5P515 cu potenţial diferit de rezistenţă la secetă. Experienţele sau efectuat în condiţii<br />
de umiditate controlată în Complexul de vegetaţie al IGFP pe plante, crescute în<br />
containere Mitcerlih cu capacitatea 30 kg sol absolut uscat.<br />
Schema experienţelor: I variantă – martor, plante pe fond de umiditate permanent<br />
optimă, 70% CTA; II variantă –secetă, 70 - 30% CTA, la etapa a VIII-a a ontogenezei<br />
(faza ”paniculare – în orire ”). Durata stresului hidric 7 zile.<br />
Indici, parametri, criterii şi metode de cercetare: Parametrii status-ului apei sau<br />
determinat prin metode clasice [28]. Activitatea SOD s-a determinat prin metoda [2] de<br />
inhibare a reducerii fotochimice a tetrazoliului nitroblu. Mediul de incubare conţinea K<br />
- Na - fosfat-tampon (60mM, pH 7,8), metionină (13mM), ribo avină (2µM), tetrazoliu<br />
nitroblu (63µM), EDTA (0,1mM) şi 100µl de extract. Durata reacţiei - 10 min la in-<br />
Abrevieri: APX - ascorbatperoxidaza; CAT -catalaza; CTA – capacitatea totală pentru apă a<br />
solului; cv. – cultivare; DAM – dialdehida malonică;. DS- de citul de saturaţie; GPX - glutationperoxidaza;<br />
GSSG – glutation oxidat; ; GSH – glutation redus; GwPX - gwaiacolperoxidaza;<br />
OPL - oxidarea peroxidică a lipidelor; OPP – oxidarea peroxidică a proteinelor; SO - stres<br />
oxidativ:; SOD -superoxid dismutaza; SRO - specii reactive de oxigen.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
tensitatea luminii lămpilor cu uorescenţă 15W. În calitate de control serveau mostrele<br />
incubate la întuneric. Ca unitate convenţională de activitate a SOD a fost considerată<br />
activitatea fermentului ce inhibă 50% din fotoreducerea tetrazoliului nitroblu. Activitatea<br />
CAT – prin determinarea spectrofotometrică, λ 240 nm, a descompunerii H 2 O 2<br />
[3]; GwPX - după intensitatea oxidării guaiacol (2 – metoxi – fenol) ca donator de<br />
hidrogen în prezenţa H 2 O 2 , λ 470 nm; APX – prin monitorizarea ratei de oxidare a<br />
ascorbatului la λ 290 nm [16]; GR - prin reducerea GSSG în prezenţa NADP·H, λ 340<br />
nm [22]; GPX – prin oxidarea GSH, 260nm [37]. Omogenizarea materialului vegetal şi<br />
extracţia s-a realizat conform descrierii [10]. Indicele de stres a fost calculat utilizând<br />
ecuaţia I st = (P opt - P ins ): D, unde Ist reprezintă indicele de stres, acţiunea netă a factorului<br />
raportată la durata stresului; P opt şi P ins – valoarea parametrilor funcţionali în condiţii de<br />
umiditate optimală şi insu cienţă de apă, acţiunea netă a factorului; D – durata secetei,<br />
zile [8]. Analiza statistică a datelor s-a realizat cu ajutorul setului de programe „Statistica<br />
7” pentru computer. Gradul de in uenţă a factorilor a fost veri cat prin analiza<br />
factorială ANOVA.<br />
Rezultate şi discuţii<br />
Se ştie, că o reacţie integrală a plantelor la acţiunea secetei este inhibarea, apoi<br />
stoparea de nitivă a creşterii lăstarilor şi rădăcinii. În investigaţiile noastre s-a stabilit,<br />
că o secetă de 7 zile (30%CTA) provoacă stoparea proceselor de creştere liniară a<br />
plantelor tolerante de Zea mays L., cv.P458 cu circa 20,0 - 21,64 la sută şi diminuarea<br />
suprafeţei foliare cu 23,0 - 24,61 la sută respectiv. O inhibare şi mai semni cativă<br />
a fost înregistrată la plantele sensibile la secetă, X5P515: suprafaţa foliară s-a redus<br />
cu 29,5 – 30,5 %, iar creşterea plantelor în înălţime – cu 30 – 32,0 % în comparaţie<br />
cu creşterea plantelor în condiţii optime de umiditate. Stoparea creşterii grăbeşte<br />
senescenţa ţesuturilor, ceea ce la mezo tele de cultură este asociată cu micşorarea<br />
productivităţii [8;17]. Rezultatele veri cării interrelaţiei dintre intensitatea stresului<br />
hidric şi oxidativ, cauzat de secetă, şi vârsta ţesuturilor frunzelor sunt prezentate<br />
în tabelul 1. Din datele obţinute urmează, că şi la plantele bine aprovizionate cu apă<br />
(70%CTA), celulele din zona de creştere a limbului frunzei se deosebesc de celulele<br />
mature din zona medie şi, mai cu seamă, de cele cu început de senescenţă de la vârful<br />
limbului printr-un grad major de hidratare, de cit de saturaţie şi conţinut de dialdehidă<br />
malonică minore. Astfel, la cv. P458 valoarea DS a celulelor mature şi senescente era<br />
cu 16,6 şi 37,5 la sută mai mare decât DS de la baza limbului frunzei şi cu 19,2 şi 69,2<br />
% corespunzător mai mare la plantele cv. X5P515.<br />
Diferenţele în conţinutul DAM în ţesuturile din aceste zone ale limbului frunzelor<br />
au constituit 60,3 şi 79,2 şi 33,6 şi 81,4 % respectiv la cultivarele studiate (tab.1).<br />
Analiza comparativă a gradului de deshidratare a celulelor din zona de la vârful<br />
limbului frunzei şi gradului de intensi care a OPL vizavi de parametrii aceloraşi indici<br />
caracteristici celulelor tinere demonstrează implicarea stresului hidric în apariţia SO<br />
şi, drept urmare, în procesul de îmbătrânire. Datele obţinute con rmă ideea expusă<br />
în lucrările [6¸14] despre faptul, că apa însuşi poate inactiva unele SRO, cum ar <br />
oxigenul singlet. În ţesuturile cu început de senescenţă – în zona de vârf al limbului<br />
frunzei plantelor de pe fond optim de umiditate, se înregistrează o diminuare a<br />
gradului de hidratare şi o majorare veridică a conţinutului aldehidei malonice, ceea ce<br />
91
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
demonstrează intensi carea OPL din membranele celulare. De menţionat, totuşi, că<br />
acest proces în condiţii de umiditate optimă nu are caracter distructiv întrucât gradul<br />
de deshidratare nu atinge pragul critic la care are loc diminuarea activităţii enzimelor<br />
sistemului protecţiei antioxidative (tab.2) şi destrucţiei structurii. Deci, se con rmă<br />
ideea [19; 24; 27; 32] despre implicarea radicalilor liberi în procesul de senescenţă a<br />
plantelor indiferent de condiţiile mediului extern.<br />
Tabelul 1. In uenţa secetei asupra şargei stresului hidric şi oxidativ în diferite zone<br />
ale frunzei plantelor de porumb. Exp. vegetaţie 2010.<br />
92<br />
Umiditatea,<br />
%CTA<br />
Martor,<br />
70<br />
Secetă,<br />
30<br />
Martor,<br />
70<br />
Secetă,<br />
30<br />
Zona<br />
limbului<br />
frunzei<br />
DS,<br />
% saturaţie deplină<br />
DAM,<br />
mM · g m. p<br />
M ± m td 1 td 2 M ± m td 1 td 2<br />
Zea mays L, cv. P 458<br />
bază 2,4 ± 0,2 10,1 ± 0,2<br />
medie 2,8 ± 0,1 1,82 16,2 ± 0,5 11,30<br />
vârf 3,3± 0,1 4,09 18,1 ± 0,5 14,81<br />
bază 8,9 ± 0,3 18,05 12,0 ± 0,3 5,28<br />
medie 12,4 ± 0,6 5,22 16,34 19,5 ± 0,3 17,86 5,69<br />
vârf 17,7 ± 0,2 24,80 65,45 22,2 ± 0,8 12,0 4,36<br />
Zea mays L, cv. X5P515<br />
bază 2,6 ± 0, 1 14,0 ± 0,3<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
medie 3,1 ± 0,1 3,57 18,7 ± 0,5 8,10<br />
vârf 4,4 ± 0,2 8,18 25,4 ± 0,4 22,80<br />
bază 10,0 ± 0,2 33,64 17,1 ± 0,7 4,08<br />
medie 14,7 ± 0,6 7,46 19,02 23,8 ± 0,7 7,76 5,93<br />
vârf 26,8 ± 1,0 17,49 21,96 33,3 ± 0,9 14,21 9,05<br />
*td1 - veridicitatea diferenţei indicilor zonelor „medie” şi „vârf” ale frunzei faţă de indicele<br />
zonei de la baza limbului aceluiaşi variant; ** td2 – veridicitatea diferenţei indicilor zonelor<br />
corespunzătoare din variantele „martor” şi „secetă”. tst la ν 8 este [2,31 – 3,36 – 5,04].<br />
Seceta a aprofundat diferenţele, condiţionând o stare de stres hidric de 2,2-2,7 ori<br />
mai mare în zona celulelor de la vârful limbului comparativ cu ale celulelor în extensie<br />
de la baza limbului. Şarja stresului hidric condiţionat de secetă era corespunzător mai<br />
mare în ţesuturile din zona de vârf a limbului frunzei, în deosebi, la cv X5P515 – 19,9<br />
comparativ cu 7,4 de la baza limbului. Intensitatea SO la celulele senescente depăşea<br />
valoarea acestui parametru de 2,1 şi 2,5 ori respectiv la plantele tolerante şi sensibile.<br />
Conţinutul DAM în celulele din zona de vârf a limbului frunzei s-a majorat comparativ<br />
cu respectivele plantelor martor cu 22,4 şi 30,5%. Prin urmare se poate de a rmat,<br />
că senescenţa ţesuturilor în condiţii de secetă este asociată atât cu schimbarea statusului<br />
apei celulelor cât şi cu apariţia SO, cauzat de intensi carea formării SRO şi OPL<br />
în membranele celulare. Evident este faptul că predominant în aceste schimbări este<br />
stresul cauzat de pierderea apei, valoarea căruia în experimentul dat întrecea de câteva<br />
ori (2,5 -3,5) şarja stresului oxidativ.<br />
După cum s-a relatat în lucrările [24;32] în timpul senescenţei are loc diminuarea<br />
activităţii sistemelor de detoxi care a radicalilor liberi. În procesul acesta un
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
rol important revine peroxisomelor, numărul cărora se majorează şi se schimbă<br />
componenţa enzimelor: se intensi că activitatea enzimelor producătoare de superoxizi,<br />
cum ar xantinoxidaza, se măreşte activitatea SOD, dar se micşorează activitatea<br />
CAT [4;5;24;32]. Aceste schimbări progresează evident odată cu evoluarea în timp<br />
a senescenţei [30]. Există şi alte argumente ce demonstrează, că SO este implicat în<br />
iniţierea îmbătrânirii. S-a depistat o dependenţă invers proporţională între conţinutul<br />
de peroxizi ai lipidelor şi intensitatea mitozelor [5;20]. Capacitatea ţesuturilor de<br />
neutralizare a radicalilor liberi scade cu vârsta. Pastori G. şi Trippi V.(2006) au constata<br />
majorarea activităţii enzimelor antioxidative în frunzele tinere în condiţii de secetă la<br />
plantele rezistente. După opinia Casano L.M.,Martin M., şi Sabater B. (1994) celulele<br />
senescente nu sunt capabile de expresare a genelor enzimelor antioxidative potrivit<br />
ratei oxiradicalilor formaţi. Deci, din datele literaturii urmează, că cu vârsta ţesuturilor<br />
/ organelor are loc o reducere a capacităţii de protecţie antioxidativă.<br />
Rezultatele investigaţiilor realizate în lucrarea de faţă (tab. 2) demonstrează că<br />
activitatea sistemelor enzimatice de protecţie antioxidativă variază în funcţie de vârsta<br />
ţesuturilor şi la plantele bine aprovizionate cu apă: se intensi că în celulele mature<br />
atingând valoarea maximă în celulele din vârful limbului. Aceeaşi legitate se observă<br />
şi în frunzele plantelor expuse acţiunii secetei, gradul de modi care, însă, este veridic<br />
mai mare la plantele sensibile la secetă. Este necesar însă de menţionat că, dacă<br />
activitatea SOD, enzima cheie în sistemul antioxidativ, la plantele bine aprovizionate<br />
cu apă creşte considerabil în celulele din vârful frunzei comparativ cu cele din zona de<br />
elongaţie, atunci în condiţii de secetă amplitudinea schimbării activităţii acestei enzime<br />
este neînsemnată sau chiar scade în celulele din vârful limbului frunzei (tab.2). Acelaşi<br />
caracter de schimbare s-a înregistrat şi în activitatea APX: seceta induce intensi carea<br />
semni cativă a activităţii enzimei în celulele mature şi neînsemnată – în zona celulelor<br />
senescente. La acestea în condiţii de insu cienţă de umiditate are loc inhibarea activităţii<br />
CAT, în deosebi de evidentă la plantele intolerante. Modi carea activităţii GR şi GPX<br />
în funcţie de vârsta celulelor şi de condiţiile de umiditate permite de presupus, că atât în<br />
condiţii de secetă cât şi la îmbătrânire SO este asociat nu numai cu OPL dar şi cu OPP,<br />
idee expusă în lucrările[31;34]<br />
X. Liu şi B. Huang (2000) şi Doyle S. şi coautorii (2010) consideră, că diminuarea<br />
activităţii enzimelor antioxidative conduce la majorarea oxidării peroxidice a lipidelor,<br />
contribuie la degradarea structurii membranelor celulare, la îmbătrânirea frunzelor<br />
precum şi moartea celulelor. Din datele obţinute în studiul dat ( g.1) urmează, că în<br />
condiţii de secetă se intensi că procesele senile, caracterizate prin activizarea proceselor<br />
de ligni care a pereţilor celulari, precum şi destrucţiilor peroxidative, în special, în<br />
zona de la vârful limbului frunzei. S-a înregistrat o intensi care continuă a activităţii<br />
GwPX atât în funcţie de vârsta celulelor, cât şi la apariţia stresului cauzat de secetă, în<br />
deosebi de semni cative la genotipul sensibil la secetă. Această peroxidază reprezintă<br />
enzima cheie care participă în sinteza ligninei.<br />
Date asemănătoare despre majorarea activităţii GwPX în timpul îmbătrânirii<br />
frunzelor sunt înregistrate în lucrarea Юсупова З., Хайрулин Р., Максимов И. [38].<br />
În investigaţiile noastre s-a depistat prezenţa activităţii GwPX şi în celulele în creştere<br />
din zona de la baza limbului frunzei, totuşi la plantele martor (70% CTA) activitatea<br />
enzimei este mai mare în celulele de la vârful frunzei.<br />
93
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011 Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
94<br />
∆, % faţă de<br />
bază<br />
M ± m<br />
∆, % faţă de<br />
bază<br />
M ± m<br />
∆, % faţă de<br />
bază<br />
M ± m<br />
∆, % faţă de<br />
bază<br />
M ± m<br />
∆, % faţă de<br />
bază<br />
M ± m<br />
∆, % faţă de<br />
bază<br />
M ± m<br />
Zona<br />
limbului frunzei<br />
Umiditatea,<br />
% CTA
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
Mecanismele ligni cării, indusă de secetă, pot mediate de H 2 O 2 , care este utilizat<br />
de peroxidazele din pereţii celulari pentru polimerizarea alcoolului cinamilic în lignină<br />
[21, 25, 29].<br />
Fig.1. Dependenţa proceselor senile (OPL, GwPX) din frunzele plantelor de Zea<br />
mays L de umiditate şi genotip.<br />
95
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Prin urmare, datele obţinute demonstrează implicarea SRO şi stresului oxidativ în<br />
iniţierea senescenţei ţesuturilor plantei şi antrenarea apei în preîntâmpinarea proceselor<br />
senescenţei premature. Efectul se realizează direct - prin stingerea SRO formate şi prin<br />
menţinerea activităţii enzimelor antioxidative la nivel înalt. Deshidratarea ţesuturilor<br />
în timpul secetei condiţionează apariţia stării de stres oxidativ care, la rândul său induce<br />
o serie de evenimente cuplate cu stoparea creşterii, senescenţa ţesuturilor, degradarea<br />
structurilor celulare şi moartea celulelor sau chiar organelor plantei. Pe măsura<br />
îmbătrânirii ţesuturilor se intensi că semni cativ procesele de oxidare peroxidică a<br />
lipidelor, se majorează conţinutul dialdehidei malonice iar activizarea sistemului<br />
enzimatic de protecţie antioxidativă devine insu cientă pentru neutralizarea speciilor<br />
active de oxigen formate. SO, condiţionat de secetă, grăbeşte procesele de ligni care a<br />
pereţilor celulari, stopează creşterea celulelor prin extensiune, accelerează senescenţa<br />
şi moartea organelor.<br />
Concluzii<br />
1. S-a demonstrat, că SRO şi SO sunt implicate în iniţierea îmbătrânirii frunzelor,<br />
proces agravat de stresul cauzat de secetă. Hidratarea optimă a ţesuturilor frunzelor<br />
neutralizează efectul SRO prin menţinerea activităţii enzimelor antioxidative.<br />
2. Pe măsura îmbătrânirii ţesuturilor se intensi că semni cativ procesele de<br />
OPL, se majorează conţinutul DAM iar activizarea sistemului enzimatic de protecţie<br />
antioxidativă devine insu cientă pentru neutralizarea SRO formate.<br />
3. Deshidratarea ţesuturilor induce o perturbare a coraportului activităţii enzimelor<br />
sistemului de protecţie antioxidativă: descreşte rata de activitate a SOD, CAT şi APX şi<br />
se majorează ponderea activităţii componentelor sistemului peroxidazic cu speci citate<br />
la fenoli, guaiacol şi glutation. Prin consecinţă, seceta grăbeşte procesele de ligni care<br />
a pereţilor celulari, stopează creşterea celulelor prin extensiune, accelerează senescenţa<br />
şi moartea prematură a organelor.<br />
4. Procesele senile la plantele expuse secetei au caracter patologic.<br />
96<br />
Bibliogra e<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
1. Azbel M.Ya.//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994. V. 91. P. 12453 – 12457.<br />
2. Bowler C.,Van Montagu M., Inze D. Superoxide dismutase and stress tolerance. //Annu.<br />
Rev. Plant Physiol. 1992. 43. P. 83 – 116.<br />
3. Chance B. şi Machly A. Assay of catalases and peroxidases. In: Methods in Enzymology,<br />
S.P. Colowick and N.O. Kaplan (ed). N.Y.: Acad. Press.1955. V. 2. P. 764-775.<br />
4. Casano L.M.,Martin M., Sabater B. Sensitivity to superoxide desmutase transcript<br />
levels and activities to oxidative stress is lower in mature-senescent than in young barley leaves.<br />
// Plant Physiol. 1994. 106. P. 1033 – 1039.<br />
5. Dhindsa R.J., Dhindsa ., Thorpe T.A. Leaf Senescence Correlated with Increased Levels<br />
of Membrane Permeability and Lipid Peroxidation and Decreased Levels of Superoxide<br />
Dismutase and Catalase. // J. Exp. Bot. 1987. 32. P. 93 – 101.<br />
6. Duran N., //Chemical and biological ganaration of exited states. N.Y.: Acad press.1982.<br />
Suppl. 492. P.345-359.<br />
7. Doyle S.M., Diamond M., McCabe P.F. Chloroplast and reactive oxygen species<br />
involvment in apoptotic-like programmed cell death in Arabidopsis suspension cultures.// J.<br />
Exp. Bot. 2010. 61. N2. P.473 - 482.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
8. Fischer R.A, R. Maurer. Drought resistance in spring wheat cultivars. I. Grain yield<br />
response // Austr. J. Agric. Res. 1978. V. 28. P. 897-912.<br />
9. Gan S., Amasino R.M. Making sense of senescence. // Plant Physiol. 1997. 113.<br />
p. 313 – 319.<br />
10. Harman D. //Annu. N.Y. Acad.Sci. 1994. V.717. P.1-15.<br />
11. Keshavkant S., Naithani S.C. Cilling –induced oxidative stress in young sal (Shorea<br />
robusta) seedling. //Acta Physiolgiae Plantarum. 2001. 23.N 4. P. 457 -466.<br />
12. Liu X., Huang B. Heat Stress Injury in Relation to Membrane Lipid Peroxidation in<br />
Creeping Bentgrass. //Crop Sci. 2000. 40. P.503 – 510.<br />
13. Mach J.M., J.T. Greenberg . Free Radicals and Oxidative Stress.// Plant Cell Death<br />
Processes. 2004. Elsevier. Academic Press. Edited by L. D. Nooden. P. 203 – 214.<br />
14. Mercel P.B, Kearnas D.R.. //J. Amer.Chem.Soc.1972. V.94. P.7244 -7248.<br />
15. Mustafa M.G. //Free radicals Biol. And Med. 1990. V.9.P. 245.<br />
16. Nacano Y., Asada K. Hydrogen Peroxide Is Scavenged by Ascorbate Speci c Peroxidase<br />
in Spinach Chloroplasts // Plant Cell Physiol. 1981.V. 22. P. 867-880.<br />
17. Nooden L.C., The fenomenon of senescence and aging. Whole plant senecence. //<br />
Senescence and Aging in Plants. (L.C. Nooden and A. Leopold. Eds.). Academic Press. San<br />
Diego. CA. 1988. P. 1- 50, 391 - 439.<br />
18. Pastori G., Trippi V.S. Antioxidative protection in a drought-resistant maize strain<br />
during leaf senescence. //Physiologia Plantarum. 2006. 87. Issue 2. P. 227 – 231.<br />
19. Pastori G.M., del RIO L.A. Natural senescence of pea leaves: an activated oxygenmediated<br />
fuction for peroxisomes. // Plant. Physiol. 1997.113. P. 411 – 418.<br />
20. Pauls P., J.E. Thompson. Evidence for the Accumulation of Peroxidized Lipids in<br />
Membranes of Senescing Cotyledons. // Plant. Physiol. 1984. 75. P.1152 – 1157.<br />
21. Ros-Barselo A. Xylem parenchyma cells deliver the H 2 O 2 necessary for ligni cation in<br />
differentiating xylem vessels.//_Planta. 2005. 220. P.747 -756.<br />
22. Schadle M., Bassham J.A. Chloroplast Glutathione Reductase. // Plant Physiol. 1977.<br />
59. P.1011 – 1012.<br />
23. Sinha G.K., Mimnough E.G.// Free radicals Biol. And Med. 1990. V.8.P.567.<br />
24. Thomson J.E., Froese C.D.,Madey E., Smith M.D.,Hong Y. Lipid metabolism during<br />
Plant Senescence. // Prog. Lipid Res. 1998. 37.P.119 – 141.<br />
25.Tana Jubani M., Munne-Bosch S., Lopez-Carbonell M., Alegre L. Hydrogen peroxide is<br />
involved in the acclimation of the Mediterranean shrab, Cistus albidus L., to summer drought.<br />
// J. Exp. Bot. 2008. 60. N 1. P. 107 -120.<br />
26. Tyrrrell R.M. Repair of genetic Damage Induced by UV-B (290 - 320)Radiation.<br />
27. Van Camp W., Bowler C., Villaroel R., Tsang E.W., van Montagu M., Inze D.<br />
Characterization of Iron Superoxide Dismutase cDNAs drom Plants Obtained by Genetic<br />
Complementation in Escherichia coli. // Proc. Natl.Acad. USA. 1990. 87. P. 9903 – 9907.<br />
28. Vassey T.L., Sharkey T.D. Mild water stress of Phaseolus vulgaris plants leads to<br />
reduced starch synthesis and extractable sucrose phosphate syntheses activity // Plant Physiol.<br />
1989. V. 89. P. 1066-1070.<br />
29. Vreeburg Ram, Fry S.C. Reactive oxygen species in cell walls. //Antioxidants and<br />
reactive oxygen species in plant. /Smirnoff N., ed. 2005. Oxford : Blackwell Publishing. P.215<br />
– 243.<br />
30. Yang Z., J.B. Ohlrogge.Turnover of Fatty Acids during Natural Senescence of<br />
97
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Arabidopsis, and Switchgrass and in Arabidopsis ß-Oxidation Mutants [C],[W], [OA]. // Plant<br />
Physiol. 2009. 150. P. 1981 – 1989.<br />
31. Анисимов В.Н. , Арутюнян А.В., Опарина Т.И. и др.//Росс. Физиол. Журн. 1999. В.<br />
85. №4. С. 502 – 507.<br />
32. Атри Л.К., Нейар,Бханра Р.К., Вий С.П. Окислительный стресс при индуцированном<br />
опылением старении цветков орхидей. // Физиология растений. 2008. 55. № 6.<br />
С. 908 – 915.<br />
33. Гродзинский Д.М., Войтенко В.П., Кутлахмедов Ю.А., Кольтовер В.К.//<br />
Надежность и старение биологических систем. Киев.: Наукова думка.1987<br />
34. Жиров В.К. Возрастные модификации растений в связи с адаптациями и стрессом.<br />
Апатиты : АН СССР. 1991. 106 с.<br />
35. Осипов А.Н., Азизова О.А., Владимиров Ю.В. Активные формы кислорода и их<br />
роль в организме. //Успехи биол. Химии.1990. Т. 31. С. 180 -208.<br />
36. Подколзин А.А., Мегреладзе А.Г.,Донцов В.И.,и др. Система антиоксидантной<br />
защиты организма и старение.//Профилактика старения. 2000. В.3.<br />
37. Полеская О.Г., Каширина Е.И.,Алехина Н.Д. Изменение активности<br />
антиоксидантных ферментов в листьях и корнях пшеницы в зависимости от формы и<br />
дозы азота в среде. // Физиология растений. 2004. 51. №5. С. 686 – 691.<br />
38. Юсупова З.Р., Хайруллин Р.М., Максимов И.В. Активность пероксидазы в<br />
различных клеточных фракциях при инфицировании пшеницы Septoria nodorum Berk. //<br />
Физиология растений. 2006. 53. №6. С.910 -917.<br />
98<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
98<br />
PROPRIETĂŢILЕ AGROCHIMICE ŞI BIOCHIMICE<br />
ALE CERNOZIOMULUI CARBONATIC FERTILIZAT CU<br />
ÎNGRĂŞĂMINTE ORGANICE ÎN FUNCŢIE<br />
DE REGIM HIDROTERMIC<br />
Toma S., Emnova Ecaterina, Daraban Oxana, Druţa Iana<br />
Institutul de Genetică şi Fiziologie a Plantelor al Academiei de Ştiinţe a Moldovei<br />
Introducere<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
Conţinutul substanţei organice şi nivelul fertilităţii efective a solului determină<br />
substanţial e cacitatea agriculturii ecologice nepoluante, care se implimentează în<br />
Republica Moldova. Solurile regiunii, având o fertilitate potenţială înaltă, deseori se<br />
caracterizează cu o fertilitate efectivă redusă.<br />
Acest fenomen se explică şi prin faptul că în ultimii 20 ani s-a redus încorporarea<br />
îngrăşămintelor organice de 40-50 ori, a celor minerale de 35-45 ori iar procesele<br />
biochimice de transformare a formelor azotului, slab asimilate de către plante, au<br />
fost studiate nesatisfăcător [1]. Activitatea enzimatică în solul fertilizat cu principalul<br />
îngrăşământ organic – gunoiul de grajd, în diverse condiţii de climă este, cu regret, slab<br />
studiată.<br />
Pentru asigurarea plantelor cultivate cu o nutriţie optimală, echilibrată după conţinutul<br />
elemetelor bio le, este necesară studierea proceselor de transformare enzimatică a<br />
substanţei organice a solului şi a fertilizantului (gunoiul de grajd) încorporat în sol.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
În baza acestor cercetări este posibilă elaborarea principiilor şi procedeelor efective,<br />
nepoluante de administrare a fertilizanţilor de natură organică şi minerală.<br />
Scopul lucrării a constituit evaluarea impactului aplicării îngrăşământului organic<br />
– gunoi de grajd, asupra parametrilor agrochimici şi activităţii enzimatice implicate în<br />
ciclurile biochimice ale substanţelor nutritive din sol.<br />
Material şi metode<br />
Ca obiect de studiu a servit: solul – cernoziom carbonatic din câmpul experimental<br />
al Institutului de Genetică şi Fiziologie a Plantelor (Baza Ştiinţi că Experementală a<br />
AŞM), gunoiul de grajd (de bovine) de la complexul experemental al Institutului de<br />
Pedologie, Agrochimie şi Protecţie a Solului „N. Dimo”.<br />
Experienţele au fost montate în vase din plastic. În ecare vas la 1 kg de sol (în<br />
masă absolut uscată) s-a administrat 10 şi 20 g gunoi de grajd (în masă absolut uscată),<br />
ce corespund dozelor de administrare în câmp de 30 t/ha şi 60 t/ha. Fiecare variantă s-a<br />
montat în 4 repetiţii. Regimurile de cercetare: temperatură - 25-280 C şi 10-150 C, de<br />
umiditate – 30% şi 60% CTAs (capacitatea totală de apă în sol). Probele pentru analiză<br />
au fost preluate după 1 lună şi 3 luni de la montarea experienţei.<br />
+ Parametrii agrochimici analizaţi au inclus: 1) azotul amoniacal (N-NH ), extras<br />
4<br />
din sol cu soluţie de NaCl 0,05 N şi determinat cu reagentul Nessler, prin metoda<br />
spectrofotometrică, la lungimea de undă 450 nm [5]; 2) fosforul anorganic după<br />
Мачигин [3, 5] determinat spectrofotometric cu molibdatul de amoniu, la 650 nm; 3)<br />
umiditatea solului după prelevarea probelor, determinată prin uscare la temperatura de<br />
105°C timp de 6-8 ore.<br />
Parametrii biochimici determinaţi: 1) activitatea dehidrogenazică a solului (Dh)<br />
(CE 1.1.1.1) a fost estimată prin incubarea timp de 24 ore la 300C a probei de sol (1 g)<br />
cu glucoză în calitate de substrat (donor de electroni) şi clorură de 2,3,5-trifeniltetrazol,<br />
măsurarea spectrofotometrică a concentraţiei formazanului colorat în roz-roşu la 465<br />
nm [4]; 2) activitatea ureazică a solului (Ure) (CE 3.5.1.5), prin incubarea timp de 24<br />
ore la 370C a probei de sol (2,5 g) cu uree (5%) în calitate de substrat şi determinat<br />
spectrofotometric cu reagentul Nessler la 450 nm după Хазиев [6]; 3) activitatea<br />
fosfatazică alcalină a solului (Ft-alc) (CE 3.1.3.1) - prin incubarea timp de o oră la<br />
370C a probei de sol (1 g) cu p-nitrofenilfosfatdisodiu (Na pNFF, 30 mg/ml) în calitate<br />
2<br />
de substrat în soluţia alcalină (pH 10,2) după metoda lui Tabatabai şi Bremner [2], şi<br />
măsurarea ratei formării p-nitrofenolului (pNF) de culoare galbenă la 400 nm.<br />
Analiza statistică a datelor experimentale s-a executat prin utilizarea programei<br />
Microsoft Excel pentru Windows XP (Microsoft Of ce). S-a determinat media<br />
aritmetică, devierea standard, coe cientul de veridicitate (p) după t-Test Student,<br />
coe cientul de corelaţie Pearson (r).<br />
Rezultate şi discuţii<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
Azotul amoniacal (N-NH 4 ) şi activitatea ureazică (Ure) a solului.<br />
A fost stabilit că modi carea activităţii ureazice, la diferite combinaţii ale valorilor<br />
de temperatură şi umiditate, se deosebeşte de alte enzime hidrolitice şi anume, sporeşte<br />
până la temperatura de 30 0 C la toate regimurile de umiditate, în timp ce se reduce la<br />
majorarea temperaturii şi umidităţii solului [7].<br />
99
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Rezultatele experienţei de laborator au demonstrat că activitatea ureazică a solului a<br />
avut o tendinţă de sporire după administrarea îngrăşămintelor organice şi a crescut odată<br />
cu majorarea dozei. Atât după una, cât şi după trei luni de incubare a solului, activitatea<br />
ureazică a înregistrat valori maxime în condiţiile hidrice de 30% din capacitatea totală<br />
de apă în sol (CTAs), la ambele regimuri de temperatură (10-15 0 C şi 25-28 0 C), adică<br />
în condiţii ce imit primăvara şi vara, ce corespund fazelor active de vegetaţie ( g. 1,<br />
tabel 1). Determinarea concentraţiei azotului amoniacal, de asemenea, a evidenţiat<br />
faptul că procesul de mineralizare a azotului organic decurge mai activ în sol fertilizat,<br />
şi anume la umiditatea solului de 30% CTAs ( g. 2). După 3 luni de incubare a solului<br />
concentraţiile de azot amoniacal s-au redus evident în sol-martor fără fertilizare, la<br />
toate regimurile de incubare, dar au rămas la acelaşi nivel în sol fertilizat cu gunoi de<br />
grajd în doză 20 g kg -1 SAU.<br />
Tabelul 1. Valorile t-criteriului Student pentru aprecierea veridicităţii impactului<br />
condiţiilor hidrotermice asupra parametrilor agrochimici şi biochimici ai cernoziomului<br />
carbonatic.<br />
100<br />
t-test, P< 0,05<br />
Impactul umidităţii<br />
30% CTAs vs 60% CTAs<br />
Impactul temperaturii<br />
10-15 o C vs 25-28 o C<br />
28 o C 10 o C 60% CTAs 30% CTAs<br />
1 lună de incubare Ure<br />
Martor 0,0000 0,0000 0,0004 0,0001<br />
Gunoi de grajd, 10 g kg -1 SAU 0,0000 0,0001 0,0010 0,0001<br />
Gunoi de grajd, 20 g kg -1 SAU 0,0000 0,0000 0,0000 0,0001<br />
Ft-alc<br />
Martor 0,8434 0,9141 0,9955 0,9238<br />
Gunoi de grajd, 10 g kg -1 SAU 0,9453 0,8241 0,8639 0,9861<br />
Gunoi de grajd, 20 g kg -1 SAU 0,9245 0,8680 0,8802 0,9368<br />
Martor 0,0000 0,0002 0,0000 0,0000<br />
Gunoi de grajd, 10 g kg -1 SAU 0,0000 0,0001 0,0000 0,0053<br />
Gunoi de grajd, 20 g kg -1 SAU 0,0000 0,9495 0,0000 0,0082<br />
N-NH 4<br />
Martor 0,1831 0,0018 0,2252 0,1104<br />
Gunoi de grajd, 10 g kg -1 SAU 0,0786 0,0000 0,0096 0,0001<br />
Gunoi de grajd, 20 g kg -1 SAU 0,7829 0,0011 0,1833 0,0269<br />
P 2 O 5<br />
Martor 0,0001 0,1868 0,0000 0,1305<br />
Gunoi de grajd, 10 g kg -1 SAU 0,4850 0,2371 0,4951 0,1455<br />
Gunoi de grajd, 20 g kg -1 SAU 0,1306 0,0000 0,0007 0,0013<br />
Impactul umidităţii<br />
30% CTAs vs 60% CTAs<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
Dh<br />
Impactul temperaturii<br />
10-15 o C vs 25-28 o C<br />
28 o C 10 o C 60% CTAs 30% CTAs
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
3 luni de incubare Ure<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
Tabelul 1. (Continuare)<br />
Martor 0,0000 0,0000 0,6381 0,0000<br />
Gunoi de grajd, 10 g kg -1 SAU 0,0000 0,0000 0,3331 0,0000<br />
Gunoi de grajd, 20 g kg -1 SAU 0,0000 0,0000 0,0816 0,0000<br />
Ft-alc<br />
Martor 0,9468 0,8939 0,9893 0,8520<br />
Gunoi de grajd, 10 g kg -1 SAU 0,9844 0,9403 0,8661 0,8207<br />
Gunoi de grajd, 20 g kg -1 SAU 0,7385 0,9525 0,7025 0,9927<br />
Martor 0,0000 0,0002 0,0000 0,0030<br />
Gunoi de grajd, 10 g kg -1 SAU 0,0000 0,0029 0,0000 0,0000<br />
Gunoi de grajd, 20 g kg -1 SAU 0,0002 0,0000 0,0000 0,0002<br />
Martor 0,0000 0,0010<br />
+ N-NH4 0,1773 0,0487<br />
Gunoi de grajd, 10 g kg -1 SAU 0,0000 0,0053 0,0000 0,3808<br />
Gunoi de grajd, 20 g kg -1 SAU 0,0000 0,5223 0,0000 0,7263<br />
P 2 O 5<br />
Martor 0,0152 0,6982 0,8246 0,0580<br />
Gunoi de grajd, 10 g kg -1 SAU 0,5444 0,0014 0,0526 0,0004<br />
Gunoi de grajd, 20 g kg-1 SAU 0,0000 0,0740 0,4378 0,0041<br />
Nota: CTAs - capacitatea totală de apă în sol; Ure – activitatea ureazică; Ft-alc –<br />
+ activitatea fosfatazică alcalină; Dh – activitatea dehidrogenazică; N-NH – azot amoniacal;<br />
4<br />
P O – fosforul anorganic; SAU – sol absolut uscat<br />
2 5<br />
Fosforul mobil (P 2 O 5 ) şi activitatea fosfatazică (Ft-alc) a solului. În cercetările<br />
multianuale se indică că în cernoziomul carbonatic în comparaţie cu alte subtipuri de<br />
cernoziom posibilităţile de activitate fosfatazică înaltă nu se realizează şi, de obicei, ea<br />
este cea mai joasă [7]. Activitatea fosfatazică alcalină, în comparaţie cu cea ureazică,<br />
a avut aceeaşi tendinţă de sporire la administrarea gunoiului de grajd şi la majorarea<br />
dozei, însă diferenţele autentice între variantele fertilizate şi fără îngrăşăminte nu<br />
au fost relevate (Fig. 3, tabel 1). Activitatea fosfatazică a depins slab de condiţiile<br />
hidrotermice. Deşi după o lună de incubare a fost depistată o tendinţă de sporire a<br />
activităţii fosfatazice, în cernoziomul carbonatic, la umiditatea optimală 60% CTAs<br />
la ambele regimuri de temperatură, după trei luni de incubare, ea a fost practic egală,<br />
indiferent de condiţiile hidrotermice. Trebuie de menţionat tendinţa parametrului spre<br />
micşorare generală, de-a lungul incubării, anume la umiditatea 60% CTAs şi stabilitatea<br />
relativă a lui – la 30% CTAs.<br />
Dependenţa concentraţiilor fosforului mobil este foarte pronunţată (Fig. 4) şi<br />
statistic veridică (P
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Fig. 1. Activitatea ureazică (Ure) în cernoziom carbonatic, fertilizat cu gunoi de grajd<br />
în funcţie de condiţii hidrotermice. (* - diferenţa autentică faţă de martor nefertilizat).<br />
102<br />
+<br />
Fig. 2. Conţinutul N-NH4 Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
în cernoziom carbonatic, fertilizat cu gunoi de grajd în<br />
funcţie e condiţii hidrotermice (* - diferenţa autentică faţă de martor nefertilizat).<br />
Fig. 3. Activitatea fosfatazică alcalină (Ft-alc) în cernoziomul carbonatic, fertilizat<br />
cu gunoi de grajd în funcţie de condiţii hidrotermice (pNP - p-nitrofenol).
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
În întregime, nivelul concentraţiilor de fosfor determinat după Мачигин, în<br />
cernoziomul carbonatic fertilizat, şi anume, 4,1-6,4 mg P 2 O 5 la 100 g SAU poate <br />
caracterizat ca înalt, conform clasi caţiei cernoziomului carbonatic, referitor la<br />
asigurarea cu fosfaţii accesibili [3]. Acest fapt poate explica nivelul stabil (constitutiv<br />
pentru subtipul de sol studiat) al activităţii fosfatazice alcaline, care este strâns legată cu<br />
nivelul fosforului anorganic în sol [7]. Fosforul mobil, ca produs nal, inhibă activitatea<br />
fosfatazică extracelulară.<br />
Fig. 4. Conţinutul de P 2 O 5 în cernoziom carbonatic, fertilizat cu gunoi de grajd<br />
(* - diferenţa autentică faţă de martor nefertilizat).<br />
Activitatea microbiană în solul studiat apreciată prin activitatea dehidrogenazică<br />
(Dh), ce este intracelulară şi participă în procesul de respiraţie microbiană pentru<br />
asigurarea proceselor metabolice cu energie ATP. Conform rezultatelor obţinute<br />
în experienţa de laborator, activitatea dehidrogenazică, de regulă, s-a majorat prin<br />
administrarea îngrăşămintelui organic, gunoiului de grajd, în doze crescînde (Fig. 5).<br />
Fig. 5. Activitatea dehidrogenazică (Dh) în cernoziomul carbonatic în funcţie de<br />
condiţiile hidrotermice (* - diferenţa autentică faţă de martor nefertilizat; TPF –<br />
trifenilformazan).<br />
103
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
După trei luni de incubare, s-a depistat că activitatea dehidrogenazică se a ă la<br />
acelaşi nivel la regimul de umiditate 60% CTAs şi 10 0 C şi s-a micşorat esenţial la 30%<br />
CTAs. Această legitate se pronunţa independent de temperatura de incubare a solului la<br />
10 0 C sau 28 0 C. Aşadar cantitatea şi activitatea dehidrogenazică a microorganismelor din<br />
sol au constituit un indicator sensibil la de citul îndelungat al umidităţii în cernoziomul<br />
carbonatic. Totuşi, necătînd la reducerea activităţii microbiene, la umiditatea redusă în<br />
sol (30% CTAs), activitatea enzimatică hidrolitică extracelulară din sol, şi anume cea<br />
ureazică, sporeşte, iar cea fosfatazică, se păstrează la acelaşi nivel.<br />
Relaţiile corelative între parametrii agrochimici şi biochimici. Analiza statistică<br />
a datelor (tab.2) a scos în evidenţă o corelaţie înalt pozitivă între activitatea ureazică şi<br />
conţinutul azotului amoniacal din sol, în toate regimurile examinate, atât după o lună,<br />
cât şi după 3 luni de incubare a solului fertilizat cu gunoi de grajd. Între activitatea<br />
fosfatazică alcalină şi conţinutul de fosfor mobil în sol, de asemenea a fost relevată<br />
legătura înalt pozitivă în trei din patru combinaţii de regimuri hidrotermice. Indicii<br />
biochimici, de asemenea, au relevat corelaţiile reciproce pozitive, şi anume valorile<br />
activităţii enzimelor hidrolitice extracelulare (Ure şi Ft-alc) în trei din patru cazuri<br />
au corelat pozitiv cu valorile activităţii microorganismelor din sol, apreciate prin<br />
activitatea dehidrogenazică (Dh) a solului. Astfel, în general toţi parametrii agrochimici<br />
şi biochimici analizaţi s-au majorat în solul fertilizat cu gunoi de grajd şi au sporit cu<br />
doza crescândă până la 20 g kg -1 SAU.<br />
Tabelul 2. Coe cientul de corelaţie Pearson (r) între parametrii agrochimici şi<br />
biochimici ai cernoziomului carbonatic pe parcursul duratei de incubare în diferite<br />
condiţii hidrotermice.<br />
Temperatura 1 lună de incubare 3 luni de incubare<br />
104<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
25-28 о С 10-15 о С 25-28 о С 10-15 о С 25-28 о С 10-15 о С 25-28 о С 10-15 о С<br />
CTAs 60% 60% 30% 30% 60% 60% 30% 30%<br />
+ Ure vs NH 0,999 0,947 0,841 0,980 0,445 0,997 0,983 0,877<br />
4<br />
Ft-alc vs P 2 O 5 0,806 0,872 0,878 0,988 0,022 0,995 0,994 0,998<br />
Dh vs Ure 0,705 0,892 0,882 -0,643 0,974 0,957 0,675 0,966<br />
Dh vs Ft-alc 0,999 0,340 0,694 -0,346 -0,532 0,995 0,989 0,981<br />
Nota: CTAs - capacitatea totală de apă în sol; Ure – activitatea ureazică; Ft-alc –<br />
+ activitatea fosfatazică alcalină; Dh – activitatea dehidrogenazică; N-NH – azot amoniacal;<br />
4<br />
P O – fosforul anorganic.<br />
2 5<br />
Conform datelor obţinute putem conclude că, activitatea enzimatică a cernoziomului<br />
carbonatic s-a majorat esenţial prin administrarea gunoiului de grajd în concentraţii<br />
recomandate pentru culturile prăşitoare (30 şi indeosebi 60 t ha -1 ), a avut o corelaţie<br />
pronunţată cu umiditatea, şi mai slab pronunţată cu temperatura. Acţiunea directă<br />
asupra umidităţii solului prin diferite metode poate servi drept bază pentru dirijarea<br />
activităţii enzimatice în procesele biologice din sol cu scopul îmbunătăţirii nutriţiei<br />
şi sporirii productivităţii plantelor de cultură în diferite condiţii ecologice. Cercetările<br />
ulterioare pot axate pe studiul legăturii dintre concentraţia azotului mobil, format în<br />
rezultatul proceselor biochimice şi microbiologice de mineralizare a azotului organic<br />
din îngrăşăminte şi nivelul aprovizionării plantelor cu acest element.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Concluzii:<br />
Fiziologia şi Biochimia plantelor<br />
1. Îngrăşămintele organice în doze mai mari au avut o in uenţă pozitivă, dovedită<br />
statistic (P
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
GENETICA, BIOLOGIA MOLECULARĂ ŞI<br />
AMELIORAREA<br />
SCREENING OF THE R2 RUST RESISTANCE GENE IN<br />
DIFFERENT SUNFLOWER GENOTYPES USING SSR MARKERS<br />
106<br />
Duca Maria, Port Angela, Şestacova Tatiana<br />
University of the Academy of Sciences of Moldova<br />
Introduction<br />
MAS (marker-assisted selection) is widely used molecular biology technique,<br />
which considerably facilitates selection of valuable genotypes increasing rates and<br />
ef ciency of breeding process. It suggests application of molecular markers linked<br />
with genes of interest [3, 7]. Availability of many different types of molecular markers<br />
gives possibilities to choose the most reliable types of them according to the aims of<br />
investigation.<br />
One of the most widely used type of markers is SSR (simple sequence repeat)<br />
markers or microsatellites, which represents mono-, di-, tri-, tetra- or pentanucleotide<br />
tandem repeats accidentally distributed within eukaryotic genomes [13].<br />
High level of polymorphism, reproducibility, low price and simple implementation<br />
of these markers contribute for development and implementation of SSR method for<br />
different plant species such as soybean Glycine max [1, 9], rice Oryza sativa [10, 16],<br />
maise Zea mays [15], grape Vitis vinifera [14] and other.<br />
Creation of rst integrated and a single reference map, uni cation of sun ower<br />
SSR marker nomenclature enlarges possibilities of application of SSR markers for<br />
sun ower individual gene identi cation [12].<br />
There are SSR markers linked with sun ower genes such as stearoyl-acyl carrier<br />
protein desaturase, resulting in high oleic acid concentration [6]; ms9, causing nuclear<br />
sterility [2]; Tph2 associated with high γ-tocoferol levels [5]; Or5 causing broomrape<br />
resistance [11] and other.<br />
Recently linkage of three SSR markers with R2 gene, ensuring rust resistance, has<br />
been demonstrated. Three microsatellite markers ORS795, ORS882 and ORS333 were<br />
used for reliable selection of resistant genotypes [8].<br />
Hence, the aim of our investigation was screening of sun ower genotypes cultivated<br />
in Republic of Moldova using SSR markers linked with R2 rust resistance gene.<br />
Materials and methods<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
Investigations included 21 sun ower genotypes: 11 F 1 hybrids (Drofa F 1 , LC 40<br />
CMS x LC Raus Rf, Drofa CMS x LC Raus Rf, Drofa CMS x LC 637 Rf, Drofa CMS<br />
x LC 7 Rf, LC SW 38 CMS x LC 637 Rf, LC SW 38 CMS x LC 4 Rf, Drofa CMS x LC<br />
39 Rf, Xenia CMS x LC 39 Rf, LC 40 CMS x Xenia Rf and Xenia F 1 ), 5 CMS (Drofa,<br />
LC 40, LC SW 38, LC 391A and Xenia) and 5 Rf lines (Drofa, LC Raus, LC 637,<br />
LC 7 and LC 39). DNA was extracted from etiolated seedlings using standard CTAB<br />
extraction protocol [4] with some modi cations.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Ampli cation was performed in nal volume of 10 μl containing: 50 ng DNA,<br />
1x DreamTaq Green Buffer (Fermentas), 200 μM each of dNTPs, 2,5 mM MgCl 2 ,<br />
0,4 μM each primer, 0,5 units of DreamTaq Green DNA Polymerase (Fermentas).<br />
PCR was performed at GeneAmp® PCR System 9700 (Applied Biosystems) using<br />
Touchdown PCR program: 94°C for 3 min; 8 cycles at 94°C – 30 s, 62°C – 30 s (-1°C/<br />
cycle) and 72°C - 45 s; followed by 30 cycles at 94°C - 30 s, 54°C - 30 s and 72°C -<br />
45s; with nal extension at 72°C – 3 min. The ampli ed fragments were detected using<br />
6 % non-denaturing polyacrylamide TBE gel electrophoresis, stained with ethidium<br />
bromide and visualized by UV uorescence.<br />
Results and discussions<br />
Recent literature data shows strong association of SSR markers ORS333 with rust<br />
susceptibility and combination of ORS795 and ORS882 with rust resistance [8].<br />
According to these data it was expected to obtain different ampli ed fragments<br />
characteristic for: homozygous susceptible lines - 150 bp (ORS333), homozygous<br />
resistant lines - 300 bp (ORS795) and 380 bp (ORS882) and combination of these three<br />
amplicons for heterozygous individuals [8].<br />
Marker Repeat Tm<br />
Table 1. Characteristics of primers used in investigation<br />
ORS333 (GT) 13 57 150<br />
Length, bp Allele number<br />
141/152/<br />
157/471<br />
150/161/174/<br />
197/410/422<br />
4 6<br />
ORS795 (CT) 17 GG(CA) 10 57 300 304/null 300 1 1<br />
ORS882 (GT) 14 59 380<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
159/169/<br />
173/180<br />
107/162/177/<br />
194/230/240<br />
4 6<br />
However, obtained results differ very much from the expected; only two markers<br />
ORS333 and ORS795 gave us fragments of expected length (table 1).<br />
Analysis of SSR pro les generated by ORS333 primer pair revealed presence of<br />
fragment of 150 bp associated with rust susceptibility in all of investigated genotypes.<br />
Also other 5 alleles were identi ed (table 1).<br />
Polymorphism between genotypes was manifested in region upwards 400 bp<br />
( g. 1).<br />
So there are 3 genotypes possessing alleles 422 and 410 (Drofa CMS x LC 637 Rf,<br />
LC SW 38 CMS x LC 637 Rf and LC 7 Rf), 14 genotypes which have 422 bp allele<br />
(7 F 1 hybrids Drofa F 1 , Drofa CMS x LC Raus Rf, Drofa CMS x LC 7 Rf, LC SW 38<br />
CMS x LC 4 Rf, Drofa CMS x LC 39 Rf, Xenia CMS x LC 39 Rf, Xenia F 1 , 5 analysed<br />
CMS lines and 2 Rf lines LC 637 Rf, LC 39 Rf), 2 genotypes possessing 410 bp (LC<br />
40 CMS x Xenia Rf and LC 637 Rf) and 2 genotypes which have no ampli cation<br />
products in this region (table 2).<br />
107
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Figure 1. Results of the SSR-PCR ampli cation with ORS333 visualized in 6 %<br />
polyacrylamyde gels.<br />
M – molecular mass ladder Step Ladder, 50 bp (Sigma), 1-Drofa F 1 , 2-LC 40 CMS x LC<br />
Raus Rf, 3-Drofa CMS x LC Raus Rf, 4-Drofa CMS x LC 637 Rf, 5-Drofa CMS x LC 7 Rf,<br />
6-LC SW 38 CMS x LC 637 Rf, 7-LC SW 38 CMS x LC 4 Rf, 8-Drofa CMS x LC 39 Rf, 9-Xenia<br />
CMS x LC 39 Rf, 10-Xenia F 1 , 11-LC 40 CMS x Xenia Rf, 12-Drofa CMS, 13-LC 40 CMS,<br />
14-LC SW 38 CMS, 15-LC 391A CMS, 16-Xenia CMS, 17-Drofa Rf, 18-LC Raus Rf, 19-LC<br />
637 Rf, 20-LC 7 Rf, 21-LC 39 Rf.<br />
Table 2. Genotypes classi cation according to ampli cation pro les in 400-450 bp<br />
region obtained using primer pair ORS333<br />
108<br />
Allele<br />
length<br />
Genotypes<br />
422 bp 410 bp<br />
F 1 hybrids: Drofa F 1 , Drofa CMS x LC Raus Rf, Drofa<br />
CMS x LC 7 Rf, LC SW 38 CMS x LC 4 Rf, Drofa CMS<br />
x LC 39 Rf, Xenia CMS x LC 39 Rf, Xenia F 1<br />
Rf lines: LC 637 Rf, LC 39 Rf<br />
CMS lines: Drofa, LC 40, LC SW 38, LC 391A and<br />
Xenia<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
F 1 hybrids: LC 40<br />
CMS x Xenia Rf,<br />
Rf lines: LC 637<br />
Rf<br />
Rf lines: Drofa CMS x LC 637 Rf, LC SW 38 CMS x LC 637 Rf, LC 7 Rf<br />
ORS795 primer pair was generated one PCR product with aprox. 300 bp length<br />
in 11 sun ower genotypes (Drofa F 1 , Drofa CMS x LC Raus Rf, Drofa CMS x LC<br />
637 Rf, LC SW 38 CMS x LC 4 Rf, Drofa CMS x LC 39 Rf, LC 40 CMS x Xenia<br />
Rf, Drofa CMS, LC 40 CMS, LC SW 38 CMS, LC 391A CMS and LC 637 Rf) from<br />
21 investigated. There are 6 F 1 hybrids, 4 CMS lines and 1 Rf line from 11 sun ower<br />
genotypes which possesses fragment of expected length ( g. 2).<br />
Other genotypes have not given any ampli cation pro les with ORS795 primers,<br />
which indicate presence of null allele in these genotypes ( g.2).<br />
Ampli cation with primer pair ORS882 have not create fragment of expected length<br />
associated with resistance among the set of investigated sun ower genotypes ( g. 3).<br />
This primer pair is monomorphic, have not create any pro le differences within<br />
investigated genotypes. Approximate alleles lengths are 240, 230, 194, 177, 162 and<br />
107 bp (table 1).<br />
Obtained results demonstrate the necessity to con rm molecular data by phenotypic<br />
screening of resistance within the set of investigated genotypes.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Figure 2. Results of the SSR-PCR ampli cation with ORS795 visualized in 6 %<br />
polyacrylamyde gels.<br />
M – molecular mass ladder Step Ladder, 50 bp (Sigma), 1-Drofa F 1 , 2-LC 40 CMS x LC<br />
Raus Rf, 3-Drofa CMS x LC Raus Rf, 4-Drofa CMS x LC 637 Rf, 5-Drofa CMS x LC 7 Rf,<br />
6-LC SW 38 CMS x LC 637 Rf, 7-LC SW 38 CMS x LC 4 Rf, 8-Drofa CMS x LC 39 Rf, 9-Xenia<br />
CMS x LC 39 Rf, 10-Xenia F 1 , 11-LC 40 CMS x Xenia Rf, 12-Drofa CMS, 13-LC 40 CMS,<br />
14-LC SW 38 CMS, 15-LC 391A CMS, 16-Xenia CMS, 17-Drofa Rf, 18-LC Raus Rf, 19-LC<br />
637 Rf, 20-LC 7 Rf, 21-LC 39 Rf.<br />
Figure 3. Results of the SSR-PCR ampli cation with ORS882 visualized in 6 %<br />
polyacrylamyde gels.<br />
M – molecular mass ladder GeneRuler 100 bp Plus DNA Ladder (Fermentas), 1-Drofa<br />
F 1 , 2-LC 40 CMS x LC Raus Rf, 3-Drofa CMS x LC Raus Rf, 4-Drofa CMS x LC 637 Rf,<br />
5-Drofa CMS x LC 7 Rf, 6-LC SW 38 CMS x LC 637 Rf, 7-LC SW 38 CMS x LC 4 Rf, 8-Drofa<br />
CMS x LC 39 Rf, 9-Xenia CMS x LC 39 Rf, 10-Xenia F 1 , 11-LC 40 CMS x Xenia Rf, 12-Drofa<br />
CMS, 13-LC 40 CMS, 14-LC SW 38 CMS, 15-LC 391A CMS, 16-Xenia CMS, 17-Drofa Rf,<br />
18-LC Raus Rf, 19-LC 637 Rf, 20-LC 7 Rf, 21-LC 39 Rf.<br />
Conclusions<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
ORS333 was the most polymorphic from three investigated markers and it can be<br />
used for polymorphism identi cation among investigated genotypes.<br />
Polymorphism between genotypes was manifested in region upwards 400 bp. So<br />
there are 3 genotypes possessing alleles 422 and 410 (Drofa CMS x LC 637 Rf, LC<br />
SW 38 CMS x LC 637 Rf and LC 7 Rf), 14 genotypes which have 422 bp allele (7 F 1<br />
hybrids Drofa F 1 , Drofa CMS x LC Raus Rf, Drofa CMS x LC 7 Rf, LC SW 38 CMS x<br />
LC 4 Rf, Drofa CMS x LC 39 Rf, Xenia CMS x LC 39 Rf, Xenia F 1 , 5 analysed CMS<br />
lines and 2 Rf lines LC 637 Rf, LC 39 Rf), 2 genotypes possessing 410 bp (LC 40 CMS<br />
x Xenia Rf and LC 637 Rf) and 2 genotypes which have no ampli cation products in<br />
this region.<br />
109
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
110<br />
References<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
1. Akkaya S., Bhagwat A. and Cregan P. Length polymorphisms of simple sequence repeat<br />
DNA in soybean. // Genetics. 1992. Vol.132, p. 1131–1139.<br />
2. Chen J., Hu J., Vick B. et al. Molecular mapping of a nuclear male-sterility gene in<br />
sun ower (Helianthus annuus L.) using TRAP and SSR markers. // Theor. Appl. Genet. 2006.<br />
Vol.113, p. 122–127.<br />
3. Choudhary K., Choudhary O.P. and Shekhawat N.S. Marker Assisted Selection: A<br />
Novel Approach for Crop Improvement. // American-Eurasian Journal of Agronomy. 2008.<br />
Vol. 1 (2), p. 26-30.<br />
4. Doyle J., Doyle J. Isolation of plant DNA from fresh tissue. // Focus. 1990. Vol. 12,<br />
p.13–15.<br />
5. Garcia-Moreno M. J., Vera-Ruiz E. M., Fernandez-Martinez J. M. et al. Genetic and<br />
Molecular Analysis of High Gamma-Tocopherol Content in Sun ower. // Crop Sci. 2006.<br />
Vol. 46, p. 2015–2021.<br />
6. Hongtraku, V., Slabaugh M., Knapp S. DFLP, SSCP, and SSR markers for Δ-9stearoylacyl<br />
carrier protein desaturases strongly expressed in developing seeds of sun ower: intron lengths<br />
are polymorphic among elite inbred lines. // Molecular Breeding. 1998. Vol. 4, p. 195–203.<br />
7. Kumar L. S. DNA markers in plant improvement: An overview. // Biotechnology<br />
Advances. 1999. Vol. 17, p. 143–182.<br />
8. Lawson W. R., Jan C. C., Shatte T. et al. DNA markers linked to the R2 rust resistance<br />
gene in sun ower (Helianthus annuus L.) facilitate anticipatory breeding for this disease variant.<br />
// Mol. Breeding. 2010. DOI 10.1007/s11032-010-9506-1.<br />
9. Maughan P., Saghai Maroof M. and Buss R.. Microsatellite and ampli ed sequence<br />
length polymorphisms in cultivated and wild soybean. // Genome. 1995. Vol. 38, p. 715–723.<br />
10. McCouch S., Chen X., Panaud O. et al. Microsatellite marker development, mapping<br />
and applications in rice genetics and breeding. // Plant. Mol. Biol. 1997. Vol. 35, p. 89–99.<br />
11. Tang S., Heesacker A., Kishore V. et al. Genetic Mapping of the Or5 Gene for<br />
Resistance to Orobanche Race E in Sun ower. // Crop Sci. 2003. Vol. 43, p. 1021–1028.<br />
12. Tang S., Yu M., Slabaugh D. et al. Simple sequence repeat map of the sun ower<br />
genome. // Theor. Appl. Genet. 2002. Vol. 105, p. 1124–1136.<br />
13. Tautz D. and Renz M. Simple sequences are ubiquitous repetitive components of<br />
eukaryotic genomes. // Nucleic Acids Res. 1984. Vol. 12, p. 4127-4138.<br />
14. Thomas M. and Scott N. Micorsatellite repeats in grapevine reveal DNA<br />
polymorphisms when analyzed as sequence-tagged sites (STSs). // Theor. Appl. Genet. 1993.<br />
Vol. 86, p. 986–990.<br />
15. Senior M. and Heun N. Mapping maize microsatellites and polymerase chain reaction<br />
con rmation of the target repeats using a CT primer. // Genome. 1993. Vol. 36, p. 884–889.<br />
16. Wu K. and Tanksley S. Abundance, polymorphism and genetic mapping of microsatellites<br />
in rice. // Mol. Gen. Genet. 1993. Vol. 241, p. 225–235.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
BROOMRAPE CONTROL IN SUNFLOWER PRODUCTION<br />
IN TURKEY<br />
Goksel Evci¹, Nilgun Sezer 2 , Veli Pekcan¹, M. Ibrahim Yilmaz, Yalcin Kaya¹<br />
¹Trakya Agricultural Research Institute, PO Box: 16, 22100 Edirne, Turkey.<br />
2 Seed Registration and Certi cation Center, Yenimahalle, 06100, Ankara, Turkey.<br />
Correspondent author e-mail: yalcinkaya@ttae.gov.tr<br />
Introduction<br />
Broomrape (Orobanche cernua Loe .), which is a parasitic angiosperm, is<br />
considered as one of the major limiting factors for sun ower production in Eastern<br />
Europe, Turkey and Spain [1; 2]. After infection of sun ower (Helianthus annuus<br />
L.) roots, the parasite takes easily the nutrition and water from soil via sun ower<br />
roots, thus damaging crop development and reducing yields enormously up to 100%<br />
[2; 5; 10].<br />
Although the genetic resistance is regarded as the most effective, feasible,<br />
economically and environmentally friendly solution, the use of generally monogenic<br />
resistant cultivars, it results to appear new more virulent races of the parasite that<br />
overcome the existing sources of resistance. Therefore, new races other than 5 known<br />
races are observed recent years in many countries such as Turkey, Spain, Bulgaria,<br />
Romania and Russia [3; 4; 6; 7; 9].<br />
Turkey is one of the main sun ower producer countries in the world and sun ower<br />
areas is mostly (over 70%) located in Trakya Region that is European part of Turkey.<br />
The main rotation system is wheat and sun ower in the region. Due to frequent planting<br />
of sun ower in the rotation, both broomrape and also other diseases spread easily in the<br />
region resulting huge epidemic actions in some years. However, the sun ower areas<br />
are mostly infested with new races and genetic or IMI resistant hybrids use mainly in<br />
the production [5; 6]. Turkey has started to buy sun ower seed according to oil content<br />
since 2 years. Therefore, sun ower hybrids should have high oil content in addition to<br />
higher yielding capability. The study was conducted to reveal recent situation of the<br />
sun ower production in Turkey.<br />
Material and methods<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
Experimental sun ower hybrids and lines were developed by National Sun ower<br />
Research Project conducting by Trakya Agricultural Research Institute (TARI) in Edirne<br />
and commercial sun ower hybrids belong private companies were used in the study.<br />
Broomrape observations, oil content, seed and oil yield results of hybrids were used<br />
in the registration trials conducted in Trakya Region by different private companies in<br />
2010. Most selling commercial hybrids were existed as control in the trials so the study<br />
comply the broomrape resistance information of all hybrids are selling and will sell in<br />
near future.<br />
The experimental design was a Randomized Complete Block Design with four<br />
replicates in the yield trials. The four rows plots were 7,5 m long with the 70 x 35 cm<br />
111
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
plant spacing. The middle 2 rows were harvested and the border rows were discarded,<br />
and plot size was 9,66 m² at harvest. Trials were planted in April and were harvested<br />
in September by hand.<br />
To use in arti cial tests in growth chamber in the winter, broomrape seeds were<br />
cleaned threshing the plants collected from different infested elds of Trakya Region.<br />
Broomrape seeds were mixed with soil (sand, turf and normal soil) and mixture used<br />
for screening in the pots (1-2 g / pots). Broomrape shoots were counted on the root<br />
system of the sun ower plants of each pot after 45 days from planting. In the natural<br />
infested elds in the Malkara, Tekirdag, Orobanche test plots were 5 m length, 14-15<br />
plants existed each row with 35 cm x 1 m plant density in two replications. Susceptible<br />
Sanbro hybrids existed as one control at each 40 rows.<br />
Broomrape observations were evaluated as Frequency (F) Intensity (I) and Attacking<br />
Rate (AR) based on Pustovoit method. The plants were accepted as resistant having %<br />
0-10 Frequency and 0-1 AR values and [6; 11]. The plants had % 10-20 frequency as<br />
accepted tolerant in the evaluations.<br />
112<br />
F = % the number of plant with orobanche (The plant number infested<br />
Orobanche / Total plants in the row x 100)<br />
I = the number of orobanche in one infested plant (Total orobanche /<br />
Total plants infested orobanche in the row).<br />
AR = F x I / 100 = the number of orobanche in one plant in the row.<br />
Results and discussion<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
Broomrape results of the hybrids in the registration trials conducted in four locations<br />
in Tekirdag province (Emiryakup and Buzagaci villages in Hayrabolu, and Ballihoca<br />
and Inanlı villages in Muratli county) and one location in Edirne Province (Haskoy<br />
village) were investigated in the study. Based on the Orobanche infestation of the<br />
hybrids in the trials, sun ower hybrids exhibited different reactions against broomrape.<br />
PR63F73, XF-4223 PR64H37 Pioneer Seed Co hybrids and LG5400 Limagrain Seed<br />
Co hybrid showed resistance to new broomrape races in all location as staying less<br />
than 10% frequency level. However, PR64H34 from Pioneer Seed Co, NX 53938 from<br />
Syngenta Seed Co., 08-TR-003 from Trakya ARE and Tunca from Limagrain Seed Co.<br />
exhibited also generally resistance but in some location they are found as tolerant with<br />
staying at less than 20% frequency level (Table 1).<br />
Broomrape resistant hybrids were given as bold in the Table 1. On the other hand,<br />
LG5580 and LG5550 hybrids from Limagrain Seed Co, Reyna hybrid from May<br />
Seed Co., Allioli hybrid from Akdeniz Seed Co., NX 78735 and DKF-2525 hybrid<br />
from Syngenta Seed Co. selling as resistant or highly tolerant class but they exhibited<br />
generally susceptibility in many locations except in a few locations. However, the<br />
number of resistant and tolerant hybrids increases year by year in Turkey. Comparing<br />
frequency level of sun ower hybrids, broomrapes revealed more aggressiveness in<br />
Emiryakup in Hayrabolu and Inanli in Muratli than other three locations (Table 1).<br />
Comparing of oil content, seed and oil yield of hybrids in the registration trials in<br />
Trakya region as most natural infested areas, highest oil yields were obtained from<br />
LG5580, 08-TR-003 and Tunca hybrids respectively (Table 2). On the other hand,
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
as seed yield, LG5580, PR63F73, Tunca and PR64H34 hybrids were existed at rst<br />
ranks respectively in the trials. Of course, susceptible hybrids were existed at last ranks<br />
due to heavy broomrape infestations in these areas. When comparing of oil content<br />
of sun ower hybrids in these trials, 08-TR-003 hybrids from Trakya ARE existed in<br />
rst rank as 52% and DKF-2525, 08-TR-004, NX 53938, 05-TR-198, LG 5400, and<br />
Tunca hybrids followed it respectively (Table 2). Oil content and oil yield of hybrids<br />
get importance in recent years because Trakya Birlik which is the main buyer in Turkey<br />
started to purchase sun ower seed based on oil content of seeds.<br />
Very successful results are obtained also in National Sun ower Breeding Program<br />
conducted by TARI in recent years. Three of sun ower hybrids from TARI exhibited<br />
at the highest oil contents among the sun ower hybrids in the registration trials. On the<br />
other hand, very higher seed and oil yielding hybrids which are both oleic and linoleic<br />
type and also were broomrape resistant were developed in 2010. Linoleic type hybrids<br />
existed in rst ranks was given in Table 3. Many of them had higher oil yield than<br />
DKF-2525 and TUNCA hybrids which are the highest oil content in the market and<br />
had the highest market share in Turkey. On the other hand, broomrape resistant and<br />
oleic type hybrids were developed also by TARI in 2010 and some of them are given<br />
in Table 4.<br />
After these successful results in 2010, 5 linoleic and 3 oleic type sun ower hybrids<br />
are sent to Registration Trials by TARI and production permission for duration of<br />
the registration trials were taken to all of them. 5 of them are broomrape resistant for<br />
Trakya region and other 3 hybrids are non resistant for Anatolian part of Turkey which<br />
are not broomrape problem areas.<br />
Broomrape tests were conducting both in arti cial and natural infested conditions in<br />
National Sun ower Project by TARI. Total 626 genetic materials including experimental<br />
hybrids, restorer and female inbred lines were tested in Malkara County which is one<br />
of most infested area with new races of broomrape in Trakya Region in 2010. 524<br />
materials were found as resistant and 102 of them were observed as susceptible.<br />
Broomrape tests also were conducting in arti cial conditions in growth chamber<br />
mainly in during winter season. Tests were conduction in the pots and plant roots were<br />
soaked and cleaned then were counted broomrape number attached to sun ower plant<br />
roots. 2706 genetic materials were tested in 2010 and 2011 winter season in TARI and<br />
most of them were found as resistant (Table 5).<br />
On the other hand, these resistant inbred lines also were exchanged with many<br />
private companies both in Turkey and also abroad to produce joint hybrids in recent<br />
years. These joint hybrids and female lines were found as resistant to new races of<br />
broomrape also in Spain, Bulgaria, Romania, and Russia. In results of successful<br />
bilateral collaboration, one joint hybrid with Maisador Seed Co. from France sent to<br />
registration trials in Italy in 2011. Additionally, from a bilateral project with Szeged<br />
Institute in Hungary, 2 joint hybrids were registered in Romania, one of them is in<br />
registration trials in Ukraine and 2 broomrape resistant sun ower hybrids were sent to<br />
registration trials in Romania again and one joint hybrid was sent to Turkey registration<br />
trials in this year too.<br />
113
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
TEKIRDAG EDIRNE<br />
114<br />
Emiryakup - Hay-<br />
Buzagaci -Hayrabolu Muratli-Ballihoca Muratli - Inanlı Haskoy - Merkez<br />
rabolu<br />
F I AR F I AR F I AR F I AR F I AR<br />
Owner<br />
Company name<br />
Cultivar name<br />
1- Alioli Akdeniz Seed 32,0 2,2 0,7 28,7 1,3 0,4 20,1 12,0 0,1 30,8 4,1 1,3 2,4 5,8 2,5<br />
2- Cartago Fito Seed 85,1 4,0 3,4 100,0 8,6 8,6 100,0 20,0 1,9 73,1 3,8 2,8 20,0 53,4 3,5<br />
3- DKF 2525 (st) Syngenta Seed 30,5 2,6 0,8 44,5 1,9 0,9 19,8 13,0 0,1 24,5 2,2 0,5 2,6 8,4 1,7<br />
4- LG 5580 Limagrain Seed 27,4 1,9 0,5 13,4 2,3 0,3 11,1 10,0 0,0 18,0 2,0 0,4 1,1 1,0 1,0<br />
5- Ozdemirbey (st) Trakya ARE 95,6 5,6 5,3 100,0 21,7 21,7 100,0 47,0 0,1 100,0 0,2 0,2 47,0 100,0 0,1<br />
6- NX 53938 Syngenta Seed 5,8 2,3 0,1 2,3 1,0 0,0 4,1 22,0 0,1 12,5 2,5 0,3 0,9 3,4 2,9<br />
7- NX54149 Syngenta Seed 23,7 2,9 0,7 64,1 2,4 1,5 57,1 17,0 0,1 48,1 3,2 1,6 9,7 4,6 2,1<br />
8- NX78735 Syngenta Seed 23,5 3,6 0,9 40,6 1,6 0,6 14,2 11,0 0,1 29,8 2,9 0,9 1,6 3,8 1,7<br />
9- PR63F73 Pioneer Seed 1,5 2,2 0,0 1,2 1,0 0,0 1,5 6,0 0,0 0,5 1,0 0,0 0,1 0,2 1,0<br />
10- PR64H34 Pioneer Seed 11,6 2,4 0,3 6,9 1,0 0,1 1,0 5,0 0,0 1,0 1,0 0,0 0,1 0,2 1,0<br />
11- Reyna May Seed 36,4 2,5 0,9 44,8 1,5 0,7 35,9 18,0 0,3 36,3 3,1 1,1 6,5 14,2 1,8<br />
12- Sanbro (st) Syngenta Seed 98,8 5,9 5,8 100,0 17,7 17,7 100,0 68,0 0,1 100,0 0,3 0,3 68,0 100,0 0,1<br />
13-Tunca (st) Limagrain Seed 15,7 2,3 0,4 20,0 3,0 0,6 3,9 9,0 0,0 19,5 3,2 0,6 0,3 1,9 1,3<br />
14- XF 4223 (st) Pioneer Seed 3,7 2,4 0,1 2,8 1,3 0,0 2,0 6,0 0,0 4,8 1,4 0,1 0,1 0,2 3,0<br />
15- 05-TR-198 Trakya ARE 96,9 5,9 5,7 100,0 17,1 17,1 100,0 43,0 0,1 100,0 0,2 0,2 43,0 100,0 0,1<br />
16- MAS 97 A Maisador Seed 98,1 6,4 6,3 100,0 19,9 19,9 100,0 31,0 0,1 100,0 0,2 0,2 31,0 100,0 0,1<br />
17- Asya Progen Seed 97,6 6,7 6,5 100,0 19,7 19,7 100,0 74,0 0,1 100,0 0,3 0,3 74,0 100,0 0,1<br />
18- LG 5550 Limagrain Seed 35,1 1,6 0,6 25,2 1,2 0,3 7,5 11,0 0,1 20,4 3,1 0,6 0,8 5,3 1,5<br />
19- LG5400 Limagrain Seed 0,5 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,6 5,0 0,0 4,3 4,2 0,2 0,1 1,4 1,7<br />
20- 08-TR-003 Trakya ARE 15,8 2,1 0,3 7,5 1,4 0,1 1,5 7,0 0,0 3,8 1,1 0,0 0,1 0,5 1,0<br />
21- 08-TR-004 Trakya ARE 94,4 6,7 6,3 100,0 17,9 17,9 100,0 20,0 0,1 98,1 2,8 2,8 20,0 100,0 0,1<br />
22- PR64H37 Pioneer Seed 1,0 2,3 0,0 0,0 0,0 0,0 1,8 7,0 0,0 0,7 1,3 0,0 0,1 0,7 1,3<br />
23- Sanbro MR Syngenta Seed 96,6 7,4 7,1 100,0 19,3 19,3 100,0 49,0 0,1 96,4 2,7 2,6 49,0 100,0 0,1
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
115
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Table 3: The seed and oil yield performances of some TARI linoleic type and broomrape<br />
resistant sun ower hybrids in 2010.<br />
116<br />
Cultivar<br />
Seed yield<br />
kg/da<br />
Rank<br />
Oil Content<br />
(%)<br />
Oil yield<br />
(kg/da)<br />
Rank<br />
1000 seed<br />
yield (g)<br />
10-TR-019 316,8 3 48,6 154,3 1 63,86<br />
10-TR-016 316,4 4 47,1 148,8 2 70,58<br />
10-TR-008 304,3 5 48,4 146,7 3 58,14<br />
10-TR-024 318,2 2 45,8 145,2 4 59,42<br />
M-2525 (C) 290,0 10 49,7 143,9 5 66,38<br />
10-TR-022 299,2 6 47,7 142,4 6 52,24<br />
10-TR-003 295,5 7 48,2 142,0 7 60,74<br />
TUNCA (C) 291,8 9 48,4 140,4 8 61,96<br />
10-TR-002 293,3 8 47,5 139,2 9 51,68<br />
P-4223 (C) 319,3 1 43,3 137,8 10 58,84<br />
TR-1018 (C) 281,6 11 48,8 137,4 11 59,74<br />
Seed Yield: CV (%) = 10,15; LSD= 13,44 kg/da; Oil Yield: CV (%) = 10,18; LSD= 13,32 kg/da<br />
Table 4: The seed and oil yield performances of some TARI oleic type and broomrape<br />
resistant sun ower hybrids in 2010.<br />
Cultivar Seed yield<br />
kg/da<br />
Rank Oil Content<br />
(%)<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
Oil yield<br />
(kg/da)<br />
Rank 1000 seed<br />
yield (g)<br />
10-TR-026 282,6 5 49,5 139,2 1 50,60<br />
SANBRO (C) 297,5 1 46,8 138,0 2 55,40<br />
2453-A X K6-R SN:20 289,0 3 46,6 133,6 3 64,16<br />
10-TR-037 285,3 4 46,4 131,7 4 65,04<br />
10-TR-036 279,5 6 47,3 131,1 6 65,82<br />
10-TR-039 273,1 9 47,9 130,6 7 58,48<br />
10-TR-033 262,6 12 48,7 127,9 8 59,46<br />
10-TR-030 269,0 10 47,2 126,8 9 49,86<br />
OLEKO (C) 269,8 11 46,7 126,0 10 57,62<br />
10-TR-032 274,9 7 45,8 125,0 11 50,30<br />
10-TR-038 274,9 8 45,4 124,7 12 64,88<br />
P-4223(C) 290,2 2 42,9 124,3 13 56,38<br />
OLIVA(C) 246,4 13 50,5 122,4 14 58,06<br />
Seed Yield: CV (%) = 10,68; LSD= 28,78 kg/da; Oil Yield: CV (%) = 10,70; LSD= 13,20 kg/da<br />
Table 5: The broomrape results in the growth chamber in TARI 2010-11 season.<br />
Tested material Total Resistant Susceptible<br />
Experimental Hybrids in 2010 597 344 253<br />
Experimental Hybrids in 2011 winter season 442 276 166<br />
Female lines in 2010 1171 728 443<br />
Restorer lines in 2010 496 158 338<br />
Total 2706 1506 1200
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Conclusion<br />
At results, broomrape seems as the main problem in sun ower production in Turkey<br />
even though downy mildew made big attack epidemic in some years. Main production<br />
areas (Trakya Region) are infested areas new races of broomrape and farmers prefer<br />
mostly both genetically resistant or IMI hybrids in sun ower production. TARI<br />
developed also new broomrape resistant hybrid in recent years and they have also higher<br />
seed and oil yielding performance in addition to broomrape resistance. Some of them<br />
exhibited the highest oil content in the registration trials. Many hybrids are resistant or<br />
showed highly tolerance to new races broomrape but they are not fully resistant so there<br />
is still risk to appear new races of broomrape both in Turkey and other countries.<br />
References<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
1. Alonso, C. 1996. New highly virulent sun ower broomrape (Orobanche cumana Wallr.)<br />
phenotypes in Spain. Advances in parasitic plant research. 6th International Parasitic Weed<br />
Symposium. April 16-18, 1996. Cordoba, Spain.<br />
2. Domingez, J., J.M. Melero-Vara, J. Ruso, J.F. Miller and J.M. Fernanadez-Martinez.<br />
1996. Screening for resistance broomrape (Orobanche cernua) in cultivated sun ower. // Plant<br />
Breeding. 115: 201-202<br />
3. Fernandez-Martinez, J. M., J. Melero-Vara, J. Munoz-Ruz, J. Ruso and J. Domingez.<br />
2000. Selection of wild and cultivated sun ower for resistance to a new broomrape race that<br />
overcomes resistance of the Or5 gene. // Crop Science. 40 (2): 550-555.<br />
4. Jan, C. C., J. A. Ruso, J.Munoz-Ruz and J. M. Fernandez. 2000. Resistance of sun ower<br />
(Helianthus) perennial species, interspeci c amphidiploids and backcross progeny to broomrape<br />
(Orobanche cumana Wallr.) races. In Proceedings of the 15th Int. Sun ower Conf. Toulouse,<br />
France. June 12-15. J: 14-19.<br />
5. Kaya, Y. 2003. Ayçiçeginde Orobans ve Mucadelesi. Tarim Istanbul. 84: 26-28.<br />
6. Kaya, Y., G. Evci, , V. Pekcan, T. Gucer, I. M. Yilmaz. 2009. The Evaluation of Broomrape<br />
Resistance in Sun ower hybrids. // Helia. 32 (51): 161-169.<br />
7. Mihaljevic, M. 1996. Distribution and virulence of Orobanche populations in Yugoslavia.<br />
Symposium on Breeding of Oil and Protein Crops, August 5-8, Zaporozhye, Ukraine.<br />
P. 134-136.<br />
8. Pacureanu-Joita, M., A. V. Vranceanu, G. Soare, A. Marinescu and I. Sandu. 1998.<br />
The evaluation of the parasite-host interaction the system (Helianthus annuus L.) - (Orobanche<br />
cumana Wallr.) in Romania. Proceedings of 2nd Balkan Symposium on Field Crops. 16-20 June,<br />
1998. Novi Sad, Yugoslavia. P. 153-155.<br />
9. Ruso, J., S. Sukno, J. M. Melero-Vara, and J.M. Fernanadez-Martinez. 1996. Screening<br />
of wild Helianthus species and derived lines for resistance to several populations of Orobanche<br />
cernua. // Plant Disease. 80: 1165-1169.<br />
10. Shindrova, P., P. Ivanov and V. Nikolova. 1998. Effect of broomrape (Orobanche<br />
cumana Wallr.) intensity of attack on some morphological and biochemical indices of sun ower<br />
(Helianthus annuus L.). // Helia. 21(29) pp. 55-62.<br />
11. Vranceanu, A. V., V. A. Tudor, F. M. Stonescu and N. Pirvu. 1980. Virulence Groups<br />
of broomrape (Orobanche cumana Wallr.) differential hosts and resistance sources and genes in<br />
sun ower. In Proceedings of the 9th International Sun ower Conference. Torremolinos, Spain.<br />
June, 8-13. 74 - 81<br />
117
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
118<br />
CHEMICAL CONTROL OF BROOMRAPE AND WEEDS WITH<br />
IMIDAZOLINONE HERBICIDE AND RESISTANT HYBRIDS IN<br />
SUNFLOWER PRODUCTION IN TURKEY<br />
Goksel Evci¹, Nilgun Sezer 2 , Veli Pekcan¹, M. Ibrahim Yilmaz,<br />
Yalcin Kaya¹<br />
¹Trakya Agricultural Research Institute, PO Box: 16, 22100 Edirne, Turkey.<br />
2 Seed Registration and Certi cation Center, Yenimahalle, 06100, Ankara, Turkey.<br />
Correspondent author e-mail: yalcinkaya@ttae.gov.tr<br />
Introduction<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
The applying post emergence IMI (Imidazolinone) herbicide over genetically<br />
IMI herbicide resistant plants as called Clear eld production system promises to<br />
be one of the best tools available for weed control in sun ower [1]. The Clear eld<br />
trait for sun ower was discovered rstly in a soybean eld in Kansas, US in 1997 [2;<br />
3; 13]. It was found in a population of wild sun owers growing with seven years of<br />
continuous ALS-inhibitor herbicide use. Then, this trait was transferred to public lines<br />
with through several backcross generations, and then these public lines made available<br />
to commercial seed companies [4; 8; 11; 13].<br />
The Clear eld system consists of sun ower hybrids with using with IMI herbicide,<br />
delivering broad-spectrum post emergence grass and broadleaf weed control in<br />
sun ower. Best results were obtained with a single foliar treatment with Imazamox<br />
(35 g/l) + imazapyr (15 g/l), 43.75+18.75 g/ha was applied on IMI resistant sun ower<br />
plants at 8-10 true leaf stage both controlling weeds and broomrape (Orobanche. cernua<br />
Loef .) [5; 6; 7; 9; 12]. On the other hand, if sun ower eld has less broomrape and<br />
more invaded by weeds in soil surface, this application should apply at early stage to<br />
get effective weed control. However, if the goal is more broomrape control in mostly<br />
less weed problem elds, the application should perform at 10-12 leaf stages [6; 7; 9].<br />
On the other hand, winter rapeseed and sugar beet should not plant after the sun ower<br />
in the rotation due to residue effect of IMI herbicide [14].<br />
IMI herbicide tolerant sun ower hybrids play an increasing role in the sun ower<br />
production in Turkey, because they control both broomrape and key weeds which<br />
could not controlled by pre-emergence herbicides such as Xanthium strumarium Wallr.<br />
Chenopodium album L., Echinochloa cruss-galli, Sinapsis arvensis L., Amaranthus<br />
spp. Solanum nigrum L., Datura stramonium L. Avena spp. etc. resulting important<br />
yield losses in sun ower [9; 12].<br />
The use of IMI herbicide controlling both key weeds and Orobanche parasite with<br />
using IMI resistant hybrids increase gradually in recent years in Turkey [12] . In recent<br />
years, IMI resistant hybrids were planted about 51 % of sun ower planted area in<br />
Trakya Region which has 70 % of sun ower production in Turkey due to extensive<br />
infested broomrape elds [10]. On the other hand, lower seed yield and oil content<br />
were obtained from IMI type (1694.0 kg / ha) when comparing genetically broomrape<br />
resistant ones (1928.4 kg / ha) [10]. As results, lower income were gained from IMI<br />
type (783.4 US $ / ha) than broomrape resistant ones (888.1 US $ / ha) due to both<br />
higher costs for herbicide use and also lower obtained seed yield. However, farmers
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
prefer IMI types mostly easy weed control especially in more weed problem elds in<br />
Turkey [10]. The aim of the study is to determine current situation of IMI resistant<br />
hybrids in sun ower production in Turkey.<br />
Material and methods<br />
Commercial IMI type sun ower hybrids belong private companies were used<br />
in the study. Broomrape and IMI herbicide tolerance observations, oil content, seed<br />
and oil yield results of hybrids were used in the registration trials conducted in Trakya<br />
Region by different private companies tested in 2010. Oil content of all hybrids was<br />
measured by NMR (Nuclear Magnetic Resonance) at Trakya Agricultural Research<br />
Institute (TARI) laboratory in Edirne.<br />
Most selling registered commercial hybrids (Sanay, Armada and Efe) were<br />
existed as control in the trials so the study comply the broomrape resistance information<br />
of all hybrids are selling and will sell in near future. Experimental sun ower hybrids<br />
and lines were developed in National Sun ower Research Project conducting by TARI<br />
in Edirne.<br />
The experimental design was a Randomized Complete Block Design with four<br />
replicates in the yield trials. The four rows plots were 7,5 m long with the 70 x 35 cm<br />
plant spacing. The middle 2 rows were harvested and the border rows were discarded,<br />
and plot size was 9,66 m² at harvest. Trials were planted in April and were harvested<br />
in September by hand. Seeds was threshed and weighed to get seed and oil yield.<br />
Registration trials were conducted in six locations in Marmara region which is most<br />
intensive sun ower production areas in Turkey in 2010. Experimental hybrids were<br />
existed in only at institute in Edirne.<br />
IMI herbicides (Imazamox + Imazapyr (33+15 g/l)) which is selling in the market<br />
in Turkey advised normally to apply 1.25 l / ha to farmers but double dose (2.50 l / ha)<br />
applied at 6-8 leaves stage in the research to abstain any double dose application in the<br />
sun ower production. Sanbro hybrid from Syngenta Seed Co. as non IMI resistant and<br />
Sanay as IMI resistant hybrid from Syngenta Seed Co. were existed as control in the<br />
research.<br />
Phytotoxicity observations were performed at rst and 2 nd week after application in<br />
the study. The IMI herbicide were applied at June 17 th , 2010 and First observation was<br />
performed at June 21 th , 2010 and second one was on June 28 th , 2010 respectively.<br />
Herbicide resistance was evaluated of the plants based on 1-9 scale as 1- No damage,<br />
2- Light Green, 3-Yellow Green, 4- Reducing growth, 5- Less deformed plants 6- Mid<br />
size deformed plants, 7- Many deformed plants, 8- Some died plants, 9-All plants died<br />
[13]. Based on these scale, 1-2 was selected as resistant plants in the research.<br />
Results and discussion<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
Trakya and South Marmara regions had over 70% of sun ower production of<br />
Turkey. Therefore these six locations exhibited main areas of sun ower in the study.<br />
Seed yield of IMI type sun ower hybrids existed in registration trials were given in<br />
Table 1. Based on the results, NX63728 and Sanay as control hybrids is existed in rst<br />
rank in the trials and Limagrain hybrids were followed them respectively.<br />
119
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Oil content and oil yield were given at Table 2. It appeared easily in Table 2, rank<br />
is turned diversely from Table 1as higher yield performances IMI hybrids go to bottom<br />
ranks. Based on the results, Sanay commercial hybrid existed as control in the trials<br />
demonstrated the highest yield performance but it had lower oil content. On the other<br />
hand other commercial hybrids which existed as control also in the trials such as Olivia<br />
and Efe had higher oil content but they had lower yield performance.<br />
There was no Phytotoxicity problem in the existed IMI type hybrids in the trials<br />
(Table 3). It meant that all IMI type hybrids had homozygous IMI resistance gene.<br />
Otherwise, they would display phytoxicity in the leaves because IMI resistance gene<br />
does not have dominance character [2; 3; 13]. After IMI herbicide application, plants<br />
revealed and turned yellow color but they were disappeared them after one week.<br />
120<br />
Table 1: The seed yield (kg / ha) of commercial hybrids in registration trials in 2010.<br />
Cultivars<br />
Tekirdag<br />
Muratli<br />
Tekirdag<br />
Hayrabolu<br />
Tekirdag<br />
Karaevli<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
Edirne<br />
Institute<br />
Edirne<br />
Avariz<br />
Balikesir<br />
General<br />
Average<br />
NX63728 3301 3478 3407 4032 3364 2504 3348<br />
Sanay (C) 3287 2798 3035 3740 3272 2453 3097<br />
LG 5565 CL 3219 2927 2880 3119 3019 2671 2972<br />
LG 5543 CL 3327 2372 2749 3275 3398 2697 2970<br />
LG 5658 CL 2890 2579 2953 2936 2898 2819 2846<br />
Es Primis (C) 2660 2456 2881 3232 3113 2687 2838<br />
Oliva CL 2638 2570 2686 3088 2724 2658 2727<br />
Maximus CL 2448 2221 2965 3261 2676 2680 2708<br />
Armada CL (C) 2409 2257 2599 3109 2981 2675 2672<br />
Ollimi CL 2653 2308 2352 3184 2673 2537 2618<br />
Efe M3550 CL 2341 2162 2306 3241 3019 2606 2612<br />
F ** ** * ** * ns **<br />
CV % 9.6 8.3 15.9 10.8 11.2 11.7 11.4<br />
LSD 39.1 30.6 64.4 51.1 48.7 - 18.6<br />
Location Average 283.4 255.7 280.1 329.2 301.2 263.5 285.5<br />
Based on the registration trial results, there was no any IMI type hybrid both having<br />
high yielding and oil content among sun ower hybrids existed in registration trials.<br />
Therefore, TARI has started to develop IMI type hybrids which have both speci cations<br />
since 2002. Successful results were obtained in recent years and both higher seed oil and<br />
oil content hybrids developed by TARI. The seed and oil yields and also oil contents of<br />
some IMI type hybrid existed in 2010 yield trials were given in Table 4.<br />
Normally, IMI type hybrids should at least 45 % oil content and higher yield<br />
performance to compete genetically broomrape resistant hybrids which have higher<br />
seed and oil yielding potential. Trakya Birlik Oil Crop Growers Cooperative which is<br />
the main buyer in Turkey started to buy according to oil content of seeds with giving<br />
extra premium over 40 %. They give % 1,5 premium for each %1 increase over % 40<br />
in the oil content. Therefore, the importance of higher oil content of hybrids increased<br />
in recent years in sun ower production in Turkey.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
Tekirdag Tekirdag Tekirdag Edirne<br />
Edirne<br />
General<br />
Balikesir<br />
Muratli Hayrabolu Karaevli Institute Avariz<br />
Average<br />
% Kg / ha % Kg / ha % Kg / ha % Kg / ha % Kg / ha % Kg / ha % Kg / ha<br />
Owner<br />
Company name<br />
Cultivars<br />
1- Armada CL (C) May Seed 47.0 1132 45.9 1036 49.6 1289 50.2 1561 49.1 1464 37.9 1014 46.6 1249<br />
2- Es Primis (C) Fito Seed 44.4 1181 41.6 1022 47.9 1380 46.9 1516 44.7 1392 40.2 1080 44.3 1262<br />
3- LG 5658 CL Limagrain Seed 49.7 1436 44.4 1145 50.1 1479 47.6 1398 50.5 1463 38.1 1074 46.7 1333<br />
4- LG 5543 CL Limagrain Seed 45.4 1510 39.9 946 46.4 1276 44.1 1444 49.7 1689 34.6 933 43.4 1300<br />
5- Maximus CL May Seed 43.7 1070 38.0 844 46.5 1379 44.8 1461 46.6 1247 42.4 1136 43.7 1190<br />
6- Oliva CL May Seed 50.3 1327 47.7 1226 51.5 1383 51.5 1590 52.4 1427 42.6 1132 49.3 1348<br />
7- Sanay (C) Syngenta Seed 45.3 1489 40.8 1142 45.3 1375 47.2 1765 45.5 1489 41.5 1018 44.3 1380<br />
8- LG 5565 CL Limagrain Seed 44.1 1420 42.6 1247 47.7 1374 46.6 1453 48.4 1461 35.6 951 44.2 1318<br />
9- Ollimi CL Asgen Seed 43.9 1165 41.5 958 44.6 1049 46.3 1474 46.8 1251 39.0 989 43.7 1148<br />
10- Efe M3550 CL Genc Seed 46.6 1091 44.1 953 48.8 1125 47.9 1552 48.9 1476 41.6 1084 46.3 1214<br />
11- NX63728 Syngenta Seed 45.6 1505 41.1 1429 42.9 1462 43.6 1758 45.3 1524 38.3 959 42.8 1440<br />
Phytotoxicity Rate to Imidazolinone herbicide<br />
Hybrids<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11<br />
Sanay<br />
(Cl)<br />
Sanbro<br />
(C)<br />
Observation time 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2<br />
A replication 9 2 2 1 2 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 1<br />
B replication 9 2 3 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1<br />
C replication 9 2 2 1 2 1 1 1 3 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1<br />
D replication 9 1 2 1 2 1 1 1 2 1 2 2 2 1 2 1 2 1 1 1 2 1 1 1<br />
121
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
122<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
Table 4: The seed and oil yields and oil contents of TARI IMI type hybrids in 2010.<br />
Hybrid Name Seed Yield (kg / ha) Oil Content (%) Oil Yield (kg / ha)<br />
10-TR-IMI-005 3157 46,8 1474<br />
ARMADA(C) 3118 47,8 1478<br />
10-TR-IMI-016 2927 44,6 1305<br />
10-TR-IMI-007 2904 41,5 1204<br />
10-TR-IMI-020 2881 44,0 1268<br />
10-TR-IMI-014 2778 43,6 1<strong>209</strong><br />
LG-5543 CL (C) 2747 43,1 1179<br />
10-TR-IMI-002 2738 44,5 1218<br />
10-TR-IMI-017 2718 46,4 1259<br />
10-TR-IMI-003 2714 43,2 1172<br />
10-TR-IMI-001 2641 44,7 1179<br />
10-TR-IMI-010 2638 43,1 1138<br />
10-TR-IMI-022 2622 40,1 1051<br />
10-TR-IMI-008 2597 43,6 1135<br />
10-TR-IMI-006 2542 42,9 1094<br />
10-TR-IMI-004 2497 43,6 1087<br />
SANAY (C) 2493 39,7 1008<br />
EFE (C) 2431 43,5 1069<br />
10-TR-IMI-013 2421 42,0 1018<br />
10-TR-IMI-021 2344 39,0 925<br />
10-T-R-IMI-019 2337 42,8 990<br />
10-TR-IMI-023 2138 41,2 888<br />
10-TR-IMI-015 2115 42,3 895<br />
10-TR-IMI-009 <strong>209</strong>5 40,7 855<br />
Wheat – sun ower is the main rotation system in Trakya region so it increases<br />
frequency of weeds and broomrape in sun ower production and also residue of IMI<br />
herbicide. Therefore, there is always a risk for both residue problem for following<br />
crops and also for gaining resistance of both broomrape and also weeds against IMI<br />
herbicides, although a research conducted at TARI mentioned that there was no<br />
problem winter wheat, barley, maize but there was a risk for winter rapeseed and sugar<br />
beet sown in following season [14]. Additionally, IMI herbicide group is very large<br />
and containing many sub ingredients (Imazapyr, Imazapic, Imazamox, Imazethapyr<br />
and Imazamethabenz-methyl) so it would be easy to lose resistance and stability<br />
against to weeds and broomrape because broomrape has higher ability to improve<br />
resistance against sun ower with developing new races. Similarly, weeds also have<br />
ability like this.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Normally, Clear eld system in sun ower needs both sides resistant of inbred<br />
lines due to not being dominant IMI gene. That is also increasing of risk breaking<br />
genetic resistance of IMI in sun ower. To reduce that kind of risks, other than normal<br />
gene transferred from Kansas population, a partially dominant nuclear gene conferring<br />
resistance to the IMI herbicides was also identi ed in the cultivated sun ower line<br />
CLHA-Plus developed by seed mutagenesis by BASF Co. CLHA-Plus makes sun ower<br />
breeding more ef cient and enables better weed control and enhanced tolerance against<br />
weeds through the use of herbicide applications with improved activity because breeders<br />
no longer need to include the E-gene (or E-factor) in their CLEARFIELD sun ower<br />
breeding program [15; 16].<br />
On the other hand, registered IMI herbicides (Imazamox + Imazapyr (33+15 g/l)) in<br />
Turkey should change in a couple years due to Imazapyr existing in EU derogation list<br />
because Imazapyr has residual effect to some following crops especially Brassicaceae<br />
spp, tuber crops, cucumber, cabbage, etc. While combining Imazamox and Imazapyr<br />
substance give effective control of broomrape and large spectrum on controlling key<br />
weeds, there is no information yet that new substances how control effectively both<br />
broomrape and key weeds in sun ower production in Turkey. However, chemical<br />
companies work intensively to develop a new effective herbicide similar to previous<br />
one.<br />
Conclusion<br />
IMI type sun ower production reached to about 51 % of planted areas in Trakya<br />
region which is the main sun ower growing areas in Turkey. Clear eld system is<br />
preferred mostly in weed problem elds. This system is only now in Trakya region<br />
due to heavy infestation of broomrape almost all elds and control effectively both<br />
broomrape and key weeds in sun ower production. However, the main problem in<br />
Clear eld system in Turkey is that high yielding IMI type hybrids has lower oil content<br />
and higher oil content hybrids has lower yielding performance. Based on registration<br />
trials results in 2010, there is no sun ower hybrid having both high yielding and also<br />
oil content among IMI types. On the other hand, TARI developed these kinds of type<br />
sun ower hybrids in 2010 and more promising results will be obtained in 2011.<br />
References<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
1. Anonymus. 2009. BASF Company. http://www.clear eldsystem.com.<br />
2. Bruniard J. and M.<br />
Miller J.F. 2001. Inheritance of Imidazolinone herbicide resistance<br />
in sun ower. // Helia. 24(35): 11-16.<br />
3. Al-Khatib, K. , J. R. Baumgartner, D. E. Peterson, and S. Randall, 1998: Imazethapyr<br />
resistance in common sun ower (Helianthus annuus). // Weed Sci. 46. 403—407.<br />
4. Miller, J. F. , and K. Al-Khatib, 2002: Registration of imidazolinone herbicide-resistant<br />
sun ower maintainer (HA 425) and fertility restorer (RHA 426 and RHA 427) germplasms. //<br />
Crop Sci. 42, 988—989.<br />
5. Kaya, Y., G. Evci and M. Demirci. 2004. Broomrape (Orobanche cernua Loef .) and<br />
Herbicide Resistance Breeding in Sun ower (Helianthus annuus L.) in Turkey. // Helia. 27: 40.<br />
199-210.<br />
6. Malidza, G., S. Jocic, and D. Skoric. 2003. Weed and broomrape (O. cernua) control<br />
in Clear eld in Sun ower. Proceeding of European Weed Research Society 7th Mediterranean<br />
Symposium. 6-9 May. Cukurova University, Adana, Turkey. 51-52.<br />
123
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
7. Demirci, M., Y. Nemli and Y. Kaya. 2003. Effect of soil temperature on Orobanche<br />
cernua Loef . growing stages and control strategies. Proceeding European Weed Research<br />
Society (EWRS) 7th Mediterranean Symposium, 6-9 May. Cukurova University, Adana,<br />
Turkey. 151-152.<br />
8. Miller, J. F. and K. Al-Khatib. 2000. Development of Herbicide Resistant Germplasm<br />
in Sun ower. In Proceeding of the 15th International Sun ower Conference. Toulouse, France.<br />
June 12-15. 37-41.<br />
9. Demirci M. and Kaya, Y. 2009. Status of Orobanche cernua Loe . and Weeds in<br />
Sun ower Production in Turkey. // Helia. 32 (51): 153-160.<br />
10. Semerci, A., Kaya, Y., Sahin, I. and Çıtak, N. 2010. The Determination of the<br />
Performances and the Adoption Level of Sun ower Cultivars Based on the Resistance To<br />
Broomrape at Farmer Conditions in Trakya Region. // Helia. 53: .69-76.<br />
11. Kaya, Y. and G. Evci.<br />
2007. Herbicide Resistance in Sun ower (Helianthus annuus<br />
L.). International Research Conference, Plant Genetic Stocks - The Basis of Agriculture of<br />
Today, June 13-14. Plovdiv. Bulgaria. 2: 45-47.<br />
12. Kaya, Y. and G. Evci. 2009. The Recent Developments of Chemical Control and<br />
Resistance Breeding to Broomrape in Sun ower. 10th World Congress on Parasitic Plants.<br />
Kusadasi. Turkey, 08-12 June. 129.<br />
124<br />
13. Kaya, Y., G. Evci, V. Pekcan, T. Gücer and I. M. Yilmaz. 2009. The Resistant Breeding to<br />
Imidazolinone Herbicide Group in Sun ower (Helianthus annuus L.). International Conference<br />
“Actual Problems of Applied Genetics, Breeding and Biotechnology of Plants”. November 3-6.<br />
Yalta, Ukraine. 134-138.<br />
14. Suzer, S., and Buyuk, H. 2010. Rresidual effects of spraying imidazolinone-family<br />
herbicides on Clear eld ® sun ower production from the point of view of crop rotation. // Helia,<br />
33( 52): 25-36.<br />
15. Sala,<br />
C. A., M. Bulos, M. Echarte, S. R. Whitt and R. Ascenzi. 2010. Molecular and<br />
biochemical characterization of an induced mutation conferring Imidazolinone resistance in<br />
sun ower. // Theoretical and Applied Genetics. 118 (1): 105-112.<br />
16. Sala,<br />
C. A., M. Bulos, and A. M. Echarte. 2008. Genetic Analysis of an Induced<br />
Mutation Conferring Imidazolinone Resistance in Sun ower. // Crop Science. 48: 1817–1822.<br />
LINII PERSPECTIVE DE TOMATE CU POTENŢIAL DE<br />
PRODUCTIVTATE ŞI ADAPTABILITATE LA CONDIŢIILE DIN<br />
REPUBLICA MOLDOVA<br />
Mihnea Nadejda<br />
Institutul de Genetică şi Fiziologie a Plantelor al Academiei de Ştiinţe a Moldovei<br />
Introducere<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
Ameliorarea contemporană demonstrează necesitatea creării liniilor, soiurilor şi<br />
hibrizilor cu rezistenţă ecologică înaltă. Importanţa ameliorării adaptive în crearea<br />
soiurilor care îmbină rezistenţa la factorii stresogeni cu productivitatea înaltă a<br />
fructelor este recunoscută de mulţi cercetători [4, 6, 11,13,15] . Conform cercetărilor<br />
realizate de Danilov Jivco [3], în Bulgaria o atenţie deosebită se acordă rezistenţei<br />
soiurilor şi liniilor de tomate la factorii extremali ai mediului, îmbinării potenţialului<br />
înalt al productivităţii cu rezistenţa ecologică. Н.Н. Балашова [2] consideră că există o
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
124<br />
LINII PERSPECTIVE DE TOMATE CU POTENŢIAL DE<br />
PRODUCTIVTATE ŞI ADAPTABILITATE LA CONDIŢIILE DIN<br />
REPUBLICA MOLDOVA<br />
Mihnea Nadejda<br />
Institutul de Genetică şi Fiziologie a Plantelor al Academiei de Ştiinţe a Moldovei<br />
Introducere<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
Ameliorarea contemporană demonstrează necesitatea creării liniilor, soiurilor şi<br />
hibrizilor cu rezistenţă ecologică înaltă. Importanţa ameliorării adaptive în crearea<br />
soiurilor care îmbină rezistenţa la factorii stresogeni cu productivitatea înaltă a<br />
fructelor este recunoscută de mulţi cercetători [4, 6, 11,13,15] . Conform cercetărilor<br />
realizate de Danilov Jivco [3], în Bulgaria o atenţie deosebită se acordă rezistenţei<br />
soiurilor şi liniilor de tomate la factorii extremali ai mediului, îmbinării potenţialului<br />
înalt al productivităţii cu rezistenţa ecologică. Н.Н. Балашова [2] consideră că există o
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
corelaţie strânsă între rezistenţa la patogeni şi factorii abiotici ai mediului. Selectarea în<br />
baza rezistenţei la un cingur factor micşorează potenţialul formei selectate.<br />
Răspândirea largă a soiurilor înalt productive create în Moldova este frânată de<br />
condiţiile biotice şi abiotice, speci ce acestei zone. De acea, se acordă o deosebită<br />
atenţie problemei îmbinării potenţialului productiv cu rezistenţa ecologică [1, 9, 10].<br />
Crearea soiurilor şi hibrizilor noi, care ar dispune de capacitatea de a încolţi în condiţii<br />
de câmp, este actuală în legătură cu problema micşorării cheltuielilor energetice pentru<br />
creşterea răsadului şi extinderea perioadei de coacere a fructelor în câmp. Cercetările<br />
efectuate anterior [1, 8], au arătat că genofondul tomatelor de cultură constituie o sursă<br />
bogată de gene care determină rezistenţa tomatelor la temperaturi joase pozitive.<br />
Scopul cercetărilor în perioada anilor 2006-2008 a fost selectarea formelor de tomate<br />
rezistente la frig din combinaţiile hibride intraspeci ce, evaluarea lor în baza unui<br />
complex de caractere utile, evidenţierea celor mai valoroase linii pentru transmitere la<br />
Comisia de Stat pentru Testarea Soiurilor de Plante a Republicii Moldova şi promovare<br />
în producţie.<br />
Material şi metode<br />
În calitate de material de studiu au fost utilizate 8 linii de tomate selectate din<br />
diferiţi hibrizi intaspeci ci. Evaluarea rezistenţei la frig a liniilor de tomate a fost<br />
efectuată după metoda VIR [16]. În acest scop pentru determinarea rezistenţei la frig,<br />
pentru ecare formă au fost folosite câte două cutii Petri cu câte 50 seminţe în ecare,<br />
care au fost puse în camera - frigider „KBK-250” la temperatura de 10 0 C, menţinute<br />
timp de 21 zile, alte două cutii cu acelaşi număr de seminţe au fost puse în termostat la<br />
temperatură optimă (25 0 C) pentru 4 zile (varianta control). După expirarea termenelor<br />
a fost determinată viabilitatea seminţelor şi calculată rezistenţa la frig după formula:<br />
P= A/B x 100%,<br />
în care: A-germinaţia seminţelor la temperatura de 10 0 C,<br />
B - germinaţia seminţelor la temperatura de 25 0 C (martor).<br />
Formele selectate conform rezistenţei la frig, au fost semănate direct în sol pe<br />
teren neprotejat. Cultivarea tomatelor a fost efectuată conform tehnologiei aplicate în<br />
Moldova. Descrierea morfo - biologică a fost efectuată după descriptorul „UPOV” [12]<br />
şi „Руководство по апробации овощных культур и кормовых корнеплодов” [14]<br />
Rezultate şi discuţii<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
Din combinaţiile hibride intraspeci ce Prizior x Preliudia, Nistru x Uspeh, Potoc<br />
x Cambelle 22, Noviciok x Iuliana, Uspeh x L-325 au fost selectate forme rezistente<br />
la frig descrierea morfologică a cărora este expusă mai jos. Datele prezentate în<br />
tabelul 1 indică că formele selectate se deosebesc după tipul de creştere, înălţimea<br />
plantelor, forma şi culoarea fructului necopt. După tipul de creştere, liniile sau plasat<br />
în trei clase: determinante (L-131, L-a33, L-137, L-138), semindeterminante (L-134,<br />
L-135), indeterminante (L-132). Înălţimea plantei, independet de condiţiile de creştere<br />
şi tipul de creştere a variat de la 40,0 cm până la 140 cm. Forma fructului este derivata<br />
raportului dintre lungimea (L) şi diametrul (D) acestuia. După cum arată datele din<br />
125
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
tabel, la liniile cercetate fructele sunt rotunde, piriforme sau pruneforme. Un caracter<br />
important de care depinde mult valoarea fructelor marfă este grosimea pericarpului.<br />
Mărimea şi variabilitatea indicelui sunt recomandate pentru a luate în consideraţie<br />
la crearea soiurilor pentru cultivarea mecanizată. Se consider [7] că soiurile intensive<br />
trebuie să dispună de o grosime a pericarpului mai mult de 0,2 cm. Datele din literatură<br />
[4, 5] denotă o variabilitate genotipică mare a caracterului dat. Este un caracter<br />
morfologic ce ţine de calităţile marfă ale recoltei tomatelor şi satisfac anumite cerinţe<br />
ale consumatorului. Formele evaluate în baza acestui caracter s-au încadrat în limitele<br />
0,5....0,9 cm. Un interes deosebit îl prezintă formele cu tufă compactă 137 şi 138 la care<br />
poate cu succes utilizată recoltarea mecanizată (Fig. 1). Fructele acestor forme sunt<br />
tari şi lipseşte pata verde la baza fructului. Pedicelul fructului la liniile 132 şi 133 este<br />
fără articulaţie geniculată. Coacerea este concomitentă şi uniformă.<br />
126<br />
Tabelul 1. Caracteristica morfologică a liniilor perspective de tomate<br />
Combinaţii<br />
hibride<br />
131 Prizior x<br />
Preliudia<br />
132 F 7 (Nistru x<br />
Uspeh) 100Gr<br />
133 F 7 (Nistru x<br />
Solearis)<br />
134<br />
135<br />
136<br />
137<br />
F 7 (Potoc x<br />
Campbelle<br />
F 7 (Novicioc<br />
x Iuliana)<br />
F 7 (Novicioc<br />
x Iuliana)<br />
F 7 (Uspeh x<br />
L-325)<br />
138 F 7 (Uspeh x<br />
L-325)<br />
Tipul de<br />
creştere<br />
Înălţimea<br />
plantei, cm<br />
Forma<br />
fructului<br />
Culoarea fructului<br />
necopt<br />
Grosimea pericarpului,<br />
cm<br />
determnat 60,0-65,0 rotundă verde 0,5-0,7<br />
indeterminat<br />
70,0-72,0<br />
piriforme verde 0,7-0,9<br />
determinat 55,0-60,0 pruneforme albicioasă<br />
semideterminantă<br />
semideterminantă<br />
0,7-0,8<br />
62,0-65,0 rotundă verde 0,5-0,8<br />
130-140<br />
determinat 58,0-64,0<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
piriforme<br />
pruneformă<br />
verde<br />
0,6-0,8<br />
albicioasă 0,6-0,9<br />
determinat 40,0-46,0 rotundă albicioasă 0,6-0,9<br />
determinat 47,0-48,0 rotundă Verde-deschis 0,7-0,9<br />
Datele privind evaluarea perioadelor interfazice şi a perioadei de vegetaţie la<br />
tomate, sunt prezentate în tabelul 2. Ca rezultat al observaţiilor fenologice efectuate pe<br />
parcursul perioadei de vegetaţie la liniile studiate n-au fost evidenţiate diferenţe mari<br />
atât între perioadele interfazice, cât şi a perioadei de vegetaţie. Toate liniile prezintă o<br />
precocitate înaltă şi sunt clasate în prima grupă de precocitate, la care numărul de zile<br />
de la apariţia plantulelor în masă până la începutul coacerii în medie pe 3 ani este mai<br />
mică de 105 zile (tab.2). De menţionat, că anul 2007 a fost ne speci c pentru Moldova:<br />
temperaturile înalte care au depăşit limita de 45 0 C, au dus la micşorarea perioadei de<br />
vegetaţie practic cu o săptămână la toate liniile.<br />
Evaluarea tomatelor în baza rezistenţei la frig, prezentată în gura 2 denotă, că<br />
liniile 132,134,135,137 şi 138 manifestă o rezistenţă sporită la frig. Un potenţial<br />
înalt de rezistenţă a fost înregistrat şi la linia 131, media căreea pe trei ani a fost<br />
la nivel de 73,3%.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
L-138 L-137<br />
L-135<br />
Fig. 1 Linii perspective de tomate rezistente la frig.<br />
Tabelul 2.Variabilitatea fenotipică a perioadelor interfazice la tomate.<br />
Apariţia plantulelor<br />
în masă-inceputul<br />
în oririi<br />
Începutul în oririiînceputul<br />
coacerii<br />
Perioada de<br />
vegetaţie<br />
131 55 48 53 52 48 44 47 46,3 103 92 100 98,3<br />
132 59<br />
48 55 54 46 42 47 45,0 105 90 102 99,0<br />
133 54 51 53 52,7 47 43 44 44,7 101 94 97 97,3<br />
134 59 51 54 54,7 45 44 49 46,0 104 95 103 100,7<br />
135 55 49 56 53,3 47 43 45 45,0 102 92 101 98,7<br />
136 55 49 56 53,3 48 43 46 45,7 103 92 102 68,6<br />
137 62 50 56 56,0 44 45 47 45,3 106 95 103 101,3<br />
138 59 48 54 53,7 45 46 49 47,7 104 94 103 100,3<br />
martor<br />
Nota<br />
martor<br />
Peto 95<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
54 48 51,0 49 44 46,5 103 92 - 97,5<br />
- - 49 49 - - 45 49 - - 94 94<br />
127
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
128<br />
Fig. 2. Evaluarea<br />
liniilor de tomate după<br />
rezistenţa la frig.<br />
1.L-131; 2. l-132; 3. L-133;<br />
4.L-134; 5. L-135; 6. L-136;<br />
7. L-137; 8. L-138; 9. Nota<br />
( martor)<br />
Tabelul 3. Caractere de producţie ale linilor de perspectivă, rezistente la frig.<br />
Recolta,t/ha<br />
Cota fructelor<br />
marfă<br />
Masa fructului,g.<br />
131 41,7 31,5 * 60,4 * 44,5 97 94,0 90,0 94 119 87,6 101 102,5<br />
132 48,9 * 27,5 * 54,7 43,7 97,2 87,8 86,8 91 56,8 60,6 46,0 54,5<br />
133 49,9 * 22,4 55,9 42,7 99,2 87,5 85,3 91 66,5 79,7 65,0 70,4<br />
134 50,2 * 19,9 46,6 38,9 95,8 95,4 86,5 93 155 140,3 121 138,8<br />
135 48,5 * 27,8 * 63,0 * 46,4 94,1 95,3 80,5 90 55,0 49,9 45,6 50,2<br />
136 52,3 * 27,6 * 53,5 44,5 96,7 90,9 79,3 89 65,7 62,6 48,0 58,8<br />
137 44,2 26,0 54,3 41,5 98,8 97,4 86,5 94 100 96,2 77,0 91,1<br />
138 49,5 * 25,3 52,9 42,6 98,5 98,3 83,1 93 102 100,8 87,6 96,8<br />
martor<br />
Nota<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
38,2 25,4 - 31,8 99,2 75,3 87,2 87 105 108,3 - 106,6<br />
martor<br />
Peto 95<br />
- - 54,4 - - - 87,3 - - - 64,7 -<br />
DL 5.8 t/ha 1.0 t/ha 3,9 t/ha<br />
05<br />
Condiţiile climatice ale anului 2007 au fost extrem de nefavorabile. Seceta şi<br />
temperaturile înalte de 35-45 o C (la suprafaţa solului ind mai înalte de 55 o C), care<br />
au durat pe întreaga perioadă de vegetaţie, au condus la micşorarea considerabilă a<br />
recoltei.<br />
Sporuri pozitive, asigurate statistic, la producţia totală au fost înregistrate la<br />
majoritatea liniilor create în Institutul de Genetică şi Fiziologie a Plantelor (tab.3), cu<br />
excepţia liniei 133 care în anul 2007 a fost sub nivelul standardului, iar liniile 134 şi 138<br />
în 2008 au cedat soiului standard Peto 95. În baza cotei fructelor marfă, liniile se a ă<br />
la nivelul soiurilor standarde ori este mai mare. Se evidenţiază în mod deosebit liniile:<br />
131,133,135 şi 136, care au realizat sporuri semni cative de producţie. În rezultatul<br />
testărilor în decurs de 3 ani în culturi comparative de concurs, L-131 a fost transmisă la<br />
Comisia de Stat pentru Testarea Soiurilor de Plante sub denumirea de soi Tomiş ( g.3),<br />
care a trecut cu succes testările şi în 2011 a fost omolologat în Moldova.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
Soiul are tufă determinantă, fără ştamb, bine dezvoltată cu 5-6 lăstari de rod.<br />
Lungimea lăstarului principal este de 60-65 cm, primele internoduri au 2,0 cm, iar<br />
următoarele - 5,0...6,0 cm.<br />
Frunzele sunt obişnuite, de 25-30 cm lungime, cu 7 segmente mari de 7-8 cm<br />
lungime, la rândul lor sectate în 2-3 segmente mai mici, cu gofraţie mijlocie, de culoare<br />
verde închis. Poziţia frunzelor faţă de axul central - orientate în jos.<br />
Florile sunt mari cu diametru mai mare de 2,5cm, deschise complet cu 5-6 petale,<br />
sepalele mai lungi decât petalele. In orescenţa este simplă din 5-6 ori, mai rar<br />
semicompusă. Prima in orescenţă apare după al 5-6 nod, următoarele - după 1-2.<br />
Fructele sunt mari - de 100-115 g, rotunde. Cele necoapte sunt verzi cu o pată verde<br />
slab pronunţată la baza fructului, cele coapte au culoarea roşie uniformă. Pedicelul<br />
fructului - fără articulaţie geniculată. Numărul de loge - 3-4, numărul de seminţe în<br />
fructe - mai mult de 100. La creşterea prin seminţe durata perioadei de vegetaţieeste -<br />
95...105 zile.<br />
Fig. 3. Soiul Tomiş<br />
Fructele conţin substanţe uscate 4,0-5.8%, zahăr - 4.5...4.7%, vitamina C 22.0...51<br />
mg/%, aciditate 0,53...0.60%. Recolta generală - 48.0...60.0 t/ha, recolta marfă -<br />
45.0...54.0 t/ha. Îmbină armonios productivitatea, proprietăţile gustative înalte cu<br />
rezistenţa la frig în faza de germinare a seminţelor în perioada apariţiei plantulelor, de<br />
acea se recomandă de cultivat şi prin seminţe.<br />
Concluzii<br />
1. Liniile evaluate se deosebesc după tipul de creştere, înălţimea plantelor, forma şi<br />
culoarea fructului necopt, recolta generală şi cea marfă.<br />
2. Analiza formelor de tomate după rezistenţa la frig a permis evidenţierea liniilor<br />
înalt rezistente L-132, L-134, L-135, L-137, L-138. Ele sunt perspective şi pot utilizate<br />
în ameliorare ca surse genetice de rezistenţă la temperaturi scăzute.<br />
3. Ameliorarea tomatelor în baza rezistenţei la frig a fost e cientă, ca rezultat ind<br />
129
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
creat un soi nou de tomate Tomiş care îmbină armonios productivitatea, proprietăţile<br />
gustative înalte cu rezistenţa la frig în faza de germinare a seminţelor şi în perioada<br />
apariţiei plantulelor.<br />
4. Liniile L-132, L-135, L-137, L-138 îmbină rezistenţa la frig cu productivitatea<br />
înaltă şi merită a incluse în programele de ameliorare pentru obţinerea soiurilor înalt<br />
productive şi adaptate la condiţiile Republicii Moldova.<br />
130<br />
Bibliogra e<br />
1. Grati M., Grati V., Mihnea N.<br />
Crearea genofondului de tomate după rezistenţa plantelor la<br />
temperaturi joase. //Fiziologia şi biochimia plantelor la început de mileniu, Chişinău, 2002, p.303-<br />
307<br />
Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea<br />
2. Балашова Н.Н., Пивоваров В.Т. Стратегические задачи селекции сельскохозяйственных<br />
растений на устойчивость к фитопатогенам. Международный симпозиум по селекции и<br />
семеноводству овощных культур. Материалы докладов, сообщений. М.,1999, с. 58-78.<br />
3. Данилов Живко. Състояние на селекцията на домати в България и новити изискивания<br />
към нея. //Селскостоп. Наука, 1997, 35,N1, C.18-22<br />
4. Добруцкая Е.Г., Пивоваров В.Ф., Салаев Т.Я. Эколого-географическая изменчивость<br />
лука порея в связи с селекцией на адаптивность. // С.-х. биология, серия “Биология растений”.<br />
1995, № 5. - С. 119-128<br />
5. Кильчевский А.В., Антропенко Н.Ю., Пугачева И.Г., Добролькин М.М.<br />
Селекция томата<br />
по признаку холодостойкости на уровне микрогаметофита и спрофита.// Овочiництово i<br />
Баштанництво.// Мiжвiдотчий тематичний науковий збiрник Том.51Харкiв 2005, С213-22.<br />
6. Кривенков Л.В., Добруцкая Е.Г., Мусаев Ф.Б., Скорина В.В., Арамов М.Х., Фёдорова<br />
М.И. Методические рекомендации по экологической селекции и адаптивному семеноводству<br />
майорана однолетнего. РАСХН, ВНИИССОК. М., 2002. 22 с.<br />
7. Maмедов М.И., Пивоваров В.Ф., Пышная О.Н. Селекция томата, перца и баклажана на<br />
адаптивность. Москва, 2002, 441 с.<br />
8. Mихня Н.И. Селекционная ценность генофонда культурного томата. //Овочiвництво I<br />
Баштанництво. Мiжвiдотчий тематичний науковий збiрник Том. 51. Харкiв 2005, C 152-159.<br />
9. Михня Н.И, Грати М.И, Грати В.Г.<br />
Итоги селекции томата на устойчивость к<br />
неблагоприятным факторам среды. //Овочiвництво I Баштанництво. Мiжвiдотчий тематичний<br />
науковий збiрник Н 7. Харкiв 2002, ст. 106-108.<br />
10. Михня Н.И., Грати М.И., Грати В.Г. Селекция томатов на холодоустойчивость. /<br />
Современное состояние и перспективы развития селекции и семеноводства овощных культур,<br />
том1, Москва, 2005,с. 194-196.<br />
11. Пивоваров В.Ф. Перспективы развития приоритетных направлений в селекции и<br />
семеноводстве овощных культур в новых экономических условиях. //Международная<br />
научно-практическая конференция. «Приоритетные направления в селекции и семеноводстве<br />
сельскохозяйственных растений в ХХ1 веке». Москва, 2003, с.65-81.<br />
12. Principii generale şi metodologia efectuării testărilor la Distinctivitate, Uniformitate şi<br />
Stabilitate. TG/44/7, UPOV, 1992<br />
13. Прянишников А.И. Методологические особенности адаптивной селекции озимой<br />
пшеницы на урожайность и качество в Нижнем Поволжье : диссертация... д-ра с.-х. наук :<br />
06.01.05 Саратов, 2006 260 с. РГБ ОД, 71:07-6/83<br />
14. Руководство по апробации овощных культур и кормовых корнеплодов. Москва<br />
«Колос», 1982, .415с.<br />
15. Селихова О. А., Тихончук П. В. Исходный материал для адаптивной селекции сои:<br />
рекомендации. - Благовещенск, 2003. - 45 с.<br />
16. Смирнова В.С, Гаранько И.Б. Meтодические указания. Диагностика холодостойкости<br />
образцов культурного томата. Ленинград, 1990, 24 с.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
ZOOLOGIA<br />
GRUPELE ECOLOGICE DE PEŞTI DIN RÂURILE MICI ALE<br />
REPUBLICII MOLDOVA<br />
Bulat Dumitru, Bulat Denis, Usatîi Marin, Dumbrăveanu Dorin<br />
Institutul de Zoologie al Academiei de Ştiinţe a Moldovei<br />
Introducere<br />
Cercetările multianuale (2001-2010) a ihtiocenozelor râurilor mici din Republica<br />
Moldova (r. Vilia, Larga, Lopatnic, Draghişte, Răcovăţ, Căinari, Ciuhur, Cogâlnic,<br />
Bâc, Răut, Cubolta, Copăceanca, Botna, Ciulucul de Mijloc) au pus în evidenţă unele<br />
particularităţi structurale şi funcţionale ale populaţiilor speciilor de peşti.<br />
Condiţiile ecologice speci ce în care se a ă ihtiofauna râurilor mici din Republica<br />
Moldova au condiţionat modi cări radicale în structura şi starea funcţională ihtiocenotică,<br />
complexul reo l ind înlocuit de cel limno l, iar poluările şi regularizările necontenite<br />
au redus delimitarea certă dintre râurile mici şi crescătoriile piscicole cu scurgere<br />
comună şi periodică.<br />
Circumstanţele menţionate au contribuit la prosperarea speciilor euribionte de talie<br />
mică, cu valenţă ecologică largă şi cu exibilitate accentuată în aplicarea strategiilor de<br />
tip r şi K [8, 10].<br />
Scopul investigaţiilor menţionate este de-a grupa speciile de peşti din ecosisteme<br />
râurilor mici ale Republicii Moldova în dependenţă de potenţialul lor adaptiv la<br />
condiţiile intensi cării presingului antropic. Pentru această clasi care s-a ţinut cont<br />
de următoarele criterii: dinamica efectivelor, frecvenţa de întâlnire, originea speciei,<br />
potenţialul hidrobiotopic, concurenţa tro că ş.a.<br />
Materiale şi metode<br />
Materialul ihtiologic a fost colectat pe parcursul anilor 2001-2010 în râurile: Bâc,<br />
Răut, Cubolta, Răcovăţ, Căinari, Ciuhur, Cogâlnic, Ciulucul de Mijloc, Vilia, Larga,<br />
Lopatnic, Copăcianca, Draghişte. Speciile de peşti au fost capturate cu năvodaşul,<br />
lungimea 4m şi dimensiunile laturii ochiului 5mm. Majoritatea indivizilor capturaţi<br />
au fost reîntorşi în apă, însă pentru studiul de laborator o parte mică s-a xat în soluţie<br />
de formol de 4%. Analiza materialului ihtiologic s-a efectuat prin utilizarea metodelor<br />
clasice ecologice şi ihtiologice [9, 12, 18]. Datele obţinute au fost prelucrate statistic,<br />
utilizând programele StatSoft STATISTICA 6,0 for Windows şi Excel 2007.<br />
Rezultate şi discuţii<br />
Zoologia<br />
În literatura ecologică de specialitate sunt abordate o serie de clasi cări a stării<br />
ihtiocenozelor în funcţie: de abundenţă, frecvenţă, potenţialul productiv, indicii<br />
hidrochimici ş.a. [6, 11, 13, 17], dar nici una din ele nu re ectă speci cul interacţiunii<br />
unui complex de factori dintr-o zonă ecologică concretă asupra populaţiilor diferitor<br />
specii de peşti.<br />
131
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
În urma investigaţiilor multianuale ale ecosistemelor râurilor mici din Republica<br />
Moldova a fost posibilă evidenţierea particularităţilor sale ihtiofaunistice şi elaborarea<br />
unei grupări ecologice multifactoriale.<br />
132<br />
1. Specii multidominante:<br />
Zoologia<br />
a. native<br />
b. alogene invazive<br />
Din această grupă ecologică fac parte unele specii agresive native şi non-native<br />
care deţin supremaţia absolută (după efectiv şi biomasă) în majoritatea ihtiocenozelor<br />
râurilor mici. Graţie abilităţii lor competitive înalte şi toleranţei accentuate la modi carea<br />
gradienţilor de mediu, diminuează efectivul altor specii de peşti sau inhibă creşterea lor<br />
gravi-dimensională. Pentru evidenţierea gradului maximal de dominare a acestor specii<br />
într-o biocenoză, Cernov I. (1985, 2005) propune termenul de „multidominant” [19],<br />
ind perfect pentru clasi carea propusă.<br />
Printre speciile multidominante alogene invazive care populează ecosistemele<br />
râurilor mici din Republica Moldova menţionăm: murgoiul-bălţat – Pseudorasbora<br />
parva (Temminck et Schlegel, 1844) şi carasul argintiu – C.gibelio (Bloch, 1782).<br />
Aceste specii sunt rezistente la poluări antropice persistente, alternări frecvente a<br />
nivelului de apă şi preferă condiţiile de colmatare şi împânzire cu vegetaţie acvatică.<br />
În funcţie de circumstanţele concrete de mediu pot manifesta o plasticitate înaltă a:<br />
structurii de vârstă, sex, ritmului de creştere, perioadei de atingere a maturităţii sexuale,<br />
spectrului tro c, proli cităţii individuale şi populaţionale ş.a. [1, 2, 3, 4, 5].<br />
Grupei speciilor multidominante native se atribuie zvârluga – Cobitis taenia<br />
L., 1758, care este o specie euribiontă, numeroasă atât în râurile mici cu curent rapid<br />
al apei, cât şi în cele lent curgătoare sau stătătoare, suportă uşor alternările mari a<br />
nivelului apei şi poluările antropice intense. Este printre puţinele specii care s-a adaptat<br />
perfect în condiţiile poluărilor cronice din raza municipiului Chişinău. Particularităţile<br />
morfo-funcţionale care o avantajează faţă de alte specii sunt: mimicrismul exprimat,<br />
branhii externe în stadiul larvar, absorbţia suplimentară a oxigenului la nivel intestinal,<br />
densitatea icrelor egală cu cea a apei ş.a. La această specie de rând cu carasul argintiu<br />
a fost descoperită o formă speci că de reproducere - ginogeneza, când se formează<br />
populaţii triploide numai de sex feminin, iar dezvoltarea icrelor poate stimulată de<br />
alte specii înrudite [16].<br />
Un alt reprezentat a speciilor native multidominante din râurile mici ale Republicii<br />
Moldova poate numită boarţa – Rhodeus amarus (Bloch, 1782). Cu toate că la nivel<br />
european această specie este periclitată (motiv pentru care anexele din Convenţia de<br />
la Berna şi Directiva Habitate prevăd instituirea ariilor speciale de protecţie [14]), la<br />
noi considerăm acest statut exagerat şi lipsit de temei. Particularităţile ecologice şi<br />
factorii de mediu ce au contribuit la prosperarea ei în limitele Republicii Moldova<br />
sunt: modul de reproducere ostraco l şi abundenţa mare a substratului de reproducere<br />
(lamelibranhiatele din genurile Unio şi Anodonta), rata mare de supravieţuire a<br />
progeniturilor în condiţiile regimului hidrologic instabil, modul de nutriţie preponderent<br />
toplanctonofag (lipsa concurenţilor tro ci) şi accesibilitatea mare a resurselor tro ce<br />
în ecosistemele puternic eutro zate. Însă, există un factor limitativ ce in uenţează şi<br />
reduce răspândirea acestei specii în ecosistemele râurilor mici din Republica Moldova,
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Zoologia<br />
poluările intense de origine tehnogenă (exemplu raza mun. Chişinău sau or. Bălţi), ind<br />
considerată şi specie bioindicatorare a calităţii mediului.<br />
Valoarea mare a indicilor ecologici cantitativi şi aportul semni cativ în relaţiile<br />
interspeci ce a unor specii native din ecosistemele râurilor mici din Republica Moldova<br />
[3], creează premise de folosire a termenului de „invazie autohtonă”.<br />
2. Specii de fond sau edi catoare:<br />
a. Comune<br />
b. Tolerante<br />
c. Potenţial invazive<br />
Din grupa speciilor de fond sau edi catoare fac parte taxonii care sunt propice<br />
acestui tip de ecosistem, dar în funcţie de speci cul hidrobiotopic şi intensitatea<br />
presingului antropic, pot manifesta variaţii numerice nesemni cative. În funcţie de<br />
efectiv ele sunt mai puţin numeroase ca cele multidominante, dar în aspect productiv<br />
deţin o pondere revelatoare.<br />
Din grupa edi catorilor comuni fac parte speciile autohtone cu ciclul vital scurt<br />
sau mediu, care pot cu succes habita atât în ecosistemele lenice, cât şi în cele lotice,<br />
de asemenea pot suporta poluări antropice semni cative: babuşca - Rutilus rutilus (L.,<br />
1758), bibanul – Perca uviatilis L.,1758, obleţul – Alburnus alburnus (L., 1758).<br />
Speciile edi catoare tolerante sunt în majoritatea lor reo le şi logenetic adaptate<br />
acestui tip de ecosistem, care graţie idioadaptărilor sale sunt încă relativ numeroase,<br />
dar devin susceptibile în cazul poluărilor antropogene accentuate. Din această grupă<br />
fac parte: ghiborţul – Gymnocephalus cernuus (L., 1758), speciile de porcuşori - Gobio<br />
gobio (L.,1758), Gobio obtusirostris (Valenciennes, 1842), cleanul mic – Leuciscus<br />
leuciscus (L.,1758), fufa – Leucaspius delineatus (Heckel, 1843) ş.a.<br />
Speciile edi catoare potenţial invazive sunt cele care încă n-au atins un efectiv<br />
periculos pe scară regională, dar pot foarte abundente în unele ecosisteme.<br />
Această subgrupă poate reversibil tranzita în cea a speciilor multidominante<br />
invazive şi viceversa, factorii limitativi în majoritatea cazurilor, ind doar timpul şi<br />
caracteristica hidrobiotopică.<br />
Speciile de fond potenţial invazive în râurile mici şi lacurile de albie din Republica<br />
Moldova sunt: guvidul-de-Amur – Perccottus glenii Dybowsky 1877, bibanul soare –<br />
Lepomis gibbosus (L., 1758), undreaua – Syngnathus abaster Eichwald, 1831, osarul<br />
- Pungitius platygaster (Kessler, 1859), ciobănaşul - Neogobius uviatilis Pallas,<br />
1811, stronghilul – Neogobius melanostomus (Pallas, 1814), mocănaşul – Neogobius<br />
gymnotrachelus (Kessler, 1857), moaca-de-brădiş – Proterorhinus semilunaris<br />
(Heckel, 1837).<br />
3. Specii rare<br />
În majoritatea ecosistemelor râurilor mici din Republica Moldova reprezentanţii<br />
acestei grupe ecologice au o frecvenţă de întâlnire joasă, însă în unele habitate<br />
relativ izolate pot chiar numeroase (având o răspândire accentuat fragmentată).<br />
Factorul limitativ pentru această grupă ind caracteristica şi starea de conservare a<br />
hidrobiotopului.<br />
Speciile rare pot deveni din cauza: modi cărilor abiotice, presingului biotic din<br />
partea unor specii agresive sau impactului de natură antropică. În funcţie de dinamica<br />
133
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
efectivelor ele pot : în regres numeric, constant, sau cu stare de ameliorare.<br />
Din grupa speciilor rare fac parte: caracuda – Carassius carassius (L., 1758),<br />
linul - Tinca tinca (L.,1758), grindelul – Barbatula barbatula (L.,1758), zglăvoaca<br />
comună – Cottus gobio Linnaeus, 1758, câra – Sabanejewia aurata (De Filippi, 1863),<br />
beldiţa – Alburnoides bipunctatus Bloch, 1782, ţiparul – Misgurnus fossilis (L., 1758),<br />
porcuşorul de nisip - Romanogobio kessleri (Dibowski, 1862), porcuşor sarmatic -<br />
Gobio sarmaticus Berg, 1949, ţigănuşul – Umbra krameri Walbaum, 1792, cleanul –<br />
Leuciscus cephalus (L.,1758), văduviţa - Leuciscus idus (L.,1758).<br />
134<br />
4. Specii necaracteristice<br />
Zoologia<br />
Sunt preponderent cu ciclul vital lung şi mediu, însuşirile ecologice ind atipice<br />
acestor ecosisteme, dar din anumite considerente sunt nevoite să habiteze în albia<br />
acestor râuri (pătrunzând din lacurile de albie unde anterior au fost populate, sau<br />
efectuând migraţii tro ce şi reproductive pe o perioadă scurtă, ori au fost din anumite<br />
motive izolate şi s-au adaptat la noile condiţii stabilite).<br />
Speciile necaracteristice alogene au nimerit în ecosistemele acestor râuri ca<br />
rezultat a măsurilor introductive cu scopul majorării productivităţii piscicole. În albia<br />
râurilor mici ele nu se reţin pe mult timp, ind captate de cascada lacurilor din aval,<br />
sau dacă reuşesc, nimeresc în albia râurilor mari. Din această grupă cei mai importanţi<br />
reprezentanţi sunt: cosaşul – Ctenopharyngodon idella (Valenciennes, 1844), sângerul<br />
– Hypophthalmichthys molitrix (Valenciennes, 1844) şi novacul – Hypophthalmichthys<br />
nobilis (Richardson, 1845).<br />
Speciile de tangenţă până la haosul ecologic actual, erau vital dependente de<br />
ecosistemele râurilor mici: cele lito le migrau spre locurile de reproducere, puietul<br />
majorităţii speciilor se refugiau în râurile mici pentru creştere şi îngrăşare, iar speciile<br />
răpitoare întreprindeau migraţii importante prereproductive sau postreproductive.<br />
În aşa mod, se stabileau relaţii interdependente şi se îndeplineau funcţii reglatoare<br />
importante în menţinerea stabilităţii ambelor ecosisteme.<br />
În prezent aceste funcţii sunt pierdute ireversibil, datorită barării arti ciale a albiei<br />
(cu garduri, diguri, ş.a.), pescuitului ilegal în timpul migraţilor, colmatării boiştilor,<br />
modi cării regimului hidrologic şi poluărilor intense de origine antropică.<br />
Cele mai reprezentative specii din această subgrupă ecologică, care mai intră<br />
sporadic în regiunea de con uienţă sunt: somnul – Silurus glanis L., 1758, avatul – Aspius<br />
aspius (L.,1758), cleanul – Leuciscus cephalus (L.,1758), şalăul – Sander lucioperca<br />
(L., 1758), ştiuca – Exos lucius L.,1758, anghila – Anguilla anguilla (L.,1758) scobarul<br />
– Chondrostoma nasus (L,1758) ş.a.<br />
Specii necaracteristice potenţial comune sunt cu ciclu vital lung şi mediu,<br />
logenetic sau dezvoltat în alte condiţii ecologice, dar graţie plasticităţii accentuate pot<br />
habita cu succes şi în unele hidrobiotopuri ale râurilor mici din Republica Moldova.<br />
Existenţa numeroaselor lacuri de albie pe aceste râuri mici creează premise favorabile<br />
de exploatarea a lor piscicolă cu specii autohtone (având şi un impact pozitiv pentru<br />
ihtiogenofondul naţional), mai ales în condiţiile de citului accentuat de specii ihtiofage<br />
şi dezvoltării rapide a pescuitului amatoristic şi sportiv.<br />
Din această grupă fac parte: şalăul, ştiuca, somnul, crapul european, avatul,<br />
plătica, batca, taranca ş.a.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Zoologia<br />
Speciile bioindicatoare a calităţii mediului se pot regăsi în mai multe grupe<br />
ecologice elucidate de noi. În urma studiului efectuat se poate a rma că în condiţiile<br />
ecologice actuale, valoarea efectului limitativ a factorilor de mediu se modi că în direcţia<br />
creşterii intensităţii lor. Multe specii stenobionte de peşti, recunoscute ca indicatori a<br />
apelor curate, pentru a rezista în noile condiţii, sunt nevoite să se adapteze, şi chiar să<br />
prolifereze în caz de succes. Amplitudinea şi frecvenţa mare a valorilor factorilor de<br />
mediu din ultimul timp determină accelerarea proceselor de selecţie naturală motrică în<br />
populaţiile acestor specii, cauzând apariţia diferitor variaţii fenotipice, forme ecologice<br />
noi, şi chiar direcţii noi în speciaţie.<br />
Am depistat populaţii relativ izolate de porcuşor, clean şi clean mic care se a au<br />
în biotopuri intens colmatate, eutro zate şi poluate tehnogen, ind depistate chiar<br />
şi în unele zone incompatibile cu viaţa. De asemenea şi alte specii recunoscute ca<br />
bioindicatoare a calităţii mediului ca: ciobănaşul, ghiborţul, boarţa, obleţul ş.a, au fost<br />
întâlnite în condiţii atipice de mediu. De aceea, putem cu siguranţă a rma că unele<br />
specii recunoscute ca stenobionte, în condiţiile Republicii Moldova, dau dovadă de o<br />
valenţă ecologică enormă.<br />
Estimarea calităţii mediului se poate efectua nu doar cu speciile hipersensibile la<br />
modi carea factorilor de mediu, dar şi pe baza prezenţei în hidrobiotop a unor specii<br />
rezistente la poluări, servind ca indicatori a stării ecologice nefavorabile.<br />
Chiar şi gradul de bioinvazie poate servi la evaluarea bunăstării funcţionalităţii<br />
ecosistemului. În formă tabelară vom încerca să relevăm cele mai reprezentative<br />
specii de peşti şi asociaţiile lor folosite în scopul determinării gradului de eutro zare a<br />
ecosistemelor râurilor mici din Republica Moldova (Tabelul 1).<br />
Din tabelul 1 observăm că în categoria ecosistemelor neeutro zate (sau zonelor)<br />
râurilor mici din Republica Moldova fac parte următoarele specii indicatoare dominante:<br />
specii de porcuşori - Gobio gobio şi Gobio kessleri, grindelul - Barbatula barbatula,<br />
zglăvoaca comună – Cottus gobio, ciobănaşul - Neogobius uviatilis şi cleanul mic -<br />
Leuciscus leuciscus. Celelalte specii recunoscute ca oxi le şi crio le (lipanul, păstrăvul<br />
indigen, boişteanul, ş.a.) n-au fost identi cate de noi.<br />
Cu cât mai mare este diversitatea biotopică cu atât mai bogată este diversitatea<br />
speci că din el, iar valoarea sa este direct proporţională cu starea de stabilitate a<br />
ecosistemului. În acest context, analiza ihtiocenozelor râurilor mici din diferite zone<br />
ale Republicii Moldova demonstrează o diversitate mai mare de specii bioindicatoare<br />
în zona de nord a ţări, de asemenea frecvenţa lor de întâlnire, abundenţa numerică şi<br />
constanţa acestor specii/asociaţii atinge valori mult mai mari.<br />
În categoria ecosistemelor în curs de eutro zare dintre toate speciile şi asociaţiile<br />
reprezentative boarţa este considerată ca cel mai veritabil bioindicator. Această specie<br />
este foarte rar întâlnită în ecosistemele puternic poluate şi nici nu „pretinde” în locurile<br />
neafectate de eutro zare. Apariţia sa în biotop poate considerată ca indicator a<br />
demarării proceselor de eutro zare sau a celor de deeutro zare.<br />
În aceste ecosisteme destul de frecvent se mai întâlnesc speciile şi asociaţiile de:<br />
şalău, biban, mocănaş şi obleţ.<br />
Pentru ecosistemele puternic eutro zate şi afectate antropic speciile cele mai<br />
reprezentative sunt: carasul argintiu şi zvârluga care în aceste condiţii formează<br />
asociaţii durabile şi constante.<br />
135
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Tabelul 1. Speciile şi asociaţiile bioindicatoare de peşti din ecosistemele râurilor mici<br />
din Republica Moldova.<br />
Hidrobiotop neeutro zat Hidrobiotop în curs de eutro zare Hidrobiotop puternic eutro -<br />
zat<br />
Specii<br />
dominante<br />
Specii de<br />
porcuşori<br />
Ciobănaşul<br />
Grindelul<br />
Zglăvoaca<br />
136<br />
Asociaţii de<br />
specii<br />
Sp. de<br />
porcuşori<br />
– ghiborţ –<br />
ciobănaş;<br />
Ciobănaş<br />
- porcuşori –<br />
grindel;<br />
Cobănaşzvârlugăporcuşori<br />
Specii dominante<br />
Obleţ<br />
Fufă<br />
Ghiborţ<br />
Biban<br />
Boarţă<br />
Ciobănaş<br />
Şalău<br />
Clean<br />
Clean mic<br />
Mocănaşul<br />
Asociaţii de specii Specii dominante<br />
Ghiborţ -porcuşor<br />
–biban;<br />
Obleţ – fufă<br />
–ciobănaş – şalău;<br />
Biban – mocănaşobleţ;<br />
Boarţa – bibanghiborţ;<br />
Boarţă – porcuşor;<br />
Porcuşor-zvârlugă<br />
Caras argintiu<br />
Murgoi<br />
bălţat<br />
Zvârluga<br />
Guvidul de<br />
Amur<br />
Babuşca<br />
Roşioara<br />
Osarul<br />
Moaca-debrădiş<br />
Mocănaş<br />
Zoologia<br />
Asociaţii de<br />
specii<br />
Caras argintiu<br />
– murgoi bălţat –<br />
zvârluga;<br />
Murgoi bălţat –<br />
zvârluga-biban;<br />
Caras argintiu-<br />
babuşca;<br />
Murgoi bălţatosar-caras<br />
argintiu;<br />
Guvidul de<br />
Amur – zvârluga-caras<br />
argintiu;<br />
Guvidul de<br />
Amur –babuşcacarasul<br />
argintiu<br />
De asemenea carasul argintiu, zvârluga, murgoiul-bălţat şi babuşca sunt frecvent<br />
întâlnite şi în zonele neafectate de factorul antropic, ind specii cu un potenţial<br />
hidrobiotopic înalt şi cu o valenţă ecologică de excepţie.<br />
În unele zone intens populate şi industrializate se observă micşorarea vădită a<br />
valorilor indicilor ecologici a ihtocenozelor, ceea ce demonstrează perturbări esenţiale<br />
în procesele producţional-destrucţionale a biocenozelor.<br />
Este important de menţionat că bioindicarea calităţii mediului după prezenţa<br />
acestor specii şi asociaţii poate utilizat ca studiu complimentar, dar nu şi fundamental.<br />
Investigarea în acest scop a mai multor grupe de hidrobionţi, a diferitor nivele de<br />
organizare, combinând diferite metode de analiză, vor releva un rezultat mult mai<br />
convingător privind starea funcţională a biocenozelor şi a calităţii mediului în întregime.<br />
În prezent rămâne totuşi neclară problema de nirii bioinvaziilor. În multe cazuri este<br />
di cil de folosit termenul de specie invazivă, existând în acest sens o mulţime de<br />
de niţii şi accepţiuni [15]. Ca urmare, apare o dilemă, care dintre următoarele cazuri se<br />
atribuie „la specie invazivă”: specii agresive autohtone (ex. babuşca, bibanul, boarţa,<br />
zvârluga ş.a.), agresive non-native naturalizate (murgoiul-bălţat, carasul argintiu,<br />
bibanul soare, guvidul-de-Amur ş.a.), non-native, dar economic valoroase (sângerul,<br />
novacul, cosaşul ş.a.), sau cele interveniente (undreaua, osarul, speciile de guvizii,<br />
aterina ş.a.).<br />
În accepţiunea noastră, ca o specie să e cu adevărat invazivă, trebuie să întrunească<br />
următaoarele condiţii: expansie saltatatorie a arealului său natural, reproducere excesivă<br />
în teritoriul nou ocupat şi provocarea pagubelor ecologice şi socio-economice [7]. De<br />
aceea considerăm o delimitare justi cată a speciilor multidominante invazive de cele<br />
edi catoare potenţial invazive, iar componenţa calitativă şi cantitativă a acestor grupe<br />
ecologice se poate modi ca în timp.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Ca termen aparte „bioinvazia” poate desemna şi majorarea bruscă a efectivelor<br />
populaţiilor speciilor native dintr-o biocenoză, provocându-se consecinţe negative la<br />
nivel structural şi funcţional, ind posibilă suprimarea chiar şi a populaţiilor speciilor<br />
alogene de peşti din acest ecosistem. În acest caz ar oportună folosirea expresiei<br />
de „invazie autohtonă”. Exemplu ind invazia babuştei, bibanului şi obleţului în<br />
ecosistemele râurilor mari, ca rezultat a limni cării şi degradării lor rapide.<br />
Pentru a găsi un compromis logic dintre termenul de „specie invazivă” şi „invazie<br />
autohtonă”, şi de a demonstra potenţialul invaziv nu numai a speciilor non-native dar<br />
şi a celor aborigene, am folosit „indicele de abilitate competitivă” [10], adaptat la<br />
ihtiocenozele ecosistemelor acvatice din Republica Moldova (ex. ihtiocenoza râului<br />
Bâc, tab. 2).<br />
În tabelul 2 am inclus cele mai importante caracteristici biologice a speciilor<br />
multidominante de peşti ce le avantajează în comparaţie cu celelalte. Cuanti carea<br />
impactului se poate estima folosind formula:<br />
unde:<br />
I – indicele de abilitate competitivă a speciei invazive;<br />
Nci – reprezintă numărul de caracteristici înregistrate de specia dată;<br />
N – reprezintă numărul total de caracteristici.<br />
Tabelul 2. Caracterele biologice de bază necesare pentru estimarea indicelui de<br />
abilitate competitivă.<br />
Caractere biologice<br />
Maturitate sexuală timpurie + + + +<br />
Moduri şi forme speci ce, dar oportune de reproducere + + - +<br />
Depunerea pontei în mai multe rate + + + +<br />
Plasticitatea la substratul de reproducere - + + +<br />
Metabolism generativ intens + + + +<br />
Raportul dintre sexe în favoarea femelelor - + + +<br />
Ponderea mare a grupelor tinere de vârstă - - + +<br />
Structura spaţială de grup organizată (specii gregare) + + + +<br />
Mimicria şi alte strategii etologice de succes - + - -<br />
Grija faţă de progenituri şi rata lor mare de<br />
supravieţuire<br />
Zoologia<br />
+ - + -<br />
137
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
138<br />
Areal de răspândire larg cu tendinţă de majorare<br />
rapidă<br />
Tabelul 2. Continuare.<br />
+ + + +<br />
Abundenţa mare şi creştere numerică accentuată + + + +<br />
Frecvenţa mare şi potenţial înalt de răspândire + + + +<br />
Spectru tro c larg şi abilitate competitivă înaltă - + + +<br />
Consumarea bazei furajere indisponibile pentru alţi<br />
hidrobionţi<br />
Zoologia<br />
+ - - -<br />
Accesibilitate mică pentru prădători şi paraziţi + + + +<br />
Eurioxi lia + + + +<br />
Euritermia + + + +<br />
Însuşiri mixohaline - + + +<br />
Rezistenţi la poluări antropice persistente - + + +<br />
Potenţial hidrobiotopic înalt - + + +<br />
Variabilitatea genotipică şi fenotipică accentuată - - + +<br />
Ciclu vital scurt şi ritm de creştere rapid + + + -<br />
Ponderea mică de extragere prin pescuit + + + -<br />
Flexibilitatea în aplicarea strategiilor de tip r şi k sau r + + + +<br />
Folosirea acestui indice permite obţinerea valorilor cuprinse între 0 şi 10, care nu<br />
depinde de numărul total de caracteristici (N în cazul nostru este 25).<br />
În baza ihtiocenozei ecosistemului râului Bâc s-a demonstrat că valorile mari a<br />
acestui indice se pot obţine atât pentru speciile non-native (murgoiului bălţat (9,3),<br />
carasului argintiu (8,9),) cât şi pentru cele aborigene (zvârluga (9,1), boarţa (8,0)).<br />
Acest indice permite nu numai estimarea valorii agresivităţii diferitor specii<br />
dintr-un ecosistem dar şi evoluarea aspectului comparativ a unei specii din diferite<br />
ecosisteme.<br />
Ghidându-ne la experienţa mondială acumulată în domeniul dat ar binevenită<br />
elaborarea şi realizarea unui Program naţional de acţiuni concrete privind supravegherea<br />
şi prevenirea “poluărilor biologice” cu specii alogene de peşti, conform obligaţiilor<br />
internaţionale luate de Republica Moldova privind Convenţia diversităţii biologice,<br />
Nairobi, 1992, art. 8, punctul “h”.<br />
Concluzii<br />
1.Această sistematizare a speciilor de peşti din râurile mici în grupe ecologice<br />
re ectă starea reală a populaţiilor lor în condiţiile unui presing antropic accentuat.<br />
2. Folosirea speciilor bioindicatoare în determinarea calităţii mediului poate <br />
folosită ca metodă suplimentară de pronostic expres, dar pentru o evaluare exhaustivă<br />
se cere confruntarea unui complex de metode eco-biologice.<br />
3. Adaptarea şi folosirea indicelui de abilitate competitivă în ecosistemele râurilor<br />
mici din Republica Moldova permite evidenţierea atât a gradului de periculozitate a<br />
ecărei specii multidominante luate în parte, cât şi a bunăstării întregii ihtiocenoze.<br />
NOTĂ: O parte semni cativă a materialelor prezentate s-a realizat în cadrul proiectelor<br />
06.411.012F, 11.817.08.15A şi 11.817.08.13 F, nanţate de către CSŞDT.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Bibliogra e<br />
12. Bănărescu P. Fauna R. P. R. vol.XIII. Pisces Osteicthyes. Bucureşti. Ed. Acad. 1964.<br />
958 p.<br />
13. Bulat Denis. Diversitatea ihtiofaunei râului Bâc şi căile de redresare a stării ecologice.<br />
Autoreferat al tezei de doctor în biologie, Chişinău. 2009, 29 p.<br />
14. Bulat Denis, Bulat Dumitru, Usatîi Marin, Ungureanu Laurenţia, Croitoru Ion.<br />
In uienţa construcţiilor hidrotehnice în repartizarea spaţială a ihtiofaunei de albie a râurilor<br />
mici din Republica Moldova ( după exemplul r. Cubolta).// Mediul Ambiant. Revistă ştiinţi că<br />
de informaţie şi cultură generală. Chşinău 2010, nr. 5, p. 19-26.<br />
15. Bulat Dumitru. Diversitatea, structura şi starea funcţională a ihtiocenozei lacului de<br />
acumulare Vatra (Ghidighici) în condiţiile ecologice actuale. Autoreferat al tezei de doctor in<br />
stiinţe biologice, Chişinău. 2009, 28 p.<br />
16. Bulat Dumitru.<br />
Adaptările ecologice ale peştilor din rîurile mici ale Republicii Moldova<br />
în condiţiile intensi cării factorului antropic. /În materialele Conferinţei tinerilor cercetători din<br />
Moldova, 11 noiembrie 2004, p. 39.<br />
17. Davideanu Gr. ş.a.<br />
Ihtiofauna râului Prut. Aquaterra. Iaşi. 2008. 80 р.<br />
18. Iacob Miruna, Ioan Valentin Petrescu-Mag. Inventarul speciilor non-native de peşti<br />
din apele dulci ale României. ed. Bio ux. Cluj-Napoca. 2008. 89 p.<br />
19. Kiseliova Olga. Ecologia populaţiilor şi particularităţile reproductive la speciile de<br />
peşti cu ciclul vital de scurtă durată din sectorul inferior al uviului Nistru. Autoreferat al tezei<br />
de doctor în biologie, Chişinău. 2009, 27 p.<br />
20. Kottelat M., Freyhof J. Handbook of European Freshwater Fishes, ed. Delemont,<br />
Switzerland, 2007, 646 p.<br />
21. Marius Skolka, Marian-Traian Gomoiu. Specii invazive în Marea Neagră. Impactul<br />
ecologic al pătrunderii de noi specii în ecosistemele acvatice., Ovidius University Press.<br />
Constanţa 2004, 179 p.<br />
22. Mohan Gh., Ardeleanu A. Ecologia şi protecţia mediului. ed. Scaiul. Bucureşti. 1993.<br />
349 p.<br />
23. Năvodaru I. Estimarea stocurilor de peşti şi pescăriilor. Ed. Dobrogea, 2008, p. 46-<br />
51.<br />
24. Nicoliski G.V. Ecologia peştilor. ed. Academiei Republicii Populare Române. Bucureşti.<br />
1962. 361 p.<br />
25. Oţel V. Atlasul peştilor din Rezervaţia Biosferei Delta Dunării. ed. Centrul de informare<br />
tehnologică Delta Dunării. Tulcea. 2007. 481 p.<br />
26.<br />
Zoologia<br />
Под ред. Алимова А.Ф. и Богуцкой Н. Г. Биологические инвазии в водных и<br />
наземных экосистемах. Москва-Санкт-Петербург. 2004. 430 с.<br />
27. Васильева Е.Д. Природа России: Жизнь животных. Рыбы. энциклопедия. издво<br />
«АСТ» . Москва. 1999. 640 с.<br />
28. Зубкова Е.И. Зубкова Н.Н. Динамика содержания микроэлементов в тканях рыб<br />
водоемов и водотоков бассейна Днестра. /Сохранение биоразнообразия бассейна Днестра.<br />
Кишинэу: Тipogra a Centrală. 1999. с.78–84.<br />
29. Правдин И. Ф. Руководство по изучению рыб. Пищевая промышленность.<br />
Москва. 1966, 376 с.<br />
30. Ручин А.Б. Экология популяций в сообществ. учебник. Изд-во «Академия».<br />
Москва. 2006. 352 с.<br />
139
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
140<br />
СРАВНИТЕЛЬНАЯ МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ<br />
ХАРАКТЕРИСТИКА ГОНАД У САМОК RUTILUS RUTILUS<br />
HECKELI РАЗНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ<br />
Фулга Н., Тодераш И., Райлян Н., Усатый Ад., Русу В.,<br />
Кроитору И., Чебану А.<br />
Институт зоологии Академии Наук Молдовы<br />
Введение<br />
Rutilus rutilus heckeli является полупроходной стайной рыбой. В нижний<br />
Днестр заходит весной на нерест и осенью на зимовку. В Дубэсарском<br />
водохранилище обитает локальное стадо рыб, которое образовалось после<br />
перекрытия Днестра плотиной Дубэсарской ГРЭС. Отличающиеся условия<br />
обитания этих стад вызывают разные адаптивные изменения у рыб, как<br />
экологические (места нереста и нагула), так и физиологические (время<br />
прохождения отдельных фаз развития ооцитов). Оогенез днестровской тарани<br />
впервые был описан Чепурновой [10]. В последующих работах автора, дана<br />
характеристика состояния популяции днестровской тарани после строительства<br />
Дубэсарской ГРЭС [11]. После строительства Ново-Днестровского гидроузла<br />
изменились условия естественного воспроизводства у производителей в нижнем<br />
Днестре и Дубэсарском водохранилище. Многолетние исследования показали, что<br />
на изменения исторически сложившихся условий жизни репродуктивная система<br />
реагирует резорбцией вителлогенных ооцитов, что приводит к уменьшению<br />
плодовитости рыб и снижению воспроизводительной способности популяции [4],<br />
к изменению характера гаметогенеза, полового цикла и количества выметанных<br />
порций икры [1,3]. Гистологический метод исследования дает возможность точно<br />
определить различные нарушения на разных этапах развития яйцеклеток, что<br />
может быть использовано в качестве индикатора благополучия существования<br />
той или иной популяции в разных водоемах. В данной работе дана сравнительная<br />
морфо-функциональная характеристика гонад половозрелых самок тарани,<br />
обитающих в нижнем Днестре и Дубэсарском водохранилище.<br />
Материал и методика<br />
Zoologia<br />
Для гистологических исследований гонад использовались половозрелые<br />
самки, собранные из сетных уловов в нижнем Днестре и в Дубэсарском<br />
водохранилище в течение 2006-2009гг. Пробы гонад в количестве 38 экземпляров<br />
фиксировали в жидкости Буэна, с последующей обработкой по общепринятой<br />
методике. Стадии зрелости гонад определяли согласно рекомендации Сакун,<br />
Буцкой [7], а степень развития ооцитов по классификации Казанского [2]. Срезы<br />
толщиной 7мкм. окрашивали по методу Маллори [6]. Гонадосоматический индекс<br />
(ГСИ) определяли по отношению веса гонад к весу тушки. Все цифровые данные<br />
обработаны статистически [5].Микрофотографии изготовлены с помощью<br />
микроскопа «Ломо, Микмед-2» с видеокамерой, используя увеличение ок.10х;<br />
об. 15х.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Результаты исследований и их обсуждение<br />
Zoologia<br />
В настоящее время, в нижнем Днестре во второй половине апреля, самки на<br />
IV стадии зрелости имеют высокий гонадосоматический индекс, составляющий<br />
в среднем 38,2±2,42%. Тогда как у самок из Дубэсарского водохранилища,<br />
находящихся в преднерестовом состоянии с гонадами на IV стадии зрелости,<br />
значение этого показателя достоверно ниже (Р
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
142<br />
Zoologia<br />
Рис. 1 Фрагмент яичника<br />
самки Rutilus rutilus heckeli из<br />
нижнего Днестра.<br />
Рис.2. Гонады самки<br />
Rutilus rutilus heckeli из нижнего<br />
Днестра. Резорбция яйцеклеток<br />
в фазе интенсивного<br />
вителлогенеза.<br />
Рис.3. Фрагмент гонады<br />
самки Rutilus rutilus heckeli<br />
из Дубэсарского водохранилища.<br />
Дегенерирующие<br />
ооциты в фазе завершенного<br />
вителлогенеза.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Переход новой генерации ооцитов в период трофоплазматического роста, и<br />
соответственно гонад в III стадию зрелости, у особей в обоих водоемах начинается<br />
в третьей декаде июля. Процесс вакуолизации цитоплазмы в ооцитах проходит<br />
асинхронно и продолжается у одних самок из водохранилища до августа, у<br />
других- до первой декады сентября (табл.1). У особей из нижнего Днестра этот<br />
процесс длится до августа месяца включительно (табл.2).<br />
Таблица 1. Характеристика яичников в период годового цикла у тарани в<br />
Дубэсарском водохранилище.<br />
Месяцы<br />
Стадия зрелости<br />
гонад<br />
Фаза развития<br />
ооцитов<br />
ГСИ, %<br />
Апрель<br />
II декада<br />
III декада IV E 23,7 ± 1,78<br />
Май<br />
I декада<br />
II декада<br />
III декада<br />
IV<br />
IV ;V; VI-II<br />
IV ;V; VI-II<br />
E<br />
E; F; C; E; F; C<br />
1,4 ± 0,09<br />
Июль<br />
III декада II; II-III C; D 1 ; D 2 1,9± 0,15<br />
Август III D3 -<br />
Сентябрь III; III-IV D 3 ; D 4 7,2 ± 0,48<br />
Октябрь IV D 5 ; D 6 15,8 ±1,16<br />
Таблица 2. Характеристика яичников в период годового цикла у тарани в<br />
Нижнем Днестре .<br />
Месяцы<br />
Апрель<br />
II декада<br />
III декада<br />
Май<br />
I декада<br />
II декада<br />
Стадия зрелости<br />
гонад<br />
IV<br />
V; VI- II<br />
VI-II<br />
II<br />
Фаза развития<br />
ооцитов<br />
E<br />
F; C<br />
ГСИ, %<br />
38,2 ± 2,42<br />
C<br />
C 1,6 ± 0,12<br />
Июль<br />
III декада II; II-III C; D 1 -D 2 2,4 ± 0,17<br />
Август III D3 -<br />
Сентябрь III-IV D 4 10,3 ± 7,2<br />
Октябрь IV D 5 ;D 6 18,6 ± 1,24<br />
Zoologia<br />
C – фаза завершённого цитоплазматического роста ; D 1 – D 2 - фазы начала<br />
вакуолизации цитоплазмы; D 3 - фаза полной вакуолизации цитоплазмы; D 4 - фаза начала<br />
вителлогенеза; D 5 – D 6 - фазы интенсивного вителлогенеза; E - фаза завершённого<br />
вителлогенеза; F - фаза созревания.<br />
143
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
В сентябре ооциты рыб, из водохранилища и нижнего Днестра, переходят в<br />
фазу начала накопления желтка, а гонады на III-IV стадию зрелости. Значения ГСИ<br />
к этому времени увеличиваются и составляют в среднем 7,2±0,48% и 10,3±0,89%<br />
соответственно. С понижением температуры воды в половых клетках начинается<br />
интенсивный вителлогенез. Асинхронность в развитии ооцитов продолжается<br />
и в период накопления гранул желтка в цитоплазме. Следовательно, в октябре<br />
гонады самок на IV стадии зрелости содержат, наряду с яйцеклетками в фазе<br />
интенсивного вителлогенеза, клетки в фазе начала накопления гранул желтка. И<br />
только весной будущего года ооциты выравниваются в своем развитии и к вымету<br />
подготавливается единая генерация ооцитов. Величины ГСИ к этому времени<br />
значительно возросли. Их среднии значения у самок в водохранилище несколько<br />
ниже 15,8±1,16% чем в Днестре 18,6±1,24%. Зимуют самки как в нижнем Днестре,<br />
так и в Дубэсарском водохранилище с гонадами на IV не завершенной стадии<br />
зрелости.<br />
ВЫВОДЫ<br />
1. В процессе полового цикла у самок тарани из нижнего Днестра и Дубэсарского<br />
водохранилища развитие ооцитов в начальных фазах трофоплазматического<br />
роста проходит асинхронно и только в процессе завершения интенсивного<br />
вителлогенеза они выравниваются в своем развитии и к вымету подготавливается<br />
одна генерация яйцеклеток.<br />
2. Установлены различия в сроках нереста рыб, обитающих в разных<br />
экологических условиях и длительности прохождения отдельных фаз<br />
развития. У самок из нижнего Днестра наблюдается более продолжительная II<br />
посленерестовая стадия зрелости гонад.<br />
3. При нестабильной температуре воды в преднерестовый и нерестовый<br />
периоды в нижнем Днестре у современных самок тарани наблюдается сдвиг начала<br />
вымета икры на более поздние календарные сроки. Выявлены деструктивные<br />
изменения в развитии ооцитов в период трофоплазматического роста. У самок<br />
в нижнем Днестре эти изменения в структуре ооцитов происходят в период<br />
интенсивного вителлогенеза, тогда как у особей в Дубэсаерском водохранилище<br />
дегенерации подвергнуты яйцеклетки в фазе завершенного вителлогенеза.<br />
4. В преднерестовый период самки с гонадами на IV завершенной<br />
стадии зрелости из нижнего Днестра отличаются от особей из Дубэсарского<br />
водохранилища более высокой относительной массой гонад, Р>0,99, а<br />
следовательно и репродуктивной способностью рыб.<br />
144<br />
ЛИТЕРАТУРА<br />
Zoologia<br />
1. Буцкая Н.А., Неелова А.В. Влияние гидростроительства на промысловую<br />
ихтиофауну Терека // Мат. совещ. По вопросам рыбоводства. Москва.1960. С.50-52.<br />
2. Казанский Б.Н. Особенности функции яичников у рыб с порционным икрометанием<br />
// Тр. лаб. Основ рыбоводства. 1949. Т.2.С.64-121<br />
3. Казанский Б.Н. Закономерности гаметогенеза и экологическая пластичность<br />
размножения рыб // Экологическая пластичность половых циклов и размножения<br />
рыб.1975 Л. С. 3-32<br />
4. Кошелев Б.В. Экология размножения рыб // Монография.1984.М.: «Наука».307с.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
5. Лакин Г.Ф. Биометрия. Москва. «Высшая школа» 1980. 291с.<br />
6. Роскин Г.И.,Ливенсон Л.Б. Микроскопическая техника. М. «Советская<br />
наука».1957.487с.<br />
7. Сакун О.Ф.,Буцкая Н.Ф. Определение стадий зрелости и изучение половых циклов<br />
у рыб.М. «Наука».1963.17с<br />
8. Фулга Н.И.,Бодареу Н.Н. Развитие репродуктивной системы в процессе полового<br />
созревания у рыб в современных условиях Дубэсарского водохранилища // Деп.ОНП<br />
НПЭЦ «Верас-Эко, ИЗ АН Беларуси. Инст. Зоологии.1992. 9с.<br />
9. Фулга Н.И.,Усатый М.А.,Брума И.Х. Морфо-физиологические изменения в<br />
развитии гонад у самок тарани и серебряного карася в модифицированных условиях<br />
Дубэсарского водохранилища // Мат. межд. конф. Сохранение разнообразия бассейна<br />
Днестра Кишинев 1999. С 243-245.<br />
10. Чепурнова Л.В. О влиянии сооружений Дубоссарской ГЭС на размножения<br />
рыбца, леща,тарани в Днестре.// Вопросы ихтиологии.1964.Т.4. Вып.1.С.97-109.<br />
11. Чепурнова Л.В. Влияние гидростроительства на популяции рыб Днестра.<br />
Кишинев.1972.73 с.<br />
145
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
MICROBIOLOGIA ŞI BIOTEHNOLOGIA<br />
e r<br />
Elenciuc Daniela, Zosim Liliana*, Bulimaga Valentina*, Chiriac Tatiana, Batîr<br />
Ludmila, Prodius D.**, Turtă C.**, Rudic V.<br />
Institutul de Microbiologie şi Biotehnologie al Academiei de Ştiinţe a Moldovei<br />
*Centru Ştiinţe ale vieţii, Universitatea de Stat din Moldova<br />
**Institutul de Chimie al Academiei de Ştiinţe a Moldovei<br />
Introducere<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
Microalgele şi cianobacteriile sunt cunoscute şi utilizate pe larg pentru producerea<br />
substanţelor bioactive de interes medicinal şi farmaceutic. Un rol deosebit în acest<br />
scop îi revine cianobacteriei Spirulina platensis. Printre produşii bioactivi extraşi din<br />
biomasa ei se enumără astfel de compuşi importanţi, ca: aminoacizii şi acizii organici,<br />
proteinele, cobiliproteinele, vitaminele, polizaharidele, precum şi unii compuşi cu<br />
efect antioxidant [11, 18, 19, 30].<br />
O direcţie relativ nouă, deosebit de actuală în cercetările cobiotehnologice este<br />
cea legată de evaluarea posibilităţii de obţinere a biomasei de spirulină cu un conţinut<br />
sporit de bioelemente pentru a utilizată în scopuri terapeutice [18]. Actualitatea<br />
acestor cercetări derivă din faptul că, în ultimele decenii se atestă o creştere continuă a<br />
imunode cienţei, bolilor oncologice, cardiovasculare, hepatice ş.a., cauzate de perturbări<br />
ale homeostaziei proceselor metabolice la nivel celular, iniţiate de reactivitatea înaltă<br />
a radicalilor liberi. Importanţa şi speci citatea bioelementelor este determinată de<br />
145
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
includerea lor în hormoni şi vitamine, iar în doze biotice ele sunt dotate cu acţiuni de<br />
catalizare a proceselor de oxidare [33].<br />
În acest context un rol aparte îi revine erului, caracterizat prin cea mai abundentă<br />
prezenţă în organisme, ind unul din principalii biocationi implicaţi în procesele<br />
biochimice ce se derulează la toate nivelele de complexitate celulară. Fiind metabolizat în<br />
structura unor proteine cu rol catalitic şi de transport, valoarea biologică a acestui element<br />
este strâns legată de participarea sa la reacţiile enzimatice celulare şi în metabolismul<br />
energetic, producerea serotoninei şi dopaminei. O importanţă semni cativă erul o<br />
are pentru sistemul antioxidant şi cel imun al organismului. Fierul este un element<br />
esenţial necesar organismului pentru producerea celulelor roşii ale sângelui, formarea<br />
hemoglobinei i mioglobinei [2].<br />
De cienţa nutriţională şi utilizarea unor produse sărace în er, vitamine şi alte<br />
principii bioactive afectează grav sănătatea populaţiei şi în special a viitoarelor mame<br />
şi a copiilor. Carenţa erului în organismul uman are drept consecinţă anemia eriprivă<br />
- una dintre cele mai stringente probleme nesoluţionate la momentul actual, precum şi<br />
apariţia dereglărilor în răspunsul imun al organismului [3, 16].<br />
Este cunoscut, că cel mai accesibil pentru organismul uman este erul hemic, care<br />
se conţine în cat şi alte produse din carne [33]. Însă pentru suplinirea de citului de er<br />
este necesară utilizarea lor în cantităţi sporite. În prezent în întreaga lume se efectuează<br />
cercetări legate de obţinerea unor suplimente alimentare de origine vegetală ce conţin<br />
er.<br />
Datele din literatură evidenţiază efectul toxic sporit al Cr(VI) asupra diverselor<br />
biocenoze [7, 15, 23], însă s-a constatat că acţiunea compuşilor Cr(III) este mai puţin<br />
toxică [27]. În organismul uman cromul (III) participă la formarea factorului de toleranţă<br />
a glucozei (GFT), sporind activitatea insulinei [24]. Din aceste considerente în prezent<br />
sunt efectuate cercetări în vederea utilizării Cr(III) la ameliorarea stării bolnavilor de<br />
diabet de tip II [1, 14, 28]. Cele mai recente investigaţii au demonstrat, că sărurile<br />
organice şi anorganice ale crom (III) sintetizate pe cale chimică pot cancerigene [12],<br />
din care cauză sunt binevenite sursele alternative de crom de natură organică, obţinute<br />
pe cale biologică.<br />
Cultivarea spirulinei în prezenţa unor compuşi coordinativi noi ai erului şi<br />
cromului va permite obţinerea biomasei de spirulină îmbogăţită cu er şi crom şi va<br />
contribui la ameliorarea calităţii ei prin majorarea conţinutului de principii bioactive.<br />
Având un conţinut biochimic valoros, biomasa obţinută ar putea utilizată nu numai<br />
în calitate de materie primă pentru obţinerea unor produse nutriţionale de forti care<br />
a răspunsului imun, dar şi a preparatelor medicamentoase (comprimate, soluţii<br />
injectabile) pentru pro laxia şi tratarea anemiei, diabetului zaharat i a unor maladii<br />
legate de imunode cienţa organismului uman ş.a.<br />
Ascensiunea continuă a acestor afecţiuni metabolice, însoţită totodată de deprecierea<br />
nivelului statutului imunitar al organismului invocă soluţionarea urgentă a aspectelor<br />
legate de elaborarea unor produse cu acţiune polivalentă şi capacităţi terapeutice<br />
funcţionale înalte. Poate considerată oportună explorarea bioaditivelor cu efect<br />
nutraceutic imunostimulent, antianemic şi antidiabetic obţinute în baza biomasei de<br />
spirulină cu conţinut prognozat de principii bioactive, er şi crom – bioelemente cu<br />
implicare majoră în tratarea anemiei şi diabetului.<br />
146<br />
Microbiologia şi Biotehnologia
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Scopul cercetărilor a constituit studiul productivităţii cianobacteriei Spirulina<br />
platensis şi a capacităţii de acumulare a erului şi cromului în biomasă la cultivarea ei<br />
în prezenţa compuşilor coordinativi ai Fe(III) şi Cr(III).<br />
Materiale şi metode<br />
Obiectul de studiu - tulpina cianobacteriei Spirulina platensis CNM-CB-02<br />
(CYANOPHYTA) depozitată în Colecţia Naţională de Microorganisme Nepatogene a<br />
R. Moldova de pe lângă Institutul de Microbiologie şi Biotehnologie al AŞM. Pentru<br />
cultivarea spirulinei a fost utilizat mediul nutritiv mineral SP-1 cu o compoziţie<br />
echilibrată a macro- şi micronutrienţilor necesari creşterii şi dezvoltării spirulinei [21].<br />
Cultivarea s-a efectuat în baloane Erlenmeyer a câte 100 ml cu 50 ml suspensie de<br />
spirulină, timp de 144 ore, respectând parametrii optimi de cultivare pentru asigurarea<br />
biosintezei constituienţilor intracelulari ai spirulinei stabiliţi în cercetările anterioare<br />
[18, 22]. În calitate de reglatori ai creşterii şi productivităţii cianobacteriei Spirulina<br />
platensis au fost utilizaţi 6 compuşi coordinativi ai Fe(III): [Fe 2 CaO(α-fur) 6 (THF) 3 ],<br />
[Fe 2 MgO(α-fur) 6 (THF) 3 ], [Fe 2 MnO(α-fur) 6 (THF) 3 ], [Fe 2 CoO(α-fur) 6 (THF) 3 ],<br />
[Fe 2 ZnO(α-fur) 6 (THF) 3 ], [Fe 2 NiO(α-fur) 6 (THF) 3 ]; şi 4 compuşi coordinativi ai Cr(III):<br />
[Cr(H 2 O) 6 ]Cl 3 , Ca[Cr(EDTA)] 2 •7H 2 O, [Cr(HSSA)] 2 Cl•H 2 O, NH 4 [Cr(EDTA)]•2H 2 O.<br />
Productivitatea spirulinei a fost determinată conform metodei descrise în [20, 22].<br />
Determinarea erului în biomasă a fost efectuată prin metoda colorimetrică bazată<br />
pe reacţia erului (III) cu rodanura de potasiu, care în mediu acid formează un complex<br />
de culoare roşie [31].<br />
Conţinutul de crom a fost determinat prin metoda spectrofotometrică după colorarea<br />
speci că cu difenilcarbazida [6].<br />
Analiza statistică a valorilor obţinute în trei serii de determinări ale productivităţii<br />
şi conţinutului de er şi crom a fost realizată prin metoda propusă de Maximov [32].<br />
Rezultate şi discuţii<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
O mare parte a cercetărilor efectuate în domeniul bioacumulării ionilor metalelor de<br />
către organismele vegetale au drept direcţie principală evaluarea capacităţii detoxi cării<br />
ecosistemelor naturale prin utilizarea e cientă a plantelor, ciupercilor, cianobacteriilor<br />
în calitate de biotransformatori ai metalelor. Biomasa (forma vie sau lio lizată)<br />
sau peretele celular al spirulinei, utilizate în calitate de obiect test, au demonstrat o<br />
e cacitate sporită de legare a metalelor [7, 10, 15, 19, 23, 25, 26].<br />
În ce priveşte cultivarea spirulinei pe medii ce conţin ioni de Fe 3+ sau Cr 3+ în scopul<br />
obţinerii biomasei îmbogăţite cu er sau crom, numărul cercetărilor este mai modest<br />
[19]. Convertirea erului şi cromului anorganic în formă organică şi includerea lor<br />
în componenţi intracelulari (proteine, lipide, glucide, etc.) prin intermediul sintezei<br />
dirijate la Spirulina platensis ar permite obţinerea biomasei cu un conţinut majorat<br />
de er sau crom legat organic, care, ulterior ar putea servi în calitate de bioaditive<br />
alimentare antianemice, imunostimulente şi antidiabetice. Având în vedere cele expuse,<br />
prezintă interes stabilirea parametrilor şi a condiţiilor de cultivare a spirulinei în vederea<br />
obţinerii unei biomase cu un conţinut sporit de er şi crom legat organic.<br />
Adăugarea la mediul de cultivare al spirulinei a cantităţilor excesive de elemente<br />
chimice duce la dezechilbrul sistemului fotosintetic, diviziunii celulare, proceselor de<br />
147
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
creştere şi dezvoltare etc [13, 17, 25, 27, 29]. Pentru a nu perturba procesele vitale,<br />
la cultivarea spirulinei pot utilizaţi compuşii coordinativi. Prima clasă de compuşi<br />
coordinativi cercetaţi au fost compuşii heterotrinucleari ai Fe(III) cu calciu, magneziu,<br />
zinc, cobalt, nichel şi mangan. Rezultatele studierii in uenţei compuşilor coordinativi<br />
ai Fe(III) asupra productivităţii spirulinei sunt redate în gura 1.<br />
Rezultatele obţinute permit a rezuma că, compuşii coordinativi cercetaţi cu excepţia<br />
[Fe 2 NiO], introduşi în mediul de cultivare al spirulinei în concentraţii de până la 50<br />
mg/l, manifestă un efect pozitiv asupra creşterii şi dezvoltării spirulinei.<br />
La cultivarea spirulinei în prezenţa compuşilor coordinativi de tipul [Fe 2 MeO],<br />
unde Me =(Co, Mn, Zn, Ca) în concentraţiile de până la 30 mg/l, productivitatea<br />
sporeşte cu circa 42%. Odată cu depăşirea limitei de 30 mg/l a concentraţiei acestora,<br />
valorile productivităţii scad neesenţial, atingând nivelul martorului sau depăşindu-l<br />
nesemni cativ. Pentru compusul [Fe 2 MgO], productivitatea spirulinei s-a prezentat cu<br />
valori în limitele martorului.<br />
Compusul coordinativ [Fe 2 NiO] s-a dovedit a toxic, deoarece la administrarea<br />
în concentraţii mai mari de 20 mg/l el manifestă acţiune negativă asupra creşterii şi<br />
dezvoltării spirulinei, cultura menţinându-se viabilă doar primele trei zile de cultivare.<br />
Valorile maximale ale productivităţii au fost înregistrate în cazul administrării a<br />
30 mg/l de [Fe 2 CoO], de [Fe 2 MnO] şi de [Fe 2 ZnO], depăşind martorul cu 23-42%.<br />
Figura 1. Productivitatea şi conţinutul de er în biomasa cianobacteriei Spirulina<br />
platensis CNM-CB-02 cultivată în prezenţa unor compuşi coordinativi ai Fe(III).<br />
Conţinutul de er acumulat în biomasa de spirulină obţinută la cultivare în prezenţa<br />
compuşilor heterotrinucleari ai Fe(III) creşte odată cu majorarea concentraţiei, atingând<br />
nivelul maxim la administrarea compusului în concentraţie de 50 mg/l. Un conţinut de<br />
0,75, 0,83 şi 0,91% er din BAU a fost determinat în biomasa cultivată în prezenţa<br />
compuşilor heterotrinucleari ai Fe(III) ce conţin [Fe 2 NiO], [Fe 2 CoO] şi [Fe 2 CaO],<br />
respectiv. Un conţinut de 1,02% er din BAU a fost atestat în biomasa cultivată în<br />
148<br />
Microbiologia şi Biotehnologia
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
prezenţa [Fe 2 Mg] şi [Fe 2 ZnO]. Un conţinut de 1,08% er a fost determinat în biomasa<br />
cultivată în prezenţa [Fe 2 MnO].<br />
Rezultatele experienţelor cu aplicarea compuşilor coordinativi ai Cr(III) în calitate<br />
de stimulatori ai productivităţii şi conţinutului de crom în biomasa de spirulină sunt<br />
prezentate în gura 2. La administrarea compuşilor coordinativi ai Cr(III) în concentraţie<br />
de 10-40 mg/l se observă o majorare a productivităţii faţă de proba de referinţă. Cel mai<br />
înalt nivel al productivităţii a fost stabilit la administrarea tuturor compuşilor studiaţi în<br />
concentraţie de 30 mg/l (sporul constituind 17,56 - 31,08% faţă de proba martor).<br />
Începând cu concentraţia de 40 mg/l productivitatea descreşte nesemni cativ cu<br />
1,36 - 6,76% sub nivelul martorului.<br />
Utilizarea compuşilor coordinativi ai Cr(III) la cultivarea spirulinei asigură<br />
o majorare a conţinutului de crom acumulat în biomasă faţă de proba de referinţă,<br />
indeferent de concentraţia şi natura compusului ( gura 2).<br />
Figura 2. Productivitatea şi conţinutul de crom în biomasa cianobacteriei Spirulina<br />
platensis CNM-CB-02 cultivată în prezenţa unor compuşi coordinativi ai Cr (III)<br />
Majorarea conţinutului de crom acumulat în biomasă (de 1,5 - 2,6 ori) are loc în<br />
limitele concentraţiilor de 20-30 mg/l, după care scade, dar depăşeşte valoarea probei<br />
de referinţă. Acumularea maximă a cromului în biomasă are loc la concentraţia<br />
de 30 mg/l pentru toţi compuşii testaţi. Astfel, pentru compuşii [Cr(H 2 O) 6 ]Cl 3 ,<br />
NH 4 [Cr(EDTA)]•2H 2 O şi Ca[Cr(EDTA)] 2 •7H 2 O conţinutul cromului creşte cu 46,49 –<br />
74,56% faţă de martor. De asemenea, administrarea compuşilor coordinativi ai Cr(III)<br />
în concentraţie de 30 mg/l a permis şi majorarea ratei productivităţii de 1,13 - 1,17<br />
ori faţă de proba de referinţă. Astfel, este vădită rentabilitatea respectării condiţiilor<br />
de cultivare a spirulinei şi adăugării suplimentare la mediul de cultivare standard a<br />
30 mg/l a compuşilor coordinativi ai Cr(III) testaţi. Astfel, putem presupune că<br />
149
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
rata sporită de acumulare a cromului în biomasa de spirulină cultivată în prezenţa<br />
NH 4 [Cr(EDTA)]•2H 2 O şi Ca[Cr(EDTA)] 2 •7H 2 O se datorează ligandului din sfera<br />
internă a acestor compuşi, cu care este complexat Cr(III), ceea ce facilitează transportul<br />
şi stocarea lui intracelulară.<br />
Acumularea maximă a cromului (29,68% BAU) a fost atestată în cazul administrării<br />
a 30 mg/l de [Cr(HSSA)] 2 Cl•H 2 O la mediul standard de cultivare a spirulinei. Acest<br />
compus în concentraţie de 30 mg/l a contribuit şi la sporirea productivităţii (cu 10%<br />
faţă de proba de referinţă). Din toţi compuşii testaţi compusul [Cr(HSSA)] 2 Cl•H 2 O în<br />
concentraţie de 30 mg/l poate recomandat în calitate de reglator de creştere a biomasei<br />
de spirulină şi acumulare a cromului în biomasă. A fost observat, că la cultivarea<br />
cianobacteriei Spirulina platensis în prezenţa [Cr(HSSA)] 2 Cl•H 2 O conţinutul de peptide<br />
creşte cu circa 20% faţă de proba de referinţă [8]. Conţinutul înalt de crom în biomasa<br />
de spirulină cultivată în prezenţa [Cr(HSSA)] 2 Cl•H 2 O poate explicată prin implicarea<br />
restului acidului salicilic în procesul de sinteză a sideroforilor – peptide responsabile de<br />
transportul intracelular al metalelor trivalente [4, 26]. Rezultatele cercetărilor anterioare<br />
au demonstrat că utilizarea acidului salicilic la cultivarea algei verzi Chlorella vulgaris<br />
a dus la majorarea conţinutului de proteină cu 60% faţă de proba martor [9].<br />
Aşadar în urma cercetărilor efectuate s-a stabilit, că compuşii coordinativi ai Fe(III)<br />
utilizaţi (cu excepţia [Fe 2 NiO]) la cultivarea spirulinei în concentraţii de până la 50<br />
mg/l posedă efecte reglatoare asupra productivităţii ei şi de inducere a acumulării<br />
erului în biomasă. Conţinutul de er în biomasă creşte în şirul: [Fe 2 NiO](0,75%<br />
BAU) < [Fe 2 CoO](0,83% BAU) < [Fe 2 CaO](0,91% BAU) < [Fe 2 MgO](1,02% BAU)<br />
< [Fe 2 ZnO](1,03% BAU) < [Fe 2 MnO](1,08% BAU).<br />
Conţinutul de crom acumulat în biomasă este esenţial mai scăzut, comparativ cu cel al<br />
erului şi creşte în şirul: NH 4 [Cr(EDTA)]•2H 2 O (16,66 mg%) < Ca[Cr(EDTA)] 2 •7H 2 O<br />
(17,54 mg%) < [Cr(H 2 O) 6 ]Cl 3 (19,93 mg%) < [Cr(HSSA)] 2 Cl•H 2 O (29,68 mg%).<br />
În calitate de reglatori ai creşterii spirulinei şi pentru obţinerea biomasei cu<br />
un conţinut sporit de er şi crom pot utilizaţi compuşii [Fe 2 ZnO], [Fe 2 MnO] şi<br />
[Cr(HSSA)] 2 Cl•H 2 O.<br />
Bibliogra a<br />
1. Anderson, R., Roussel, A., Zouari, N., Matheau, J., Kerkeni, A.<br />
Potential antioxidant<br />
effect of zinc and chromium supplimentation in people with type 2 diabetes.// J. of American<br />
college of Nutrition, 2001, vol. 20, no. 3, p. 212-218;<br />
2. Andrews, N.<br />
Disorders of iron metabolism.//New England Journal of Medicine. 1999,<br />
v. 341, no. 26, p. 1986-1995;<br />
3. Beard, J.<br />
Iron biology in immune function, muscle metabolism and neuronal function.<br />
//J. Nutr., 2001, no. 131, p. 568-579;<br />
4. Beiderbeck H., Taraz K., Budzikiewicz H. Anachelin, the siderophore of the<br />
cyanobacterium Anabaena cylindrica CCAP 1403/2A. //Z Naturforsch [C], no. 55, p. 681-687;<br />
5. Bucheli-Witschel M., Egli T.<br />
Environmental fate and microbial degradation of<br />
aminopolycarboxylic acids. //FEMS Microb. Rev., 2001, vol. 25, p. 69-106 ;<br />
6. Bulimaga, V., Chiriac, T., Rudic, V., Cordeleanu, C. Metodă de determinare a<br />
conţinutului de crom în biomasa cianobacteriilor şi algelor. //Brevet MD Nr.2368, 2004;<br />
150<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
7. Chen, H., Pan, G., Yan, H., Qin, Y.<br />
Toxic effects of hexavalent chromium on the growth<br />
of blue-green microalgae.// Huan Jing Ke Xue, 2003, vol. 24, no. 2, p. 13-18;<br />
8. Ciumac D., Zosim L., Chiriac T., Prodius D., Olan O., Popa V., Sadovnic D., Iaţco
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
I., Cordeleanu C., Doni V. Studiul acţiunii compuşilor coordinativi noi ai Fe(III) şi ai Cr(III)<br />
asupra procesului de acumulare a unor principii bioactive în biomasa de spirulină. //Studia<br />
Universitatis, Seria „Ştiinţe ale naturii”, Chişinău, 2009, în tipar;<br />
9. Czerpak R, Bajguz A., Gromek M., Kozlowska G., Nowak I.<br />
Activity of salicylic acid<br />
on the growth and biochemism of Chlorella vulgaris beijerinck. //Acta physiologiae plantarum,<br />
2002, vol. 24, n. 1, p. 45-52;<br />
10. Hamdy, A.<br />
Biosorption of heavy metals by marine algae.//Curr. Microbiol., 2000, vol.<br />
41, no. 4, p. 232-238<br />
11. Hayashi, K., Hayashi, T., Kojima, I. A natural sulfated polysaccharide, calcium<br />
spirulan, isolated from Spirulina platensis: in vitro and in vivo evaluation of anti-herpes simplex<br />
virus and anti-human immunode ciency virus activities. AIDS Res. Hum Retroviruses, 1996,<br />
no. 12, p. 1463-1471;<br />
12. Hepburn, D., Xiao, J., Bindom, S., Vincent, J., O’Donnell, J. Nutritional suppliment<br />
chromium picolinat causes sterility in Drosophila melanogaster. //Proc. Natl. Acad. Sci., 2003,<br />
vol. 100, p. 3766-3771;<br />
13. Knauert S., Knauer K.<br />
The role of reactive oxygen species in copper toxicity to two<br />
freshwater green algae. //Journal of Phycology, 2008. vol.44, no. 2, pag.311-319;<br />
14. Levina, A., Lay, P. Mechanistic studies of relevance to the biological activities of<br />
chromium. //Coordination Chemistry Reviews, 2005, vol. 249, p. 281-298<br />
15. Losi, M., Amrhein, C., Frankenberg, W. Environmental biochemistry of chromium.<br />
Rev. //Environ. Contam. Toxicol., 1994, vol. 136, p. 91-121;<br />
16. Pollitt, E.<br />
Iron De ciency and Cognitive Function. //Annual Review of Nutrition,<br />
1993, no.13, p.521-537;<br />
17. Ratkevicius N., Correa J., Moenne A. Copper accumulation, synthesis of ascorbate<br />
and activation of ascorbate peroxidase in Enteromorpha compressa from heavy metal-enriched<br />
environments in northern Chile. //Limnol. Oceanogr., 2003, vol. 48, no.1, pag. 179–188;<br />
18. Rudic V. Aspecte noi ale biotehnologiei moderne. Chişinău, 1993, p. 140;<br />
19. Rudic V., Cojocari A., Cepoi L., Chiriac T., Rudi L. ş.a.. Ficobiotehnologia – cercetări<br />
fundamentale şi realizări practice. //Chişinău, 2007 (Tipogr. „Elena V. I.” SRL).-365p.<br />
20. Rudic V., Gudumac V., Gulea A. Metoda de determinare a biomasei absolut uscate<br />
de spirulină. //Brevet de invenţie, nr. 1078/92.08.788(RO). Publ. în Bul. de Inv. şi Mărci.<br />
nr.6.1997;<br />
21. Rudic, V., Dencicov, L. Optimizarea mediului nutritiv pentru cultivarea spirulinei. //<br />
Anale ştiinţi ce ale Universităţii „Al.I. Cuza „ din Iaşi, Seria Biologie, 1991, v. 37, p. 91-94;<br />
22. Rudic, V., Gudumac, V, Bulimaga, V., Dencicov, D, Ghelbet, V, Chiriac, T. Metode de<br />
investigaţii în cobiotehnologie. //Chişinău, 2002, 61 p.;<br />
23. Shanker, A., Cervantes, C., Loza-Tavera, H., Avudainayagam S. Chromium toxicity in<br />
plants. //Environ. Int., 2005, vol. 31, no. 5, p. 739-753;<br />
24. Sharafetinov, K., Mrshcheriakova, V., Plotnikova, O., Mazo, V., Gmoshinskii, I.,<br />
Necheava, S. Effect of food diet supplements with chromium in clinical and metabolic parameters<br />
in type 2 of diabetic patients. //Vopr. Pitan., 2004, vol.73, no. 5, p. 17-20;<br />
25. Slowik J., Pawlaczyk-Szpilowa M. Interaction between Scenedesmus obliquus and the<br />
heavy metals copper and lead. //Acta hydrochimica et hydrobiologica, vol. 17, no 5, pag. 503–<br />
509;<br />
26. Stintzi A., Barnes C., Xu J., Raymond K. Microbial iron transport via a siderophore<br />
shuttle: a membrane ion transport paradigm. //PNAS 2000, vol. 97, no. 20, pag. 10691–10696;<br />
27. Thompson, S., Manning, F., Mc-Coll, S. Comparisation of the toxicity of chromium III<br />
and chromium VI to cyanobacteria. //Bull. Environ. Contam. Toxicol., 2002, vol. 69, p. 286-<br />
293<br />
28. Vincent, J. The biochemistry of chromium. //J. Nutr., 2000, vol. 130, p. 715-718;<br />
151
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
29. Wu J., Hsieh M., Kow L. Role of proline accumulation in response to toxic copper in<br />
Chlorella sp. (Chlorophyceae) cells.// Journal of Phycology. 1998. vol. 34, pag. 113-117;<br />
30. Алешко-Ожевский, Ю., Зилова, И., Мазо, В. и др. Spirulina platensis –<br />
перспективный пищевой источник эссенциальных микроэлементов. //Вестн. новых мед.<br />
технологий. 2002. Т. 9. № 1. c. 3–10;<br />
31. Ермаков, А., Арасимович, В., Ярош, Н., Перуанский, Г., Луковникова, Г.,<br />
Иконникова, М. Методы биохимического исследования растений. // Агропромиздат,<br />
1987, 430 с;<br />
32. Максимов, В. Многофакторный эксперимент в биологии.//Москва, МГУ, 1980,<br />
280 с.<br />
33. Мецлер, А. Биохимия. Химические реакции в живой клетке. //T.1,2, Москва; Изд.<br />
«Мир», 1980, 606 с.<br />
Mulţumiri. Aducem sincere mulţumiri d-lui academician Turtă Constantin şi<br />
d-lui membru corespondent, profesor universitar Gulea Aurelian pentru asigurarea<br />
cu compuşi coordinativi. Cercetările au fost efectuate în cadrul proiectului<br />
08.819.0803F nanţat de către Consiliul Suprem Pentru Ştiinţă şi Dezvoltare<br />
Tehnologică al AŞM.<br />
152<br />
Microbiologia şi Biotehnologia
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
ACŢIUNEA POLIZAHARIDELOR SULFATATE DIN SPIRULINA<br />
PLATENSIS ASUPRA UNOR INDICI BIOCHIMICI AI SÎNGELUI ÎN<br />
NORMĂ ŞI INFLAMAŢIA ASEPTICĂ<br />
152<br />
Ştîrba Olga 2 , Tagadiuc Olga 2 , Rudic V. 1 , Gudumac V. 2 ,<br />
Procopişin Larisa 3 , Andronache Lilia 2<br />
1 Institutul de Microbiologie şi Biotehnologie al Academiei de Ştiinţe a Moldovei,<br />
2 Laborator Biochimie, Universitatea de Stat de Medicină şi Farmacie „N.<br />
Testemiţanu”, 3 Institutul de Ftiziopneumologie „Ch. Draganiuc”.<br />
Introducere<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
Biotehnologia medicală reprezintă o direcţie importantă în ştiinţa contemporană ce<br />
oferă căi noi de forti care a sănătăţii, de pro laxie şi tratament a unui număr considerabil<br />
de patologii. În Moldova au fost create modele biotehnologice originale de cultivare<br />
dirijată a Spirulina platensis, producere a biomasei de Spirulină, extragere şi puri care<br />
a principiilor biologic active cu efecte sanogene [7, 8]. În ultimii ani în calitate de<br />
asemenea substanţe biologic active au fost studiaţi carbohidraţii cianobacterieni.<br />
S-a stabilit că polizaharidele sulfatate (PSS) naturale posedă multiple acţiuni asupra<br />
organismelor vii, inclusiv acţiune antitumorală [3], radioprotectoare [5], antioxidantă<br />
[5], antivirală [2], antibacteriană [6], imunomodulatoare [2], etc. Totodată, nu sunt<br />
cunoscute în detaliu efectele PSS asupra organismului sănătos, precum, şi capacitatea<br />
de corecţie a dereglărilor produse în organism în in amaţie.<br />
Scopul studiului a fost de a cerceta in uenţa polizaharidelor sulfatate din biomasa<br />
cianobacteriei Spirulina platensis la administrarea enterală asupra unor indici biochimici<br />
în serul sangvin la şobolani în condiţii ziologice normale şi în in amaţia aseptică<br />
indusă prin intoxicarea de durată cu CCl 4 .
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Materiale şi metode<br />
Experienţele au fost efectuate pe 32 şobolani adulţi fără pedigriu cu masa corporală<br />
cuprinsă între 180 şi 230 g care au fost divizaţi egal în următoarele grupuri: 1) martor; 2)<br />
şobolani practic sănătoşi, cărora li s-a administrat enteral PSS; 3) şobolani cu in amaţie<br />
aseptică indusă de CCl 4 ; 4) şobolani cu in amaţie aseptică cărora li s-a administrat<br />
enteral PSS.<br />
Animalele din grupul martor au fost întreţinute la un regim obişnuit alimentar de<br />
vivariu suplimentat cu bulion de vită, 20 ml per capitum, zilnic, timp de 35 de zile. PSS<br />
a fost administrat peroral zilnic în doza 125 mg/kilocorp, dizolvat în 20 ml bulion de vită<br />
timp de 35 zile. In amaţia aseptică a fost modelată prin administrarea intramusculară<br />
a soluţiei de 50% CCl 4 în ulei de măsline în doza de 1 ml/kilocorp bisăptămânal timp<br />
de 35 zile.<br />
Polizaharidele sulfatate puri cate din biomasa cianobacteriei Spirulina platensis au<br />
fost obţinute la Institutul de Microbiologie şi Biotehnologie al AŞM sub conducerea<br />
academicianului Valeriu Rudic.<br />
La nalul experienţei animalele au fost sacri cate sub narcoză uşoară cu eter<br />
etilic. Serul sangvin a fost obţinut prin centrifugarea sângelui periferic prelevat fără<br />
anticoagulant la 3000 tur/min timp de 7 minute.<br />
În serul sangvin s-a determinat nivelul albuminei, proteinei totale (PT), moleculelor<br />
cu masă moleculară medie (MMM), al substanţelor necrotice (SN) şi concentraţia<br />
oxidului nitric (NO) [1]. Starea sistemului de protecţie antiperoxidică (SPA) a fost<br />
apreciată prin determinarea activităţii antioxidante totale (AAT) şi a concentraţiei<br />
carnozinei şi ceruloplasminei (CP) [1]. Conţinutul de glucoză, colesterol total (CT)<br />
şi trigliceride (TG) a fost apreciat prin metode enzimatice cu folosirea seturilor de<br />
reagenţi ai rmei Eliteh, Franţa.<br />
Evaluarea statistică a datelor obţinute a fost efectuată în baza testului statistic<br />
parametric „t-Student” cu programul computerizat „StatsDirect”. Cercetarea a fost<br />
aprobată de Comitetul de Etică a Cercetării a USMF „N. Testemiţanu”.<br />
Rezultate şi discuţii<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
În rezultatul cercetării s-a constatat, că atât administrarea PSS animalelor sănătoase,<br />
cât şi celor cu in amaţie aseptică indusă de CCl 4 provoacă reducerea nivelului de<br />
proteine totale (PT) cu 18% (p
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Tabelul 1.In uenţa polizaharidelor sulfatate asupra conţinutului de proteină totală,<br />
albumină, molecule cu masă moleculară medie (MMM) şi de substanţe necrotice (SN) în<br />
serul sangvin la şobolani în normă şi în in amaţia aseptică indusă de CCl 4.<br />
Grupurile<br />
de studiu<br />
154<br />
Proteina totală,<br />
(g/l)<br />
Albumina<br />
g/l<br />
MMM,<br />
(un. conv.)<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
SN,<br />
(un. conv.)<br />
Martor 69,4 ± 0,75 32,67±0,34 5,17 ± 0,24 0,53 ± 0,08<br />
PSS 56,6 ± 2,16*** 34,04 ± 0,72 5,34 ± 0,35 0,43 ± 0,07<br />
CCl 4 57,0 ± 3,39** 31,74 ± 0,99 # 5,41 ± 0,74 0,58 ± 0,15<br />
CCl 4 + PSS 59,8 ± 3,48* 32,32 ± 0,70 5,46 ± 0,42 0,54 ± 0,09<br />
NOTĂ: * - diferenţă statistic semni cativă faţă de lotul-martor, p
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
înlăturarea in uenţei negative a NO şi derivaţilor lui prezintă un interes de perspectivă<br />
în medicină [4].<br />
Conform cercetărilor noastre (tab. 3.), nivelul NO în condiţii ziologice normale sub<br />
in uenţa PSS scade nesemni cativ cu 16% faţă de lotul martor şi cu 7% comparativ cu<br />
lotul de animale tratate cu CCl 4 . În in amaţie aseptică indusă de CCl 4 conţinutul de NO<br />
în serul sangvin se reduce neimportant cu 10%, iar la medicaţia cu PSS a in amaţiei<br />
aseptice, nivelul NO revine practic la valorile martorului.<br />
Tabelul 2.In uenţa polizaharidelor sulfatate asupra conţinutului de glucoză, colesterol<br />
total (CT) şi trigliceride (TG) în serul sangvin în normă şi la şobolani cu in amaţia aseptică<br />
indusă de CCl 4<br />
Grupurile<br />
de studiu<br />
Glucoza<br />
(mmol/l)<br />
CT<br />
(mmol/l)<br />
TG<br />
(mmol/l)<br />
Martor 5,36±0,20 1,93±0.06 0,183±0,01<br />
PSS 4,95±0,17 1,63±0,12 0,148±0,03<br />
CCl 4 5,38±0,15 2,08±0,12 # 0,157±0,009<br />
CCl 4 + PSS 5,44±0,15 # 1,53±0,08** 00 0,173 ±0,01<br />
NOTĂ: * - diferenţă statistic semni cativă faţă de lotul-martor, p
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Figura. 1. In uenţa polizaharidelor sulfatate asupra activităţii antioxidante totale<br />
(faza hexanică şi izopropanolică) în serul sangvin la şobolani în normă şi în in amaţia<br />
aseptică indusă de CCl 4.<br />
NOTĂ: * - diferenţă statistic semni cativă faţă de lotul-martor, p
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
rol în temperarea/modularea procesului in amator, unul din mecanisme ind inhibarea<br />
expresiei moleculelor de adeziune celulară, produse de lipopolizaharidele bacteriilor<br />
gramnegative [9].<br />
Tabelul 3. Conţinutul de NO, carnozină şi ceruloplasmină în serul sangvin la şobolani<br />
cu in amaţie aseptică indusă de CCl 4 şi sub in uenţa polizaharidelor sulfatate.<br />
Grupurile<br />
de studiu<br />
NO<br />
(µmol/l)<br />
Carnozina<br />
(µmol/l)<br />
CP<br />
(mg/l)<br />
Martor 148,2 ± ,86 284,1 ± 16,45 120,0 ± 10,04<br />
PSS 124,1 ± 11,44 261,2 ± 9,90 237,4 ± 8,90***<br />
CCl 4 137,6 ± 7,35 279,9 ± 12,47 214,0 ± 11,90***<br />
CCl 4 + PSS 143,1 ± 7,71 297,0 ± 12,01 # 256,9 ± 0,80*** 0<br />
NOTĂ: * - diferenţă statistic semni cativă faţă de lotul-martor, p < 0,05; ** - p < 0,01;<br />
*** - p < 0,001. # - diferenţă statistic semni cativă faţă de lotul-PSS, p < 0,05; ## - p < 0,01.<br />
0 - diferenţă statistic semni cativă faţă de lotul-CCl4 , p < 0,05; 00 – p < 0,01.<br />
În baza acestor date se poate conchide că PSS pot exercita un important control feedback<br />
negativ, inhibând activarea excesivă a reacţiilor imune şi dezvoltarea procesului<br />
in amator datorită proprietăţilor sale de a modula activitatea sistemului de protecţie<br />
antioxidantă.<br />
Concluzii<br />
1. În condiţii ziologice normale polizaharidele sulfatate din spirulină (PSS)<br />
reduc veridic nivelul proteinelor serice şi contribuie la diminuarea neimportantă<br />
a concentraţiei unor metaboliţi (glucoza, colesterol total, trigliceride, substanţe<br />
necrotice), ceea ce poate o consecinţă a activării proceselor catabolice în organism.<br />
La administrarea PSS are loc reducerea statistic veridică a activităţii antioxidante<br />
totale (AAT) ale compartimentului polar, hidro l şi, totodată, se remarcă o tendinţă<br />
de diminuare a AAT ale compartimentului nepolar, hidrofob comparativ cu martorul.<br />
Concentraţia ceruloplasminei sub in uenţa PSS creşte semni cativ, pe când conţinutul<br />
de carnozină şi NO suferă schimbări neesenţiale.<br />
2. Pentru in amaţia aseptică indusă prin intoxicarea cronică cu CCl a fost<br />
4<br />
caracteristică hipoproteinemia, hipercolesterolemia şi tendinţa de micşorare neesenţială<br />
a valorilor albuminei serice. Conţinutul de NO în serul sangvin se reduce neimportant,<br />
nu s-au înregistrat modi cări veridice ale nivelului AAT.<br />
3. Includerea PSS în schema de tratament a in amaţiei aseptice conduce la<br />
diminuarea nivelului sporit de colesterol total şi creşterea pregnantă a concentraţiei<br />
ceruloplasminei şi a carnozinei serice. Nivelul NO revine practic la valorile martorului.<br />
Medicaţia in amaţiei aseptice cu PSS exercită un efect stimulator asupra AAT, mai<br />
ales, a celei din compartimentul nepolar, hidrofob, fapt relevant ce ar putea contribui la<br />
inhibarea dezvoltării procesului in amator.<br />
Bibliogra e<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
1. Gudumac, V.; Tagadiuc, O.; Rîvneac, V. et al.<br />
Investigaţii biochimice. Elaborare<br />
metodică. Micrometode. Vol. II. Ch.: Elena V. I. SRL, 2010. 104 p. ISBN 978-9975.<br />
157
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
2. Hayashi K., Hayashi T., Kojima I.<br />
A natural sulfated polysaccharide, calcium spirulan,<br />
isolated from Spirulina platensis: in vitro and ex vivo evaluation of anti-Herpes simplex virus<br />
and anti-human immunode ciency virus activities. In: AIDS Research and Human Retroviruses.<br />
1996, (12):1463-1471.<br />
3. Hirohashi Y., Torigoe T., Maeda A. et al. An HLA-A24-restricted cytotoxic T lymphocyte<br />
epitope of a tumor-associated protein, survivin. //Clin Cancer Res. 2002, 8(6):1731-1739.<br />
4. Pacher PA. L, Joseph S. Beckman and Lucas Liaudet. Nitric Oxide and Peroxynitrite In<br />
Health And Disease. //Physiol Rev. 2007,87:315-424.<br />
5. Pinero Estrada J. E., Bermejo Bescos P., Villar del Fresno A. M. Antioxidant activity of<br />
different fractions selected cyanobacteria.// Int. J. Hyg. Environ. Health, 2001, (203):327-334.<br />
6. Rondanelli M.,Opizzi A., Monteferrario F.<br />
The biological activity of beta-glucans. //<br />
Minerva Med., 2009. 100(3):237-245.<br />
7. Rudic<br />
V. BioR - Studii biomedicale şi clinice. Chişinău: Elena VI SRL, 2007. 376 p.<br />
8. Rudic V., Cojocari A., Cepoi L. et al. Ficobiotehnologie - cercetări fundamentale şi<br />
realizări practice. Chişinău: Elena VI SRL, 2007. 365 p.<br />
158<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
9. Коротаева А. А., Самоходская Л. М., Бочков В. Н.<br />
Ингибирование воспалительных<br />
эффектов липополисахарида бактерий продуктами окисления липидов. //Биомед. химия.<br />
2007. 53 (1):65-71.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
158<br />
INFLUENŢA UNOR FACTORI DE CULTIVARE ASUPRA<br />
BIOSINTEZEI CARBOHIDRAŢILOR ŞI MULTIPLICĂRII<br />
TULPINILOR DE SACCHAROMYCES CEREVISIAE<br />
CNMN-Y-20 ŞI CNMN-Y-21<br />
Chiseliţa O., Usatîi Aga a, Chiseliţa Natalia, Efremova Nadejda<br />
Institutul de Microbiologie şi Biotehnologie al Academiei de Ştiinţe a Moldovei<br />
Introducere<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
Cei mai importanţi factori zici care reglează creşterea şi metabolismul<br />
microorganismelor sunt temperatura de cultivare, pH-ul şi aeraţia mediului. Aceşti<br />
factori in uenţează solubilitatea sărurilor, compoziţia ionică a substraturilor, morfologia<br />
şi structura celulelor, determină activitatea ziologică a culturilor şi acţionează asupra<br />
permeabilităţii pereţilor celulari, transportului de substanţe nutritive, proceselor şi<br />
reacţiilor chimice din membrane, vitezei de creştere şi multiplicare, structurii populaţiei<br />
şi, de asemenea, capacităţii de a asimila una sau altă sursă nutritivă [3, 14, 16].<br />
Sub acţiunea temperaturii se modi că durata etapelor de dezvoltare a<br />
microorganismului – lag-faza, faza exponenţială, faza staţionară şi termenii de<br />
manifestare a activităţii biochimice - biosinteza enzimelor, proteinelor şi altor substanţe<br />
biologic active [2]. Tulpinile genului Saccharomyces în majoritatea lor sunt culturi<br />
mezo le [1, 5].<br />
Temperaturile scăzute activează mecanismele responsabile de creştere şi<br />
multiplicare a drojdiei de vin şi măresc viabilitatea celulelor. În plus, vinurile fermentate<br />
la temperaturi scăzute posedă calităţi organoleptice înalte. Acest fapt corelează cu<br />
creşterea sintezei acizilor graşi cu catena scurtă (C 4 -C 8 ), şi a esterilor corespunzători,<br />
responsabili de calităţile organoleptice ale vinului [9].
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Şocul termic duce la schimbări radicale în metabolismul celulei, provocând<br />
deteriorarea membranelor, denaturarea şi agregarea proteinelor celulare. Majorarea<br />
temperaturii induce sinteza proteinelor şi tregalozei, care protejează celula de aceste<br />
deteriorări. Datele din literatură ne indică faptul, că în timpul şocului termic la drojdiile<br />
S. cerevisiae creşte esenţial concentraţia formelor active a oxigenului ce conţin anioni<br />
- superoxidanţi (O ), peroxid de hidrogen (H2O ) şi radicali hidroxili (OH 2<br />
2 - ) toxici pentru<br />
celulă. Sinteza acestor compuşi toxici duce la distrugerea membranelor, denaturarea<br />
proteinelor şi ADN- ului provocând moartea celulelor [6, 12].<br />
pH-ul reprezintă, pe lângă factorul de temperatură, un parametru important în<br />
procesele de biosinteză. În general, microorganismele au o valoare optimă de pH pentru<br />
dezvoltare, în care viteza speci că de creştere este maximă. pH-ul mediului de cultivare<br />
in uenţează activitatea sistemului enzimatic, care se implică nemijlocit în procesele de<br />
biosinteză. Pentru drojdiile genului Saccharomyces valoarea optimă a pH se situează în<br />
intervalul 4-5 şi prezintă avantajul unui risc mai scăzut de contaminare bacteriană, ceea<br />
ce este în mod deosebit de apreciat în cazul unei cultivări industriale.<br />
Până în prezent a fost acumulat un material teoretic şi experimental amplu<br />
privind in uenţa temperaturii şi pH-ului mediului de cultivare asupra creşterii şi<br />
biosintezei carbohidraţilor la microorganisme din diverse clase şi genuri. Astfel,<br />
sinteza carbohidraţilor microbieni este determinată de componenţa mediului nutritiv,<br />
factorii zico-chimici (temperatură, pH-ul, nivelul de aeraţie), durata ciclului periodic<br />
de cultivare. În dependenţă de condiţiile de cultivare ale producătorului se schimbă<br />
componenţa chimică a polizaharidelor, masa lor moleculară, conţinutul cantitativ al<br />
părţilor componente, ceea ce in uenţează nemijlocit asupra viscozităţii lor, parametru<br />
ce determină în mare măsură importanţa lor practică. [4, 10, 13].<br />
Deci, optimizând regimul de fermentare, pot activizate sistemele metabolice<br />
responsabile de multiplicare şi biosinteză a carbohidraţilor în celula de drojdii.<br />
În acest articol sunt expuse rezultatele studiului privind in uenţa temperaturii, pHului<br />
iniţial al mediului nutritiv şi duratei de cultivare asupra multiplicării şi biosintezei<br />
carbohidraţilor la tulpinile de drojdii S. cerevisiae CNMN-Y-20 şi CNMN-Y-21<br />
depozitate în Colecţia Naţională de Microorganisme Nepatogene ca producători activi<br />
de carbohidraţi, în particular β-glucani.<br />
Material şi metode<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
Obiectul cercetărilor. Ca obiect de studiu au servit tulpinile de drojdii S. cerevisiae<br />
CNMN-Y-20 şi CNMN-Y-21, izolate în cultură pură din micro ora spontană a<br />
sedimentelor de la vinul roşu (Cabernet) şi alb (Chardonnay), oferite de Institutul<br />
Naţional pentru Viticultură şi Vini caţie din Republica Moldova<br />
Inoculumul s-a obţinut prin cultivarea drojdiilor timp de 48 ore, pe agitator rotativ<br />
(200 r.p.m.), la temperatura de +20°C. Cultivarea s-a realizat submers în baloane<br />
Erlenmayer cu capacitatea de 1 l ce conţineau 0,2 l mediu nutritiv Rieder [1] sau Rieder<br />
modi cat (30 g/l glucoză au fost substituite cu 20 g/l melasă), utilizând pentru aceasta<br />
5%V inoculum.<br />
Metodele de investigaţie.<br />
Determinarea numărului de celule la un volum de mediu nutritiv a fost efectuată<br />
fotocolorimetric conform [15].<br />
159
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Determinarea conţinutului sumar al carbohidraţilor a fost efectuată conform<br />
metodei spectrofotometrice cu utilizarea reactivului antron şi D-glucozei în calitate de<br />
standard [7, 8].<br />
Rezultate şi discuţii<br />
La etapa iniţială a fost studiată acţiunea temperaturii de cultivare asupra multiplicării<br />
şi biosintezei carbohidraţilor la tulpinile S. cerevisiae CNMN-Y-20 şi S. cerevisiae<br />
CNMN-Y-21. Pentru aceasta au fost cercetate regimurile de temperatură +15, 20, 25 şi<br />
30°C. Mostrele au fost prelevate peste 24, 48, 72 şi 96 ore de cultivare.<br />
În rezultatul cercetărilor am stabilit, că temperatura optimă pentru multiplicare a<br />
fost de +15°C. La această temperatură tulpinile cultivate timp de 48 ore (S. cerevisiae<br />
CNMN-Y-20) şi 72 ore (S. cerevisiae CNMN-Y-21) au acumulat o cantitate maximală<br />
de celule la o unitate de volum. Majorarea temperaturii de cultivare până la +30ºC a<br />
încetinit procesul de multiplicare a celulelor ( gurile 1 şi 2).<br />
Figura 1. In uenţa temperaturii de cultivare asupra multiplicării tulpinii<br />
S. cerevisiae CNMN –Y-20.<br />
Acest fapt poate explicat prin creşterea esenţială a concentraţiei compuşilor toxici<br />
în celulele de drojdii la cultivarea lor la temperaturi înalte. Sinteza acestor compuşi<br />
duce la distrugerea membranelor, denaturarea proteinelor şi ADN-ului şi moartea<br />
celulelor [6, 12].<br />
În ansamblu, rezultatele obţinute con rmă datele din literatură, conform cărora<br />
temperaturile scăzute stimulează creşterea şi multiplicarea drojdiilor de vin, iar majorarea<br />
temperaturii de cultivare duce la modi carea etapelor de dezvoltare a drojdiilor [2, 9].<br />
Referitor la acumularea carbohidraţilor s-a stabilit, că tulpinile S. cerevisiae CNMN<br />
–Y-20 şi CNMN –Y-21 manifestă activitate maximală în regimurile de cultivare +20 şi<br />
+25°C ( gura 3). Majorarea temperaturii de cultivare până la +30°C duce la încetinirea<br />
procesului sintezei hidraţilor de carbon în ambele cazuri. Acest fapt poate explicat<br />
prin reducerea activităţii glicoziltransferazelor, responsabile de sinteza polizaharidelor<br />
peretelui celular la drojdii [10].<br />
În continuare a fost cercetată capacitatea de multiplicare şi de biosinteză a<br />
carbohidraţilor la tulpinile luate în studiu în condiţii diferite ale pH-iniţial al mediului<br />
de cultivare. A fost utilizat mediul nutritiv Rieder modi cat cu diferite valori ale pHului:<br />
3,5; 5,5; 6,5; şi 8,0 ( g. 4 şi 5). Temperatura de cultivare a fost menţinută la<br />
160<br />
Microbiologia şi Biotehnologia
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
valoarea de +20°C. Pentru evaluarea dinamicii schimbării pH-ului mediului nutritiv au<br />
fost preluate mostre la 12, 24, 48 şi 72 ore de cultivare.<br />
Figura 2. In uenţa temperaturii de cultivare asupra multiplicării tulpinii S.<br />
cerevisiae CNMN –Y-21.<br />
Figura 3. In uenţa temperaturii de cultivare asupra acumulării carbohidraţilor la<br />
tulpinile S. cerevisiae CNMN –Y-20 şi S. cerevisiae CNMN –Y-21.<br />
Rezultatele cercetărilor denotă, că ambele tulpini de drojdii posedă un puternic<br />
mecanism de autoreglare a pH-ului mediului de cultură, activitatea acestuia ind cu<br />
atât mai pronunţată, cu cât este mai nefavorabil pH-ul iniţial al mediului. Stabilizarea<br />
valorilor pH-ului pentru ambele tulpini se produce după 48 ore de cultivare.<br />
Conform datelor din leiteratură, majoritatea drojdiilor cresc şi se dezvoltă la valorile<br />
pH-ului cuprinse între 3,0 – 8,0. La această categorie pot raportate şi drojdiile de vin<br />
S. cerevisiae CNMN-Y-20 şi CNMN-Y-21. Comparând numărul de celule şi conţinutul<br />
de carbohidraţi la drojdiile cultivate pe mediul Rieder, constatăm o asemănare în ceea<br />
ce priveşte atitudinea culturilor faţă de pH ( gurile 6 şi 7). pH-ul optim al multiplicării<br />
şi biosintezei carbohidraţilor coincide pentru ambele tulpini şi are valoarea de 5,5.<br />
Efectul poate explicat prin aceea, că la pH 5,5 sunt active majoritatea enzimelor<br />
implicate în sinteza substanţelor bioactive şi multiplicare celulară. pH-ul scăzut, speci c<br />
creşterii drojdiilor de vin, diminuează posibilitatea de contaminare bacteriană.<br />
161
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Figura 4. Evoluţia în timp a pH-ului mediului la cultivarea tulpinii S. cerevisiae<br />
CNMN –Y-20.<br />
Figura 5. Evoluţia în timp a pH-ului mediului la cultivarea tulpinii S. cerevisiae<br />
CNMN –Y-21.<br />
Figura 6. In uenţa pH-ului mediului asupra multiplicării celulare şi sintezei<br />
carbohidraţilor la tulpina S. cerevisiae CNMN-Y-20.<br />
162<br />
Microbiologia şi Biotehnologia
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
Figura 7. In uenţa pH-ului mediului asupra multiplicării celulare şi sintezei<br />
carbohidraţilor la tulpina S. cerevisiae CNMN-Y-21.<br />
Este cunoscut, că sinteza unui anumit produs la microorganisme este asociată cu<br />
fazele proceselor de creştere. Din aceste considerente este important de a stabili pentru<br />
tulpinile de drojdii luate în studiu, relaţia dintre procesul de multiplicare a populaţiei<br />
levuriene şi biosinteză a carbohidraţilor. Investigaţiile au fost efectuate în dinamică,<br />
pe mediul nutritiv Rieder cu pH-ul 5,5, temperatura de +20°C, pe un agitator rotativ<br />
(200 r.p.m.), concentraţia O 2 în mediu - 7,3 mg/l, timp de 7 zile. La ecare 24 ore de<br />
cultivare au fost prelevate probe pentru a cerceta multiplicarea tulpinilor şi conţinutul<br />
de carbohidraţi în biomasă.<br />
Datele ce re ectă dinamica multiplicării celulare şi biosintezei carbohidraţilor ai<br />
tulpinilor S. cerevisiae CNMN-Y-20 şi CNMN-Y-21 sunt prezentate în gurile 8 şi 9.<br />
Analizând rezultatele obţinute s-a constatat, că pentru ambele tulpini multiplicarea<br />
şi acumularea biomasei este mai intensă în primele 48 ore de cultivare, după care<br />
procesul se stabilizează şi începe faza staţionară de dezvoltare a culturilor.<br />
O acumulare semni cativă de glucide în biomasa drojdiilor (30,9% S.U. – S.<br />
cerevisiae CNMN-Y-20 şi 27,5% S.U. – S. cerevisiae CNMN-Y-21) se produce<br />
după 120 ore de cultivare submersă, valori care practic nu se modi că pe parcursul<br />
următoarelor 48 ore de cultivare.<br />
Majorarea conţinutului de carbohidraţi în biomasă în faza staţionară de dezvoltare<br />
a drojdiilor poate explicată prin diminuarea conţinutului de azot în mediul de cultură,<br />
fapt ce duce la stoparea proceselor de multiplicare şi activizare a proceselor biosintetice<br />
şi poate considerată o adaptare a microorganismului la condiţiile mediului nutritiv.<br />
Aceste date corelează cu datele altor autori [11]. În aşa mod, în rezultatul cercetărilor<br />
au fost optimizate condiţiile de cultivare dirijată a tulpinilor S. cerevisiae CNMN-Y-20<br />
şi S. cerevisiae CNMN-Y-21 pentru sporirea productivităţii celulare şi conţinutului de<br />
carbohidraţi în biomasă.<br />
163
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
164<br />
Figura 8. Dinamica multiplicării celulare şi acumulării carbohidraţilor la tulpina<br />
S. cerevisiae CNMN –Y-20.<br />
Figura 9. Dinamica multiplicării celulare şi acumulării carbohidraţilor la tulpina<br />
S. cerevisiae CNMN –Y-21.<br />
Concluzii<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
1. Tulpinile S. cerevisiae CNMN-Y-20 şi S. cerevisiae CNMN-Y-21 posedă<br />
capacitate de a creşte la un spectru larg de valori ale temperaturii şi pH –ului. Temperatura<br />
optimă de multiplicare a tulpinilor în studiu este de +15°C, iar de biosinteză a hidraţilor<br />
de carbon +20°C.<br />
2. Tulpinile cercetate posedă un mecanism puternic de autoreglare a pH-ului<br />
mediului de cultivare. pH-ul optim de multiplicare coincide cu cel al biosintezei<br />
carbohidraţilor şi are valoarea de 5.5.<br />
3. Tulpinile în studiu acumulează cantitatea maximală de celule la o unitate de<br />
volum după 48 ore de cultivare în profunzime pe mediul Rieder, iar valori maximale ale<br />
conţinutului de carbohidraţi s-au înregistrat în faza staţionară de dezvoltare a acestora<br />
după 120 ore de cultivare.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Bibliogra e<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
1. Anghel I., Vassu T., Segal B. ş.a. Biologia şi tehnologia drojdiilor. Bucureşti: Editura<br />
Tehnică, 1993, vol. 3. 308 p.<br />
2. Barberis M., Klipp E., Vanoni M., Alberghina L. Cell size at S phase initiation: an<br />
emergent property of the G1/S network In: PLoS Comput. Biol., 2007, vol. 13, 3(4):e64.<br />
3. Beuse M., Kopmann A., Diekmann H., Thoma M. O , pH value, and carbon source<br />
2<br />
induced changes of the mode of oscillation in synchronous continuous cult. of S. cer. In:<br />
Biotechnol. Bioeng. 1999, vol. 20, 63(4), p.410-417.<br />
4. Bulik D. A., Olczak M., Lucero H. A. et al.<br />
Chitin synthesis in S. cererevisiae in response<br />
to supplementation of growth medium with glucosamine and cell wall stress. In: Eukaryot. Cell,<br />
2003, vol. 2(5), p.886-900.<br />
5. Charoenchai C., Fleet G., Henschke P. Effects of temperature, ph and sugar<br />
concentration on the growth rates and cells biomass of wine yeasts. In: Am. J. of Enol. And<br />
Viticul., 1998, vol. 49, p.283-288.<br />
6. Davidson J. F., Whyte B., Bissinger P.H., Schiestl R.I. Oxidative stress is involved in<br />
heat-induced cell deatherior S. cerevisiae. In: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1996, vol. 93(10),<br />
p.5116-5121.<br />
7. Dey,<br />
P. M. & Harborne, J. B. Methods in Plant Biochemistry. Carbohydr. Academic<br />
Press, 1993. vol. 2. 529 p.<br />
8. Duca M., Savca E., Port A. Fiziologia vegetală. Tehnici speciale de laborator. Chişinău:<br />
USM, 2001. 173 p.<br />
9. Gemma Beltran, Maite Novo, Véronique Leberre et al. Integration of transcriptomic<br />
and metabolic analyses for understanding the global responses of low-temperature winemaking<br />
fermentations. In: FEMS Y. Res., 2006, vol. 6(8), p.1167–1183.<br />
10. Kapteyn J. C., ter Riet B., Vink E. et al. Low external pH induces HOG1-dependent<br />
changes in the organization of the S. cerevisiae cell wall. In: Mol Microbiol., 2001, vol. 39(2),<br />
p.469-79.<br />
11. Kwang S. K., Hyun S. Y. Production of soluble β-glucan from the cell wall of S.<br />
cerevisiae. In: Enz. and Microb. Technol., 2006, vol. 39(3), p.496-500.<br />
12. Storz G., Imlay J.A. Oxidative stress. In: Curr. Opin. Microbiol., 1999, vol. 2(2), p.188-<br />
194.<br />
13. Stuart G. R., Humble M. M., Strand M. K., Copeland W. C.<br />
Transcriptional response<br />
to mitochondrial NADH kinase de ciency in S. cerevisiae. In: Mitochondrion, 2009, vol. 9(3),<br />
p.211-221.<br />
14. Tang Y. J., Zhong J. J. Role of O supplied in submerged ferm. of G. lucidum for<br />
2<br />
production of Ganoderma. polysaccharide and ganoderic acid. IN: Enz. and Microb. Technol.,<br />
2003, vol. 32(3,4). p.478-484.<br />
15. Бурьян Н. И. Практическая микробиология виноделия. Симферополь: Таврида,<br />
2003. 560 с.<br />
16. Горшина Е. С., Скворцова М. М., Бирюков В. В. Технология получения<br />
биоактивной субстанции. В: Биотехнол. 2003, т. 2, c.45-53.<br />
165
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
166<br />
ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ<br />
САХАРНОЙ СВЕКЛЫ НА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКУЮ<br />
АКТИВНОСТЬ В ПОЧВЕ<br />
Корчмару C. * , Меренюк Г. * , Боинчан Б. ** , Бугачук М. **<br />
* Институт микробиологии и биотехнологии Акадмии наук Молдовы;<br />
** Научно-исследовательский институт полевых культур «Селекция».<br />
Микроорганизмы играют ключевую роль в формировании почвенного<br />
плодородия и, одновременно, являются чувствительными индикаторами для<br />
оценки и мониторинга качества почвы. Поэтому изучение влияния сахарной свеклы<br />
(как и любой другой сельскохозяйственной культуры) на активность почвенных<br />
микроорганизмов позволяет выявлять и оценивать не только отличительные<br />
особенности самой культуры, но и направленность почвенно-микробиологических<br />
процессов при культивировании последней в разных условиях. Целью данной<br />
работы было оценить, как и в какой степени культивирование сахарной свеклы<br />
меняет общую микробиологическую активность в почве, и насколько оно может<br />
способствовать почвенной деградации.<br />
Материалы и методы<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
Отбор и стандартизация почвенных проб. Почвенные пробы отбирали<br />
с глубины 0-20 см. До проведения анализов почвы хранили в темноте во<br />
влажном состоянии при 4 о С (не более 3-4 недель). Перед анализом из каждой<br />
пробы тщательно удаляли камешки, растительный материал и видимую<br />
глазом фауну. Почву просеивали через сито на 2 мм, доводили влажность<br />
до 40% от водоудерживающей способности, затем помещали в аэрируемый<br />
пластиковый мешок и инкубировали в течение 10 дней в темноте при 25 о С,<br />
периодически восстанавливая влажность. Всего в 2006-2010 гг. было отобрано<br />
и проанализировано 58 образцов типичного чернозёма из следующих опытных<br />
вариантов НИИПК «Селекция»: залежь (с 1985 г.), чёрный пар (с 1964 г.),<br />
бессменные сахарная свекла (с 1985 г.), кукуруза (с 1964 г.), люцерна (с 1985 г.),<br />
озимая пшеница (с 1964 г.), подсолнечник (с 1985 г.); бессменная сахарная свекла<br />
с ежегодным внесением 40 т. навоза и N 60 P 30 K 30 (с 1985 г.); бессменная озимая<br />
пшеница с ежегодным внесением 20 т. навоза и N 60 P 30 K 30 (с 1964 г.); 10-польный<br />
«традиционный» севооборот с внесением органо-минеральных удобрений (с 1961<br />
г.), включающий сахарную свеклу (3 поля), озимую пшеницу (3 поля), кукурузу<br />
на зерно (2 поля), кукурузу на силос, вика-овёс и подсолнечник; 7-польный<br />
экологический севооборот (с 1989 г.) с внесением 80 т навоза (за ротацию),<br />
включающий люцерну (2 поля), озимую пшеницу, сахарную свеклу, кукурузу на<br />
зерно, озимый ячмень, кукурузу с люцерной и райграсом на зелёную массу.<br />
Микробиологическую характеристику почв проводили на основе стандартных<br />
показателей качества почвы: общая микробная биомасса [1], интенсивность<br />
почвенного дыхания [2], интенсивность удельного дыхания или метаболический<br />
коэффициент (расчётная интенсивность дыхания единицы микробной биомассы),<br />
микробный коэффициент (отношение величины углерода микробной биомассы
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
к величине углерода почвенного органического вещества); интенсивность<br />
субстрат-индуцированного дыхания [2]; функциональное биоразнообразие [3].<br />
Определение содержания органического вещества в почве проводили с помощью<br />
бихроматного окисления [4]. Обработку результатов проводили с помощью<br />
программ STATISTICA и Excel.<br />
Результаты и обсуждение<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
Анализ выявленных почвенно-микробиологических характеристик (табл.)<br />
показал, что сахарная свекла при выращивании бессменно провоцирует<br />
существенные снижения содержания органического вещества почвы (ОВП) и<br />
микробиологической активности: на фоне почвы контроля ОВП уменьшилось,<br />
примерно, в 1.6 раза, общая микробная биомасса – в 4.6 раза, субстратиндуцированное<br />
и почвенное дыхание – соответственно, в 2.3 и 3.1 раза,<br />
микробный коэффициент – в 1.4 раза. При этом степень ухудшения большинства<br />
почвенно-микробиологических показателей в варианте с сахарной свеклой<br />
оказалась существенно большей, чем в вариантах люцерны и залежи, болееменее<br />
одинаковой с таковой в вариантах озимой пшеницы и подсолнечника, и<br />
достоверно меньшей, чем в случае с кукурузой и чёрным паром.<br />
Сравнительный анализ влияния различных бессменных культур на почвенномикробиологические<br />
характеристики выявил наличие тесной взаимосвязи между<br />
темпами деградации ОВП и снижением микробиологической активности в почве.<br />
Была обнаружена достоверная корреляционная зависимость между содержанием<br />
ОВП в вариантах с бессменными культурами и многими микробными<br />
параметрами: общей микробной биомассой, субстрат-индуцированным дыханием<br />
и микробным коэффициентом (для каждого параметра r = 0.97, при p < 0.05),<br />
функциональным разнообразием (r = 0.95, при p < 0.05) и почвенным дыханием<br />
(r = 0.87, при p < 0.05). Таким образом, бессменное выращивание каждой из<br />
культур способствоало деградации ОВП пропорционально той степени, в которой<br />
ухудшались почвенно-микробиологические условия.<br />
Внесение органо-минеральных удобрений под бессменные сахарную свеклу и<br />
озимую пшеницу привело, соответственно, к 49% и 55% увеличениям микробной<br />
биомассы в почве. Из этого следует, что активность микроорганизмов в почве<br />
под этими культурами в параллельных вариантах без удобрений в определённой<br />
степени лимитировалась количеством поступающего от растений субстрата<br />
(корневых выделений, растительных остатков). Вместе с тем, относительный<br />
прирост биомассы в этих вариантах происходил не пропорционально приросту<br />
содержания ОВП (который составил, соответственно, 39% и 15%). Внесение<br />
вдвое меньших доз органических удобрений под озимую пшеницу предсказуемо<br />
привело к меньшему накоплению ОВП, но при этом способствовало более<br />
выраженному стимулированию почвенно-микробиологической активности:<br />
относительно больше возросли микробная биомасса, СИД и микробный<br />
коэффициент, а метаболический коэффициент существенно снизился. Сходная<br />
ситуация проявилась и на фоне почвы залежи: хотя по содержанию ОВП вариант<br />
удобренной сахарной свеклы на 7% превосходил залежь, его микробиологические<br />
характеристики существенно уступали (до 61%) последней. Отсутствие<br />
167
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
«адекватного» увеличения микробной биомассы в варианте бессменной сахарной<br />
свеклы указывает на то, что микробная активность в почве определялась не<br />
только количеством поступающего/вносимого субстрата, но и ингибирующим<br />
влиянием со стороны сахарной свеклы.<br />
Таблица. Почвенно-микробиологические характеристики залежи, чёрного пара<br />
и различных вариантов с бессменными культурами и севооборотами.<br />
№ Варианты<br />
1 Контроль [5] 6.91<br />
2 Залежь 5.49<br />
3 Чёрный пар 3.42<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
168<br />
Бессменная<br />
сахарная свекла 4.23<br />
Бессменная<br />
сахарная свекла<br />
с удобрениями<br />
5.86<br />
Бессменная<br />
озимая пшеница 4.29<br />
Бессменная<br />
озимая пшеница<br />
с удобрениями<br />
Бессменная<br />
люцерна<br />
Бессменный<br />
подсолнечник<br />
10 Бессменная<br />
кукуруза<br />
11<br />
12<br />
Традиционный<br />
10-польный<br />
севооборот с<br />
удобрениями<br />
Экологический<br />
севооборот с<br />
удобрениями<br />
4.95<br />
668.7<br />
(±29.89)<br />
557.11<br />
(±103.94)<br />
50.60<br />
(±5.15)<br />
146.03<br />
(±27.24)<br />
217.88<br />
(±17.08)<br />
163.77<br />
(±19.74)<br />
253.57<br />
(±30.05)<br />
4.54 -<br />
4.46 -<br />
4.04<br />
112.77<br />
(±27.58)<br />
- -<br />
4.69 -<br />
16.95<br />
(±0.57)<br />
14.86<br />
(±1.47)<br />
2.92<br />
(±0.27)<br />
7.27<br />
(±0.49)<br />
6.55<br />
(±0.42)<br />
6.23<br />
(±0.54)<br />
8.21<br />
(±0.47)<br />
9.53<br />
(±0.64)<br />
7.04<br />
(±0.58)<br />
4.72<br />
(±0.33)<br />
5.78<br />
(±0.26)<br />
9.04<br />
(±0.70)<br />
0.81<br />
(±0.02)<br />
0.57<br />
(±0.08)<br />
0.23<br />
(±0.04)<br />
0.26<br />
(±0.03)<br />
0.37<br />
(±0.07)<br />
0.26<br />
(±0.05)<br />
0.26<br />
(±0.04)<br />
0.48<br />
(±0.05)<br />
0.33<br />
(±0.08)<br />
0.24<br />
(±0.04)<br />
0.39<br />
(±0.02)<br />
0.42<br />
(±0.04)<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
1251.69<br />
(±26.85)<br />
1212.60<br />
(±127.63)<br />
2063.78<br />
(±334.22)<br />
1038.355<br />
(±226.95)<br />
1592.39<br />
(±384.12)<br />
1106.76<br />
(±52.1)<br />
880.80<br />
(±172.79)<br />
1341.78<br />
(±104.30)<br />
1271.55<br />
(±347.35)<br />
1350.13<br />
(±249.69)<br />
1838.60<br />
(±154.55)<br />
1244.10<br />
(±126.30)<br />
0.94<br />
(±0.03)<br />
1.02<br />
(±0.10)<br />
0.32<br />
(±0.03)<br />
0.65<br />
(±0.04)<br />
0.42<br />
(±0.03)<br />
0.55<br />
(±0.05)<br />
0.63<br />
(±0.04)<br />
0.79<br />
(±0.05)<br />
0.60<br />
(±0.05)<br />
0.44<br />
(±0.03)<br />
5.18<br />
5.04<br />
4.16<br />
-<br />
5.09<br />
-<br />
-<br />
4.85<br />
4.76<br />
4.35<br />
- -<br />
0.73<br />
(±0.05)<br />
* Органическое вещество почвы;** Субстрат-индуцированное дыхание;*** Индекс<br />
в данном случае оценивает функциональное разнообразие микробного сообщества<br />
почвы [3].<br />
Сравнительный анализ почвенно-микробиологических показателей<br />
вариантов бессменной сахарной свеклы, 10-польного традиционного севооборота<br />
-
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
с внесением органо-минеральных удобрений (в дозах, рекомендуемых как<br />
оптимальные для Республики Молдова) и 7-польного экологического севооборота<br />
с внесением органических удобрений показал, что вариант с сахарной свеклой<br />
существенно уступал по степени благоприятности экологическому севообороту,<br />
но при этом явно превосходил традиционный. Так, по показателю СИД, который<br />
характеризует величину активной микробной биомассы в почве, вариант с<br />
бессменной сахарной свеклой достоверно на 20% уступал среднему показателю<br />
по экологическому севообороту и на столько же превосходил таковой в<br />
традиционном севообороте. По показателю почвенного дыхания экологический<br />
и традиционный севообороты достоверно превзошли бессменную сахарную<br />
свеклу, соответственно, на 38% и 33%, но если в экологическом севообороте<br />
этот феномен свидетельствовал о наличии относительно более благоприятных<br />
условий для микробиологической активности, то в традиционном – о наличии<br />
относительно большего экологического стресса в почве. Подтверждением тому<br />
служат данные метаболического коэффициента, согласно которому в почве<br />
варианта традиционного севооборота единица микробной биомассы была<br />
вынуждена тратить на своё поддержание почти в 2 раза больше энергии (дышать<br />
в 2 раза интенсивнее), нежели в варианте с бессменной сахарной свеклой<br />
(метаболический коэффициент был статистически неотличим между вариантами<br />
сахарной свеклы и экологического севооборота, и был достоверно в 1.8 раз выше<br />
в традиционном севообороте). Такое «отставание» по микробиологическим<br />
показателям традиционного севооборота говорит об относительно больших темпах<br />
почвенной деградации даже на фоне варианта бессменного культивирования<br />
сахарной свеклы без внесения каких-либо удобрений. С другой стороны,<br />
явные «преимущества» экологического севооборота (где, помимо прочего был<br />
зафиксирован достоверный положительный баланс ОВП) свидетельствовали о<br />
том, что существуют возможности выращивания сахарной свеклы без негативных<br />
последствий для почвенной микробной активности и качества почвы.<br />
Выводы<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
1. Культивирование сахарной свеклы в бессменном режиме способствует<br />
снижению общей микробиологической активности в почве и стимулированию<br />
процессов деградации почвенного органического вещества.<br />
2. Снижение общей микробиологической активности в почве при<br />
культивировании сахарной свеклы может быть связано как с относительно малым<br />
поступлением в почву из растений субстрата (опада и корневых выделений), так<br />
и с ингибированием со стороны данной культуры.<br />
3. По сравнению с другими изученными культурами и вариантами,<br />
сахарная свекла (при бессменном культивировании без удобрений) провоцирует<br />
существенно большую почвенно-микробиологическую деградацию, нежели<br />
залежь, бессменная люцерна и экологический севооборот, примерно одинаковую<br />
с таковой от бессменных озимой пшеницы и подсолнечника, и достоверно<br />
меньшую, чем в случае с традиционным 10-польным севооборотом (с внесением<br />
органо-минеральных удобрений) и бессменными кукурузой и чёрным паром.<br />
4. Неблагоприятные почвенно-микробиологические последствия от<br />
169
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
выращивания сахарной свеклы могут быть частично ослаблены с помощью<br />
органо-минеральных удобрений и могут быть полностью устранены в рамках<br />
экологического севооборота с внесением органических удобрений.<br />
170<br />
Литература<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
1. Vance, E.D., Brookes, P.C., Jenkinson, D.S.<br />
An extraction method for measuring soil<br />
microbial biomass C // Soil Biol. & Bioch. 1987. V. 19. P. 703–707.<br />
2. Корчмару C. Оценка метода субстрат-индуцированного дыхания (для определения<br />
почвенной микробной биомассы) на примере почв Молдовы. //Buletinul Academiei de<br />
Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţe biologice, chimice şi agricole, n. 1 (307), 2009, р.134-142.<br />
3. Горленко М.В., Кожевин П. А. Мультисубстратное тестирование природных<br />
микробных сообществ. M., МАКС Пресс, 2005, 88 стр.<br />
4. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. M., МГУ,<br />
1970, c. 487.<br />
5. Меренюк Г., Урсу А., Корчмару C., Сашко Е.<br />
Микробиологическая характеристика<br />
зональных почв Молдовы. Mediul Ambiant. 2009, n.5 (47), p. 4-8.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ И ПИТАТЕЛЬНАЯ ЦЕННОСТЬ<br />
КОМБИНИРОВАННОЙ СМЕТАНЫ, ВЫРАБОТАННОЙ<br />
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕСТНЫХ ШТАММОВ<br />
МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ<br />
170<br />
1 Швец С., 2 Бурцева С., 2 Гараева С., 1 Бурец Е., 1 Коев Г.<br />
1 Научно-Практический Институт садоводства, виноградарства и<br />
пищевых технологий<br />
2 Институт микробиологии и биотехнологии Академии Наук Молдовы<br />
Введение<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
Современные тенденции развития пищевой промышленности, как в странах<br />
СНГ, так и за рубежом, ориентированы на производство так называемых<br />
“здоровых продуктов”: низкокалорийных, с высоким содержанием витаминов,<br />
полноценных по аминокислотам белка, минеральным веществам и т.п. По мнению<br />
академика А. Покровского, основное внимание ученых следует направить на<br />
создание обогащенных и комбинированных продуктов с химическим составом,<br />
регулируемым в соответствии с современными физиологическими нормами<br />
питания [10]. Возникшая в последние десятилетия новая концепция производства<br />
продуктов питания ориентируется на использование разнообразных пищевых<br />
веществ, оказывающих важное физиологическое воздействие на человеческий<br />
организм и обеспечивающих профилактику его функциональных расстройств.<br />
Новое поколение пищевых продуктов получило название “функциональной пищи”.<br />
Одно из важнейших мест функциональных продуктов принадлежит продуктам<br />
из сои [14]. Соевые белки являются средством решения проблем производства<br />
качественных белковых продуктов питания и проблем профилактики и лечения<br />
таких заболеваний, как ожирения, сердечнососудистые заболевания и др. [9].
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Использование соевых белков открывает возможность увеличения молочного<br />
производства непосредственно на молокоперерабатывающих заводах. Большое<br />
значение в технологическом процессе производства комбинированных продуктов<br />
имеет то, что молоко коровье и молоко соевое обладают высокой структурной<br />
совместимостью. [6]<br />
Сметана – один из кисломолочных продуктов пользующихся большим спросом<br />
на рынке Молдовы. Безусловно, вырабатывать ее из натуральных коровьих<br />
сливок становится с каждым днем все дороже, поэтому производитель пытается<br />
сделать его более доступным для всех слоев общества, прибегая к частичной или<br />
полной замене коровьего молока. Растительные и животные белки (белки сои и<br />
молока) достаточно хорошо сочетаются по аминокислотному составу, обогащая<br />
и повышая пищевую ценность новых продуктов сложного сырьевого состава.<br />
Проблема рационального использования и переработки пищевых ресурсов на<br />
полноценные по аминокислотному составу пищевые продукты являются особенно<br />
актуальными для населения. Аминокислоты являются одними из наиболее<br />
естественных универсальных регуляторов обмена веществ и жизнедеятельности<br />
организма человека. Соединения этого класса служат важнейшими элементами<br />
нормального питания человека [5].<br />
Известно, что различные аминокислоты находят широкое применение<br />
в медицине и народном хозяйстве для сбалансирования белкового питания,<br />
т.к. некоторые пищевые и кормовые продукты не содержат в своем составе<br />
необходимого количества незаменимых аминокислот. Для ликвидации<br />
возможного дисбаланса аминокислот их используют в чистом виде или вводят в<br />
состав комбинированных продуктов и кормов, выпускаемых промышленностью.<br />
Из 20 аминокислот, составляющих белок, незаменимыми для человека является<br />
8 - изолейцин, метионин, лейцин, валин, триптофан, треонин, фенилаланин,<br />
аргинин [3, 5].<br />
Во многих НИИ, занимающихся разработкой продуктов лечебнопрофилактического<br />
назначения, БАД и лекарственных препаратов на основе<br />
компонентов молока, обязательным пунктом исследований является определение<br />
аминокислотного состава предлагаемого продукта. [13]<br />
Материалы и методы<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
Объектом исследований являлись образцы сметаны, приготовленной в<br />
лабораторных условиях термостатным методом, с использованием местных<br />
штаммов молочнокислых бактерий; которые были выделены из самоквасной<br />
продукции крестьянских хозяйств Республики Молдова. Закваска была<br />
составлена по классическому типу на основе многоштаммовых комбинаций<br />
культур Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactococcus lactis.ssp. lactis biovar diacetilactis,<br />
Lactococcus lactis ssp. cremoris [9, 18]. Штаммы культивировали на стерильном<br />
обезжиренном молоке.<br />
В лабораторных условиях было произведено 4 образца сметаны:<br />
I образец (контроль) - сметана из коровьего молока;<br />
II образец - сметана, полученная из смеси коровьего молока и соевого молока<br />
(70 % : 30 %);<br />
171
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
III образец - сметана, полученная из смеси коровьего молока и соевого молока<br />
(50 % : 50 %);<br />
IV образец - сметана из соевого молока.<br />
Для определения аминокислот подготовку образцов сметаны проводили с<br />
помощью метода кислотного гидролиза [19]. Свободные, связанные в белках<br />
аминокислоты и суммарный азот определяли на аминокислотном анализаторе<br />
ААА-339, (Микротехна Чехия). Обработку данных проводили на ЭВМ.<br />
172<br />
Результаты и их обсуждение<br />
Целью исследований является изучение аминокислотного состава сметаны<br />
комбинированной, полученной из смеси коровьего молока и соевого молока,<br />
с использованием комбинации местных штаммов молочнокислых бактерий<br />
(МКБ).<br />
Для определения пищевой ценности комбинированной сметаны, в Лаборатории<br />
переработке молока и мяса Научно-Практического Института садоводства,<br />
виноградарства и пищевых технологий и Лаборатории «Санодиагностики и<br />
Санопрогнозирования» Института физиологии и санокреатологии Академии<br />
Наук Молдовы– был изучен ее аминокислотный состав. Для изучения влияния<br />
композиционного состава молока на изменение содержания аминокислот в<br />
сметане комбинированной исследовали пул свободных аминокислот, а также<br />
аминокислотный состав белка каждого из образцов полученной сметаны.<br />
Таблица 1. Содержание аминокислот в комбинированной сметане<br />
Название аминокислот<br />
Образцы<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
Ι ΙΙ ΙΙΙ ΙV<br />
Σ аминокислот 2,2830 100 2,8003 122,65 2,3485 102,86 1,8964 83,06<br />
Σ заменимых АК 1,3742 100 1,7220 125,31 1,4630 106,46 1,2017 87,44<br />
Σ незаменимых АК 0,9088 100 1,0782 118,64 0,8855 97,43 0,6947 76,44<br />
Σ иммуноактивных АК 1,1775 100 1,5536 131,94 1,3033 110,68 1,0573 89,79<br />
Σ гликогенных АК 0,5810 100 0,7784 133,97 0,6875 118,33 0,6258 107,71<br />
Σ кетогенных АК 0,6497 100 0,7333 112,86 0,6407 98,61 0,4802 73,91<br />
Σ протеиногенных АК 2,2830 100 2,8003 122,65 2,3485 102,86 1,8964 83,06<br />
Σ Серосодержащих АК 0,0513 100 0,0412 80,31 0,0388 75,63 0,0203 39,57<br />
В таблице 1 представлены результаты определения содержания основных, в<br />
т.ч. незаменимых, аминокислот в изучаемых образцах сметаны комбинированной.<br />
Анализ полученных данных показывает, что исследуемые образцы отличаются<br />
между собой уже по сумме аминокислот: в контроле (сметана цельная) она<br />
составляет 2,2830 мг/100 мг, в сметане, полученной из смеси коровьего молока
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
и соевого молока (70 %:30 %) - 2,8003 мг/100 мг и сметане из смеси молока<br />
(50 %:50 %) - 2,3485 мг/100 мг, т.е. соответственно на 22,65 % и 2,86 % больше,<br />
чем в контроле. В сметане из соевого молока суммарное содержание аминокислот<br />
меньше контроля на 16,94 %.<br />
В последние годы исследователями была выделена функциональная<br />
группа иммуноактивных аминокислот, которые, помимо того, что формируют<br />
иммуноактивные белки организма, ускоряют выработку Т-лимфоцитов,<br />
специфических антител, а также обладают собственной иммунологической<br />
активностью и перспективны в качестве иммуномодуляторов. [1]<br />
Содержание гликогенных аминокислот значимо коррелирует с состоянием<br />
основных звеньев иммунитета. Преобладающее влияние этих кислот на состояние<br />
различных звеньев иммунитета может свидетельствовать о преимущественном их<br />
использовании для получения энергии. Более детальные исследования влияния<br />
на состояние иммунной системы уровня отдельных аминокислот, проведены<br />
Вологжаниным Д.А. и сотрудниками [4], отмечали в первую очередь метионин,<br />
аргинин и валин. Сумма гликогенных аминокислот в опытных образцах сметаны<br />
превышает таковую у сметаны из коровьего молока (Ι образец) на 33,97 %, 18,33<br />
% и 7,71 % (ΙΙ, ΙΙΙ и ΙV образец соответственно).<br />
Количество незаменимых аминокислот в сметане, полученной из смеси<br />
молока 70 % : 30 % также превышает контрольный образец на 18,64 %. Менее<br />
всего незаменимых аминокислот в сметане из соевого молока (на 23,56 % к<br />
контролю).<br />
Сумма иммуноактивных аминокислот в сметане, приготовленной из смеси<br />
молока 70%:30 %, превышает контрольный образец на 31,94 %, а сумма<br />
протеиногенных аминокислот - на 22,65 % (по сравнению с контролем).<br />
Третий образец сметаны, приготовленный из смеси молока в соотношении 50<br />
% : 50% отличается от контрольного образца большими показателями по сумме<br />
незаменимых аминокислот, иммуноактивных и протеиногенных. Однако, эти<br />
показатели ниже, чем у второго образца сметаны (70 % : 30 %).<br />
Серосодержащие аминокислоты занимают особое место среди других<br />
аминокислот в связи с их участием в синтезе белков и нуклеиновых кислот,<br />
построении дисульфидных связей, обеспечении синтеза глутатиона, в защите<br />
клеток от активных форм кислорода, повышении клеточной резистентности к<br />
токсикантам. [2, 12]<br />
Максимальное содержание серосодержащих аминокислот отмечено в<br />
контрольном образце сметаны, а в экспериментальных оно уменьшалось; менее<br />
всего их было в сметане из соевого молока. Среди комбинированных образцов их<br />
количество максимально во втором образце (1,55 мг/100мг).<br />
Т.е. по содержанию незаменимых, иммуноактивных, гликогенных и<br />
серосодержащих аминокислот среди комбинированных продуктов сметаны как<br />
наиболее богатый и сбалансированный по аминокислотному составу выделяется<br />
второй образец (70 %:30 %).<br />
Известно, что при недостатке какой-либо из незаменимых аминокислот<br />
затруднен синтез белка и других биологически важных веществ, что определяет<br />
важность создания продуктов с гармоничным набором аминокислот [11].<br />
173
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Сравнивая рекомендуемое ВОЗ и безусловно достаточное суточное<br />
количество незаменимых аминокислот и их содержание в образцах сметаны,<br />
можно сделать вывод, что исследуемые экспериментальные образцы сметаны<br />
по содержанию незаменимых аминокислот качественно покрывают суточную<br />
потребность во всех незаменимых аминокислотах, а при условии достаточного<br />
объема их потребления - и количественно (таблица 2)<br />
Таблица 2. Рекомендуемое, безусловно достаточное количество незаменимых<br />
аминокислот (г/сутки) по ВОЗ и их содержание в образцах сметаны (мг/1г).<br />
174<br />
Аминокислоты<br />
Рекомендуемое<br />
количество<br />
Безусл.<br />
дост.<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
Образцы сметаны<br />
Ι ΙΙ ΙΙΙ ΙV<br />
Валин 0,8 1,60 1,1 1,49 1,23 0,76<br />
Изолейцин 0,7 1,40 0,87 0,96 0,93 0,64<br />
Лейцин 1,10 2,20 2,1 2,49 2,17 1,51<br />
Лизин 0,8 1,60 1,37 1,44 1,14 0,95<br />
Метионин 1,10 2,20 0,31 0,16 0,04 0,05<br />
Треонин 0,5 1,0 0,7 0,89 0,82 0,58<br />
Триптофан 0,25 0,50 0,2 0,28 0,12 0,13<br />
Фенилаланин 1,10 2,20 1,02 1,16 1,1 0,95<br />
Далее, нами был проведен сравнительный анализ содержания основных<br />
незаменимых аминокислот в сметане комбинированной с этими же<br />
аминокислотами в идеальном белке, белке молока и сои ( рис.1)<br />
Рисунок 1. Сравнительное содержание незаменимых аминокислот в сметане<br />
комбинированной.<br />
Как видно на рисунке, по содержанию таких 4 незаменимых аминокислот,<br />
как лизин, треонин, лейцин и фенилаланин, все 4 образца сметаны превышали<br />
«идеальный белок», особенно по таким аминокислотам, как лейцин и фенилаланин<br />
(на 65,21 % - 94,37 % и 47,86 % - 77,5 % соответственно).
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
Особо следует подчеркнуть существенное превышение количества лейцина,<br />
т.к. при экспериментальной оценке влияния этой аминокислоты на гормональный,<br />
иммунный ответ, Тарасюк А.В. и сотрудники показали наличие выраженных<br />
иммуномодулирующих свойств: зарегистрировано достоверное увеличение<br />
титров гемагглютининов и комплементе, а также титров гемолизинов в сыворотке<br />
крови и снижение анафилактического шока [15]. Кроме того, эта аминокислота<br />
необходима для построения и развития мышечной ткани, тормозит синтез<br />
серотонина, предотвращая наступление усталости, снижает содержание сахара в<br />
крови и способствует быстрейшему заживлению ран и костей [5].<br />
Присутствие в опытных образцах сметаны фенилаланина в количествах,<br />
значительно превышающих «идеальный белок» и белок молока, также<br />
представляет интерес, учитывая литературные данные о том, что эта незаменимая<br />
протеиногенная аминокислота входит в состав молекул всех белков и ферментов<br />
животного происхождения, подвергается в печени гидроксилированию, что ведет<br />
к образованию тирозина, играя тем самым важную роль в синтезе тироксина,<br />
который как гормон щитовидной железы регулирует скорость обмена веществ<br />
[5].<br />
Во всех исследуемых образцах количество лизина превышало “идеальный<br />
белок” (на 15,71 - 42,38 %), что представляет определенный интерес, т.к.<br />
установлено его влияние на формирование гуморального иммунного ответа,<br />
на фагоцитарную активность нейтрофилов и интенсивность фагоцитоза [7, 17].<br />
Больше всего его было в сметане из коровьего молока (142,38 %). Образцы<br />
сметаны, приготовленные из смесей содержащих соевое молоко, практически<br />
не отличались между собой по количеству такой аминокислоты, как лизин, но<br />
количество лизина также было максимальной во втором образце (0,1442 мг/100<br />
мг или 122,14 %).<br />
Меньше всего в экспериментальных образцах сметаны было метионина. Однако<br />
его было все же больше в сметане из коровьего молока и в комбинированной<br />
сметане (70% : 30%), концентрация метионина среди образцов комбинированной<br />
сметаны также наиболее велика во втором образце (0,0162 мг/100 мг или 26,36<br />
%).<br />
При сравнении количества других незаменимых аминокислот в исследуемых<br />
образцах было замечено следующее: метионин, изолейцин и триптофан<br />
присутствовали в экспериментальных образцах сметаны в меньшем количестве,<br />
чем в “идеальном белке”. Однако, следует заметить, что по количеству изолейцина<br />
они больше всего были приближены к “идеальному белку” и особенно образец III<br />
(соотношение молока 50 % : 50 % - 94,76 % к “идеальному белку”). Максимальное<br />
содержание триптофана отмечено в биомассе 2-го образца (0,0285 мг/100 мг).<br />
Содержание валина также максимально во втором образце (0,1489 мг/100<br />
мг или 126,19 %), превышая контрольный образец натуральной сметаны (0,1133<br />
мг/100 мг или 117,86 %).<br />
При сравнительном анализе комбинированных продуктов следует учитывать<br />
физиологическую ценность отдельных аминокислот. Так, по данным литературы,<br />
отсутствие в продуктах таких аминокислот, как, лизин и триптофан, приводит к<br />
задержке роста. Кроме того, у человека нехватка триптофана вызывает пеллагру,<br />
175
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
помутнение роговицы, катаракту, анемию, поражение печени, почек, а при<br />
недостатке валина могут проявляться неврологические симптомы. [2]. Вместе<br />
с лейцином и изолейцином валин служит источником энергии в мышечных<br />
клетках, а также препятствует снижению уровня серотонина, является одним<br />
из исходных веществ для биосинтеза пантотеновой кислоты (витамин В 3 ) [5].<br />
Добавление этих аминокислот, например, к диете, состоящей из зеина (белок<br />
кукурузы), как единственного источника белка, способствует нормальному росту<br />
лабораторных крыс [16].<br />
Для оценки качества белка образцов сметаны были определены показатели<br />
питательной ценности с использованием следующих коэффициентов: E/N -<br />
отношение суммы незаменимых аминокислот к сумме заменимых; E/T - отношение<br />
суммы незаменимых аминокислот к суммарному азоту; S/T - отношение суммы<br />
серосодержащих аминокислот к суммарному азоту (таб.3).<br />
Полученные данные сравнивали со стандартами, установленными ФАО<br />
(Продовольственный и Сельскохозяйственный орган ООН) и ВОЗ (Всемирная<br />
Организация Здравоохранения) - белком куриного яйца и казеином [3, 5].<br />
Таблица 3. Характеристика питательной ценности белка биомассы<br />
комбинированной сметаны .<br />
176<br />
Коэффициент Казеин<br />
Яичный<br />
белок<br />
Варианты сметаны<br />
I II III IV<br />
E/N 0,75 1,00 0,66 0,63 0,60 0,58<br />
E/T 2,90 3,70 3,1 2,9 2,94 2,74<br />
S/T<br />
0,24 0,47 0,17 0,11 0,12 0,08<br />
Анализируя результаты, представленные в таблице 3, можно заметить, что<br />
значения индекса E/N очень близки к таковым у казеина практически у всех 4<br />
образцов, а по индексу E/T образцы Ι, ΙΙ и ΙΙΙ даже несколько превышают казеин.<br />
По коэффициентам же S/T исследуемые образцы сметаны отличаются от казеина:<br />
они существенно ниже, особенно в сметане из соевого молока.<br />
Выводы<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
Полученные данные позволяют сделать следующие выводы:<br />
1. Образцы сметаны комбинированной, полученной из смеси коровьего<br />
молока и соевого молока с использованием комбинации местных штаммов<br />
молочнокислых бактерий, приготовленной в лабораторных условиях термостатным<br />
методом в соотношениях 70 % : 30 % и 50 % : 50 %, по суммарному содержанию<br />
незаменимых аминокислот качественно покрывают суточную потребность во<br />
всех незаменимых аминокислотах, а по характеристикам питательной ценности<br />
белка (индексы E/Nи E/T) близки с аналогичными показателями казеина.<br />
2. Наиболее богата незаменимыми, иммуноактивными, гликогенными и<br />
серосодержащими аминокислотами сметана, полученная из смеси коровьего и<br />
соевого молока (70 % : 30 %), что позволяет рекомендовать ее к производству.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Литература<br />
Microbiologia şi Biotehnologia<br />
1. Белокрылов Г.А., Молчанова И.В. Количественная характеристика действия<br />
некоторых аминокислот на иммунный ответ. //Иммунология, 1988, 36, 61-64.<br />
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. «Биологическая химия», М., 1998, 432 с.<br />
3. Бурцева С.А., Гараева С.Н., Растимешина И.О., Апостолюк Н.В., Тофилат<br />
С.Д., Редкозубова Г.В., Постолатий Г.В. Аминокислотный скрининг азотистого обмена у<br />
S.canosus 71 его вариантов полученных после γ- и комбинированного (γ и УФ) облучения.<br />
//Электронная обработка материалов, 2002, № 2, с. 70-75.<br />
4. Вологжанин Д.А., Сосюкин А.Е., Калинина Н.М., Губанов А.И. Белковый<br />
обмен и иммунный статус пострадавших при травматической болезни. //Российский<br />
биомед. журнал, 2005, №6, с. 530-540.<br />
5. Гараева С.Н., Редкозубова Г.В., Постолати Г.В. Аминокислоты в живом<br />
организме. Кишинев, 2009, с. 550.<br />
6. Гонгорова В.С. Использование биотехнологического потенциала кефирных<br />
грибков с целью получения нового диетического продукта. //Автореферат диссертации<br />
кафедры технологических наук, Улан-Удэ, 2000, с. 18.<br />
7. Долгинцев М.Е. Нейротропные и имуннотропные эффекты L-лизина. Дисс.<br />
канд. мед. н., Курск, 2007.<br />
8. Дудикова Г.Н., Орлюх Т.М., Мамаева И.П., Чижаева А.В. Новый пептидный<br />
препарат-биоконсервант «пролактин». //ΙV Международная Московская конференция<br />
«Биотехнология: состояние и перспективы» 12-16 марта, 2007, с. 165.<br />
9. Коев Г.В., Мишанчук Н.Ю., Краснова Н.С. Ассортимент и производство<br />
комбинированных молочных продуктов. //Кишинев, 2001, с. 39.<br />
10. Крашенинин П.Ф., Гаврилова Н.Б., Скрипникова Л.В. Новый вид<br />
комбинированной кисломолочной бутербродной пасты. //Хранение и переработка с/х<br />
сырья Российская Академия с/х наук, 1996, № 4, с. 22-23.<br />
11. Ленинджер А. Основы биохимии //в 3-х томах, М., 1985, с. 1056.<br />
12. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия. //М., 1987, с. 815.<br />
13. Самойлов В.А. Продукты лечебно-профилактического назначения, БАД и<br />
лекарственные препараты на основе компонентов молока. //Молочная промышленность,<br />
2004, № 2, с. 41-43.<br />
14. Силенко Г.П., Капрельянц Л.В., Аметов А.С., Павленкова П.П., Шерстобитов<br />
В.В. Лечение и питательные свойства соевых продуктов. //Москва, 2000, с. 90.<br />
15. Тарасюк И.В., Курбат Н.М., Мацюк Я.Р. и др. Экспериментальная оценка<br />
влияния лейцина на гуморальный иммунный ответ. //Весцi АН Беларусi. Сер. хiм.н.,<br />
1997, №2, с. 67-70, 132.<br />
16.<br />
с. 643-658.<br />
Физер Л., Физер М. Органическая химия. //Химия т.2, изд-во, Москва, 1970,<br />
17. Farriol M. , Venereo Y., Orta X. Effects of taurine on polymorphonuclear<br />
phagocytosis activity. //Clin. Nutr., 1998, 17, suppl. 1, р. 34-35.<br />
18. Guzun V., Musteaţă Gr., Rubţov S., Banu C., Vizireanu C. Industrializarea laptelui.<br />
//Editura „Tehnica-Info”, Chişinău, 2001, p. 122-133.<br />
19. Sympson R.F.. Reyberger M.R., Lin T.Y. Complete aminoacid analisis of protein<br />
from single hidrolisat. //J. Biol. Chem. 1986, V.251, nr. 7, p.1936.<br />
177
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
178<br />
ECOLOGIA ŞI GEOGRAFIA<br />
IMPACTUL SUBSTANŢELOR TENSIOACTIVE ASUPRA OXIDĂRII<br />
BIOCHIMICE A IONILOR AMONIULUI ÎN APELE NATURALE<br />
Spătaru P. * , Sandu Maria * , Tărîţă A. * , Lupaşcu T.**,<br />
Negru Maria *** , Moşanu Elena * , Ţurcan S. *<br />
* Institutul de Ecologie şi Geogra e al Academiei de Ştiinţe a Moldovei<br />
** Institutul de Chimie al Academiei de Ştiinţe a Moldovei<br />
*** Institutul de Zoologie al Academiei de Ştiinţe a Moldovei<br />
Introducere<br />
Ecologia şi Geogra a<br />
Compuşii amoniului pot întâlniţi în aproape toate tipurile de ape (naturale de<br />
suprafaţă şi subterane) ca rezultat al contaminării recente cu produşi de descompunere<br />
celulară, a deversării de ape uzate sau scurgerii de ape pluviale de pe suprafeţele<br />
agricole unde se utilizează îngrăşăminte de azot (NH NO , etc.). În cazul apelor<br />
4 3<br />
reziduale provenite de la fosele septice conţinutul lor (N ) constituie în medie 400<br />
total<br />
mg/l, iar în urma pătrunderii în componentele mediului înconjurător are loc poluarea<br />
inclusiv a apelor naturale cu o dezvoltare intensă a biotei acvatice ce provoacă<br />
eutro zarea. Apa râurilor mici din Republica Moldova este intens poluată cu compuşi<br />
ai azotului (îndeosebi ai amoniului) care prin intermediul râurilor mari ajung în mare şi<br />
ocean [1-5].<br />
Prezenţa ionilor de amoniu generează procesul de nitri care în apele naturale de<br />
+ - - către bacteriile Nitrosomonas (55NH + 76 O2 + 109HCO = C5H O N + 54NO +<br />
4<br />
3<br />
7 2 2<br />
- + - 57H O + 104H CO ) şi Nitrobacter (400NO + NH4 + 4H2CO + HCO + 195 O2 =<br />
2 2 3 2<br />
3 3<br />
- C H O N + 3H O + 400 NO ), iar poluanţii din apă îl pot inhiba sau stimula. Valorile<br />
5 7 2 2 3<br />
optime ale pH-ului din proces sunt între 7,5 şi 8,3, iar ale oxigenului dizolvat de 1,5 –<br />
2,5 mg/dm3 .<br />
Cercetările denotă că multe substanţe organice, inclusiv substanţele tensioactive,<br />
sunt prezente practic în apa râurilor, inclusiv din republică, deoarece metodele biologice<br />
tradiţionale de epurare a apelor uzate sunt puţin e ciente pentru înlăturarea lor [2,<br />
5-7].<br />
Actualmente producţia şi utilizarea detergenţilor este în creştere permanentă. În<br />
Republica Moldova, conform datelor Biroului Naţional de Statistică, s-au înregistrat<br />
creşteri considerabile la importurile produselor pentru spălat rufe şi curăţat: de la 3,1<br />
mii tone pentru anul 1995 la 10 mii tone pentru anul 2003 şi cca 27 400 t în 2009.<br />
După apariţia primului detergent (1907, Germania) au apărut noi produse cu o<br />
compoziţie complexă. Extinderea utilizării în societate a detergenţilor implică folosirea<br />
unor cantităţi tot mai mari de substanţe tensioactive (STA), care constituie grupul cel<br />
mai important de componente dintr-un detergent, ceea ce duce la pătrunderea acestora<br />
în mediul înconjurător şi la poluarea apelor naturale.<br />
După cum se ştie, detergentul este un produs de sinteză, care modi ca tensiunea<br />
super ciala a apei, ceea ce permite înlăturarea murdăriei. Aceste produse în majoritatea
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
cazurilor conţin şi fosfaţi ce dăunează sănătăţii oamenilor şi animalelor, solului, pânzei<br />
freatice, marilor întinderi de apa de suprafaţă, orei şi faunei.<br />
După criteriul disociaţiei electrolitice, STA se cali ca în neionice, ionice (anionice şi<br />
cationice) şi amfotere (amfolitice). Cel mai mult utilizate pentru producţia detergenţilor<br />
sunt substanţele tensioactive anionice şi neionice [8].<br />
Multe dintre STA sunt toxice pentru bacterii, alge, peşti, etc. [8, 9]. Ele se<br />
caracterizează prin diferită capacitate de degradare biochimică şi se clasi că în substanţe<br />
“moi” (alchilsu aţii şi alchilsulfonaţii) şi “dure” (alchilbenzensulfonaţii, STA neionice<br />
şi cationice) [10].<br />
Cantităţi de STA ce depăşesc concentraţia maxim admisibilă (CMA) de câteva ori<br />
sunt depistate în apa râurilor Bâc, Răut, Botna, etc. [5]. Lipseşte informaţia privind<br />
conţinutul STA cationice şi neionice, deasemenea şi rolul lor în procesele biochimice<br />
din apele naturale.<br />
Prezenta lucrare include un studiu sistematizat al rezultatelor cercetărilor in uenţei<br />
diferitor substanţe tensioactive în funcţie de natură şi concentraţie asupra procesului<br />
de oxidare biochimică a ionilor de amoniu din apele naturale, expuse la dìferite<br />
simpozioane ştiinţi ce [11-13].<br />
Metode şi tehnici de lucru<br />
Studiul procesului de transformare biochimică a ionilor de amoniu în apele naturale<br />
de suprafaţă a fost efectuat utilizând modelarea de laborator a procesului oxidării<br />
aerobe biochimice în vase de sticlă cu volumul de 3 dm 3 [14-16]. Deşi procedeul folosit<br />
nu corespunde întocmai condiţiilor proceselor ce au loc în natură, informaţia obţinută<br />
demonstrează, cu un grad su cient de probabilitate, in uenţa negativă a fenolului asupra<br />
nitri cării ionilor de amoniu în apele naturale şi rolul neutralizant al acizilor humici în<br />
cazul prezenţei în apă a produselor petroliere şi a altor poluanţi organici [11].<br />
Modelarea de laborator a fost efectuată prin experimentarea polifactorială [17],<br />
pentru ecare variantă luând câte 2 concentraţii STA (1 şi 2 CMA), folosind apa din .<br />
Nistru. Concentraţia iniţială a ionilor de amoniu în apă era de 0,11 mg/dm 3 şi a fost adusă<br />
la cca 2,0 mg/dm3 cu soluţie de sulfat de amoniu. Proba martor include apa naturală<br />
+ 3 cu adaos de NH (2,0 mg/dm ). Soluţiile obţinute au fost expuse luminii solare (s-au<br />
4<br />
exclus razele solare directe). Deoarece schimbarea conţinutului de microorganisme în<br />
procesul biochimic în funcţie de viteza procesului nu are caracter liniar, rezolvarea<br />
+ - - analitică a problemei s-a realizat, determinându-se concentraţiile de NH , NO2 , NO3 ,<br />
4<br />
O , pH-ul şi populaţiile microorganismelor heterotrofe [18].<br />
2<br />
Rezultate şi discuţii<br />
Ecologia şi Geogra a<br />
Pentru modelarea de laborator au fost folosite trei tipuri de STA în variantele 1 şi 2<br />
CMA adăugate în apa naturală ( . Nistru, secţiunea Vadul lui Vodă): anionice – STAAn<br />
(alchilsulfonatul de sodiu), neutre (neionice) – STAN (Tween 20 –polioxietilen(20)<br />
sorbitan monolaurat) şi cationice – STACt (bromură de cetiltrimetil amoniu) (tab.<br />
1). Sistemul tampon al apei din . Nistru menţine mediul soluţiei probelor de model,<br />
pH-ul schimbându-se în limitele devierilor naturale ale apei râului. În primele zile ale<br />
experimentului se observă o scădere lentă a concentraţiei amoniului în toate probele de<br />
apă, datorită adsorbţiei în sistemele coloide ale apei naturale.<br />
179
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Tabelul 1. Combinaţiile din modelul experimentului cu substanţe tensioactive anionice,<br />
neutre şi cationice.<br />
180<br />
Nr. STAAn STAN STACt<br />
1 - - 0,1 mg/dm 3<br />
2 - 0,1 mg/dm 3 0,1 mg/dm 3<br />
3 0,5 mg/dm 3 0,1 mg/dm 3 0,1 mg/dm 3<br />
4 - 0,1 mg/dm 3 -<br />
5 0,5 mg/dm 3 - -<br />
6 0,5 mg/dm 3 0,1 mg/dm 3 -<br />
7 0,5 mg/dm 3 - 0,1 mg/dm 3<br />
8 - - -<br />
9 1,0 mg/dm 3 - -<br />
10 - 0,2 mg/dm 3 -<br />
Ecologia şi Geogra a<br />
11 - - 0,2 mg/dm 3<br />
CMA 0,5 mg/dm 3 0,1 mg/dm 3 0,1 mg/dm 3<br />
Rezultatele studiului demonstrează că oxidarea amoniului în prezenţa 1 şi 2 CMA<br />
STAAn (0,5 şi 1,0 mg/dm 3 ) are loc similar cu proba ce conţine STAN (0,1 şi 0,2 mg/<br />
dm 3 ) şi sistemul STAAn + STAN, şi durează cca 10 zile, iar în cea martor – 8 zile.<br />
Concentraţia de 0,1 şi 0,2 mg/dm 3 STACt (1-2 CMA), de asemenea şi în amestec cu<br />
alte STA (STAAn şi STAN) frânează procesul mai mult de 30 de zile ( g. 1).<br />
Fig. 1. Dinamica conţinutului ionului de amoniu în prezenţa şi în lipsa substanţelor<br />
tensioactive.<br />
O dovadă în plus a impactului substanţelor tensioactive cationice (conţinutul nu<br />
este monitorizat în apele naturale din republică), asupra nitri cării ionilor de amoniu<br />
este practic lipsa ionilor de nitrit în sistemele ce conţin STACt (0,0 – 0,08 mg/dm 3
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
- NO ). În probele ce conţin STAAn şi STAN şi amestecul lor se formează de la 3,8<br />
2<br />
până la 5,3 mg/dm 3 NO 2<br />
Ecologia şi Geogra a<br />
- , iar în cea de referinţă (martor) - cca 1,5 mg/dm 3 ( g. 2),<br />
fapt ce demonstrează că STAAn şi STAN stimulează procesul de oxidare a compuşilor<br />
amoniului din apă.<br />
Fig. 2. Dinamica conţinutului nitriţilor în prezenţa şi în lipsa substanţelor<br />
tensioactive.<br />
Astfel, se constată că dominanta impactului în model este substanţa tensioactivă de<br />
natură cationică. Totuşi, diminuarea factorului de in uenţă a STACt are loc la adăugarea<br />
STAAn, ind aparent un neînsemnat sinergism al STAAn + STAN în diminuarea<br />
efectului de inhibiţie al STACt asupra procesului de oxidare a amoniului. Efectul poate<br />
explicat prin apariţia particularităţilor neobişnuite, improprii STA separate. În raport<br />
cu STAAn substanţa STAN se comportă ca STA slab cationică datorită protonizării<br />
parţiale a radicalului polioxietilenic din soluţia apoasă [19].<br />
Evaluarea în experiment a indicelui numeric al bacteriilor heterotrofe denotă că<br />
maximumul lui este diferit. Proba ce conţine amestecul STAAn +STAN a avut cea<br />
mai mare activitate a bacteriilor heterotrofe acvatice. O activitate de cca 2 ori mai<br />
mică a aceloraşi bacterii s-a observat în probele ce conţin STAAn, mult mai mică este<br />
în prezenţa STACt+STAAn şi STACt. Formarea şi oxidarea nitriţilor coincide cu<br />
dezvoltarea populaţiilor de bacterii heterotrofe ca o con rmare a faptului că are loc<br />
asimilarea substanţelor organice din probele de model. Cea mai apropiată faţă de proba<br />
de referinţă după viteza de oxidare a amoniului este proba ce conţine 1 CMA STACt +<br />
STAAn + STAN în paralel cu cea ce conţine STAN. Speci cul probei în prezenţa STACt<br />
+ STAN arată o inhibiţie a dezvoltării aceloraşi populaţii de microorganisme, indicele<br />
numeric al bacteriilor heterotrofe în această probă ind cel mai mic, în comparaţie cu<br />
toate celelalte probe ce conţin STACt. Efectul apare, probabil, din motiv că STAN nu<br />
181
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
neutralizează cationii activi ai STACt ceea ce se întâmplă în prezenţa STAAn (probele<br />
STACt + STAAn şi STACt + STAAn + STAN) ( g. 3).<br />
Fig. 3. Dinamica efectivului numeric al bacteriilor heterotrofe în mediul acvatic la<br />
oxidarea amoniului în prezenţa STAAn, STACt şi STAN.<br />
Însă schimbarea indicelui numeric al bacteriilor heterotrofe, ca şi a concentraţiei<br />
amoniului în decursul primelor şapte zile, sunt complet inverse. Este astfel evident (în<br />
experiment) efectul de stimulare a activităţii bacteriilor heterotrofe de către STAAn şi<br />
STAN.<br />
Astfel se cere controlul sistematic al concentraţiei substanţelor tensioactive nu doar<br />
anionice ci şi a celor neionice şi cationice în e uenţii staţiilor de epurare, în apele<br />
naturale pentru a preveni poluarea mediului cu STA.<br />
182<br />
Concluzii<br />
Ecologia şi Geogra a<br />
Poluarea apelor de suprafaţă cu substanţe tensioactive este evidentă datorită folosirii<br />
tot mai mult a detergenţilor. Ţinând cont de faptul că în republică majoritatea staţiilor<br />
de epurare nu funcţionează conform reglementărilor UE cantităţi semni cative de apă<br />
reziduală (menajeră, industrială sau pluvială) ajunge netratată în râurile mici, apoi prin<br />
intermediul apelor . Nistru şi r. Prut, în Marea Neagra.<br />
Prin modelările de laborator se con rmă impactul nociv al substanţelor tensioactive<br />
asupra oxidării biochimice a compuşilor amoniului în apele naturale şi necesitatea<br />
monitorizării conţinutului STA atât anionice cât şi a celor cationice şi neionice în apele<br />
naturale şi reziduale.<br />
Prevenirea poluării cu detergenţi trebuie să prevadă determinarea sistematică a<br />
concentraţiei poluanţilor speci ci în e uenţii staţiilor de epurare, în apele naturale şi<br />
în reţeaua de distribuţie a apei potabile urmată de măsuri imediate în cazul depăşirilor<br />
nivelelor de siguranţă a calităţii apei sau la corectarea performanţei instalaţiilor de<br />
epurare a apelor uzate.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Bibliogra e<br />
Ecologia şi Geogra a<br />
1. Gladchi V., Goreaceva N., Duca Gh. şi a. Compoziţia chimică şi starea redox a apelor<br />
Nistrului Medial. // Mediul Ambiant, nr.3, 2008, p. 20-28.<br />
2. Duca Gh., Cazac V., Gîlcă G. Persistent organic pollutants. Current situation and<br />
assessment of monitoring capacities in the Republic of Moldova. – Chişinău, 2004, 52 p.<br />
3. Goreaceva N., Romanciuc L., Duca Gh. Problemele apelor de suprafaţă ale Republicii.<br />
Moldova // Anale şt. Ser. Ştiinţe chimico-biologice. Univ. de Stat din Moldova. – Chişinău,<br />
2000. p. 367-373.<br />
4. Goreaceva N. V., Duca Gh. Hydrochemistry of small rivers in the Republic of Moldova.<br />
– Chisinau, 2004, 288 p.<br />
5. Gâlcă G., Cunician L. Ştirbu S., Şalaru I., Sandu M., Jalalite Gh., Zubcov E., Ungureanu<br />
L., Vladimirov V. Starea resurselor de apă. În: Starea Mediului în Republica Moldova în anul<br />
2006 (raport naţional). – Chişinău, 2007, p. 46-49.<br />
6. Никаноров А. М., Смирнов П. А. Клименко О. А. Многолетние тенденции общего и<br />
антропогенного выноса органических и биогенных веществ реками России в арктические<br />
и тихоокеанские моря // Водные ресурсы. 2010, т. 37, № 3, с. 318-328.<br />
7. Никаноров А. М., Смирнов П. А. Клименко О. А. Многолетние тенденции общего и<br />
антропогенного выноса органических и биогенных веществ реками России в Балтийское,<br />
Черное, Азовское, Каспийское моря и в озеро Байкал //Водные ресурсы. 2010, т. 37, № 2,<br />
с. <strong>209</strong>-217.<br />
8. Гидрохимия cинтетических поверхностно-активных веществ. – Ленинград.<br />
Гидрометеоиздат. 1982, 142 с.<br />
9. Шлычкова В. В., Архипенко Н. И., Коплин В. Т. Главные процессы самоочищения<br />
от катионных синтетических поверхностно-активных веществ в природной воде<br />
// Гидрохимические материалы, Л.,1977, том 69, c. 51-62.<br />
10. Ротмистров М. Н., Гвоздеак П. И., Ставская С. С. Микробная деструкция<br />
синтетических органических веществ. Изд. Наукова Думка, – Киев, 1975, 224 с.<br />
11. Sandu M., Lozan R., Ropot V., Munteanu V., Rusu V. Rolul fenolului în procesele de<br />
autoepurare ale apelor de suprafaţă. În: mater. Conf. “Protecţia mediului – parte a restructurării<br />
economiei româneşti”, – Bucureşti, 21-23 septembrie 1995, p. 272 – 277.<br />
12. Mosanu E., Sandu M., Spataru P., Dragutan D. The in uence of anionic and cationic<br />
surface - active substances on the process of nitri cation in water. În: Mater. Simpozion<br />
Internaţional „Mediul şi Industria - SIMI 2009”, – Bucureşti: 2009, p. 176.<br />
13. Sandu M., Negru M., Duca Gh., Spataru P., Dragutan D. Study on the in uence of<br />
the surface-active substances on the ammonium biochemical oxidation. În: mater. The Third<br />
International Conference “Ecological Chemistry 2005”. –Chisinau, 2005. p. 418.<br />
14. Матеева Н .П., Клименко О. А., Пятницина Р. С. Лабораторное моделирование<br />
процесов самоочищения природных вод, загрязненных органическими веществами<br />
// Гидрохимические материалы, «Гидрометеоиздат». Л., 1989, том 106, c.114-124.<br />
15. Печуркин Н. С. Роль и место эксперимента на малых микробных экосистемах<br />
в количественных экологических исследованиях. В кн.: Динамика малых микробных<br />
экосистем и их звеньев. – Новосибирск, 1981, с. 3-20.<br />
16. Матвеева Н. П., Клименко О. А., Трунов Н. М. Моделирование процессов<br />
самоочищения природных вод от органических загрязняющих веществ в лабораторных<br />
условиях. Проблема нормирования качества поверхностных вод и натурное экологическое<br />
моделирование. В кн.: Экологическое нормирование и моделирование антропогенного<br />
воздействия на водные экосистемы. Л.: Гидрометеоиздат, 1988, с. 26-31.<br />
17. Ланбина Т. В. Использование метода статистичесого планирования эксперимента<br />
для ценки влияния отдельных факторов на скорость превращения загрязняющих веществ<br />
183
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
в воде. Геохимия природных вод. //Труды междун. Симпоз., Л., Гидрометеоиздат. 1985.<br />
с. 432-434.<br />
18. Унифицированные методы исследования качества вод ч.1. Методы анализа вод,<br />
М.: Наука, 1983. 108 c.<br />
19. Плетнев М. Ю. Косметико-гигиенические моющие средства.<br />
М.,Химия,1990,272с.<br />
184<br />
Ecologia şi Geogra a
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
RESTABILIREA FERTILITĂŢII SOLULUI. MODEL TEORETIC AL<br />
PROCESULUI NATURAL DE SOLIFICARE<br />
184<br />
Coronovschi A., Jabin V., Rusu Maria<br />
Institutul de Ecologie şi Geogra e al Academiei de Ştinţe a Moldovei<br />
Introducere<br />
Ecologia şi Geogra a<br />
Procesul restabilirii fertilităţii solurilor este studiat prin diferite metode. Principalele<br />
sunt cele ale bilanţului şi ale curbelor de optimizare a factorilor cercetaţi. Aceste metode<br />
în egală măsură sunt folosite pe larg atât în necesitatea măririi recoltelor culturilor<br />
agricole cât şi a restabilirii şi menţinerii fertilităţii solurilor.<br />
Actualmente, procesul de stopare a degradării şi de sporire a fertilităţii solului este<br />
conceput ca o simplă lichidare a de citului de nutrienţi din sol, care sunt necesari pentru<br />
creşterea culturilor agricole şi se calculează reieşind din necesarul lor. Drept rezultat<br />
fertilitatea solului, la noi în ţară, nu a cunoscut până acum vre-o majorare esenţială şi<br />
stabilă [4].<br />
Motivele, că fertilitatea solului nu s-a îmbunătăţit, după părerea noastră sunt<br />
următoarele:<br />
1. În majoritatea cazurilor la evaluarea bilanţului materiei organice şi a nutrienţilor<br />
nu se acordă atenţia cuvenită circuitului azotului în ecosistemul solului, presupunânduse<br />
că micro ora asimbiotică azot xatoare asimilează o cantitate nesemni cativă de<br />
azot din atmosferă.<br />
În realitate, micro ora asimbiotică xatoare de azot asimilează cantităţi<br />
semni cative (40-50 kg/ha) de azot din atmosferă [10], stabilit ind, că cantitatea<br />
de azot xat în sol în urma introducerii paielor poate atinge nivele de zeci de ori mai<br />
mari decât cel arătat mai sus. S-a stabilit, deasemenea, că cantitatea de azot asimbiotic<br />
acumulat depinde direct proporţional de volumul de resturi vegetale încorporate în<br />
sol [10]. De fapt, aportul de azot asimbiotic este evident, dacă analizăm procesul de<br />
restabilire a fertilităţii solurilor degradate în cazurile când ele sunt lăsate în pârloagă<br />
[5]. În acest caz vegetaţia, de regulă, este reprezentată de familia gramineelor şi nu<br />
putem să admitem că restabilirea fertilităţii se datorează azotului asimilat simbiotic<br />
(ca şi în cazul boboaselor). Reiese că fertilitatea solurilor nu s-ar îmbunătăţi dacă nu ar<br />
exista procesul de asimilare asimbiotică a azotului din atmosferă.<br />
2. În actuala viziune procesul de restabilire a fertilităţii solului este conceput ca o<br />
simplă restabilire a bilanţului materiei organice în ecosistemul solului prin încorporarea<br />
ei în sol. Şi mai gravă este greşeala atunci când se administrează îngrăşămintele reieşind<br />
din recolta plani cată.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Părerea noastră este, că pentru a restabili fertilitatea solului este necesar de pus<br />
accentul pe restabilirea şi/ori păstrarea structurii şi funcţionalităţii sistemului microbian<br />
al solului, care condiţionează procesele de soli care. Implementarea a propunerii<br />
noastre atât în cercetări cât şi în practica agricolă ar conduce la o soluţionare reală a<br />
acestei probleme ştiinţi ce, deoarece numai îmbunătăţind fertilitatea naturală a solului<br />
putem obţine recolte înalte şi un ecosistem stabil atât al solului cât şi al mediului în<br />
ansamblu. Reieşind din cele expuse propunem un concept nou de restabilire a fertilităţii<br />
solului.<br />
Metodica cercetărilor<br />
Metodica constă atât în analiza rezultatelor obţinute în lizimetrele cu sol (cernoziom<br />
tipic moderat humifer) cât şi în sinteza informaţiei existente în domeniul acestei<br />
probleme.<br />
Rezultatele cercetărilor<br />
Conceptul este un model matematic care descrie în dinamică procesul natural al<br />
soli cării având posibilitatea plani cării lui prin modelarea diferitor trepte ale de citului<br />
bilanţului materiei organice în ecosistemul solului.<br />
Cercetările experimentale din ultimii ani ale laboratorului „Calitatea Mediului” au<br />
condus la următoarele constatări:<br />
1. În experiment de evidenţiat ca metodă de cercetare proprietatea ecosistemelor<br />
de a se restabili la înlăturarea sursei de impact negativ [1, 3].<br />
2.<br />
Metodica nou-abordată [1] în cercetările noastre corespunde principiului<br />
funcţionalităţii [7] sistemului microbiologic şi al legităţilor dinamicii tipurilor dominante<br />
de microorganisme ale solului [8] şi nu conduce la destabilizarea coraportului între<br />
tipurile de microorganisme din sol, păstrând astfel proprietăţile genetice ale solului.<br />
3. Crearea arti cială a bilanţului major al materiei organice conduce la<br />
dezechilibrarea sistemului microbiologic al solului şi diminuarea fertilităţii lui, dar şi<br />
la cheltuieli nejusti cate [2].<br />
4.<br />
Plani carea normelor de îngrăşământ trebuie să e bazată pe fertilitatea naturală<br />
efectivă a bilanţului natural al masei organice din sol.<br />
Stabilirea normelor de îngrăşământ în baza recoltelor plani cate [6] conduce la<br />
dezechilibru funcţional al ecosistemului solului, provocând astfel apariţia unor tendinţe<br />
negative în procesele de soli care.<br />
5. In uenţa pozitivă a tipurilor de fertilizanţi asupra procesului de soli care scade<br />
după cum urmează: masa organică nedescompusă > masa organică descompusă ori în<br />
faza de descompunere > masa organică descompusă + îngrăşăminte minerale.<br />
6.<br />
Creşterea fertilităţii efective a solului este maximal-posibilă în condiţiile<br />
administrării adăugătoare a îngrăşămintelor minerale. Însă nu recomandăm această<br />
variantă din cauza că se produce un impact negativ semni cativ asupra procesului de<br />
soli care.<br />
7.<br />
Ecologia şi Geogra a<br />
Folosirea metodelor clasice de cercetare nu dau un rezultat stabil de îmbunătăţire<br />
a fertilităţii solului [9, 11].<br />
Rezultatele obţinute în prezentul studiu şi din alte surse ştiinţi ce sunt puse la baza<br />
unui nou model de plani care şi îmbunătăţire a procesului de soli care. Modelul este<br />
bazat pe proprietatea fundamentală a sistemelor ecologice de a-şi restabili caracteristicile<br />
185
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
sale principale în urma înlăturării sursei de impact negativ (această proprietate o are<br />
şi solul [5] ca subsistem ecologic al ecosistemelor terestre) şi este compus din două<br />
componente:<br />
1. Modelul matematic al legităţii de reproducere a masei vegetale în<br />
ecosistemul solului.<br />
2. Modelul matematic al reproducerii humusului în ecosistemul solului.<br />
186<br />
Legitatea producerii materiei organice în ecosistemul solului poate descrisă<br />
prin următoarea expresie:<br />
real R = R + ∆R; plan b<br />
(1)<br />
real unde: R – masa organică totală a culturii agricole premergătoare;<br />
b<br />
∆R – masa organică totală reprodusă în sistem.<br />
Relaţia (1) trebuie să îndeplinească condiţia: R ≤ R (R –recolta maximal<br />
plan posibil posibil<br />
posibilă).<br />
real acum. ∆R = (K • R + RS.R. ) • C • C b<br />
c Natm.<br />
2)<br />
Înlocuind (2) în (1) şi efectuând transformările necesare, se obţine:<br />
real acum. R . = (K • R + RS.R. )(1 + C • C /CNplante ). (3)<br />
plan b<br />
c Natm<br />
unde:<br />
R = recolta biologică plani cată (inclusiv sistemul radicular);<br />
plan.<br />
K – coe cient care exprimă cantitatea de masa organică vegetală uscată administrată<br />
în sol după recoltare;<br />
R – masa sistemului radicular. Conform calculelor unor autori, ea constituie,<br />
S.R.<br />
pentru culturile agricole, cca 35% din recolta biologică;<br />
C – conţinutul total de carbon în sistemul radicular şi masa vegetală administrată<br />
c<br />
în sol;<br />
C Natm<br />
Ecologia şi Geogra a<br />
acum. – cantitatea de azot atmosferic acumulat în sol de către microorganismele<br />
azot xatoare. Reieşind din [5] s-a calculat că pentru 100 g de carbon administrat<br />
în sol, microorganismele xează asimbiotic în sol 2,85 g de azot atmosferic;<br />
C Nplante – conţinutul mediu de azot în corpul plantei.<br />
Astfel, reieşind din relaţiile (3) şi (1), modelul propus se bazează pe procesul<br />
natural de reproducere a materiei organice în ecosistemul solului - „∆R”din relaţia<br />
(2). Adică, cantitatea de materie organică produsă în ecosistem (în condiţii optimale<br />
de dezvoltare şi activitate a sistemului microbian al solului şi al plantelor) în sezonul<br />
vegetal precedent trebuie să e mai mică sau egală cu cea actuală.<br />
În cazul înstrăinării totale a recoltei biologice a culturii agricole, nivelul reproducerii<br />
se micşorează, dar rămâne a mai mare de zero. În acest caz reproducerea este asigurată<br />
de masa sistemului radicular şi de activitatea bacteriilor azot xatoare (simbiotice /<br />
asimbiotice), menţionată în expresiile (2) şi (3).<br />
Fertilitatea cernoziomurilor nu poate concepută fără componenta lor principală<br />
humusul, ca rezultat principal al activităţii microorganismelor descompunătoare ale<br />
solului. Modelarea matematică a procesului humi cării (descompunerea biochimică a<br />
materialului organic mort) cu formarea substanţelor humice este expusă în (4) – (6).
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Modelul matematic al humi cării poate descris prin următoarea expresie:<br />
H plan = H real – H min + H format , (4)<br />
unde: H plan – conţinutul de humus plani cat;<br />
H real – conţinutul de humus rezultat din descompunerea masei culturii precedente;<br />
H min – cantitatea de humus mineralizat;<br />
H format – cantitatea de humus nou format.<br />
real H = (K • R + RS.R ) • K (5)<br />
format plan<br />
1<br />
unde:<br />
K – coe cient, care exprimă partea R administrată în sol (3);<br />
plan<br />
K – coe cient, care exprimă partea humi cată a masei totale a culturii agricole.<br />
1<br />
real R – recolta reală plani cată.<br />
plan<br />
Înlocuind H format (5) în ecuaţia (4) şi efectuând transformările necesare, modelul<br />
matematic al conţinutului anual de humus arată astfel:<br />
plan H = Hreal • (1-K ) + K • (R + K • R ), (6)<br />
format<br />
m 1 S.R. plan<br />
unde:<br />
plan H – cantitatea de humus plani cată ca nou formată;<br />
format<br />
K – coe cient, care exprimă partea mineralizată a humusului<br />
m<br />
Ecologia şi Geogra a<br />
plan După cum se vede din expresia (6), valoarea minimă a H se realizează atunci,<br />
format<br />
plan când K = 0. Valoarea maximă a H se stabileşte atunci, când K = 1.<br />
format<br />
În continuare, cu scopul efectuării unei analize a modelului, prezentăm o testare a<br />
lui prin simularea proceselor de soli care.<br />
Date iniţiale: sol – cernoziom tipic moderat humifer; conţinutul de humus – 3,3%;<br />
culturi – cereale; recolta biologică iniţială – 145 unităţi / unitate de suprafaţă.<br />
Se cere de modelat dinamica fertilităţii solului pentru diferit procent de administrare<br />
în sol a resturilor vegetale de culturi agricole. Rezultatele sunt prezentate în formă<br />
gra că ( g. 1- 4).<br />
În g. 1 este inclusă dinamica recoltei totale a culturii agricole pentru diferit<br />
procent de administrare în sol a resturilor vegetale. După cum observăm, recolta<br />
culturii agricole este în creştere până la potenţialul ei real, dacă gradul de înstrăinare<br />
a masei vegetale nu depăşeşte nivelul de 68%. În cazul depăşirii acestui nivel, recolta<br />
totală a culturi agricole scade până la un anumit nivel, după care rămâne constantă.<br />
Acest nivel, după cum observăm din formulele (2) şi (3), este în funcţie de cantitatea<br />
de azot acumulat din atmosferă şi de masa sistemului radicular al plantelor. Analizând<br />
intensitatea descreşterii recoltei totale, se constată, că pentru orice nivel de înstrăinare<br />
mai mare de 68%, perioada în care nivelul recoltei ajunge constant este de cca 5-6 ani,<br />
şi este perioadă ce coincide cu periodicitatea cu care israeliţii în perioada Vechiului<br />
Testament lăsau pământul arabil în pârloagă [12] ca el să se “odihnească” (una din<br />
poruncile date israeliţilor de către Dumnezeu).<br />
Pentru menţinerea constantă a recoltei la nivelul iniţial, este necesar, ca gradul de<br />
înstrăinare a masei vegetale să e de 68%.<br />
187
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Din expresia (6) reiese, că conţinutul de humus în sol depinde de cantitatea masei<br />
vegetale administrate, ceea ce este în conformitate şi cu rezultatele [9].<br />
Analizând dinamica conţinutului humusului ( g. 2) vedem, că în cazul înstrăinării a<br />
50% din masa vegetală a culturii agricole conţinutul humusului creşte şi ajunge la limita<br />
maximă de 6,7% în aproximativ 125 ani, pe când nivelul recoltei totale atinge valoarea<br />
maximă în 4 ani. Timp de 4 ani atinge nivelul maxim şi bilanţul pozitiv al humusului,<br />
care devine egal cu zero peste 125 ani. Adică în tot acest timp se produce acumularea<br />
humusului după cum este arătat în g. 2, iar nivelul lui poate ajunge la 6,7%.<br />
Fig. 1. Dinamica producerii masei vegetale totale a culturii agricole pentru de rit<br />
grad de înstrăinare a masei vegetale din ecosistemul solului.<br />
Fig. 2. Dinamica masei vegetale totale (Rtot, unităţi relative), producerii humusului<br />
(H, %) şi bilanţului humusului (Bh, unităţi relative) în cazul înstrăinării a 50% din masa<br />
vegetală totală. (aa. 2007-2009 - recolte relative).<br />
În cazul înstrăinării a 60% din masa vegetală ( g. 3), dinamica bilanţului humusului<br />
are aproximativ aceeaşi tendinţă ( g. 2), numai că intensitatea acumulării lui este mai<br />
188<br />
Ecologia şi Geogra a
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
mică şi din acest motiv cantitatea de humus ce poate acumulată atinge nivelul de 5,0%<br />
în 124 ani. Recolta totală atinge maximul de 290 unităţi (cu aproximativ 100 unităţi mai<br />
mic decât cel precedent) în aproximativ 10 ani, după care rămâne constantă.<br />
Fig. 3. Dinamica masei vegetale totale (Rtot, unităţi relative), humusului (H, %) şi<br />
bilanţului humusului (Bh, unităţi relative) în cazul înstrăinării a 60% din masa totală a<br />
culturii agricole.<br />
La înstrăinarea a 75% din masa vegetală, bilanţul humusului devine negativ,<br />
atingând valoarea sa minimă de 3,7 unităţi în cca 6 ani, ceea ce corespunde cu atingerea<br />
nivelului minim a masei biologice totale a culturii agricole.<br />
Evaluarea rezultatelor modelului în condiţiile experienţei cu lizimetre arată o<br />
eroare de cca 10 – 13% ( g. 4).<br />
Fig. 4. Dinamica masei vegetale totale (Rtot, unităţi relative), producerii humusului<br />
(H, %) şi bilanţului humusului (Bh, unităţi relative) în cazul înstrăinării a 75% din masa<br />
totală a culturii agricole (aa. 2007, 2008 - recolta relativă).<br />
Concluzii<br />
Ecologia şi Geogra a<br />
1. Fertilitatea cernoziomurilor poate restabilită doar folosind (mijloc şi unealtă)<br />
capaciutatea ecosistemelor de aşi restabili potenţialul lor productiv şi reproductiv în urma<br />
înlăturării proceselor destructive, inclusiv înlocuirea metodelor clasice de cercetare şi<br />
aplicare în domeniul agrotehnicii cu metodologia propusă în prezentul studiu.<br />
189
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
2. Modelul prezentat re ectă del (eroarea cca 13%) şi în dinamică procesul de<br />
soli care, deoarece elaborarea lui este bazată pe modelarea dinamică a procesului<br />
natural de soli care şi nu de intervenţie în dezvoltarea lui.<br />
3. Pentru îmbunătăţirea performanţei modelului este necesar de precizat (prin<br />
experienţe suplimentare) coe cientul acumulării asimbiotice a azotului atmosferic.<br />
4. S-a stabilit că în cazul înstrăinării a mai mult de 68% din masa biologică a<br />
plantelor, diminuarea fertilităţii efective a solului are un caracter speci c: timp de 5-7<br />
ani, în care productivitatea culturilor agricole micşorându-se, ajunge la un anumit nivel,<br />
după care, rămâne constant necătând la faptul că intensitatea procesului de înstrăinare<br />
se menţine acelaşi..<br />
5. Identi carea modelului în condiţii naturale de sol şi asolamente nu a fost efectuată.<br />
Din această cauză modelul poate folosit numai pentru a urmări direcţia de dezvoltare<br />
a procesului de soli care. În calculele economice modelul poate folosit numai la<br />
elaborări strategice în dezvoltarea sectorului agroindustrial.<br />
190<br />
Bibliogra e<br />
Ecologia şi Geogra a<br />
1. Coronovschi A.,Tărîţă A., Rusu Maria, Jabin V. Aspecte privind perfecţionarea metodicii<br />
cercetărilor ecosistemice şi de optimizare a proceselor de soli care a cernoziomurilor. // Mediul<br />
Ambiant, 2008, nr. 2(38), p. 27-30.<br />
2. Coronovschi A., Tărîţă An., Jabin V., Rusu Maria. Cercetări privind in uenţa tipurilor de<br />
fertilizanţi şi a metodelor de fertilizare asupra procesului de soli care. //Buletinul Academiei de<br />
Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii, 2010, nr. 1(310), p. 158-165.<br />
3. Dediu, I.A. Introducere în ecologie. Chişinău: Phoenix, 2006, 338 p.<br />
4. Program complex de valori care a terenurilor degradate şi sporirea fertilităţii solurilor.<br />
Partea 1. Ameliorarea terenurilor degradate. Chişinău: Pontos, 2004, p. 71.<br />
5. Tărîţă An., Sergentu E., Balan Tatiana, Cerbari V. Rezervaţii de resurse pedologice<br />
protejate de stat. // Noosfera, nr. 3, 2010, p. 74-91.<br />
6. Андриеш С.В. Регулирование питательных режимов почв под планируемый урожай<br />
озимой пшеницы и кукурузы. Кишинев: Штиинца, 1993, 196 с.<br />
7. Гузев В.С. Функциональная изменчивость микробной системы и стабилизация<br />
процесса деструкции органического вещества в почве. //Деструкция органического<br />
вещества в почве. Всесоюзная школа. 9-14 октября 1985 г. Вильнюс, 1989, с. 51-57<br />
8. Даубарас А.П. Формирование орибатидного населения при внесении в почву свежего<br />
навоза (навозной жижи). //Деструкция органического вещества в почве. Всесоюзная<br />
школа. 9-14 октября 1985 г. Вильнюс, 1989, с. 58-60.<br />
9. Думитрашко М.И. Пути повышения плодородия черноземов и продуктивности<br />
полевых севооборотов при применении различных систем удобрения. /Автореферат дисс.<br />
доктора сельскохозяйственных наук. Минск, 1987, с. 10.<br />
10. Кордуняну П.Н. Биологический круговорот элементов питания<br />
сельскохозяйственных культур в интенсивном земледелии. Кишинев: Штиинца, 1985, с.<br />
200-204.<br />
11. Черников В.А., Милащенко М.З., Соколов О.А. Устойчивость почв к антропогенному<br />
воздействию. Пушкино, 2001, с. 65.<br />
12. Biblia. Testamentul Vechi. Leviticul 25.3-6; p. 20-22.
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
ABSTRACTS<br />
Abstracts<br />
UDC: 614 : 504.75 + 612 : 614<br />
THE CAUSES OF PRECOCIOUS GENERAL BIOLOGICAL HUMAN<br />
DEGRADATION, THE WAYS OF ITS PREVENTION, AND HEALTH PROBLEM<br />
SOLUTION FROM THE POSITION OF SANOCREATOLOGY. Furdui F.I., Ciochina<br />
V.C., Furdui V.F., Vudu G.A. // Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii.<br />
2011. No 2 (314), p.4-15.<br />
The plenary report deals with the analysis of the regularities of formation and homeostatization<br />
of the health phenomenon components in the process of phylogenesis and ontogenesis, the factors<br />
in uencing the morphofunctional evolution of Homo sapiens, the causes of the high population<br />
morbidity level and the precocious general biological degradation of the modern society raising<br />
the problem of human evolution direction control and the shift of the nosological paradigm<br />
of health protection to the reproduction of healthy descendants and the maintenance of every<br />
person’s health at the level of the global issues the modern society is facing. The authors have<br />
shown proofs in favor of the solution of the crucial health problem and the precocious general<br />
biological degradation for account of sanocreatology by means of purposeful formation and<br />
maintenance of human health beginning from gamete formation and embryonic development<br />
to the last ontogenetic stages. Ecological-social conditionality of human ontogenesis is one of<br />
these proofs.<br />
UDC: 612.39 + 613.2<br />
PREREQUISITES AND BASIC PROPOSITIONS OF THE SANOCREATOLOGICAL<br />
HUMAN NUTRITION THEORY. III. THE SANOCREATOLOGICAL THEORY OF<br />
HUMAN NUTRITION. Furdui F.I., Ciochina V.C., Vudu L.F. // Buletinul Academiei de<br />
Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011. No 2 (314), p. 15-19.<br />
We have elaborated a sanocreatological nutrition theory based on not only the principles and<br />
practices of regulation of the existent alimentation theories but also on the new sanocreatology<br />
axiomatic that orients the nutrition towards the purposeful formation and the maintenance of the<br />
organism health.<br />
2 references<br />
UDC:595.771<br />
MOSQUITOES (Diptera:Culicidae) OF THE REPUBLIC OF MOLDOVA:<br />
FAUNISTIC, ECOLOGIC, AND EPIDEMIOLOGIC IMPORTANCE. Sulesco Tatiana,<br />
Toderas I., Movila A. // Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011. No 2<br />
(314), p.19-34.<br />
Ecologic and faunistic analyses have been used to evaluate the three-year data of the<br />
mosquito larvae and adult surveillance in the Republic of Moldova. Specimens were collected<br />
in forest-steppe and steppe zones including ve different landscape climate areas in 2008-2010.<br />
Thirty mosquito species (3,084 adults and 2,173 larvae) from seven genera (Anopheles, Aedes,<br />
Ochlerotatus, Culex, Culiseta, Coquillettidia and Uranotaenia) were collected using dippers<br />
and nets for larvae captures and aspirators or test tubes for adult mosquito catches from humans,<br />
vegetation, and cattle sheds. Immature and mature mosquito habitats were surveyed. Analysis<br />
of dominant species index revealed that the eight most dominant species comprised 89.9% of<br />
the total individuals captured. Adult mosquitoes exhibited the highest diversity (2.18) in the<br />
“Codrii” Reserve. Single factor variance and regression analyses were used to estimate the<br />
relationship between the species abundance and diversity index (p=0.01), indices of aggregation<br />
and diversity (p
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
collected per hour, which will be useful in guiding mosquito control operations in the Republic<br />
of Moldova.<br />
60 references, 3 tables, 3 gures<br />
UDC: 616.831.7-006-053.2-08-059<br />
COGNITIVE FUNCTIONS DURING THE POSTOPERATIVE PERIOD IN<br />
CHILDREN WITH CEREBELLUM TUMOR UNDER THE INFLUENCE OF<br />
CORTEXIN TREATMENT AND COGNITIVE-MOTOR TRAINING. Litovcenco A.I. //<br />
Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011. No 2 (314), p.35-42.<br />
The article presents the information on the cortexin ef ciency in the correction of cognitive<br />
disorders in the children with cerebellum tumors (36 patients, among them 19 patients have been<br />
administered cortexin and 17 patients have received an usual treatment with no nootropics) in<br />
the late postoperative period. All the children participated in cognitive-motor training aimed to<br />
improve memory, attention, and psychomotor functions. Different groups of cognitive disorders<br />
related to the therapeutic effects of cortexin (cortexin-independent, cortexin-dependent and<br />
cortexin-resistant disorders) have been detected. A combination of cortexin and cognitivemotor<br />
training signi cantly improves the ef ciency of cognitive neurorehabilitation in the<br />
children with lesions of different cerebellum structures.<br />
21 references, 2 tables.<br />
UDC: 612.616.015.3<br />
MODIFICATION OF THE FREE AMINO ACID CONTENT IN BULL SPERM<br />
PLASMA AT DIFFERENT THERMAL CONDITIONS. Mereuta I. // Buletinul Academiei<br />
de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011. No 2 (314), p.42-51.<br />
The bull sperm exposed to long-term stress at low (25°C) and high temperatures (45°C) has<br />
been established to show an increase in the functional groups and the pool of free amino acids<br />
in plasma. The free amino acids including asparagine, glutamine, γ-amino butyric acid, and<br />
ornithine showed increased stress reactivity at hypothermia stress while cysteic acid, glutamic<br />
acid, valine, cysteine, methionine, ethanol, isoleucine, lysine, and arginine proved to be stress<br />
resistant. The following free amino acids – serine, glutamine, proline, glycine, isoleucine, leucine,<br />
γ-amino butyric acid, lysine, and histidine showed increased stress reactivity at hyperthermia<br />
stress, and citrulline, α-amino butyric acid, and ornithine demonstrated stress resistance. Of all<br />
the free amino acids studied, asparagines, proline, glutamine, glycine, isoleucine, and γ-amino<br />
butyric acid manifested increased stress reactivity to both hypo-and hyperthermia stress.<br />
8 references, 2 tables, 1 gure.<br />
UDC: 612.17-053.2<br />
NEW OPORTUNITIES IN EARLY DIAGNOSIS OF CHRONIC MYOCARDIAL<br />
DYSFUNCTION IN CHILDREN AND ADOLESCENTS. Grosu Victoria. // Buletinul<br />
Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011. No 2 (314), p.51-60.<br />
Biochemical markers for myocardial ischemia have been evaluated in this study for 130<br />
patients, divided in two groups. The rst group included 65 patients, having chronic heart failure,<br />
and the second group of the biochemical marker control comprised 65 healthy subjects. The<br />
investigation performed shows that the patients with chronic heart failure develop hypoxic and<br />
ischemic processes that lead to high concentrations of cardiac proteic indicators in blood serum<br />
– cardiac troponin I, mioglobin, and cardiac speci c serum enzymes – LDH, AST, creatinine<br />
kinase MB isoensyme. Implementation of these laboratory tests in the clinical procedures will<br />
allow a decrease in the morbidity and mortality related to cardiovascular pathologies in children<br />
and adolescents, this being an important part in clinical evaluation and making a diagnosis.<br />
27 references, 1 table<br />
192<br />
Abstracts
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Abstracts<br />
UDC: 612.27:612.22<br />
THE CURRENT STATE OF STUDYING NORMOBARIC HYPOXIA FROM THE<br />
PERSPECTIVE OF SANOCREATOLOGY. Caraterzi G.I.// Buletinul Academiei de Ştiinţe<br />
a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011. No 2 (314), p.61-71.<br />
This paper is focused on a review of the current idea about the in uence of hypoxia on<br />
various body functions and the mechanisms ensuring the adaptation to different duration<br />
hypoxia. Based on the literature and our own data about the in uence of various hypoxia<br />
conditions on the human body, the author has concluded that normobaric hypoxia can be used<br />
in sanocreatology for an additional speci cation of regimens and tests to assess the initial<br />
functional state of the body.<br />
68 references<br />
UDC: 612.332.2+616.8<br />
MEMBRANE DIGESTION OF DISACCHARIDES AND DIPEPTIDES UNDER<br />
CHRONIC STRESS. Sheptitsky V.A., Popanu L.V. // Buletinul Academiei de Ştiinţe a<br />
Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011. No 2 (314), p.72-79.<br />
The characteristic peculiarities of the dynamics of the membrane digestion of disaccharides<br />
(maltose and saccharose as examples) and dipeptides (glycylglycine as an example) and<br />
absorption of their hydrolysis products during chronic immobilization stress have been revealed<br />
using in vivo and in vitro experiments on male rats. The role of α-adrenoreceptors, dopamine<br />
(D 2 ) receptors and Са 2+ -dependent processes in the intestine cell in membrane digestion changes<br />
under chronic stress has been identi ed.<br />
15 references, 1 table, 4 gure.<br />
UDC: 631.4 : 551.5; 635 : 519.8<br />
CHARACTERISTICS OF THERMAL REGIME IN THE SOIL-PLANT-<br />
ATMOSPHERE SYSTEM DURING TOMATO CULTIVATION IN THE OPEN<br />
GROUND. Botnari V.// Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011.<br />
No 2 (314), p.80-89.<br />
The analysis of the microclimatic changes in the elds under seedlingless tomatoes shows<br />
that heat exchange is completed faster in the surface air layer than in soil. A considerable<br />
variability of heat expenses for evaporation, depending on the plant development stage, weather<br />
conditions, and moisture content has been found in the tomato elds. Heat expenditures for<br />
evaporation under irrigated conditions are determined, in general, by the watering rate. Excess<br />
irrigation leads to a marked decrease or even changes in the sign of the turbulent ow.<br />
18 references, 4 tables, 1 gure.<br />
UDC:581.1.03:581.14<br />
PLANT AGING IN DROUGHT CONDITIONS - NATURAL OR PATHOLOGICAL<br />
PROCESS? Ştefîrţă Anastasia, Melenciuc M., Buceaceaia Svetlana. // Buletinul Academiei de<br />
Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011. No 2 (314), p.89-98.<br />
A relationship between water status, oxidative stress, the activity of antioxidant enzymes<br />
and the aging process has been studied in various areas of the leaf blade of Zea mays L. plants,<br />
hybrids P458 and H5R515 with different drought resistance potential. The involvement of<br />
free radicals and oxidative stress in induction of plant tissue aging and the role of water in<br />
the prevention of premature aging processes have been found. The effect is realized through<br />
quenching of the reactive oxygen types formed and maintenance of the antioxidant enzyme<br />
activity at high levels. Tissue dehydration during drought results in oxidative stress, which, in<br />
turn, induces a series of events related to the growth interruption, the damage and loss of cell<br />
structure, and the death of plant organs. Tissue dehydration and aging process are accompanied<br />
by a signi cant intensi cation of lipid peroxidation and malondialdehyde content increase, while<br />
193
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
the activity of antioxidative enzymes becomes insuf cient to neutralize the reactive oxygen<br />
types formed. The plant aging process in drought conditions is pathological and develops at<br />
a faster rate in comparison with the natural process, that advances at a certain development<br />
stage.<br />
37 references, 2 tables<br />
UDC:631.46<br />
AGROCHEMICAL AND BIOCHEMICAL PROPERTIES OF ORGANICALLY<br />
FERTILIZED CARBONATE CHERNOZEM SOIL DEPENDING ON THE<br />
HYDROTHERMAL REGIME. Toma Simion, Emnova Ecaterina, Daraban Oxana,<br />
Druţa Iana . // Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011.<br />
No 2 (314), p.98-105.<br />
The research has been conducted to assess the impact of manure on the agrochemical<br />
parameters and enzymatic activity of calcareous chernozem in a laboratory experiment at<br />
one and three months after exposition to different hydrothermal conditions. The enzymatic<br />
activity increased signi cantly by administration of manure at the rates recommended for row<br />
crops (30 t/ha and especially 60 t/ha). Despite the reduction of the soil microbial community<br />
activity (measured by soil dehydrogenase activity) at reduced soil water content (30% WHC<br />
against 60% WHC), the urease activity of calcareous chernozem increased, but the alkaline<br />
phosphatase activity remained at the same level at both temperature conditions, which mimic<br />
spring (10-15 о С) as well as summer (25-28 о С) seasons. High positive correlations between the<br />
urease activity and soil ammoniacal nitrogen have been observed at all the four combinations of<br />
hydrothermal conditions. In addition, high positive correlations between the alkaline phosphatase<br />
activity and soil inorganic phosphorus have been established in three of the four combinations<br />
of hydrothermal conditions. Direct impact on soil water content by using different methods can<br />
serve as a basis for management of enzymatic activity and progress of soil biological processes<br />
to improve nutrition and increase productivity of crops in different ecological conditions.<br />
8 references, 5 gures, 2 tables<br />
UDC: 633.854.78:632.4 (478) + 632.4:582.258.2 (478) + 632.938 (478)<br />
SCREENING OF THE R2 RUST RESISTANCE GENE IN DIFFERENT<br />
SUNFLOWER GENOTYPES USING SSR MARKERS. Duca Maria, Port Angela,<br />
Şestacova Tatiana. // Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011.<br />
No 2 (314), p.106-110<br />
Nowadays, MAS (marker-assisted selection) represents one of the most widely used<br />
techniques for identi cation of the characters of interest within different plant species and<br />
genotypes. SSR (simple sequence repeat) markers or microsatellites are one of the most reliable<br />
types of markers, which represent mono-, di-, tri-, tetra- or pentanucleotide tandem repeats<br />
accidentally distributed within eukaryotic genomes. This research includes molecular screening<br />
of R2 rust resistance gene with SSR markers in different sun ower genotypes developed and<br />
cultivated in the Republic of Moldova. However, only two markers from the three investigated<br />
- ORS333 and ORS795 - have given fragments of the expected length. Thus, combination of<br />
phenotypic and molecular data has become a necessity.<br />
16 references, 2 tables, 3 gures<br />
UDC: 633.854.78:632.5 (560) + 632.5:582.952.6 (560)<br />
BROOMRAPE CONTROL IN SUNFLOWER PRODUCTION IN TURKEY. Goksel<br />
Evci, Nilgun Sezer, Veli Pekcan, M. Ibrahim Yilmaz, Yalcin Kaya. // Buletinul Academiei de<br />
Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011. No 2 (314), p. 111-117.<br />
Broomrape is an essential problem in sun ower production, especially in the Trakya<br />
Region which is a European part of Turkey. These areas are mostly infested with new races of<br />
194<br />
Abstracts
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Abstracts<br />
broomrape. Though highly broomrape tolerant hybrids are used in the production, there are no<br />
completely broomrape resistant hybrids cultivated in Turkey. The research involved studies on<br />
the seed and oil yield performances of sun ower hybrids in the 2010 registration trials conducted<br />
in broomrape infested areas. Tunca and DKF2525 are two high oil yielding sun ower hybrids<br />
developed and in a great demand in Turkey. However, the research has shown that 08 TR 003,<br />
LG 5580, P-63F73, and LG 5400 are the most promising hybrids characterized by both high oil<br />
yields and broomrape resistance.<br />
11 references, 5 tables<br />
UDC: 633.854.78:632.5 (560) + 632.5:582.952.6 (560)<br />
CHEMICAL CONTROL OF BROOMRAPE AND WEEDS USING<br />
IMIDAZOLINONE HERBICIDE AND RESISTANT HYBRIDS IN SUNFLOWER<br />
PRODUCTION IN TURKEY. Goksel Evci, Nilgun Sezer, Veli Pekcan, M. Ibrahim<br />
Yilmaz, Yalcin Kaya. // Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011.<br />
No 2 (314), p.<br />
Broomrape and weeds are two main pro118-124.blems in sun ower production in Turkey.<br />
IMI (Imidazolinone) herbicide tolerant sun ower hybrids are widely cultivated in Turkey due<br />
to a successful control of both broomrape and key weeds. IMI type hybrids have about 25% of<br />
sun ower seed market share in Turkey. The research has included studies on crop and oil yields,<br />
oil content, and phytotoxicity levels of the hybrids in the 2010 registration trials in Turkey.<br />
The results showed that some commercial sun ower hybrids were characterized by the highest<br />
yield performance and lower oil content, while other commercial hybrids were distinguished by<br />
higher oil content and lower seed yield performance.<br />
16 references, 4 tables<br />
УДК:631.52:635.64<br />
PROMISING TOMATO LINES WITH A POTENTIAL OF HIGH PRODUCTIVITY<br />
AND ADAPTABILITY TO THE SPECIFIC CONDITIONS IN MOLDOVA. Mihnea N. //<br />
Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011. No 2 (314), p.124-130.<br />
The article reports the results of bio-morphological assessment of the new tomato lines<br />
with valuable agronomical features developed at the Institute of Genetics and Plant Physiology,<br />
which present a great interest for breeding of new varieties with new traits that meet the current<br />
requirements of consumers.<br />
8 references, 3 tables, gures 3<br />
UDC: 597.2/.5591.5(478:282.247.3)+581.9(478)<br />
DETECTION OF ECOLOGICAL FISH GROUPS FROM SMALL RIVERS OF<br />
THE REPUBLI C OF MOLDOVA. Bulat Dm., Bulat Dn., Usatîi M., Dumbrăveanu D. //<br />
Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011. No 2 (314), p. 131-139.<br />
Rapid modi cations in the ichtyophauna of small rivers in the Republic of Moldova due to<br />
anthropic pressing are accentuated by different ecological sh groups and speci c particularities<br />
that can display the functional condition of these ichtyocenoses more realistically. We have<br />
applied a competitive index to prove the rapid growth of the number of alien and some native<br />
invasive species in the small river ecosystems in this country taking into account the particularities<br />
of the local ichtyocenoses. It has been proved that bioinvasion can be provoked by both<br />
alien and local euribiontic species and that its intensity level depends on the ecosystem stability<br />
degree.<br />
19 references, 2 tables<br />
УДК 597:591.3+591.5<br />
COMPARATIVE MORPHOFUNCTIONAL CHARACTERISTICS OF THE<br />
GONADS OF RUTILUS RUTILUS HECKELI FEMALES FROM DIFFERENT<br />
195
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
POPULATIONS. Fulga N., Toderas I., Railian N., Usatîi Аd., Rusu V., Кроитору И., Чебану<br />
А. // Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011. No 2 (314), p.140-145.<br />
Morphofunctional studies of gonads in sexually mature Rutilus rutilus heckeli females from<br />
different populations have been accomplished during the period of an annual cycle. Differences<br />
have been revealed in spawning periods and the duration of certain oocyte development phases<br />
in the shes that inhabit under various ecological conditions. Degenerative changes in the<br />
oocyte development have been found in the nal phase of trophoplasmatic growth at unstable<br />
water temperatures during the pre-spawning period in the females from the Dubasari reservoir.<br />
Destructions in the oocyte structure were observed during the period of intense vitellogenesis in<br />
the females of the lower Dniester.<br />
11 references, 2 tables, 3 gures<br />
UDC: 582.232.2:579.222<br />
PRODUCTIVITY AND IRON AND CHROMIUM<br />
ACCUMULATION CAPACITY OF THE BIOMASS CULTIVATED IN THE<br />
PRESENCE OF THE COORDINATIVE Fe(III) AND Cr(III) COMPOUNDS. Elenciuc<br />
Daniela, Zosim Liliana, Bulimaga Valentina, Chiriac Tatiana, Batîr Ludmila, Prodius Denis,<br />
Turtă Constantin, Rudic Valeriu. // Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii.<br />
2011. No 2 (314) p.145-152.<br />
Spirulina productivity and iron and chromium accumulation in the spirulina biomass<br />
cultivated in the presence of the coordinative Fe(III) and Cr(III) compounds have been studied.<br />
Iron and chromium bioaccumulation depends on the nature of ligands and the compound<br />
concentrations. [Fe ZnO(α-fur) (THF) ] and [Fe MnO(α-fur) (THF) ] are the most favorable<br />
2 6 3 2 6 3<br />
compounds for spirulina productivity and iron accumulation in the biomass, respectively.<br />
[Cr(HSSA)] Cl•H O had a stimulating effect on the spirulina productivity and chromium<br />
2 2<br />
accumulation in the biomass.<br />
33 references, 2 gures<br />
CZU: [612.11/12+616-002]:615.232.2<br />
THE ACTION OF SPIRULINA PLATENSIS SULFATATE POLYSACCHARIDES<br />
ON SOME BIOCHEMICAL INDICATORS OF PERIPHERAL BLOOD IN A<br />
PHYSIOLOGICAL NORM AND AT ASEPTIC INFLAMMATION. Ştîrba Olga, Tagadiuc<br />
Olga, Rudic Valeriu, Gudumac Valentin, Procopişin Larisa, Andronache Lilia. // Buletinul<br />
Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011. No 2 (314), p.152-158.<br />
Spirulina platensis PSS has been established to activate catabolic processes in normal<br />
physiological conditions due to the reduction of the serum protein level and a signi cant<br />
decrease in the level of serum glucose, total cholesterol, triglycerides, and nucleotide-like<br />
substances. A statistically signi cant reduction in the total antioxidant activity values (AAT)<br />
of the polar compound and their decrease for the nonpolar component are observed. PSS has a<br />
hypocholesterolemic effect in the rats with induced aseptic in ammation. The NO level reaches<br />
the control values; the ceruloplasmin level and the antioxidant activity of the polar components<br />
and carnosine increase. This modulation of the antioxidant system activity is signi cant to<br />
inhibit in ammation development.<br />
9 references, 3 tables, 1 gure<br />
UDC: 579.22: 579.24<br />
THE INFLUENCE OF SOME FACTORS OF CULTIVATION ON CARBOHYDRATE<br />
BIOSYNTHESIS AND MULTIPLICATION OF THE SACCHAROMYCES CEREVISIAE<br />
CNMN-Y-20 AND CNMN-Y-21 YEAST STRAINS. Chiseliţa Oleg, Usatîi Aga a, Chiseliţa<br />
Natalia, Efremova Nadejda // Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011.<br />
No 2 (314), p.158-165.<br />
196<br />
Abstracts
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Abstracts<br />
This article reports the results of an investigation performed to assess the in uence of the<br />
temperature, medium pH, and cultivation duration on the multiplication of the Saccharomyces<br />
cerevisiae CNMN-Y-20 and Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-21 yeast strains and<br />
carbohydrate biosynthesis. It has been found that the optimal temperature for the multiplication<br />
of the above yeast strains is +15°С, and the maximal carbohydrate content in the biomass is<br />
accumulated in a stationary phase of growth, when the duration of cultivation is 120 hours. It<br />
has been established that the optimal medium pH for carbohydrate biosynthesis is 5.5.<br />
16 references, 9 gures<br />
UDC: 504.53.052/.062.4<br />
THE INFLUENCE OF DIFFERENT TECHNOLOGIES OF SUGAR BEET<br />
CULTIVATION ON THE MICROBIAL ACTIVITY IN SOIL. Corcimaru S., Mereniuc<br />
Gh., Boincean B., Bugaciuc M. // Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii.<br />
2011. No 2 (314), p.166-170.<br />
Sugar beet was found to have a negative in uence on the general soil microbial activity and,<br />
as a result, on the soil organic matter content when grown continuously without fertilizers. This<br />
negative in uence was signi cantly stronger than the one of continuous alfalfa, signi cantly<br />
lower than the one of continuous corn, and comparable to the ones of continuous winter wheat<br />
and sun ower. The negative effects of continuous sugar beet on the soil microbial activity<br />
could be only partially removed by adding organic and mineral fertilizers. Inclusion of sugar<br />
beet into the ecological crop rotation with organic fertilizers caused neither inhibition of the soil<br />
microbial activity nor decreases in the soil organic matter content.<br />
5 references,1 table.<br />
UDC: 637.146.32:612.398.192.<br />
AMINO ACID COMPOSITION AND NUTRITIONAL VALUE OF COMBINED<br />
SOUR CREAM PRODUCED BY USING LOCAL STRAINS OF LACTIC ACID<br />
BACTERIA. Shvets Svetiana, Burtseva Svetlana, Garaeva Svetlana, Burets Elena,<br />
Coev Ghenadie. // Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011.<br />
No 2 (314), p.170-177.<br />
Amino acid composition has been studied in a sour cream combination produced from<br />
a mix of cow and soy milk by using a combination of the local strains of lactic acid bacteria<br />
(IBC). It has been found that the samples of the sour cream combined at a ratio of 70%:30%<br />
and 50%:50%, prepared in the laboratory conditions using a thermostatic method, qualitatively<br />
cover the daily needs in all essential amino acids based on the total content of essential amino<br />
acids; while the characteristics of the protein nutritive value (the indices E/N and E/T) are close<br />
to those of casein. The sour cream produced from a mix of cow and soy milk (70%:30%) is more<br />
rich in essential, immunoactive, glycogenic, and sulfur-containing amino acids, which allows it<br />
to be recommended for production.<br />
19 references, 3 tables, 1 gure<br />
UDC 504.06; 504.4.054<br />
THE IMPACT OF SURFACE ACTIVE SUBSTANCES ON THE BIO-CHEMICAL<br />
PROCESS OF AMMONIUM ION OXIDATION IN NATURAL WATERS. Spataru Petru,<br />
Sandu Maria, Tarita Anatol, Lupascu Tudor, Negru Maria, Mosanu Elena, Turcan Sergiu. //<br />
Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011. No 2 (314), p.178-184.<br />
Ammonium compounds can be found in natural waters as a result of contamination with<br />
wastewaters or drainage water from agricultural areas where nitrogen fertilizers are used.<br />
Studies show that surface active substances (SAS) are present in river waters since conventional<br />
biological treatment methods are less effective for their puri cation. The SAS are toxic to<br />
197
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
bacteria, algae, sh, but there is no information on the cationic and non-ionic form content<br />
in natural and waste waters. This work concentrates on the studies of the in uence of various<br />
surface active substances on the biochemical process of ammonium ion oxidation in natural<br />
waters.<br />
19 references, 1 table, 3 gures<br />
UDC: 631.432<br />
SOIL FERTILITY RESTORATION. A THEORETICAL MODEL OF ORGANIC<br />
SOIL FORMATION. Coronovschi A., Jabin V., Rusu Maria. // Buletinul Academiei de Ştiinţe<br />
a Moldovei. Ştiinţele vieţii. 2011. No 2 (314), p.184-190.<br />
The paper presents a new theoretical model of the organic soil formation process. The<br />
model proposes a new concept concerning processes of the multifunctional role of soil organic<br />
matter in productivity restoration during soil exploitation. The paper shows the results of a<br />
numerical experiment proposing the conditions of soil exploitation that can facilitate to restore<br />
its fertility.<br />
12 references, 4 gures.<br />
198<br />
Abstracts
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
РЕФЕРАТЫ<br />
Рефераты<br />
УДК: 614 : 504.75 + 612 : 614<br />
ПРИЧИНЫ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЙ ОБЩЕБИОЛОГИЧЕСКОЙ ДЕГРА-<br />
ДАЦИИ ЧЕЛОВЕКА, ПУТИ ЕЁ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕ-<br />
МЫ ЗДОРОВЬЯ С ПОЗИЦИИ САНОКРЕАТОЛОГИИ. Фурдуй Ф.И., Чокинэ В.К.,<br />
Фурдуй В.Ф., Вуду Г.А// Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2011,<br />
Nr.2 (314), c.4-15.<br />
Пленарный доклад Ф.И.Фурдуй, В.К.Чокинэ, В.Ф.Фурдуй, Г.А.Вуду на 3-ем съезде<br />
физиологов СНГбыл посвящен анализу закономерностей становления и гомеостатирования<br />
составляющих компонентов феномена здоровья в процессе филогенеза и онтогенеза;<br />
факторов, влияющих на морфофункциональную эволюцию Homo sapiens; причин,<br />
обуславливающих высокий уровень заболеваемости населения и преждевременную<br />
общебиологическую деградацию современного общества, остро ставящих проблему<br />
контроля направленности эволюции человека и смены парадигмы здравоохранения<br />
с нозологической на воспроизводство здорового потомства и поддержание здоровья<br />
каждого человека в один ряд с глобальными проблемами современного общества.<br />
Авторы привели доказательства в пользу решения судьбоносной проблемы здоровья и<br />
преждевременной общебиологической деградации за счет санокреатологии посредством<br />
целенаправленного формирования и поддержания здоровья человека от закладки гамет,<br />
эмбрионального развития и до последних этапов онтогенеза, одним из которых является<br />
эколого-социальная обусловленность онтогенеза человека.<br />
УДК: 612.39 + 613.2<br />
ПРЕДПОСЫЛКИ И ОСНОВЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ САНОКРЕАТОЛОГИ-<br />
ЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ПИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА. III. САНОКРЕАТОЛОГИЧЕСКАЯ<br />
ТЕОРИЯ ПИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА. Фурдуй Ф.И., Чокинэ В.К., Вуду Л.Ф.// Известия<br />
Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2011, Nr. 2 (314), c.15-19.<br />
Разработана санокреатологическая теория питания, которая базируется не только<br />
на принципах и практике регуляции существующих теорий алиментации, но и на<br />
новой аксиоматике санокреатологии, ориентирующей питание на целенаправленное<br />
формирование и поддержание здоровья организма.<br />
Библ. – 2.<br />
УДК:595.771<br />
КРОВОСОСУЩИЕ КОМАРЫ (Diptera: Culicidae) РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА:<br />
ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЕ<br />
ЗНАЧЕНИЕ. Шулешко Татьяна, Тодераш И.К., Мовилэ А.А. // Известия Академии Наук<br />
Молдовы. Науки о жизни. 2011, Nr.2 (314), c.19-34.<br />
Эколого-фаунистические исследования проводились для оценки результатов<br />
трехлетних наблюдений за личинками и имаго кровососущих комаров в Республике<br />
Молдова. Сборы комаров проводились в 2008-2010 гг. в пяти ландшафтно-климатических<br />
областях лесостепной и степной зон. Было отловлено 30 видов кровососущих комаров<br />
(3084 имаго и 2173 личинки) из 7 родов (Anopheles, Aedes, Ochlerotatus, Culex, Culiseta,<br />
Coquillettidia и Uranotaenia) с использованием сачков и кювет для вылова личинок,<br />
эксгаустеров и пробирок для сбора взрослых комаров с человека, растительного покрова<br />
и животноводческих построек. Были исследованы различные места обитания личинок и<br />
имаго комаров. Анализ структуры фауны выявил 8 доминирующих видов, составивших<br />
89,9% от сборов всех особей. Высокий индекс разнообразия (2.18) был представлен<br />
для заповедника «Кодры». Однофакторный дисперсионный и регрессионный анализы<br />
были использованы для оценки взаимосвязи между показателями видового обилия и<br />
199
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
индексом разнообразия (p=0,01), индексами агрегации и разнообразия (p
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Рефераты<br />
исследования было установлено, что при хронических дисфункциях сердечной мышцы<br />
развиваются процессы ишемии и гипоксии миокарда, которые приводят к появлению<br />
повышенных концентраций в сыворотке крови сердечных белков маркеров –Тропонина<br />
I, миоглобина, а также кардиоспецифичных ферментов – лактатдегидрогеназы,<br />
креатинкиназы – МВ, АСАТ. Внедрение данных лабораторных тестов в практическое<br />
применение позволит снизить заболеваемость и смертность от сердечно-сосудистых<br />
заболеваний у детей и подростков что является очень важным клинико - диагностическим<br />
этапом.<br />
Библ. - 27 , таб. - 1<br />
УДК: 612.27:612.22<br />
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ НОРМОБАРИЧЕСКОЙ<br />
ГИПОКСИИ ЧЕРЕЗ ПРИЗМУ САНОКРЕАТОЛОГИИ. Каратерзи Г.И. // Известия<br />
Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2011, Nr. 2 (314), c.61-71.<br />
В работе рассматривается современное представление о влиянии гипоксии на<br />
различные функции организма, механизмах адаптации к различной продолжительности<br />
действия гипоксии на организм. Автор, анализируя литературные и собственные данные<br />
о влиянии различных режимов гипоксии на организм человека, приходит к выводу<br />
о возможности использования нормобарической гипоксии в санокреатологии при<br />
дополнительном уточнении режимов и тестов об исходном функциональном состоянии<br />
организма.<br />
Библ. – 68.<br />
УДК: 612.332.2+616.8<br />
МЕМБРАННОЕ ПИЩЕВАРЕНИЕ ДИСАХАРИДОВ И ДИПЕПТИДОВ ПРИ<br />
ХРОНИЧЕСКОМ СТРЕССЕ. Шептицкий В.А., Попану Л.В. // Известия Академии<br />
Наук Молдовы. Науки о жизни. 2011, Nr. 2 (314), c.72-79.<br />
В опытах in vivo и in vitro на крысах-самцах выявлены характерные особенности<br />
динамики мембранного пищеварения дисахаридов (на примере мальтозы и сахарозы)<br />
и дипептидов (на примере глицилглицина) и всасывания продуктов их гидролиза<br />
на протяжении хронического иммобилизационного стрессирования. Выявлена роль<br />
α-адренорецепторов, дофаминовых (D 2 ) рецепторов и Са 2+ -зависимых процессов в<br />
кишечной клетке в изменениях мембранного пищеварения при хроническом стрессе.<br />
Библ. - 15, табл. - 1, рис. - 4.<br />
УДК: 631.4 : 551.5; 635 : 519.8<br />
ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА В СИСТЕМЕ «ПОЧВА-<br />
РАСТЕНИЕ-АТМОСФЕРА» ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ТОМАТОВ В ОТКРЫТОМ<br />
ГРУНТЕ. Ботнарь В.Ф. // Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2011,<br />
Nr. 2 (314), c.80-89.<br />
Анализ микроклиматических изменений в посевах безрассадных томатов показывает,<br />
что теплообмен в приземном слое воздуха завершается быстрее, чем в почве. В посевах<br />
томатов установлена значительная изменчивость затрат тепла на испарение в зависимости<br />
от фазы развития растений, погодных условий и влагообеспеченности. Затраты тепла<br />
на испарение в условиях орошения определяются, в основном, нормой полива. При<br />
избыточном орошении это приводит к заметному уменьшению или даже смене знака<br />
турбулентного потока.<br />
Библ. - 18, таб. - 4, рис. - 1.<br />
УДК: 581.1.03:581.14<br />
СТАРЕНИЕ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЗАСУХИ – ЕСТЕСТВЕННЫЙ<br />
ИЛИ ПАТОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕС. Штефырцэ Анастасия, Меленчук М.,<br />
201
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Бучачая Светлана. // Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2011,<br />
Nr. 2 (314), c.89-98.<br />
Изучена взаимосвязь параметров водного статуса, окислительного стресса,<br />
активности антиокислительных ферментов и процесса старения в различных зонах<br />
листовой пластинки растений Zea mays L., гибридов П458 и Х5Р515 с различным<br />
потенциалом засухоустойчивости. Установлено вовлечение свободных радикалов<br />
и окислительного стресса в индукции старения тканей растений и участие воды в<br />
предотвращении процессов преждевременного старения. Эффект реализуется путем<br />
тушения образованных реактивных форм кислорода и поддержанием активности<br />
антиокислительных ферментов на высоком уровне. Обезвоживание тканей при засухе<br />
обусловливает появление окислительного стресса, который с свою очередь индуцирует<br />
ряд событий связанных с приостановкой роста, повреждением структуры клеток и<br />
гибелью органов растений. По мере обезвоживания и старения тканей значительно<br />
усиливается перекисное окисление липидов, увеличивается содержание малонового<br />
диальдегида, а активность ферментативной системы защиты становится недостаточной<br />
для нейтрализации образующихся реактивных форм кислорода. Процессы старения<br />
растений в условия засухи носят патологический характер и развиваются с большей<br />
скоростью в сравнении с естественным процессом, наступающим на определенном этапе<br />
развития.<br />
Библ. - 38, таб. – 2, рис. 1<br />
УДК: 631.46<br />
АГРОХИМИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КАРБОНАТНОГО<br />
ЧЕРНОЗЕМА ПРИ ОРГАНИЧЕСКОМ УДОБРЕНИИ В ЗАВИСИМОСТИ<br />
ОТ ГИДРОТЕРМИЧЕСКОГО РЕЖИМА. Тома С., Емнова Екатерина, Дарабан<br />
Оксана, Друца Яна. // Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2011,<br />
Nr. 2 (314), c.98-105.<br />
Дана оценка влияния навоза на агрохимические показатели и ферментативную<br />
активность чернозема карбонатного в лабораторном опыте после 1 и 3 месяцев инкубации<br />
при различных гидротермических условиях. Ферментативная активность достоверно<br />
возросла при внесении навоза в дозах, рекомендованных для возделывания пропашных<br />
культур (30 и особенно 60 т/га). Несмотря на снижение активности почвенных микробных<br />
сообществ (оцениваемой по дегидрогеназной активности) при недостатке увлажнения (30%<br />
ПВ против 60% ПВ), уреазная активность чернозема карбонатного достоверно возрастала,<br />
а фосфатазная – оставалась неизменной при обоих температурных режимах (10-15 о С и<br />
25-28 о С), имитирующих весну и лето. Установлено наличие высокой положительной<br />
корреляционной зависимости между уреазной активностью и содержанием аммиачного<br />
азота в почве при всех четырех комбинациях гидротермических условий, а также между<br />
фосфатазной активностью и наличием неорганического фосфора при трех их четырех<br />
используемых комбинаций влажности и температуры. Непосредственное воздействие на<br />
влажность почвы с помощью различных методов может служить основой для управления<br />
ферментативной активностью и течением почвенных биологических процессов с целью<br />
улучшения питания и повышения продуктивности сельскохозяйственных растений в<br />
различных экологических условиях.<br />
Библ. - 8, рис. – 5, табл. 2.<br />
УДК: 633.854.78:632.4 (478) + 632.4:582.258.2 (478) + 632.938 (478)<br />
СКРИНИНГ ГЕНА УСТОЙЧИВОСТИ К РЖАВЧИНЕ R2 С ПОМОЩЬЮ<br />
МИКРОСАТЕЛЛИТНЫХ МАРКЕРОВ У РАЗЛИЧНЫХ ГЕНОТИПОВ<br />
ПОДСОЛНЕЧНИКА. Дука Мария, Порт Анжела, Шестакова Татьяна. // Известия<br />
Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2011, Nr. 2 (314), c.106-110.<br />
202<br />
Рефераты
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Рефераты<br />
На сегодняшний день селекция с помощью молекулярных маркеров является одной<br />
из самых широко используемых техник для определения различных видов и генотипов<br />
растений, обладающих ценными признаками. Одним из наиболее надежных типов<br />
маркеров являются микросателлиты, которые представляет собой одно-, ди-, три-, тетра-<br />
или пентануклеотидные тандемные повторы случайно распределнные в геноме эукариот.<br />
Данное исследование включало молекулярный скрининг гена устойчивости к ржавчине<br />
R2 у различных генотипов подсолнечника, выведенного и культивируемого в Республике<br />
Молдова. Однако, только два маркера (ORS333 и ORS795) из трех используемых дали<br />
фрагменты ожидаемой длины. Таким образом, возникла необходимость сочетания<br />
фенотипических данных с молекулярными.<br />
Библ.-16, таб.-2, рис.-3<br />
УДК: 633.854.78:632.5 (560) + 632.5:582.952.6 (560)<br />
КОНТРОЛЬ ЗАРАЗИХИ В ПРОДУКЦИИ ПОДСОЛНЕЧНИКА В ТУРЦИИ.<br />
Гоксел Евчи, Нилгун Сезер, Вели Пекан, М. Ибрагим Йылмаз, Ялчин Кая. // Известия<br />
Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2011, Nr. 2 (314), c.111-117.<br />
Заразиха представляет важную проблему в продукции семян подсолнечника особенно<br />
в регионе Trakya, который расположен в Европейской части Турции. Эти территории<br />
в большей степени инфицированы новыми расами заразихи, и высоко толерантные<br />
гибриды используются в таких регионах, но на данный момент на территории Турции нет<br />
полностью устойчивых гибридов. Исследования включали изучение таких характеристик<br />
как продуктивность и масличность гибридов, выращиваемых в 2010 году на площадях<br />
инфицированных заразихой. Tunca и DKF2525 два высокомасличных гибрида<br />
выведенных и пользующихся спросом на турецком рынке. Однако, было замечено, что 08<br />
TR 003, LG 5580, P-63F73 и LG 5400 являются наиболее многообещающими гибридами,<br />
характеризующимися как высокой масличностью, так и устойчивостью к заразихе.<br />
Библ. - 11, таб. - 5<br />
УДК: 633.854.78:632.5 (560) + 632.5:582.952.6 (560)<br />
ХИМИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЗАРАЗИХИ И СОРНЯКОВ С ПОМОЩЬЮ<br />
ИМИДАЗОЛИНОНОВЫХ ГЕРБИЦИДОВ И УСТОЙЧИВЫХ ГИБРИДОВ В<br />
ПРОДУКЦИИ ПОДСОЛНЕЧНИКА В ТУРЦИИ. Гоксел Евчи, Нилгун Сезер, Вели<br />
Пекан, М. Ибрагим Йылмаз, Ялчин Кая. // Известия Академии Наук Молдовы. Науки о<br />
жизни. 2011, Nr. 2 (314), c.118-124.<br />
Заразиха и сорняки являются двумя наиболее важными проблемами в продукции семян<br />
подсолнечника в Турции. Имидазолиноно-толерантные гибриды подсолнечника широко<br />
культивируются в Турции благодаря возможности успешного контроля как заразихи, так<br />
и ключевых сорных растений. Им принадлежит 25% на рынке семян подсолнечника в<br />
Турции. Исследования включали изучение урожайности, масличности, состава масла и<br />
уровня фитотоксичности для гибридов, культивируемых в Турции в 2010 году. Таким<br />
образом, можно отметить, что некоторые коммерческие гибриды характеризовались<br />
высокой продуктивностью и более низкими показателями масличности, в то время как<br />
другие обладали высокими показателями масличности и были менее продуктивны.<br />
Библ. – 16, таб. – 4.<br />
УДК:631.52:635.64<br />
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ЛИНИИ ТОМАТА С ПРОДУКТИВНЫМ ПОТЕН-<br />
ЦИАЛОМ АДАПТИРОВАННЫЕ К СПЕЦИФИЧЕСКИМ УСЛОВИЯМ<br />
МОЛДОВЫ. Михня Н. // Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2011,<br />
Nr. 2 (314), c.124-130.<br />
В статье представлены результаты комплексной биоморфологической характеристики<br />
203
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
новых линий томата созданных в Институте генетики и физиологии растений Академии<br />
Наук Молдовы, включая ценные агрономические признаки, что представляет интерес<br />
в селекции для выведения сортов с новыми признаками, отвечающими современным<br />
требованиям потребителя.<br />
Библ. -15, таб.- 3, рис. -3<br />
УДК: 597.2/.5591.5(478:282.247.3)+581.9(478)<br />
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ГРУППЫ РЫБ МАЛЫХ РЕК РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА.<br />
Булат Дм., Булат Дн., Усатый М., Думбрэвяну Д. // Известия Академии Наук Молдовы.<br />
Науки о жизни. 2011, Nr. 2 (314), c.131-139.<br />
Быстрые изменения в ихтиофауне малых рек Республики Молдова в условиях<br />
увеличения антропогенного прессинга подчеркивают разные экологические группы рыб и<br />
особенности видов, которые более реально могут отобразить функциональное состояние<br />
этих ихтиоценозов. Чтобы подчеркнуть быстрый рост численности чужеродных видов,<br />
и некоторых местных, с инвазийным эффектом в экосистемах малых рек нашей страны,<br />
мы адоптировали индекс конкурентоспособности с учетом особенностей местных<br />
ихтиоценозов. Было доказано, что биоинвазия может быть вызвана как чужеродными,<br />
так и местными эврибионтными видами, и что степень ее интенсивности зависит от<br />
уровня стабильности экосистем.<br />
Библ. – 19, таб. –2.<br />
УДК 597: 591.3+591.5<br />
СРАВНИТЕЛЬНАЯ МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА<br />
ГОНАД У САМОК RUTILUS RUTILUS HECKELI РАЗНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ. Фулга<br />
Н., Тодераш И., Райлян Н., Усатый Ад., Русу В., Кроитору И., Чебану А. // Известия<br />
Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2011, Nr. 2 (314), c.140-145.<br />
Проведены морфо-функциональные исследования гонад у половозрелых самок<br />
Rutilus rutilus heckeli разных популяций в период годового цикла. Установлены<br />
различия в сроках нереста и длительности прохождения отдельных фаз развития ооцитов<br />
у рыб, обитающих в разных экологических условиях. При нестабильной температуре<br />
воды в преднерестовый и нерестовый периоды, у самок в Дубэсарском водохранилище<br />
дегенеративные изменения в развитии ооцитов выявлены на завершающей фазе<br />
трофоплазматического роста. У самок в нижнем Днестре нарушения в структуре ооцитов<br />
наблюдаются в период интенсивного вителлогенеза.<br />
Библ. – 11, таб. – 2 . рис. – 3<br />
УДК: 582.232.2:579.222<br />
ПРОДУКТИВНОСТЬ СПИРУЛИНЫ И НАКОПЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗА И<br />
ХРОМА В БИОМАССЕ ПРИ ЕЕ КУЛЬТИВИРОВАНИИ В ПРИСУТСТВИИ<br />
КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ Fe(III) И Cr(III). Еленчук Даниела,<br />
Зосим Лилиана, Бульмага Валентина, Кирияк Ттатьяна,Батыр Людмила, Продиус<br />
Д., Туртэ К., Рудик В. // Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2011,<br />
Nr. 2 (314), c.145-152.<br />
Была изучена продуктивность и накопление железа и хрома в биомассе спирулины<br />
при ее культивировании в присутствии координационных соединений Fe(III) и Cr(III).<br />
Содержание железа и хрома в биомассе спирулины зависит от природы лиганда и<br />
концентрации координационного соединения. [Fe 2 ZnO(α-fur) 6 (THF) 3 ] и [Fe 2 MnO(αfur)<br />
6 (THF) 3 ] оказывают максимальный эффект на продуктивность спирулины и накопление<br />
железа в биомассе, соответственно. [Cr(HSSA)] 2 Cl•H 2 O оказал стимулирующее действие<br />
на продуктивность спирулины и накопление хрома в биомассе.<br />
Библ. – 33, рисунков - 2<br />
204<br />
Рефераты
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
Рефераты<br />
УДК: [612.11/12+616-002]:615.232.2<br />
ВЛИЯНИЕ СУЛЬФАТИРОВАННЫХ ПОЛИСАХАРИДОВ SPIRULINA<br />
PLATENSIS НА НЕКОТОРЫЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ В<br />
НОРМЕ И ПРИ АСЕПТИЧЕСКОМ ВОСПАЛЕНИИ. Штирба О., Тагадюк О., Рудик<br />
В., Гудумак В., Прокопишин Л., Андронаке Л. // Известия Академии Наук Молдовы. Науки<br />
о жизни. 2011, Nr. 2 (314), c.152-158.<br />
Установлено, что сульфатированные полисахариды (СПС) полученные из биомассы<br />
цианобактерии Spirulina platensis в нормальных физиологических условиях активизируют<br />
катаболические процессы за счет снижения уровня сывороточных белков и достоверного<br />
снижения уровня глюкозы, общего холестерина, триглицеридов, и нуклеотидоподобных<br />
веществ.. Происходит статистически достоверное снижение общей антиоксидантной<br />
активности полярного составляющего и ее уменьшение для неполярного составляющего.<br />
СПС обладают гипохолестеринэмическим эффектом у крыс с асептическим<br />
индуцированным воспалением. Уровнь NO приближается к контрольным значениям,<br />
,повышается уровень церулоплазмина, антиоксидантная активность неполярных<br />
компонентов и карнозина, что является значимым для подавления развития воспаления.<br />
Библ. – 9, таб. – 3 . рис. – 1<br />
УДК: 579.22: 579.24<br />
ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ ФАКТОРОВ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ НА<br />
БИОСИНТЕЗ УГЛЕВОДОВ И РАЗМНОЖЕНИЕ ШТАММОВ SACCHAROMYCES<br />
CEREVISIAE CNMN-Y-20 И CNMN-Y-21. Киселица Олег, Усатый Агафия, Киселица<br />
Наталия,Ефремова Надежда. // Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни.<br />
2011, Nr. 2 (314), c.158-165.<br />
Представлены результаты исследования влияния температуры, pH среды и<br />
длительности культивирования на размножение и биосинтез углеводов штаммов<br />
дрожжей Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20 и Saccharomyces cerevisiae CNMN-<br />
Y-21. Установлено, что оптимальной для размножения вышеуказанных штаммов<br />
является температура +15°С, а для синтеза углеводов +20°С. Mаксимальное количество<br />
углеводов накапливается в биомассе дрожжей в стационарной фазе роста поcле 120 часов<br />
культивирования. Также было определено, что оптимальным для размножения штаммов<br />
и синтеза углеводов является pH среды 5,5.<br />
Библ. – 16, рис. – 9.<br />
УДК: 504.53.052/.062.4<br />
ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ САХАРНОЙ<br />
СВЕКЛЫ НА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ В ПОЧВЕ. Корчмару<br />
C., Меренюк Г., Боинчан Б., Бугачук М. // Известия Академии Наук Молдовы. Науки о<br />
жизни. 2011, Nr. 2 (314), c.166-170.<br />
Культивирование сахарной свеклы в бессменном режиме без внесения удобрений<br />
способствовало снижению общей микробной активности в почве и стимулированию<br />
процессов деградации почвенного органического вещества. Эти негативные эффекты<br />
были достоверно большими, чем в варианте бессменной люцерны; достоверно меньшими,<br />
чем в варианте бессменной кукурузы; и схожими с таковыми в вариантах бессменных<br />
озимой пшеницы и подсолнечника. Неблагоприятные почвенно-микробиологические<br />
последствия от выращивания сахарной свеклы были частично ослаблены с помощью<br />
органо-минеральных удобрений (при бессменном культивировании) и полностью<br />
устранены в рамках экологического севооборота с применением органических<br />
удобрений.<br />
Библ. – 5, таб. – 1.<br />
205
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
УДК: 637.146.32:612.398.192.<br />
АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ И ПИТАТЕЛЬНАЯ ЦЕННОСТЬ<br />
КОМБИНИРОВАННОЙ СМЕТАНЫ, ВЫРАБОТАННОЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ<br />
МЕСТНЫХ ШТАММОВ МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ. Швец Светлана,<br />
Бурцева Светлана, Гараева Светлана, Бурец Елена, Коев Г. // Известия Академии Наук<br />
Молдовы. Науки о жизни. 2011, Nr. 2 (314), c.170-177.<br />
Изучен аминокислотный состав сметаны комбинированной, полученной из смеси<br />
коровьего молока и соевого молока, с использованием комбинации местных штаммов<br />
молочнокислых бактерий (МКБ). Установлено, что образцы сметаны комбинированной<br />
в соотношениях 70%:30% и 50%:50%, приготовленной в лабораторных условиях<br />
термостатным методом, по суммарному содержанию незаменимых аминокислот<br />
качественно покрывают суточную потребность во всех незаменимых аминокислотах,<br />
а по характеристикам питательной ценности белка (индексы E/N и E/T) близки с<br />
аналогичными показателями казеина. Наиболее богата незаменимыми, иммуноактивными,<br />
гликогенными и серосодержащими аминокислотами сметана из смеси коровьего молока<br />
и соевого молока (70%:30%), что позволяет рекомендовать ее к производству.<br />
Библ. -19, таб.-3, рис.-1<br />
УДК 504.06; 504.4.054<br />
BЛИЯНИE ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА БИО-<br />
ХИМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ОКИСЛЕНИЯ ИОНОВ АММОНИЯ В ПРИРОДНЫХ<br />
ВОДАХ. Спэтару П., Санду Мария, Тэрыцэ А., Лупашку Т., Негру Мария, Мошану<br />
Елена, Цуркан С. // Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2011,<br />
Nr. 2 (314), c.178-184.<br />
Соединения аммония могут быть найдены в природных водах в результате загрязнения<br />
сточными водами или дренажными ливневыми водами из сельскохозяйственных<br />
территорий, где используется азотные удобрения. Исследования показывают, что<br />
поверхностно-активные вещества (ПАВ) присутствуют в воде рек, так как традиционные<br />
биологические методы очистки менее эффективны для их устранения. ПАВ являются<br />
токсичными для бактерий, водорослей, рыб, но отсутствует информация о содержании<br />
их катионных и неионных форм в природных и сточных водах. Эта работа включает<br />
изучение влияния различных поверхностно-активных веществ на биохимический процесс<br />
окисления ионов аммония в природных водах.<br />
Библ. - 19, таб. – 1, рис. – 3.<br />
УДК: 631.432<br />
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ<br />
МОДЕЛЬ ЕСТЕСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ. Короновски<br />
А., Жабин В., Русу Мария // Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2011,<br />
Nr. 2 (314), c.184-190.<br />
В статье представлена теоретическая модель динамического моделирования<br />
процессов почвообразования. Модель позволяет по-новому смотреть на процессы,<br />
происходящие с органическим веществом почвы и ее продуктивностью в условиях ее<br />
эксплуатации. Приведены результаты численного эксперимента, демонстрирующие<br />
условия эксплуатации почв, направленные на восстановление их плодородия.<br />
Библ. – 12, рис. – 4.<br />
206<br />
Рефераты
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
ISSN 1857-064X<br />
BULETINUL<br />
ACADEMIEI DE ŞTIINŢE A MOLDOVEI<br />
ŞTIINŢELE VIEŢII<br />
ИЗВЕСТИЯ<br />
АКАДЕМИИ НАУК МОЛДОВЫ<br />
НАУКИ О ЖИЗНИ<br />
JOURNAL<br />
OF ACADEMY OF SCIENCES OF MOLDOVA<br />
LIFE SCIENCES<br />
2 (314)<br />
2011<br />
Chişinău<br />
1
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
2<br />
COLEGIUL DE REDACŢIE<br />
Redactor-şef Teodor FURDUI, academician<br />
Redactor-şef adjunct Ion TODERAŞ, academician<br />
Secretar responsabil Alexandru CHIRILOV, doctor<br />
Gheorghe DUCA, Victor LACUSTA, Valeriu RUDIC,<br />
Gheorghe ŞIŞCANU, Simion TOMA, Andrei URSU – academicieni<br />
Maria DUCA, membru corespondent<br />
Marian-Traian GOMOIU, membru corespondent al Academiei Române<br />
Victor ROMANENCO, academician al ANŞ a Ucrainei<br />
Mihail ROSCEVSKII, academician al AŞ a FR<br />
Nicolae BARBACAR, doctor habilitat, profesor cercetător<br />
Murat KIZIL, profesor, Turcia<br />
Almantas SIMKUS, doctor, profesor, LITUANIA<br />
Liliana CEPOI, Valentina CIOCHINĂ,<br />
Laurenţia UNGUREANU - doctori<br />
Ediţie susţinută de Consiliul Suprem pentru<br />
Ştiinţă şi Dezvoltare Tehnologică al AŞM<br />
Adresa redacţiei:<br />
MD - 2028, or. Chişinău, str. Academiei, l, etaj 3, birou 306.<br />
Secţia de Ştiinţe Biologice, Chimice şi Ecologice a AŞM<br />
tel. (+373 22) 72 50 71<br />
E-mail: sbiochim@asm.md<br />
Tehnoredactare computerizată:<br />
Victor CIOCÂRLAN<br />
Format 70x108 1/16. Tiraj 200<br />
Tipogra a AŞM str. Petru Movilă, 8. MD-2004;<br />
Chişinău, Republica Moldova
Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 2 (314) 2011<br />
COLECTIVELE DE REDACŢIE<br />
FIZIOLOGIA ŞI SANOCREATOLOGIA<br />
redactor – şef Teodor Furdui, academician<br />
redactor – şef adjunct Valentina Ciochină, doctor, conferenţiar cercetător<br />
Victor Lacusta, academician<br />
Mihail Roscevskii, academician al AŞ a FR (Rusia)<br />
Eugen Ştirbu, doctor, conferenţiar cercetător<br />
FIZIOLOGIA ŞI BIOCHIMIA PLANTELOR<br />
redactor – şef Simion Toma, academician<br />
secretar responsabil Anastasia Ştefârţă, doctor habilitat, profesor cercetător<br />
Gheorghe Şişcanu, academician<br />
Alexandru Dascaliuc, doctor habilitat, profesor universitar<br />
Gheorghe Tudorache, doctor, conferenţiar cercetător<br />
GENETICA, BIOLOGIA MOLECULARĂ ŞI AMELIORAREA<br />
redactor – şef Maria DUCA, membru corespondent<br />
secretar responsabil Nicolae BARBACAR, doctor habilitat, profesor cercetător<br />
Vasile BOTNARI, doctor habilitat, profesor universitar<br />
Lucian GAVRILĂ, doctor profesor (România)<br />
Maria GONCEARIUC, doctor habilitat, profesor cercetător<br />
Galina LUPAŞCU, doctor habilitat<br />
ZOOLOGIA<br />
redactor – şef Ion TODERAŞ, academician<br />
redactor – şef adjunct Laurenţia UNGUREANU, doctor, conferenţiar cercetător<br />
secretar responsabil Valerii DERJANSCHI, doctor habilitat<br />
Dumitru MURARIU, m. cor. al Academiei Române (România)<br />
Serghei A. OSTROUMOV, doctor habilitat, profesor (Rusia)<br />
Andrei MUNTEANU, doctor, profesor universitar<br />
MICROBIOLOGIA ŞI BIOTEHNOLOGIA<br />
redactor – şef Valeriu RUDIC, academician<br />
redactor – şef adjunct Liliana CEPOI, doctor, conferenţiar cercetător<br />
secretar responsabil Angela COJOCARI, doctor, conferenţiar cercetător<br />
Victor CROIRORU, doctor (Suedia)<br />
Murat KIZIL, profesor (Turcia)<br />
Gheorghe MERENIUC, doctor habilitat, profesor universitar<br />
ECOLOGIA ŞI GEOGRAFIA<br />
redactor – şef Andrei URSU, academician<br />
redactor – şef adjunct Maria SANDU, doctor, conferenţiar cercetător<br />
secretar responsabil Vasile STEGĂRESCU, doctor, conferenţiar cercetător<br />
Ion DEDIU, membru corespondent<br />
Fiodor COZAR, doctor habilitat, profesor universitar<br />
Nicolae BOBOC, doctor, conferenţiar universitar<br />
3