Анотація до роботи:

Ніжельська О.І. Дія надвисокочастотного електромагнітного випромінювання на культури дріжджів Saccharomyces cerevisiae, бактерій Escherichia coli і водорості Dunaliella viridis – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.02– біофізика. Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2008.

У дисертації розглянуто особливості експериментального дослідження впливу слабких електромагнітних надвисокочастотних випромінювань (ЕМВ НВЧ) на культури мікроорганізмів. Описано методи підготовки тест-культур, з використанням яких можна підвисити співвідношення сигнал/шум. При дослідженні післядії одноразового опромінювання НВЧ дріжджів S. сerevisiae виявлено зміни швидкості росту і життєздатності клітин у їхніх наступних генераціях. Методом квазіпружного розсіювання світла вперше показано, що для водорості D. viridis і бактерій E. coli дія НВЧ-поля викликає зміни рухової активності клітин, зокрема, таксис. За даними експериментів, ефективна тривалість дії ЕМВ НВЧ на мікроорганізми значно менше тривалості клітинного циклу. В роботі визначено частотні залежності (в тому числі гостро резонансні) біологічної дії ЕМВ НВЧ на культури мікроорганізмів, які узгоджуються з даними інших досліджень. Чисельне оцінювання біологічного ефекту при варіації умов експерименту дозволяє зробити висновок, що більш сприйнятливими до дії ЕМВ НВЧ є культури з уповільненими метаболічними процесами (в стаціонарній фазі росту, охолоджені, на збідненому поживному середовищі). Показано можливість регулювання біоефектів НВЧ за допомогою температури і хімічних сполук.

1. В роботі вперше досліджено післядію короткотривалого опромінювання ЕМВ НВЧ з щільністю потужності 20–50 мкВт/см² на охолоджені синхронізовані культури дріжджів Saccharomyces cerevisiae раси XII. Встановлено частотну залежність дії ЕМВ у діапазоні 41,70–41,80 ГГц на досліджувану культуру клітин після одноразового опромінення та інкубації.

2. Експериментально визначено частоту максимуму (41,747 ГГц) та півширину (0,003 ГГц) резонансної лінії у спектрі дії ЕМВ НВЧ на культури S. cerevisiae. Прискорення швидкості росту клітинності дріжджів виявляються не лише у безпосередньо опромінених клітин, а у їхніх наступних 20–100 генераціях.

3. Встановлено, що ефективний час експозиції ЕМВ НВЧ на клітини Saccharomyces cerevisiae значно менше тривалості клітинного циклу даної культури.

4. Запропоновано і експериментально апробовано методику дослідження дії ЕМВ НВЧ на рухову активність джгутикових мікроорганізмів за допомогою методу квазіпружного розсіювання світла. Біологічна дія ЕМВ НВЧ оцінена кількісно як відношення концентрацій рухомих клітин при опроміненні фіксованого об’єму і за відсутності НВЧ-поля. У діапазоні 37–65 ГГц не спостерігалося вузьких «резонансів», але існує певна частотна залежність: знайдено «аттрактивні» (41,76 ГГц, 46,0 ГГц), нейтральні (55,0 ГГц та 61,3 ГГц) і «негативні» (37,5 ГГц, 42,2 ГГц та 50 ГГц) частоти НВЧ для водоростей і бактерій.

5. Методом квазіпружного розсіювання світла показано, що при підвищенні температури від +(18–20)C до оптимальної для даного виду мікроорганізмів (+30C для водорості Dunaliella viridis і +37 C для бактерій E.сolі ) рухова активність клітин зростає, і біологічна дія ЕМВ НВЧ зменшується.

6. При експериментальному пошкодженні мембран водорості D. viridis поверхнево активною речовиною ДСН у концентраціях 0,1 – 50,0 мг/л таксис клітин під дією ЕМВ НВЧ послаблюється.

7. Блокування терморецепторів E.сoli L-серином у концентрації 10^-3 М пригнічує таксис бактерій E. сoli під дією ЕМВ НВЧ.

Публікації автора:

1. Левчук Ю.Н. Радиорецепция высокочастотного электромагнитного поля клетками Escherichia coli / Левчук Ю.Н., Караченцева А.И. // Доклады Академии наук УССР. – Сер.Б. – 1989. – № 5. – С. 65–69 (здобувачем проведено експериментальні дослідження, статистичну обробку даних, разом із співавтором зроблено аналіз результатів і висновки).

2. Караченцева А.И. Подвижные микроорганизмы как сенсоры высокочастотного электромагнитного и биологического поля / Караченцева А.И., Левчук Ю.Н. // Биополимеры и клетка. – 1989. – Т.5, № 4. – С.76–83. (здобувач брала участь у виконанні експериментальної частини роботи. Узагальнення результатів зроблено разом з співавтором).

3. Нижельская А.И. Оптимизация экспериментальных исследований резонансной реакции Saccharomyces cerevisiae на воздействие ЭМИ миллиметрового диапазона / Нижельская А.И., Якунов А.В.// Фізика живого.– 2004.– Т.12,№1.– С.53–62. (здобувачем здійснено огляд і аналіз літературних даних з проблеми, поставлено завдання дослідження, взята безпосередня участь в експериментах. Разом з співавтором здійснено обробку результатів і висновки).

4. Ніжельська О.І. Дослідження сприйнятливості популяцій рухомих бактерій Escherichia coli та зелених водоростей Dunaliella viridis до дії електромагнітного випромінювання мм діапазону / Ніжельська О.І., Косицький М.М. // Фізика живого. – 2005.– Т.13, №2.– С.61–7. (здобувачем сформульовано завдання дослідження і виконано біофізичну частину експериментів. Узагальнення результатів здійснено разом з співавтором).

5. Kositsky N.N. Influence of High-frequency Electromagnetic Radiation at non-thermal Intensities on the Human Body (a review of work by Russian and Ukrainian researchers) / Kositsky N.N., Nizhelska A.I., Ponezha G.V. // No Place to Hide. – 2001. – Vol.3, No 1– Р. 1–31. (здобувачем виконано огляд і аналіз літературних даних з впливу надвисокочастотних електромагнітних випромінювань на мікроорганізми, рослини, тварини і людей. Разом з співавторами проведено узагальнення і запропоновано подальші дослідження).

6. Способ выращивания дрожжей: А.с. 1564189 СССР / Кислая Л.В., Караченцева А.И., Маринченко В.А., Белый М.У., Андреев Е.А., Маринченко Л. В., Якунов А.В. ; Заявл. 05.07.1988г. Опубл.15.05.90. – Бюл. № 18.- 4 с. (здобувач приймала участь у проведенні експериментів. Обробку результатів здійснено разом з співавторами).

7. Нижельская А.И. Экологические аспекты низкоинтенсивного микроволнового электромагнитного излучения / Нижельская А.И., Косицкий Н.Н., Понежа Г. В., Понежа С.Г. : матеріали V міжнар. симп. [«Электромагнитная совместимость и электромагнитная экология ЭМС–2003»], (С.-Петербург, 16-19 вер. 2003р.). – С.-Петербург, 2003р. –С.422–426. (здобувачем зроблено огляд сучасних медичних, біофізичних, епідеміологічних даних у зв’язку з підвищенням мікрохвильового фону. Висновки здійснено разом з співавторами).

8. Нижельская А.И. Возможные экологические последствия широкого внедрения новой системы беспроводной цифровой связи ultra wide band (UWB) / Нижельская А.И., Хохлов В.В. : матеріали V міжнар. симп. [«Электромагнитная совместимость и электромагнитная экология ЭМС–2003»], (С.-Петербург, 16-19 вер. 2003р.). – С.-Петербург, 2003 р. –С.418–422. (за участю здобувача показана можливість застосування методу ЛКС для експрес-оцінки несприятливого екологічного впливу цифрового шуму).

9. Косицкий Н.Н. Электромагнитное излучение миллиметрового диапазона как экологический фактор на примере поведения клеток Saccharomyces cerevisiae, Escherichia coli и Dunaliella viridis / Косицкий Н.Н., Нижельская А.И. : матеріали IX міжнар. конф. [«Квантовая медицина»],–ЗАО “Ассоциация “Темп”, Донецьк, 2004.–С.67–69

10. Нижельская А.И. Реакция одноклеточных микроорганизмов на электромагнитное излучение миллиметрового диапазона. / Нижельская А.И.: матеріали І Української наук. конф. [«Проблеми біологічної і медичної фізики»], (Харків, 20–22 вересня 2004 р.). – Харків, 2004. – С.131.

11. Olena Nizhelska Frequency-temporal dependences of yeast cells response to nonthermal electromagnetic radiation of millimeter range / Olena Nizhelska, Mykola Kosytskyy [“Coherence and Electromagnetic Fields in Biological Systems” Froehlih Centerary International Symposium.], (Prague, July 1–4 2005). – Prague, Czech Republic.–2005.