Главная | Экология Владимирской области | Математическое описание экотоксических эффектов в анаэробных условиях на примере клеток дрожжей в условиях полиметалльного загрязнения

Изменение относительной активной концентрации AN с ростом концентрации Cu

На обоих рисунках красным цветом изображен график логарифмически нормальной функции, описывающий динамику данных процессов, а синими крестиками полученные в результате опытов значения. В нашем случае они очень хорошо вписываются в заданную в работе математическую закономерность, подтверждая ее.

Одним из рассчитанных параметров является максимальная концентрация (критическая концентрация), которая при условии верности математической модели должна быть приблизительно одинаковой в расчетах по обоим биологическим показателям. В нашем случае разница составляет 0,110 , что вполне допустимо. Поэтому мы имеем возможность сделать вывод о возможности применения данной математической модели к бикомпонентным растворам металлов, для вычисления их критических концентраций для клеток дрожжей.

Оценка параметров реакции «концентрация - ответ» для клеток дрожжей в анаэробных условиях, оцениваемых через объём выделившегося углекислого газа при комбинированном воздействии растворов металлов.

В данном случае было поставлено два опыта с комбинированием двух металлов. В первом случае меди и никеля, во втором меди и цинка. При приготовлении растворов мы учитывали молярные массы соединений металлов и полученные концентрации являются суммарными. Т.е. концентрация 1-ого металла, будет равна половине обозначенной в опыте для комбинированного действия. Это делалось для возможности сравнения полученных результатов. В данном случае мы оценивали их влияние только через объем выделившегося в процессе метаболизма углекислого газа. И при помощи математических формул рассчитали значение критической концентрации для каждого случая. Тенденция та же, что и с однокомпонентным раствором. Т.е. сперва идет увеличение, а потом снижение активностей. График зависимости тот же. Полученные результаты тоже укладываются на него.

В опыте с цинком тенденция прослеживается та же, но требуется уже меньшая концентрация раствора, что бы подавить метаболитическую активность дрожжевых клеток. Это объясняется большей канцерогенностью цинка. Однако его влияние усугубляется еще и анаэробными условиями.

В обоих случаях значения укладываются в заданную математической формулой зависимость с учетом небольших погрешностей.

В результате всех трех опытов мы получили рассчитанные математическим путем значения критических для клеток дрожжей концентраций (рис. 5).Если обратить внимание на рисунок, то концентрации не имеют больших отличий. Причем значения для комбинированного воздействия укладываются в пределы ошибки расчета критической концентрации однокомпонентного раствора соли меди. Это объясняется напряженность процесса брожения в анаэробных условиях.

По результатам нашего исследования можно сделать следующие выводы:

1. Относительный объём выделившегося углекислого газа - переменный показатель, отражающий микробиологическую активность клеточных культур дрожжей в анаэробных условиях и одновременно профиль «дозо-ответных» реакций на изолированные и комбинированные воздействия поллютантов. Критические концентрации, вычисленные как по показателю относительного объёма выделившегося углекислого газа, так и по показателю относительной активной концентрации, хорошо согласуются. На примере клеток дрожжей были построены зависимости «концентрация-ответ», полученные в анаэробных условиях.

2. Реакция «концентрация - ответ» дрожжей в анаэробных условиях на острое воздействие экотоксикантов изображается куполообразной кривой, описываемой логарифмически нормальной функцией. То есть металлы в зависимости от концентрации могут оказать как стимулирующее, так и угнетающее воздействие на клеточные культуры. При этом представляется возможность выявить дозу оптимальных концентраций при которой клеточные культуры проявляют наибольшую биологическую активность.

3. Критическая концентрация оценивается как верхняя граница энтропийного интервала функции «концентрация-ответ». На примере клеток дрожжей было показано, что в анаэробных условиях изолированное воздействие меди и комбинированное воздействие меди и никеля, меди и цинка не обнаруживает статистически значимых отличий по показателю критической концентрации, вследствие напряжённости окислительновосстановительного процесса брожения.

Комментарии

Отправить комментарий

CAPTCHA
Введите символы с картинки
1 + 4 =
Solve this simple math problem and enter the result. E.g. for 1+3, enter 4.
Резиновая лодка Лисичанка "ЯЗЬ". 2-местная
Резиновая лодка Лисичанка "ЯЗЬ". 2-местная

Случайное фото

Рыбалка в Норвегии