AGRIS - 

2023

Kudryavtseva, D.E. | Rasputina, O.V. | Trapezov, O.V.

Structural and functional characteristics of the animals' brain depend on the species and breed, age, sex, and, for some animals, the conditions of domestication. Currently, domestication of fur-bearing animals is gaining high rates, while American minks, which occupy a leading position in caged fur farming, have different genotypes as well as different behavioral reactions toward humans. The research aim was to study the brain structure of American minks kept in cages. The research was conducted in 2022-2023involving 12 adult female Standard dark brown (+/+) minks characterized by a manual type of behavior. During the study period, we performed macro- and microscopic examinations, morphometry of the brain structures, and calculated cerebralization and encephalization indices. It has been established that the brain sections and cytoarchitectonics of the cerebral cortex and cerebellum have a common structure with other mammals, but there are specific differences in the architectonics of the large hemispheres pallium. The absolute brain mass was 9.19±0.22 g, the relative mass was 1.65±0.07%, the cerebellar mass was 0.98±0.03 g and 0.26±0.08%, respectively; the cerebellar mass relative to brain mass was 10.89±0.45%. There were no differences between the sizes of the right and left hemispheres. The cerebralization index (0.15±0.01) occupies an intermediate position between the values in the domestic cat (0.13) and medium breed dogs (0.30), and the encephalization quotient (1.13±0.04) slightly exceeds the value in small breed dogs (1.03). The established data will allow comparative morphology with aggressive-type minks and domesticated carnivores. | Структурно-функциональные характеристики головного мозга животных зависят от видовой и породной принадлежности, возраста, пола, а для некоторых животных – от условий доместикации. Доместикация пушных зверей идет высокими темпами. Американские норки занимают ведущее положение в клеточном звероводстве, имеют разные генотипы, а также разную поведенческую реакцию по отношению к человеку. Целью данного исследования служило изучение строения головного мозга американских норок клеточного содержания. Исследования осуществляли на 12 взрослых самках норок генотипа Standard dark brown (+/+) с ручным типом поведения в течение 2022-2023 гг. Проводили макро- и микроскопическое изучение, морфометрию структур головного мозга, а также рассчитывали индексы церебрализации и энцефализации. Было установлено, что отделы головного мозга, цитоархитектоника коры полушарий большого мозга и мозжечка имеют общее строение с другими млекопитающими, однако имеются видовые отличия в архитектонике плаща больших полушарий. Абсолютная масса мозга составила 9,19±0,22 г, относительная - 1,65±0,07%, мозжечка - 0,98±0,03 г и 0,26±0,08% соответственно, масса мозжечка относительно массы мозга - 10,89±0,45%. Различий между размерами правого и левого полушария не выявлено. Индекс церебрализации (0,15±0,01) занимает промежуточное положение между значениями у домашней кошки (0,13) и собак средних пород (0,30), а коэффициент энцефализации (1,13±0,04) незначительно превышает значение у собак малых пород (1,03). Установленные данные позволят проводить сравнительную морфологию с норками агрессивного типа поведения и доместицированными плотоядными.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Burlakov, I.A. | Kryuchkov, V.N. | Volkova, I.V.

The intensive anthropogenic impact on the aquatic ecosystems requires monitoring the populations of different fish species. The method of morphophysiological indicators was used to study the kidneys of silver bream (Blicca bjoerkna) from different water bodies of the Volga River Delta. The morphometric characteristics of the kidneys of silver bream are presented. It is shown that the reactions of organs and body systems are caused by the environmental impact on the living organisms, which results, in particular, in the pathological changes in the fish body. Reactions in the body of fish are a result of a combined effect of environmental factors and natural physiological processes related to feeding, migrations, generative cycles, etc. The detected changes in the organ structure make it possible to assess the impact of the environment on fish. The seasonal and sexual variability of the indices of the mesonephros of silver bream from the Volga River Delta is shown. Analysis of the kidneys of fish from two water bodies showed the variability of kidney mass due to the anthropogenic load on the water body. In particular, an increase in the kidney index in silver bream was registered in the ecosystem with an increased toxic load. It has been stated that the increase in the relative mass of mesonephros was caused by the changes in the organ. Changes were detected both in the intratubular tissue, and in the convoluted tubules and renal capsules. The study helped to find the differences in the relative weight and structure of the kidneys of silver bream, which lives in the water bodies with different anthropogenic load. | Интенсивное антропогенное воздействие на водные экосистемы требует проводить мониторинг популяций разных видов рыб. Методом морфофизиологических индикаторов были изучены почки густеры (Blicca bjoerkna) из различных водоемов дельты Волги. Представлена морфометрическая характеристика почек густеры. Показано, что следствием влияния условий среды на живые организмы являются реакции органов и систем органов, отражением которых, в частности, служат патологические изменения в организме рыб. Реакции в организме рыб являются следствием сочетанного воздействия факторов среды и естественных физиологических процессов, связанных с нагулом, миграциями, генеративными циклами и т. п. Выявляемые у рыб изменения в структуре органов дают возможность оценить влияние окружающей среды на рыб. Показана сезонная и половая вариабельность индексов мезонефроса густеры дельты Волги. В ходе анализа почек рыб из двух водоемов обнаружена изменчивость массы этого органа в зависимости от антропогенной нагрузки на водоем. В частности, увеличение индекса почек у густеры отмечено в экосистеме с повышенной токсической нагрузкой. Установлено, что увеличение относительной массы мезонефроса является следствием ряда изменений в органе. Выявлены изменения как в межканальцевой ткани, так и в извитых канальцах и почечных капсулах. Проведенное исследование позволило выявить различия в относительной массе и структуре почек густеры, обитающей в водоемах с различной антропогенной нагрузкой.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Anatov, D.M., Russian Academy of Sciences. Dagestan Scientific Center, Makhachkala (Russian Federation). Mountain Botanical Garden

Studying the intraspecies diversity of fruit crop wild relatives is one of the leading trends in botanical and genetic resource research. Large tracts of wild apricot populations have been preserved in Central Asia, China and Dagestan.The natural populations of apricot in the Mountainous Dagestan are spread along the valleys of the Avar Koysu, Andi Koysu, KazikumukhKoysu and Kara Koysu rivers, at altitudes of 350–1500, sporadically – up to 1900 m ASL. It seems theoretically and practically interesting to evaluate various forms in the diversity of natural apricot populations in the Mountainous Dagestan, with qualitative traits of their endocarp as a target.To analyze the diversity of endocarp forms in natural apricot populations three model cenopopulations (CPs) were selected: in Gunibsky District, along theKara Koysu (Lower KegerVlg., 900–1200 m) and Bagdakuli rivers (Salta Vlg., 900–1100 m), in Levashinsky District, along the Kazikumukh Koysu river (BurtanimakhiVlg., 1000–1200 m). Stones were collected along the slopes by using transect itineraries.Morphological description of endocarps was made for 328 trees according to 11 qualitative features by standard techniques.A comparative analysis of natural apricot populations showed high variation in the size and shape of the endocarp.Five classes were identified for stone size; of these, the very small (37.8%) and small (37.5%) types had the highest percentage. There were seven types of the endocarp's shape (rounded, ellipsoid, ovoid, oblong, prolate, teardrop-shaped, and semicordate). Ovoid or rounded shape was observed in an overwhelming majority of apricot trees: their share was 65.3% of the total diversity.Correlation analysis of the endocarp's features revealed credible positive correlations between the traits (1) 'keel height' and 'rib width', and (2) 'lateral rib type' and 'rib width'. Creditable negative correlations were found for the trait 'keel pattern' with 'lateral rib type' and 'keel height'. | Изучение внутривидового разнообразия диких сородичей плодовых культур – одно из ведущих направлений ботанического и генетического ресурсоведения. Крупные массивы дикорастущих популяций абрикоса (Prunusarmeniaca L. = ArmeniacavulgarisLam.) сохранились в Средней Азии, Китае и Дагестане. Природные популяции абрикоса в Горном Дагестане распространены по долинам рек Аварское Койсу, Андийское Койсу, КазикумухскоеКойсу и Кара Койсу на высотах 350–1500, единично (по южным склонам) – до 1900 м н. у. м. Оценка формового разнообразия природных популяций абрикоса Горного Дагестана по качественным признакам эндокарпия (косточки) представляет теоретический и практический интерес. Для выявления формового разнообразия эндокарпия (косточки) в природных популяциях абрикоса были выбраны три модельные ценопопуляции (ЦП): в Гунибском районе по р. Кара Койсу (с. Нижний Кегер, 900–1200 м.), р. Багдакули (с. Салта, 900–1100 м) и в Левашинском районе по р. КазикумухскоеКойсу (с. Буртани, 1000–1200 м.). Сбор косточек осуществлялся маршрутным методом по трансекте вдоль склонов. Морфологическое описание эндокарпия проведено у 328 деревьев по 11 качественным признакам с использованием общепринятых методик. Сравнительный анализ природных популяций абрикоса показал высокое варьирование размеров и формы эндокарпия. Выделено пять классов по размерам; из них наибольший процент имели очень мелкие (37,8%) и мелкие (37,5%) типы. По форме эндокарпия было выделено семь типов (округлая, эллипсоидная, яйцевидная, продолговатая, вытянутая, каплевидная, полусердцевидная). Подавляющее большинство деревьев абрикоса имеют яйцевидную и округлую форму, на долю которых приходится 65,3% всего разнообразия. Корреляционный анализ между признаками эндокарпия выявил достоверные положительные связи между признаками: (1) "высота киля" и "ширина ребер"; (2) "тип боковых ребер" и "ширина ребер". Выявлены отрицательные достоверные корреляции признака "характер киля" с признаками "тип боковых ребер" и "высота киля".

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Shibitov, S.K., All-Russia Research and Development Inst. of Fundamental and Applied Parasitology of Animals and Plants, Moscow

The purpose of the research is studying opisthorchosis occurrence in non-commercial fish in the rivers and lakes of Tver, Moscow, Kaluga and Yaroslavl Regions. It was developed a comprehensive approach in the diagnostics of opisthorchosis involving morphological, molecular and genetic methods and the bioassay method. The work was done in 2014–2018. 90 specimens of non-commercial fish were studied which were caught by recreational fishing in three rivers and three lakes of the central part of Russia. A metacercaria (MC) was isolated using fish muscles digested in a simulated gastric fluid. For a differentiated diagnostics of the MC of trematodes, a comprehensive approach was applied using the methods of morphology determination by a light microscope and professional descriptions published in special literature, a method of bioassay on golden hamster in a vivarium, and by a polymerase chain reaction (PCR). For this purpose, species-specific primers and standard commercial sets published earlier were used to extract and amplify a DNA. The reaction was detected in a 1.5% agarose gel. According to the results of the completed studies, the roach from the Desna River (the Moscow Region), the Nara River (the Kaluga Region), and the roach and the silver bream from the Volga River (the Tver Region) were infected with MC Opisthorchis felineus (evidenced by the PCR). The roach, white beam and tench from the Istra Reservoir, Lake Beloye and Lake Nero were free from MC O. felineus. A bioassay test was positive when hamsters were fed with MC from muscles of the roach caught in the Desna. In other cases, the bioassay tests were negative irrespective of the PCR positive in the roach from the Nara and the roach and silver bream from the Volga. Thus, the central part of Russia currently has pestholes of opisthorchosis O. felineus in the small rivers (the Desna, the Nara) and in the Volga in and around the Tver Region. The infection intensity in the roach in the small rivers decreases with age and proceeds as a mono infection, whereas the roach and the silver beam in the Volga were infected with MC of several types of trematodes, and MC O. felineus in such types can be confirmed by the PCR as a bioassay at low concentrations of MC of opisthorchid flukes provides little information. The roach and the tench in Lake Beloye on the east of Moscow were free from all MC of trematodes, whereas some few MC of trematodes that are nonpathogenic for a human being and carnivore were detected in the roach and the silver beam in the Istra Reservoir (Moscow Region). Very few MC of nonpathogenic trematodes were found in Lake Nero (Yaroslavl Region). | Изучили распространение описторхоза у непромысловых рыб в реках и озерах Тверской, Московской, Калужской и Ярославской областей. Отработали метод комплексной диагностики, применяя морфологические, молекулярно-генетические методы и метод биологической пробы (БП). Исследование проводили в 2014-2018 гг. на 90 экз. непромысловой рыбы, выловленной любительским методом в 3-х реках и 3-х озерах. Метацеркарий (МЦ) выделяли перевариванием мышц рыбы в искусственном желудочном соке. Для дифференциальной диагностики МЦ трематод использовали методы морфологического определения при помощи светового микроскопа и специальной литературы, БП в условиях вивария на золотистых хомяках и с помощью ПЦР, использовали видоспецифичные праймеры и стандартные коммерческие наборы для выделения и амплификации ДНК; детекцию реакции проводили в 1,5%-ном агарозном геле. Выявили: плотва из р. Десна (Московская обл.), р. Нара (Калужская обл.), плотва и густера из р. Волга (Тверская обл.) заражены МЦ Opisthorchis felineus (подтверждено ПЦР). Плотва, густера и линь из Истринского водохранилища, озер Белого и Неро были свободны от МЦ O. felineus. БП на хомяках была положительной при скармливании МЦ из мышц плотвы, выловленной в р. Десна. В остальных случаях БП были отрицательными, несмотря на положительную ПЦР в плотве из р. Нара и плотве и густере из р. Волга. В Центральной России есть очаги описторхоза O. felineus на малых реках (Десна, Нара) и на р. Волге в р-не Тверской обл. Интенсивность инвазии у плотвы в малых реках с возрастом уменьшается и протекает в виде моноинвазии, а в р. Волге плотва и густера заражены МЦ нескольких видов трематод. Это следует подтверждать ПЦР, т.к. БП при низких концентрациях МЦ описторхид малоинформативна. В оз. Белое плотва и линь были свободны от всех МЦ трематод, а в Истринском водохранилище у плотвы и густеры выявляли незначительное число непатогенных для человека и плотоядных МЦ трематод. В оз. Неро Ярославской обл. встречались единичные МЦ непатогенных трематод.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Putina, O.V. | Besedin, A.G., The N.I. Vavilov All-Russia Inst. of Plant Genetic Resources. Crimean Experimental Selection Station, Krymsk

Abiotic stressors, such as prolonged dry conditions, oversupply or lack of moisture, frost, etc., are spontaneous, and their impact causes significant damage to plants. This is also true for the common and leafless morphotypes of vegetable pea, which are most widely used in large-scale crop production. Eleven cultivars with leaves of the usual type (common morphotype) and 6 semi-leafless ones (leafless morphotype) were studied. The experiments were performed on the breeding fields of Krymsk Experiment Breeding Station of VIR (Krasnodar Territory, 2015–2016). The plot area was 10 m2. There were 3 replications. Dry matter content was measured by drying the aerial parts of plants (axial organs, foliar apparatus [leaf, stipules], flowers, unripe beans, pod valves, grain) to constant dry matter at 105 deg C. Dry matter contents were compared using the t-test. Multifactorial analysis of variance (MANOVA, LSD test) was used to assess the yield of vegetable pea cultivars. Vegetable pea plants are subject to the negative effect of abiotic stressors. With excessive moisture in the initial period of growth, there was a decrease in the accumulation of dry matter in plants. A similar effect is exerted by long absence of precipitation during the growth period of vegetable pea plants from the phase of 2–3 leaves to technical ripeness. The effect of weather conditions during cultivation on the yield of vegetable peas was estimated at 13.3%; and the interaction of the genotype/environment factors, at 33.3%. No significant differences were observed between the groups of common leafy cultivars and semi-leafless ones in the content of dry matter in the aboveground biomass of plants and the yield. During the two years of research, the cultivars that exceeded the reference in yield were identified: 'Prima' (i-155213, Russia) and 'Ambassador' (k-9946, Germany), both belonging to the common morphotype. | Абиотические стрессовые факторы, такие как продолжительные засушливые условия, переизбыток или недостаток в обеспеченности влагой, заморозки и т. д. – стихийные, и их воздействие наносит существенный ущерб растениям. Это актуально и для культуры овощного гороха обычного и безлисточкового (усатого) морфотипов, которые наиболее широко используются в производственных посевах. Исследовали 11 сортов с обычным типом листа (обычный морфотип) и 6 с усатым (безлисточковыйморфотип). Опыты проводили на селекционных полях Крымской ОСС ВИР (Краснодарский край, 2015–2016 гг.). Площадь делянки –10 м2. Повторность опыта трехкратная. Содержание сухих веществ определяли методом высушивания надземных частей растений (осевые органы, листовой аппарат [лист, прилистники], цветки, лопатки, створки боба, зерно) до постоянной сухой массы при температуре 105 град. C. Сравнение показателей содержания сухих веществ проводили, используя t-test. При оценке урожайности сортов овощного гороха применяли многофакторный дисперсионный анализ (FactorialANOVA, LSD-test). Растения овощного гороха подвержены негативному влиянию абиотических стрессовых факторов. При избыточном увлажнении в начальный период роста у растений отмечено снижение накопления сухих веществ. Подобный эффект оказывает продолжительное отсутствие осадков в межфазный период "растение с 2–3 листьями – техническая спелость". Влияние погодных условий выращивания на урожайность овощного гороха составило 13,3%, а взаимодействие факторов "генотип – среда" − 33,3%. Между группами сортов с обычным типом листа и с усатым по содержанию сухих веществ в надземной биомассе растений и урожайности значимой разницы не выявлено. За два года исследований выделены сорта обычного морфотипа, превосходящие стандарты по урожайности: 'Прима' (и-155213, Россия) и 'Амбассадор' (к-9946, Германия).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Volkova, L.A. | Vetokh, A.N. | Volkova, N.A. | Zinov'eva, N.A., The L.K. Ehrnst All-Russia Research and Development Inst. of Animal Husbandry, Moscow Region

The aim of the research was to study the effect of expression of integrated recombinant genes on the morphological and morphometric parameters of eggs of transgenic hens in comparison with non-transgenic birds. The studies were carried out in 2017. The object of the study was transgenic hens obtained on the basis of Hisex White cross with the use of lentiviral vectors, which contained the marker gene eGFP under the control of constitutive promoters RSV (n = 9) and CAG (n = 12). Eggs from experimental chickens were used for research. Egg storage time was no more than 2 days after egg-laying. We examined the weight of an egg and its constituent parts, the large and small diameters, the egg shape index, the thickness of the shell, the height and diameter of the egg-white and yolk. Hau units, egg-white and yolk indices were calculated to characterize the quality of egg-white and yolk. In transgenic chickens, in comparison with the control ones, a significant increase up to 18% in the weight of eggs was observed (P is more or equal to 0.99). This was due to the increase in the mass of the component parts of eggs: shell, dense egg white and yolk up to 19, 7 and 31% (P is more or equal to 0.99), respectively, which can be connected with the change in the composition of eggs due to the expression of additional (recombinant) egg-white in the egg. The egg quality indices: egg-white and yolk indices, Hau unit in transgenic hens were lower by 23, 8–13 and 9%, respectively, compared to the control ones (P is more or equal to 0.99).However, these deviations were within the normative parameters. The most expressed changes in the studied indicators were found in transgenic hens with the integrated eGFP gene under the control of the CAG promote. | Цель исследований – изучение влияния экспрессии интегрированных рекомбинантных генов на морфологические и морфометрические показатели яиц трансгенных кур, в сравнении с нетрансгенными особями. Работу проводили в 2017 г. Объектом исследований служили трансгенные куры, полученные на основе кросса Хайсекс Уайт с использованием лентивирусных векторов, содержащих маркерный ген eGFP под контролем конститутивных промоторов RSV (n=9) и CAG (n=12). Использовали яйца от экспериментальной птицы, со сроком хранения не более 2 дней после снесения. Определяли массу яйца и его составных частей, большой и малый диаметры, индекс формы, толщину скорлупы, высоту и диаметр белка и желтка. Для характеристики качества белка и желтка рассчитывали единицы Хау, индекс белка и индекс желтка. У трансгенных кур, по сравнению с контролем, наблюдали достоверное увеличение массы яиц до18% (Р не менее0,99), обусловленное повышением массы составных частей яйца – скорлупы, плотного белка и желтка до 19, 7 и 31% (Р не менее 0,99) соответственно, что может быть связано с изменением состава яиц, обусловленным экспрессией рекомбинантного белка в яйцо. Показатели качества яиц – индексы белка, желтка и единицы Хау у трансгенных кур, по сравнению с контролем, были ниже на 23, 8-13 и 9%, соответственно (Р не менее 0,99). Однако эти отклонения оставались в пределах нормы. Наиболее выраженные изменения по изучаемым показателям установлены у трансгенных кур с интегрированным геном еGFP под контролем промотора CAG.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Fotev, Yu.V. | Kukushkina, T.A., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Novosibirsk (Russian Federation). Central Siberian Botanical Garden | Chankina, O.V. | Belousova, V.P., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Novosibirsk (Russian Federation). Institute of Chemical Kinetics and Burning after named V.V. Voevodskij

Hauttuynia (Hauttuynia cordata Thunb.) is cultivated as a vegetable and medicinal plant in the South-East Asia. The possibility of its cultivation in a temperate climate was investigated. The morphological and biochemical features of the Hauttuynia plants of two forms ('common' and 'variegated') grown under greenhouse conditions in Novosibirsk city were studied. High-moor peat was used as a substrate for growing plants. The content of macro- and microelements in rhizomes and leaves was estimated with use of the synchrotron radiation induced X-ray fluorescence analysis (SR-XRF). During three months of cultivation, the total phytomass of 'common form' increased from 4.7+-0.84 g to 30.3+-8.00 g, i.u. in 6.4 times, while in rhizomes it reached 51-56% out of the total phytomass. The size of the leaves of 'variegated form' was 15 29% less, as compared with the 'common form'. The height of the plants was 25.9+-0.98 cm in the 'common' and 29.0+-0.62 cm in the 'variegated' form, the length and width of the leaf blade were 6.6+-0.26 x 5.9+-0.25 and 4.70+-5.00 x 4.90+-5.50 cm, respectively. Plants of the 'common' form formed apical, elongated, dense, ctenopod spine inflorescence with flowers lacking perianth, with three stamens and 3-4 fused carpal forms forming syncarpous gynoecium. The 'Variegated' form did not form any inflorescences. H. cordata leaves accumulate 35.6 mg% ascorbic acid, rhizomes ‒ 14.2 mg%. Leaves of H.cordata mainly accumulate Mn, Fe and Cu, and the roots ‒ Fe, Co, Cu and Zn. It is necessary to carry out the further study as to a new promising functional food. | Хауттюйния (Hauttuynia cordata Thunb.) возделывается в качестве овощного и лекарственного растения в странах Юго-Восточной Азии. Исследовали возможности его выращивания в условиях умеренного климата. Изучали морфологические и биохимические признаки растений хауттюйнии двух форм (обычной и вариегатной), выращенных в условиях защищенного грунта в г. Новосибирске. В качестве субстрата использовали верховой торф. Содержание в корневищах и листьях макро- и микроэлементов определяли методом рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения. За 3 месяца выращивания фитомасса растений обычной формы увеличилась с 4,7+-0,84 г до 30,3+-8,00 г, т.е. в 6,4 раза, при этом на долю корневищ приходилось 51-56% от общей фитомассы. Размер листьев вариегатной формы оказался на 15-29% меньше по сравнению с обычной формой. Высота растений была 25,9+-0,98 см у обычной и 29,0+-0,62 см – у вариегатной формы; длина и ширина листа, соответственно, 6,6+-0,26 х 5,9+-0,25 и 4,70+-0,19 х 4,90+-0,17 см. Растения обычной формы формировали верхушечное, продолговатое, плотное, початковидно-колосовидное соцветие с цветками, лишенными околоцветника, с тремя тычинками и 3-4 сросшимися плодолистиками, образующими синкарпный гинецей. Вариегатная форма соцветий не образовывала. В листьях H. cordata накапливается 35,6 мг/% аскорбиновой кислоты, в корневищах – 14,2 мг/%. В наибольшей степени листья H. cordata концентрируют Mn, Fe и Cu, а корни – Fe, Co, Cu и Zn. Необходимо дальнейшее изучение этого растения и c целью позиционирования его в качестве перспективного функционального продукта питания.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Bannikova, D.A. | Kononenko, A.B. | Savinova, E.P., All-Russia Research and Development Inst. of Veterinary Sanitation, Hygiene and Ecology, Moscow

Объектом изучения служили культуры Salmonella enteritidis. С помощью сканирующей электронной микроскопии изучена морфология популяций клеток сальмонелл, развивающихся на поверхностях, обработанных растворами коллоидного серебра с концентрацией наночастиц 2, 4 и 40 мг/л. Щадящие способы фиксации и обезвоживания препаратов позволили сохранить естественную архитектонику бактериальной популяции. Представлены сканограммы, регистрирующие происходящие изменения. В необработанном контроле клетки палочковидной формы плотно сгруппированы в микроколонию, снаружи закрыты покровами, местами заметны делящиеся клетки. При действии бактериостатической концентрации коллоидного серебра 2 мг/л наружный покров и межклеточный матрикс частично разрушаются, клетки дезориентированы в пространстве, не образуют единой микроколонии. Заметны единичные гетероморфные образования в виде мелких округлых клеток - сферопластов. Клеток палочковидной формы не выявлено. Появляются клетки сферопластного типа различной формы и размера. При пересеве колоний наблюдали образование мощных скоплений реверсирующих клеток, имеющих типичное извитое строение. На отдельных участках зафиксировано начальное образование биопленки, продуцируемой только клетками, имеющими полноценную клеточную стенку. Т. е., в благоприятных условиях популяция полностью восстанавливает морфологические свойства и способность к росту и развитию. В концентрации 40 мг/л наночастицы серебра вызывают стремительную необратимую гибель клеток в популяции. Таким образом, бактерицидный эффект растворов коллоидного серебра напрямую зависит от концентрации в них наночастиц. Чем выше их концентрация, тем глубже поражение клеточных структур, тем выраженнее дезинфицирующий эффект применяемого препарата. | The object of the research conducted were Salmonella enteritidis cultures. By scanning electron microscopy of Salmonella cells population developed on surfaces treated with colloid silver solutions at the concentrations of nanoparticles 2, 4 ans 40 mg/l was studied. Spare methods of fixation and dehydration of the preparations resulted in preservation of natural architectonics of the bacterial population. Scannograms registering the changes taking place in bacterial population are presented. In the untreated control rod-shaped cells are tightly grouped into a microcolony, outside they are closed with covers, sometimes dividing cells are noticeable. Under effect of bacteriostatic concentration of colloid silver of 2 mg/l the outside cover and intercellular matrix are partially disintegrated, the cells are spatially disoriented, do not form a single microcolony. Single homeomorphous formations as small round cells – spheroplasts arte noticed. No rod-shaped cells are detected. Spheroplast type cells of different form and size appear. When the colonies were reinoculated, forming powerful clustered reversing cells having a typical coiled structure was observed. On some regions the initial forming of a biofilm produced by only cells having a full-valued cell wall was recorded. That is, in favorable conditions the population fully restores morphological properties and capability of growing and developing. In the concentration of 40 mg/l silver nanoparticles resulted in the swift irreversible death of the cells in population. Thus, the bactericidal effect of colloid silver solutions directly depends on the concentrations of the nanoparticles. The higher their concentrations the deeper defeat of cell structures, the stronger the disinfecting effect of used preparation.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Arsenyuk, A.Yu. | Pavlova, I.B., All-Russia Research and Development Inst. of Veterinary Sanitation, Hygiene and Ecology, Moscow

Экспериментально изучены экологические аспекты антагонистической активности биологически активных веществ (БАВ), продуцируемых Bacillus subtilis в отношении популяций Salmonella tiphymurium. В качестве штаммов-антагонистов использованы культуры B. subtilis ТНП-3 и ТНП-5, выделенные из мерзлотных почв Якутии. Показано, что после воздействия БАВ B. subtilis, вырабатываемых в вегетативной фазе развития, популяция сальмонелл (S-форма) способна к переходу в т.н. некультивируемое состояние, проявляющееся отсутствием видимого роста колоний. Применение оригинальных микробиологических методик и щадящих способов пробоподготовки при изучении в сканирующем электронном микроскопе позволило выявить естественную архитектонику популяций сальмонелл после воздействия БАВ, которое проявляется гетероморфизмом с различными проявлениями L-трансформации. Популяция сальмонелл представлена ассоциированными скоплениями клеток сферопластного типа различного размера, а также мелкими L-формами. Между участками скоплений клеток сферопластного типа выявлены межпопуляционные связи в виде нитей (тяжей). Доказано, что часть популяции представлена нестабильными L-формами, способными к реверсии в исходное состояние с образованием новых микроколоний, которые проявлялись после подращивания на свежих питательных средах, что является закономерной стратегией выживания вида и способствует длительной персистенции популяций патогенных бактерий в окружающей среде. Таким образом, отсутствие видимого роста после воздействия антибактериальных препаратов не свидетельствует о бактерицидном эффекте. Однако гетероморфные клетки вследствие частичного повреждения клеточной стенки у сферопластов или ее полного отсутствия у L-форм не способны к процессам адгезии и дальнейшей колонизации биологических объектов, что обусловливает бактериостатический эффект. | The paper presents the results of an experimental study involving ecological aspects of antagonistic effects of biologically active substances (BAS) produced by B. subtilis with respect to S. typhimurium. Cultures of B. subtilis (TNP-3 and TNP-5) isolated from Yakutia frozen grounds were used as antagonist strains. It was demonstrated that after the exposure to B. subtilis BAS produced in the vegetative phase of the development Salmonella populations (S-form) were able to pass into a so-called non-cultivated state characterized by the absence of visible growth of colonies. The use of original microbiological methods and sparing sample preparation techniques for the investigation with a scanning electron microscope (SEM) has allowed revealing a natural architectonic in Salmonella populations after the exposure to BAS resulting in a heteromorphism with different manifestations of L-transformation. Moreover, Salmonella population was presented by associated cell clusters of spheroplast type of different size as well as by small L-forms. Between the clusters of spheroplast type cells there were intrerpopulation connections in the form of filaments. It was evidenced that a part of the population was presented by unstable L-forms able to revert to the initial state with the formation of new microcolonies, which became visible after growing up onto fresh nutrient media. That is a natural species survival strategy promoting a prolonged persistence of pathogenic bacteria populations in the environment. Thus, the absence of visible growth after the exposure to antibacterial agents is not indicative of the bactericidal effect. However, heteromorphic cells are incapable of the adhesion and a further colonization of biological objects due to a partial damage of the cell wall in spheroplasts or its full absence in L-forms resulting in a bacteriostatic effect.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Sokolina, F.M., Kazan Federal Univ.

Objective of the research was to study the structure of ventral sucker of trematode Fаsciolа hepatica, the main organ of fixation to the walls of hepatic ducts in human and vertebrate animals. Three stages of development of F. hepatica were examined using the scanning electron microscopy method. 1 and 3 day old as well as adult species were used for experiments. To perform the X-ray spectrum analysis and electron microscopy the fascioles were detected, washed in water within one day and dried at the gradual heating. To preserve the fragile structures the water was replaced by isoamyl acetate. The part of material underwent rapid freeze in the solution pre-cooled by nitrogen, and the water was removed using the mechanism of vacuum sublimation. 1 day old F. hepatica parasitizing the bile ducts of animals has a finally-formed ventral sucker consisting of several muscle rings. The first ring of the sucker is located in the middle of the body on the centerline, and raised above the body. The muscular wall of the ventral sucker is represented by circular and transverse fibers that can decrease and expand the cavity of the sucker due to their contracture that enables the ventral sucker of F. hepatica to be fixated to the walls of hepatic ducts. The outlines of the ventral sucker in 3 day old F. hepatica are sharply defined, and have an ellipsoidal form. In the adult F. hepatica the ventral sucker is located in the front part of the body (1/6-1/8 of body length), behind the oral and genital suckers. It is well developed, has sharp outlines, a clear discoid form, and is often closed. | Изучено строение брюшной присоски трематоды Fаsciolа hepatica - основного органа фиксации на стенках желчных протоков печени человека и позвоночных животных. Методом световой и растровой электронной микроскопии исследованы три стадии развития F. hepatica. В экспериментах использовали фасциол в возрасте одного и трех дней, а также половозрелые особи. Для проведения рентгеноспектрального анализа и электронной микроскопии фасциол фиксировали, промывали в воде в течение суток и подсушивали путем постепенного нагревания. Для сохранения хрупких структур воду заменяли амилацетатом. Часть материала подвергали быстрому замораживанию в жидкости, охлажденной азотом, а воду удаляли сублимацией в вакууме. F. hepatica в возрасте одного дня при паразитировании в желчных протоках печени животных имеет сформированную брюшную присоску, состоящую из нескольких мышечных колец. Первое кольцо присоски расположено в центре брюшной поверхности тела по ее средней линии и оно приподнято над телом. Мышечный валик брюшной присоски представлен кольцевыми и поперечными волокнами, сокращение которых уменьшает или увеличивает полость присоски, что позволяет F. hepatica фиксироваться на стенках желчных протоков. Контуры брюшной присоски F. hepatica в возрасте 3 сут четко очерчены, эллипсоидной формы. У половозрелой F. hepatica брюшная присоска расположена в передней 1/6-1/8 части длины тела, за ротовой и половой присосками. Она хорошо развита, имеет резко очерченный наружный край и четкую дисковидную форму, часто сомкнута.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation