Изучение биологических эффектов соединений цинка и свинца на биолюминесцентные бактериальные штаммы Черного и Азовского морей (стр. 4 )

Рис. 4

Таб. 4

Математическая зависимость интенсивности биолюминесценции бактериальных штаммов Allivibrio fischeri F1, Vibrio harveyi Ms3, Photobacterium leognathi Sh1 от концентраций ZnO

С, мг/мл	0	0,01	0,05	0,1	0,2	0,5
F1	100	54,55	22,73	18,18	9,09	0
Ms3	100	40,35	12,76	7,32	7,01	1,75
Sh1	100	34,29	17,14	14,29	8,57	2,86

При увеличении концентрации оксида цинка показатель интенсивности биолюминесценции бактериальных клеток штамма Allivibrio fischeri F1 стабильно снижается от 55%  до 0%. Показатель интенсивности свечения клеток бактериального штамма Vibrio harveyi Ms3 с увеличением концентрации оксида цинка в пробах снижается от 40% до 0% соответственно. Показатель интенсивности свечения бактериального штамма Photobacterium leognathi Sh1 в пробах при увеличении концентраций так же постепенно снижается от 34% до 3%.

Наиболее устойчивым к воздействию 0,2 и 0,5  мг/мл оксида цинка явился штамм Photobacterium leognathi Sh1, к концентрациям от 0,01 до 0,1 мг/мл – Allivibrio fischeri F1.

Рис. 5

Таб. 5

Математическая зависимость интенсивности биолюминесценции бактериальных штаммов Allivibrio fischeri F1, Vibrio harveyi Ms3, Photobacterium leognathi Sh1 от концентраций  ZnSO4⋅7H2O

C, мг/мл	0	0,01	0,05	0,1	0,2	0,5
F1	100	0	6,67	0	0	0
Ms3	100	98,3	8,47	1,69	0	1,69
Sh1	100	5,71	14,29	2,86	0	0

Для бактериального штамма Allivibrio fischeri F1 в пробе с концентрацией гептагидрата сульфата цинка 0,01 мг/мл происходит полное ингибирование биолюминесценции, в пробе с концентрацией 0,05 мг/мл он повышается до 7%, в пробах с более высокими концентрациями происходит полное ингибирование свечения. Показатель интенсивности свечения клеток бактериального штамма Vibrio harveyi Ms3 в пробах с концентрациями от 0,01 до 0,2 мг/мл при увеличении концентрации снижается от 98 до 0%, однако в пробе с 0,5 мг/мл гептагидрата сульфата цинка происходит повышение интенсивности свечения бактериальных клеток до 2%. Показатель свечения клеток бактериального штамма Photobacterium leognathi Sh1 в пробе с концентрацией 0,01 мг/мл составил 6%, с концентрацией 0,05 мг/мл он повысился до 14%, с 0,1 мг/мл снизился до 3%, в пробах с концентрациями 0,2 и 0,5 мг/мл произошло ингибирование биолюминесценции.

Наиболее устойчивым к концентрациям от 0,05 до 0,5 мг/мл гептагидрата сульфата цинка явился штамм Photobacterium leognathi Sh1, для концентрации 0,01 мг/мл  – Vibrio harveyi Ms3.

Рис. 6

Таб. 6

Математическая зависимость интенсивности биолюминесценции бактериальных штаммов Allivibrio fischeri F1, Photobacterium leognathi Sh1, Vibrio harveyi Ms3 от концентраций  Zn(CH3COO)2⋅2H2O

C, мг/мл	0	0,01	0,05	0,1	0,2	0,5
F1	100	33,33	0	0	0	0
Ms3	100	12,5	4,17	4,17	2,09	2,09
Sh1	100	3,26	2,17	2,17	1,09	1,09

Показатель интенсивности биолюминесценции бактериальных клеток штамма Allivibrio fischeri F1 в пробе с концентрацией 0,01 равен 33%, в пробах с более высокими концентрациями происходит полное ингибирование биолюминесценции бактерий. Показатель интенсивности свечения клеток бактериального штамма Vibrio harveyi Ms3 в пробе с концентрацией 0,01 мг/мл равен 12,5%, в пробах с концентрациями 0,05 и 0,1 мг/мл показатели интенсивности свечения равны, они составляют 4%, так же равны показатели интенсивности биолюминесценции в пробах с концентрациями 0,2 и 0,5 мг/мл, они составляют 2%. Показатель интенсивности биолюминесценции бактериальных клеток штамма Photobacterium leognathi Sh1 в пробе с концентрацией 0,01 мг/мл составляет 3%, с концентрациями 0,05 и 0,1 мг/мл  – 2%, с 0,2 и 0,5 мг/мл – 1%.

Наиболее устойчивым к концентрациям от 0,05 до 0,5 мг/мл дигидрата ацетата цинка явились штаммы Photobacterium leognathi Sh1 и Vibrio harveyi Ms3, для концентрации 0,01 мг/мл – Allivibrio fischeri F1.

Бактериальные штаммы Allivibrio fischeri F1, Vibrio harveyi Ms3 и Photobacterium leognathi Sh1 оказались очень чувствительными по отношению к избранным концентрациям соединениям цинка, в частности к  концентрациям дигидрата ацетата цинка и гептагидрата сульфата цинка.

В соответствии с полученными результатами была построена гистограмма зависимости интенсивности биолюминесценции избранных бактериальных штаммов от концентраций ZnSO4⋅7H2O 0,05 и 0,1 мг/мл.

Рис. 7

Таб. 7

Математическая зависимость интенсивности биолюминесценции бактериальных штаммов Allivibrio fischeri F1, Vibrio harveyi Ms3, Photobacterium leognathi Sh1от концентраций ZnSO4⋅7H2O

С, мг/мл	0,05	0,1
Allivibrio fischeri F1	6,67	0
Vibrio harveyi Ms3	8,47	1,69
Photobacterium leognathi Sh1	14,28	2,86

В пробах с  концентрацией 0,05 мг/мл гептагидрата сульфата цинка показатель интенсивности биолюминесценции клеток бактериального штамма Allivibrio fischeri F1 составил 7% , бактериального штамма Vibrio harveyi Ms3 – 9%, бактериального штамма Photobacterium leognathi Sh1 - 3%, в пробах с концентрацией 0,1 мг/мл показатель интенсивности биолюминесценции клеток бактериального штамма Allivibrio fischeri F1 составил 0%, бактериального штамма Vibrio harveyi Ms3 – 2%, бактериального штамма Photobacterium leognathi Sh1 – 3%. Наиболее высокий показатель интенсивности биолюминесценции в сравнении с двумя другими штаммами получен  у штамма Photobacterium leognathi Sh1.

Поэтому, для наиболее полного изучения биологического эффекта соединений цинка, мы решили исследовать воздействие меньших концентраций на штамм Photobacterium leognathi Sh1.

Для проведения дальнейших исследований были избраны следующие концентрации соединений цинка: 0,0012; 0,0025; 0,005; 0,01; 0,02 мг/мл. В диапазоне концентраций от 0,001 до 0,2 мг/мл соединений цинка были получены экспоненциальные зависимости, соответствующие им уравнения, и достоверности аппроксимации.

Рис. 8

Таб. 8

Математическая зависимость интенсивности биолюминесценции бактериального штамма Photobacterium leognathi Sh1 от концентраций ZnO

С, мг/мл	0	0,0012	0,0025	0,005	0,01	0,02
ZnO	100	48,48	24,24	12,12	10,45	8,98

При увеличении концентраций оксида цинка в пробах наблюдается постепенное снижение показателя интенсивности биолюминесценции от 49% до 9% соответственно. Для оксида цинка уравнение, соответствующее экспоненциальной зависимости -  y = 43,012e-99,68x, достоверность аппроксимации - RІ = 0,607.

Рис. 9

Таб. 9

Математическая зависимость интенсивности биолюминесценции бактериального штамма Photobacterium leognathi Sh1 от концентраций ZnSO4⋅7H2O

C, мг/мл	0	0,0012	0,0025	0,005	0,01	0,02
ZnSO4⋅7H2O	100	40,74	25,93	29,63	18,51	7,4

В пробах при увеличении концентраций гептагидрата сульфата цинка происходит постепенное снижение интенсивности биолюминесценции от 41% до 7%, однако в пробе с концентрацией 0,005 мг/мл показатель интенсивности биолюминесценции бактериальных клеток Photobacterium leognathi Sh1 повышается до 30%. Для гептагидрата сульфата цинка уравнение, соответствующее экспоненциальной зависимости -  y = 53,722e-104x, достоверность аппроксимации - RІ = 0,8261.

Рис. 10

Таб. 10

Математическая зависимость интенсивности биолюминесценции бактериального штамма Photobacterium leognathi Sh1 от концентраций Zn(CH3COO)2⋅2H2O