Экология. Рубрика в журнале - Вестник Пермского университета. Серия: Биология
Статья научная
The search and study of new neuroprotective agents is an urgent task of biomedical research. Due to the low translational potential of the results of experimental and preclinical studies, new approaches are needed to evaluate the effectiveness of new compounds that have a positive effect on vascular or traumatic brain lesions. The method of pharmacoencephalography (pharmaco-EEG) is one of the neurophysiological research methods that allows you to assess the functional state of the brain in terms of its bioelectrical activity. Despite the need for surgical intervention, pharmaco-EEG in experimental neuroscience has several advantages over traditionally used behavioral tests, as well as biochemical or molecular genetic methods. This review considers examples of the use of this method to assess the neuroprotective activity of drugs in models of traumatic brain injury and stroke in rodents. However, based on the results of published studies, it can be concluded that pharmaco-EEG is a sensitive method for assessing the effects of drugs on the course of pathological processes in brain damage in rats and can be considered as a useful addition to traditional experimental approaches.
Бесплатно
Effect of phenazepam on behavioral patterns in rats
Статья научная
Due to the development of information technology, many researchers have received access to the latest methods in the observation, recording, and analysis of various kinds of data arrays. Thus, machine analysis based on new algorithms facilitates the comparison of different patterns of behavior, including the study of the dynamics of animal activity under the influence of neurotropic drugs, an example of which is phenazepam. The aim of our study was to use computer analysis systems to compare the behavior patterns of two groups of laboratory rats: the control group and the group following phenazepam, as well as to study the overall effect of phenazepam on the behavior of rats. As the study showed, features were revealed in the level of expression of the general trajectories of rat movement during the testing. In addition, the use of home-developed color time coding techniques, made it possible to detect the existence of a correlation in behavior between two time positions of the same animal. The scope of the methods developed by us is not limited to scientific and laboratory practice. Some of these methods are applicable to humans, especially patients suffering from a wide range of neurological and motor disorders.
Бесплатно
Effects of promethazine on the amplitude and spectral characteristics of electrocorticograms in rats
Статья научная
Pharmaco-EEG is a promising method for the study of drugs aimed at identifying their specific effect on the electrophysiological activity of the brain. This method can be used both for screening of new molecules and for detecting the still unexplored effect on the central nervous system of drugs used in clinical practice for a long time. The identification of dose-dependent effects is of particular interest in the context of studying the latter, since most of the drugs affecting the CNS can be prescribed to patients in different dosages depending on the severity or nature of the disease, which is associated either with an increase in their effectiveness or with an effect on additional targets. Since most of the psychotropic or neurotropic drugs of the first generations are non-selective and can bind to a large number of targets, a study using pharmaco-EEG can reveal both the main and side dose-dependent effects. Promethazine is a first-generation antihistamine, and in addition to the blockade of H1 receptors, its effect is also due to the blockade of M-cholinergic receptors, which is why a wide range of actions of this drug is associated. In this study, the effect of promethazine at different doses (0.5 mg/kg, 5 mg/kg and 20 mg/kg) on the amplitude-spectral characteristics of electrocorticograms in rats was evaluated, followed by analysis of the principal components. As a result, it was found that promethazine has a dose-dependent increase in the values of the main component PC1, which reflects the amplitude characteristics of electrocorticographic activity. At the same time, the effects of the drug on the spectral characteristics of the recorded signals were multidirectional and did not have statistical significance.
Бесплатно
Статья научная
Knowledge exchange, the two-way flow of people and ideas between universities/research institutes and the wider economy, contributes to economic prosperity as well as to the quality of life and cultural enrichment of society. Knowledge exchange is a crucial component in supporting the innovations that will enable the transition to a low carbon economy, one of the most important global challenges today. This paper examines the model of the Scottish Environmental Technology Network (SETN) and its role in knowledge exchange and innovation.
Бесплатно
The effect of haloperidol on the formation of behavioral patterns in adult rats
Статья научная
The application of a new approach to the analysis of the behavior of laboratory rats based on the color coding of the video frame sequence is presented. Behavioral features were identified in rats injected with haloperidol. In the experimental group, motor activity on the periphery of arena was significantly lower than in the control group. Moreover, there was a tendency to a significant decrease in physical activity in the second half of the test period. In the control and experimental groups, there was a pronounced difference in such patterns as moving forward, turning right, left and turning back. Among the static criteria, a significant difference in favor of the control was observed in the proportion of the following types of behavior: sniffing the air, walls or floor, examination of the arena holes, rearings with and without support. The application of the self-developed method, combining three time points in one frame: the present, the nearest and the more distant future, allowed us to establish a number of important rules. Thus, in the group that received haloperidol, the prediction of the future motor pattern based on the current position of the head and/or body of the animal turned out to be much stronger than in the control group. In addition, for animals injected with haloperidol, a pronounced stereotype of motor activity was characteristic. The combined frames were able to provide objectivity and high reliability in the most complex behavioral analysis, the dynamic patterns. In the future, this information will be required to obtain an optimal array and an acceptable variety of data for applying machine learning methods and automating the process of pattern recognition.
Бесплатно
Адаптивные признаки Azotobacter chlorococcum Beiyrinck и Bacillus mycoides Flugge в городских почвах
Статья научная
Представлены результаты исследований роста растений и аэробных бактерий в городских почвах на территории Западного Урала. Установлено содержание подвижного P и K в поверхностном слое почв, их влияние на биомассу растений и обилие бактерий. Показано, что Azotobacter chroococcum произрастал в анализируемых почвах по-разному, наблюдались различия в скорости роста вокруг почвенных комочков, диаметре колоний, антагониcтической активности. Выявлена изменчивость колоний Azotobacter chroococcum и Bacillus mycoides. Это свидетельствует об адаптации бактерий в специфических местообитаниях.
Бесплатно
Статья научная
Исследована активность антиоксидантной защиты в редисе Raphanus sativus L. var. radicula Pers., произрастающем в условиях загрязнения почвы сульфатами свинца и кадмия. Редокс-ак-тивность в листьях редиса усиливалась с ростом дозы загрязнения. Повышенная активность ка-талазы и пероксидаз в растениях отмечена на вариантах загрязнения почвы сульфатом кадмия.
Бесплатно
Статья научная
Республика Башкортостан, площадью около 143 тыс. км2, расположена на Южном Урале, где геоморфологическая неоднородность территории, воздействие воздушных масс Атлантического океана, внутренних районов Арктики и Сибири формируют существенную внутри- и межгодовую изменчивость температуры и осадков. Цель работы - анализ динамики во времени и пространстве этих двух важнейших экологических факторов на фоне результатов, полученных при исследовании генетических различий популяций дуба черешчатого. Для генетического анализа растительный материал отобран в 14 естественных насаждениях региона, использованы 412 локусов однонуклеотидных полиморфизмов ядерной ДНК. Также использована информация по динамике температур и количеству осадков в разрезе месяцев на южной, центральной, северной и западной частях республики в 2004-2019 г. Показано, что температуры во всех метеорологических станциях варьируются по месяцам и годам достаточно синхронно. По режиму и количеству осадков исследованные территории различались намного больше; различия доходили до статистически достоверного уровня в 59.7% (преимущественно в месяцы вегетационных сезонов) сравнениях пар метеостанций по отдельным месяцам. При этом популяции дуба черешчатого обладают близкими уровнями генетического разнообразия и генетически относительно слабо дифференцированы, что доказывает устойчивость системы к воздействию факторов окружающей среды в условиях глобального изменения климата. Выявленный феномен может быть связан с эффективностью генетически реализованного потока пыльцы, в том числе между удаленными насаждениями.
Бесплатно
Анализ демографических процессов в г. Перми с учетом внешней миграции
Статья научная
Проведено исследование влияния половозрастной структуры населения и миграционных процессов на демографические показатели постоянного населения мегаполиса. На основании установленных закономерностей разработан метод выполнения демографического прогноза, базирующийся на методике «передвижки возрастов».
Бесплатно
Статья научная
Изучены процессы формирования биопленок бактериями Staphylococcus epidermidis 33 на поверхностях стекла, медицинских катеров и микробиологических планшетов. Показано, что динамика накопления биомассы пленок на богатой среде LB во многом отражает кинетику роста планктонных бактериальных культур. Наиболее выраженное образование биопленок происходит на поверхностях катетеров и планшетов, обладающих гидрофобными свойствами. Максимальный уровень биомассы пленок обнаруживается при культивировании в нейтральной зоне рН. Вместе с тем интенсивное развитие биопленок происходит и при повышенной кислотности (рН 4.0), а также в слабощелочной зоне (pH 8.0). Введение в среду культивирования глюкозы (1.0%), галактозы (0.1-1.0%) и маннозы (0.5-1.0%), а также ионов Mg2+, Ca2+, или Mn2+ в концентрациях 0.05-12.5 mM приводит к значительному ингибированию образования биопленок. Результаты исследований свидетельствуют о значительных изменениях метаболизма бактерий S. epidermidis 33 и его регуляции, по-видимому, способствующих образованию этими бактериями биопленок при заселении и колонизации различных поверхностей.
Бесплатно
Биохимический состав листьев клена остролистного (Acer platanoides L.) в урбаносреде
Статья научная
Приводятся результаты исследований биохимического состава листьев клена остролистного (Acer platanoides L.) в условиях крупного промышленного центра (г. Набережные Челны, Республика Татарстан). В условиях интенсивной техногенной нагрузки у клена отмечается более высокая активность аскорбинатоксидазы на начальных этапах активной вегетации и более низкая - в его конце. Содержание аскорбиновой кислоты в антропогенных насаждениях в процессе вегетации уменьшается. В условиях повышенного содержания загрязняющих веществ в воздухе клен отличался возрастанием активности полифенолоксидазы, по сравнению с контрольными насаждениями. Рост активности полифенолоксидазы при этом сопровождался снижением содержания танинов. В условиях наиболее интенсивной нагрузки в магистральных насаждениях в июле активность пероксидазы в листьях ниже, чем в насаждениях зоны условного контроля, а в августе - выше, чем в контроле.
Бесплатно
Влияние ботанического происхождения мёда на содержание витаминов С, В3 и В6
Статья научная
Исследовано содержание водорастворимых витаминов С, В3 и В6 в медах разного ботанического происхождения. Установлены некоторые закономерности влияния ботанического фактора на формирование функциональных свойств мёда.
Бесплатно
Статья научная
Изучено влияние влажности почвы на деструкцию фенантрена и октадекана микробно-растительной ассоциацией на основе клевера лугового (Trifolium pratense L.). Обнаружено большее снижение концентрации углеводородов в почве при периодическом изменении ее влажности от 25 до 35%, чем в почвах с постоянной влажностью 25 и 35%. Для объяснения стимулирующего воздействия на деструкцию углеводородов выдвинуто предположение, что при подсыхании почвы уменьшается расстояние диффузии в ней корневых выделений. В результате ризосферные микроорганизмы в отдельные периоды времени оказываются за пределами ризосферы, вне влияния органических веществ корневых экссудатов, которые ингибируют окисление углеводородов из-за катаболитной репрессии. Изученные режимы увлажнения почвы не влияли на численность почвенных микроорганизмов-деструкторов. Полученные данные могут быть использованы при разработке методов очистки почв, загрязненных углеводородами.
Бесплатно
Влияние гидрогелей полиакриламида на микрофлору почвы
Статья научная
Изучено влияние синтезированных гидрогелей полиакриламида (ПААГ) с различными наполнителями на бактериальную флору почвы и жизнеспособность модельных почвенных средообразующих бактерий. Показано, что ПААГ не оказывают отрицательного воздействия на почвенные бактерии, в то время как мономеры в высоких концентрациях подавляют их рост. Общее количество гетеротрофных бактерий в почвах после внесения ПААГ достоверно не изменялось, за исключением ПААГ с древесной мукой, при внесении которого наблюдали небольшое снижение общего количества бактерий.
Бесплатно
Влияние микро - и макроэлементов в продуктах питания на здоровье человека
Статья научная
Рассмотрено влияние поступающих с продуктами питания микро- и макроэлементов на здоровье человека в разных возрастных группах. Их потребление было установлено путем прямого анкетирования. В качестве анкетируемых выступили две категории населения Пермского края: учащиеся общеобразовательных учреждений г. Перми и Кунгура, и рабочие нефтегазовой промышленности. Анкета содержала информацию о суточном потреблении продуктов питания, их объеме и особенностях приготовления. Данные о содержании в продуктах биологически значимых элементов были получены из литературных источников. Среди учащихся распространено избыточное потребление белков, жиров и холестерина и недостаточное потребление йода и марганца. Для опрошенных взрослых характерен избыток потребления белков, жиров и холестерина и недостаток потребления пищевых волокон, калия, магния, йода, витаминов B1 и B2, марганца. Проведенное математическое моделирование позволило установить достоверные связи возникновения различных заболеваний с потребляемыми элементами. Наибольшее количество ассоциированных связей с биологически значимыми элементами показали нервная система, кожа и подкожная клетчатка, а среди микро- и макроэлементов - селен и железо, по 6 моделей на каждый элемент.
Бесплатно
Влияние обогащенной кислородом воды "О2 Alivе" на рост и развитие растений
Статья научная
Представлены результаты исследований по использованию воды «О2 alive» для предпосевной обработки семян и усиления роста растений. Установлено, что предпосевная обработка семян водой «О2 alive», повышает энергию прорастания, всхожесть семян до 80-100%, ускоряет наступление важнейших фенологических фаз развития растения, повышает способность растений усваивать вносимые в почву удобрения. Показано, что подкормка растений минеральным удобрением «Здравень» совместно с водой «О2 alive» увеличивает продуктивность растений закрытого и открытого грунта на 30-80%, повышает устойчивость растений к неблагоприятным условиям (засуха, низкие температуры).
Бесплатно
Влияние разного уровня техногенного засоления на некоторые показатели обмена веществ растений
Статья научная
Представлены результаты исследований содержания РНК и фенольных соединений у растений, произрастающих в условиях техногенного засоления. Показано, что различия в содержании различных форм фенольных соединений и РНК зависят как от видовой специфичности, так и от уровня засоления.
Бесплатно
Статья научная
Изучали интенсивность роста проростков ржи, а также динамику содержания в побегах растворимых белков и пролина в процессе их адаптации к резкому (300 мМ NaCl одноразово, время экспозиции 9 сут.) и постепенному (100 мМ NaCl, затем по 100 мМ NaCl через 2 сут. до конечной концентрации 400 мМ) засолению хлоридом натрия в условиях наличия или отсутствия теплового закаливания (+40°С, 3 ч.). Установленная динамика содержания пролина и растворимых белков в побегах позволяет предполагать, что формирование устойчивости к засолению определяется высоким конститутивным уровнем пролина, а также стресс-индуцибельным синтезом пролина и водорастворимых белков. Тепловая предобработка проростков в большей степени стимулировала их конститутивную устойчивость. Обнаруженные метаболические изменения, очевидно, имеют отношение к одному из возможных механизмов протекторного действия теплового закаливания к последующему засолению.
Бесплатно
Статья научная
Изучено содержание основных углеводов (глюкозы и сахарозы) и активность ключевых ферментов углеводного обмена (амилазы и инвертазы) в процессе адаптации проростков пшеницы и фасоли к гипертермии (+40°С, 3 сут.) в условиях наличия или отсутствия теплового закаливания (+37°С, 3 ч.). Установили, что предварительное тепловое закаливание приводит к значительному росту количества глюкозы и сахарозы у обоих растений в условиях последующей гипертермии. При этом у пшеницы амилазная и инвертазная активности были понижены, тогда как у фасоли на фоне снижения активности амилазы, активность инвертазы значительно возрастала. Это позволило предположить, что в основе теплового закаливания обеих культур лежит повышенный уровень растворимых сахаров, который достигается у них разными механизмами: у пшеницы - за счет роста интенсивности фотосинтеза, а у фасоли - за счет торможения оттока сахарозы во флоэму.
Бесплатно
Статья научная
Изучены водные и биохимические свойства дерново-подзолистых почв с нарушенной структурой при загрязнении их тяжелыми металлами и нефтью. Установлено, что фильтрационная способность почвы зависит от степени ее увлажнения и природы загрязнителя. Изменение водного режима загрязненных почв негативно отразилось на интенсивности биохимических процессов, осуществляемых микроорганизмами.
Бесплатно
