Спосіб біотестування абіотичних факторів

Спосіб бютестування абіотичних факторів, заснований на вимірюванні зміни діаметра колоній мікроорганізмів під впливом абіотичних факторів, який відрізняється тим, що у опорних кюветах, КІЛЬКІСТЬ яких визначається КІЛЬКІСТЮ комбінацій абіотичних факторів, засівають колонії чи грибниці мікроорганізмів, що вибрані як тест-об'єкти, встановлюють в опорних кюветах всі можливі комбінації максимальних та мінімальних значень абіотичних факторів, дослідну кювету піддають дії одночасно всіх ті природних абіотичних факторів, які оцінюються, через колонію мікроорганізмів в кожній кюветі пропускають оптичне випромінюван ня, яке реєструється детектором так, що можливо оцінити діаметр колонії протягом и розвитку, проводять аналіз експериментальних даних в рамках лінійної регресійної моделі, для чого проводять перевірку значущості коефіцієнтів моделі за допомогою критерію Фішера, а адекватності - за допомогою критерію Кохрена, причому оцінка значущості супроводжується ВІДСІВОМ незначних за величиною статистичних коефіцієнтів, визначають внесок впливу кожного з абіотичних факторів на інтенсивність росту опорних колоній за допомогою вагових коефіцієнтів при змінних значеннях цих факторів, порівнюють параметри росту діаметра колоній дослідного та опорних зразків і оцінюють комбінаційний вплив декількох факторів, що одночасно впливають на один тест-об'єкт, при цьому та опорна колонія, яка має однакові параметри росту з дослідною колонією, дає інформацію щодо кількісної оцінки впливу окремих абіотичних факторів та їх комбінацій Винахід відноситься до техніки вимірювання параметрів навколишнього середовища і може бути використаний при створенні біологічних датчиків Відомий спосіб бютестування абіотичних факторів заснований на вимірюванні зміни діаметру колоній мікроорганізмів (грибів і актиноміцетів) під впливом абіотичного фактора (Баренбойм Г М , Маленков А Г Биологически активные вещества Новые принципы поиска М Наука, 1986 С 363) Основна ідея способу полягає в вимірюванні діаметру колони мікроорганізмів як тест-об'єктів (Aspergillus niger та Streptomyces ohvaceus), на які діє абіотичний фактор, та порівнянні діаметрів дослідної та контрольної колонії Відношення діаметрів дослідної та контрольної колоній є критерієм оцінки впливу абіотичного фактора промінювання та некогерентного лампового випромінювання однакових інтенсивностей та частоти), з діаметром контрольної колонії (Посудін Ю І , Харченко С М, Колесник В Я , Василенко О Л Вплив когерентного і некогерентного випромінювання на живі організми // Наук вісник НАУ, 2001, №29 -С 57-60) Недоліком способу є неможливість КІЛЬКІСНО оцінити комбінаційний вплив декількох факторів, що одночасно впливають на одну колонію мікроорганізмів Винаходом ставиться завдання реалізації кількісної оцінки комбінаційного впливу декількох факторів, що одночасно впливають на один тестоб'єкт Поставлене винаходом завдання досягається тим, що у способі бютестування абіотичних факторів, який заснований на вимірюванні зміни діаметру колоній мікроорганізмів під впливом абіотичних факторів, згідно винаходу, у опорних кюветах Найбільш близьким до способу, що заявляється, є спосіб бютестування декількох абіотичних факторів на тест-об'єкти (дріжджі Candida pseudotropicahs) Спосіб полягає у порівнянні діаметрів колоній, що знаходилися під впливом двох абіотичних факторів (когерентного лазерного ви (КІЛЬКІСТЬ ЯКИХ визначається КІЛЬКІСТЮ комбінацій абіотичних факторів) засівають колонії чи грибниці мікроорганізмів, що обрані як тест-об'єкти, встано СО го (О (О 61633 влюють в опорних кюветах всі можливі комбінації фізіологічної або поведшкової реакції, тобто тестмаксимальних та мінімальних значень абіотичних функцм контрольного тест-об'єкту та порівнянні її з факторів, на дослідну кювету діють одночасно всі тест-функціями опорних зразків тест-об'єктів ті природні абіотичні фактори, які оцінюються, чеСпосіб містить такі операції рез колонію мікроорганізмів в кожній кюветі пропу1 Засівають у опорних кюветах (КІЛЬКІСТЬ ЯКИХ скають оптичне випромінювання, яке реєструється визначається КІЛЬКІСТЮ комбінацій абіотичних факдетектором так, що можливо оцінити діаметр которів) колонії чи грибниці мікроорганізмів, що облони протягом її розвитку, проводять аналіз експерані яктест-об'єкти, риментальних даних в рамках лінійної регресійної 2 Встановлюють в опорних кюветах всі можмоделі, для чого проводять перевірку значущості ливі комбінації максимальних та мінімальних знакоефіцієнтів моделі за допомогою критерія Фішечень абіотичних факторів, ра, а адекватності - за допомогою критерія Кохре3 На дослідну кювету діють одночасно всі ті на, причому оцінка значущості супроводжується природні абіотичні фактори, які оцінюються, ВІДСІВОМ незначних за величиною статистичних 4 Через колонію мікроорганізмів в кожній кюкоефіцієнтів, визначають внесок впливу кожного з веті пропускають оптичне випромінювання, яке абіотичних факторів на інтенсивність росту опорреєструється детектором так, що можливо оцінити них колоній за допомогою вагових коефіцієнтів при діаметр колонії протягом її розвитку, змінних значеннях цих факторів, порівнюють па5 Проводять аналіз експериментальних даних раметри росту діаметру колоній дослідного та в рамках лінійної регресійної моделі, для чого проопорних зразків і оцінюють комбінаційний вплив водять перевірку значущості коефіцієнтів моделі декількох факторів, що одночасно впливають на за допомогою критерія Фішера, а адекватності - за один тест-об'єкт, та опорна колонія, яка має однадопомогою критерія Кохрена, причому оцінка знакові параметри росту з дослідною колонією, дає чущості супроводжується ВІДСІВОМ незначних за інформацію щодо кількісної оцінки впливу окремих величиною статистичних коефіцієнтів, абіотичних факторів та їх комбінацій 6 Визначають внесок впливу кожного з абіотичних факторів на інтенсивність росту опорних Спосіб базується на використанні опорних колоній за допомогою вагових коефіцієнтів при зразків тест-об'єктів, що знаходяться в кюветах з змінних значеннях цих факторів, регульованими фізичними параметрами, величини яких можна змінювати в інтервалах, що відповіда7 Порівнюють параметри росту діаметра коють ЗМІНІ ВІДПОВІДНИХ природних абіотичних факлоній дослідного та опорних зразків і оцінюють торів, які вимірюються Причому, для кожного аібікомбінаційний вплив декількох факторів, що одноотичного фактора підбирають дві кювети - в одній часно впливають на один тест-об'єкт та опорна встановлюють максимальне, а в другій - мінімальколонія, яка має однакові параметри росту з доне значення цього фактора Наприклад, якщо вислідною колонією, дає інформацію щодо кількісної мірюється як перший фактор природна освітлеоцінки впливу окремих абіотичних факторів та їх ність в межах від 10 лк до 300 лк, то ВІДПОВІДНО комбінацій встановлюють освітленість однієї кювети 10 лк, а Спосіб наведено на Фіг 1 Світло від джерела другої - 300 лк, якщо другий фактор, наприклад, 1а проходить через опорну кювету 2 з колонією навколишня температура, змінюється в межах від мікроорганізмів, діаметр якої досліджують Далі 5°С до 40°С, то ВІДПОВІДНО встановлюють темпесвітло попадає на детектор 3, електричний сигнал ратуру однієї кювети 5°С, а другої - 40°С тощо з виходу якого залежить від діаметру колонії КожКІЛЬКІСТЬ опорних кювет відповідає КІЛЬКОСТІ МОЖна опорна кювета відповідає певній комбінації абіЛИВИХ комбінацій максимальних та мінімальних отичних факторів Ще один світловий потік, що значень абіотичних факторів Наприклад, якщо на утворюється таким же джерелом 16, проходить колонію діють два абіотичних фактора, максимачерез дослідну кювету 4, на яку діють абіотичні льні значення яких X та Y, а мінімальні - х та у, то фактори, що оцінюються Електричні сигнали з можливі комбінації цих факторів можна представиходу детекторів подаються на систему 5 реєствити як х+у, x+Y, X+Y Якщо на колонію діють три рації та порівняння абіотичних фактори, максимальні значення яких Розглянемо конкретний прилад застосування X,Y та Z, а мінімальні - х,у та z, то можливі комбіспособу Грибниці Aspergillus flavus 3490 викориснації цих факторів можна представити як товували як тест-об'єкт для кількісної оцінки комбінаційного впливу декількох абіотичних факторів, а х + Y + z, саме освітленості, температури та вологості, що х + у + z, одночасно впливають на цей тест-об'єкт х + Y + Z, РІВНІ максимальних та мінімальних значень аіх + у + Z, бютичних факторів становили для освітленості Е Х+ у + z, = 150 лкта є = 35 лк, для температури Т = 28°С та t = 22°С, для вологості Н = 75% та h =20% Ріст X + Y + Z, діаметру колоній з часом для різних комбінацій X + у + Z, абіотичних факторів наведено на фіг 2 - 5 X+Y + Z Розростання колоній Aspergillus flavus оцінюКрім того, розміщують ще одну вимірювальну вали за допомогою параметра r кювету, на яку діють всі природні абіотичні факто(Dt+1-Dt)/Dt]E ри, що оцінюються Кількісна оцінка комбінаційного R впливу декількох факторів, що одночасно вплива(Dt+1-DtPtk ' ють на один тест-об'єкт, полягає в вимірюванні де D t + i і Dt - середні діаметри колоній в t-й 61633 день і наступний t+1-й день, індекси Е і К відповідають колоніям в експерименті і контролі Залежність швидкості росту Aspergillus flavus від абіотичних факторів визначалася за допомогою рівнянь 1 доба Y1=2,917+0,917TH, (нелінійна) 2 доба Y2=7,813+2,188T, (лінійна) 3 доба Y3-11,958+1,875Т+0,833Е , (лінійна) 4 доба Y4= 14,604+1,063Т+1,021Т, (лінійна) 5 доба Y5=16,875+1,458Е (лінійна) Вагові коефіцієнти при змінних значеннях Е, Н, Т визначають внесок впливу кожного з факторів на інтенсивність росту колоній Як видно з вищеприведених рівнянь, найбільший вплив на швидкість росту асперпла має температура, а вологість і освітленість виступають в ролі альтернативних факторів 61633 Комп'ютерна верстка М Клюкш Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119