209 CONTENTS
209 CONTENTS
209 CONTENTS
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
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