Анализ содержания белка, электролитов и активности фосфатаз в слюне подростков г. Кургана

Н.Г. Ионина

Институт повышения квалификации и переподготовки работников образования Курганской области

НАСЕКОМЫЕ КАК ИНДИКАТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ УРБАНИЗИРОВАННЫХ РАЙОНОВ

В ходе биомониторинга можно обнаружить опасные для всего живого, в том числе и человека, тенденции, возникающие под влиянием природных и антропогенных факторов. В статье рассмотрена возможность использования в качестве индикаторов состояния окружающей среды некоторых насекомых.

Проблемы экологического контроля в городах выходят сегодня на передний план. Это объяснимо концентрацией в городах подавляющей части населения, здоровье которого должно быть одним из наиболее веских факторов, учитываемых при строительстве новых объектов или улучшении состояния окружающей среды вокруг промышленных предприятий.

Экспериментально установлено, что среди насекомых имеются организмы - индикаторы, то есть группа особей одного вида или сообщества, по наличию, состоянию и поведению которых судят об изменениях в среде.

Живые биоиндикаторы имеют ряд преимуществ перед химическими методами оценки состояния окружающей среды, широко применяемыми в настоящее время:

- они суммируют все без исключения биологически важные данные об окружающей среде и отражают ее состояние в целом;

- в условиях хронической антропогенной нагрузки биоиндикаторы могут реагировать на очень слабые воздействия в силу аккумуляции дозы;

- исключают необходимость регистрации физических и химических параметров среды;

- живые организмы постоянно присутствуют в окружающей человека среде и реагируют на кратковременные и длительные выбросы токсикантов, которые можно не зарегистрировать при помощи автоматической системы контроля с периодичным отбором проб на анализы;

- фиксируют скорость происходящих в окружающей среде изменений;

- позволяют судить о степени вредности синтезированных человеком веществ для природы и человека и позволяют контролировать действие этих веществ;

- помогают нормировать допустимую нагрузку на экосистемы, различающиеся по своей устойчивости к антропогенному воздействию, т.к. одинаковый состав и объем загрязнений может привести к различным реакциям природных систем в разных географических зонах.

Таким образом, биоиндикация позволяет получить обобщенный интегральный ответ на вопросы, каково состояние среды в зоне проживания, насколько опасны загрязнения для здоровья населения и для природы в целом.

Нами в течении двух лет (с 2004 по 2005 гг.) анализировалось состояние окружающей среды г. Кургана в 4-х урбанизированных ландшафтах: в центре города (центральный парк и городской сад), в пос. Рябково (в окрестностях р. Черная), в пос. Энергетики и в Заозерном. Для контроля использовался естественный биоценоз в пригороде г. Кургана - пос. Увал.

В результате проведенных исследований по расширению спектра видов-индикаторов нами были опреде-

лены следующие критерии по их выявлению:

1) относительно низкая подвижность (оседлость);

2) достаточно большая продолжительность жизни;

3) массовость и достаточно широкое распространение (эврибионтность);

4) однородность в таксономическом плане (т.е. не распадающиеся на различные подвиды).

Учитывая вышеуказанные критерии, мы проанализировали следующие отряды насекомых: жесткокрылые, полужесткокрылые и чешуекрылые. Исходя из этого, был сделан следующий вывод: только отряд чешуекрылые, в частности, дневные бабочки (15 видов), более полно соответствуют данным критериям.

Семейство Толстоголовки (Hesperiidae) - 1 вид: толстоголовка линеола (Thymelicus lineola O.).

Семейство Парусники (Papilionidae) - 1 вид: махаон (Papilio machaon L.).

Семейство Белянки (Pieridae) - 2 вида: луговая желтянка (Colias hyale L.) и эдуза (Pontia edusa Fab.).

Семейство Голубянки (Lycaenidae) - 5 видов: червонец бурый (Heodes tityrus Poda), голубянка аргиадес (Everes argiades Pall.), голубянка алексис (Glaucopsyche alexis Poda), семиаргус (Cyaniris semiargus Rott.) и аман-да (Polyommatus amandus Schn.).

Семейство Нимфалиды (Nymphalidae) - 3 вида: павлиний глаз (Inachis io L.), углокрыльница це - белое (Polygonia c-album L.) и пестрокрыльница (Araschnia levana L.).

Семейство Сатириды

Таким образом, в ходе биомониторинга можно обнаружить опасные для всего живого, в том числе и человека, тенденции, происходящие под влиянием природных и антропогенных факторов. Наиболее простым примером экстремальной реакции живого на сильное воздействие вредных факторов является массовая гибель животных и растений. Другим видом реакции живых организмов, в частности дневных бабочек, на менее сильное воздействие вредных факторов оказывается уменьшение видового разнообразия в исследуемых биоценозах.

Работа поддержана грантом администрации Курганской области 2004 г. (№ 258 А).

И.А.Львова, ЕЛ.Матвеева, М.А.Ковинька РНЦ "ВТО" им.акад.Г.А.Илизарова,

АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ БЕЛКА, ЭЛЕКТРОЛИТОВ И АКТИВНОСТИ ФОСФАТАЗ В СЛЮНЕ ПОДРОСТКОВ г. КУРГАНА

Проведен анализ биохимического состава слюны подростков г.Кургана с разным стоматологическим статусом. На основании полученных результатов выявлена взаимосвязь между концентрациями электролитов, активностями кислой и щелочной фосфатаз, что позволяет использовать наиболее клинически значимые показатели в лабораторной диагностике кариеса.

В связи с исследованием различных средств профилактики развития кариеса у детей и подростков, в последнее время особое внимание привлекают исследования, посвященные возможности использования неинвазив-ных способов диагностики на ранних стадиях развития кариеса. Это обусловлено ростом различных заболеваний полости рта у детей и подростков, что в свою очередь

связано с неудовлетворительным качеством продуктов питания и воды, низким уровнем культуры "здорового образа жизни", загрязнением окружающей среды [1]. Комплексные исследования биохимических особенностей ротовой жидкости (слюны) при различных формах стоматологической патологии позволяют купировать развивающийся процесс еще в самом его начале и, соответственно, повысить качество оказываемой стоматологической помощи. Скрининговые исследования, проводимые с этой целью, должны отличаться простотой и скоростью выполнения, а также быть, по возможности, не инвазивными. В этом плане исследования слюны имеют значительные преимущества по сравнению с исследованиями других биологических жидкостей. Цель настоящего исследования -оценить биохимический состав слюны подростков в зависимости от их стоматологического статуса.

Материалы и методы. В слюне пациентов без ее предварительной обработки определяли объем пробы, после центрифугирования в режиме 3.000 об/мин 20 мин - объем образовавшегося осадка, биуретовым методом определяли количество белка, электрофоретическим разделением - состав белковых фракций, используя прибор для электрофореза Paragon (фирмы "Becman"); производя расчет альбумин-глобулинового коэффициэнта, доли у-глобулинов, содержание неорганического фосфата определяли методикой с использованием малахитового зеленого (Грибанов Г.А., Базанов Г.А. Модификация ультрамикроопределения общего и неорганического фосфоров с помощью малахитового зеленого //Лабораторное дело. - 1976. - N 19. - С. 527-530). Определяли концентрацию хлоридов на автоматическом анализаторе Chloride Analyzer 925 ("Corning", США), кальция - гли-оксальбис-2-оксианиловым методом наборами Био-Тест фирмы "Lachema" (Чехия). Активность ферментов щелочной (3.1.3.1) и кислой (3.1.3.2) фосфатаз определяли используя реактивы фирмы "Витал Диагностик" на фотометре "Stat Fax"(CI±IA). Проверку выборок на нормальность распределения проводили по критерию Шапиро-Уилка. Расчет корреляционных отношений, уравнение регрессии, достоверность различий в нормальных и не-

нормальных выборках - при помощи программы статистической обработки "Attestat" (автор И.П. Гайдышев).

Результаты и обсуждение. Проведенные исследования выявили некоторые особенности элементарного состава слюны у больных с различным стоматологическим статусом. Полученные результаты отображены в таблице 1.

Исследования характера распределения вариант в получившихся группах подростков побудили нас выделить три группы в зависимости от величины коэффициента КПУ В первую группу вошли подростки, у которых КПУ составлял 1-3. Во вторую - 4-5. В третью - 6 - 8. Факторный анализ выявил, что значение КПУ связано с фактором, который также объединяет активность щелочной и кислой фосфатаз, а также концентрации хлорид ионов и общего кальция. Рассчитанные корреляционные отношения показаны в таблицах 2 и 3. Выяснилось, что прямая линейная связь между концентрацией хлоридов и общего кальция обнаруживается только в группе "здоровых" детей и в первой группе и отсутствует в группах подростков с большим значением КПУ.

Таким образом, развивающийся патологический процесс нарушает механизм, обеспечивающий взаимосвязь и взаимокомпенсацию электролитного состава слюны. Характер связи в группе здоровых подростков и в 1 группе описывается уравнением Y=0,02x +0,7. Проведенные исследования показали информативность отношения общего кальция к хлоридам слюны для ранней диагностики развития кариеса. На рисунке 1 показаны значения отношения Ca/Cl у здоровых подростков и у подростков 1, 2 и 3 групп. На рисунке видно, что на ранних стадиях развития кариеса происходит значительное увеличение значения отношения Ca/Cl. Оценка достоверности различий во всех группах по критерию Вилкоксона-Манна-Уитни показала достоверность различий между группой здоровых детей и подростками из второй и третьей групп. В третьей группе значение этого отношения приближается к показателям здоровых подростков. По-видимому, это связано с истощением ресурсов, поддерживающих целостность зубной ткани, а механизм адаптации к кариесному процессу каким-то образом связан с

Таблица 1 - Биохимические показатели слюны соматически здоровых подростков в зависимости от их

стоматологического статуса

Р Ca С1 КФ ЩФ ОБ A/G Alb % <xl% <х2% ß% у%

0 п=5 3,85+ 0,34 0,63+ 0,17 26,4+ 5,3 30,6+ 9,4 22,34+ 4,84 8,72+ 1,27 0,16+ 0,07 13,62+ 4,90 7,34+ 2,85 11,42 +2,41 51,34+ 5,73 16,66+ 3,76

1 п=3 3,61+ 0,69 0,55+ 0,13 16,0+ 0,7 9,2+ ЗД 21,03+ 8,43 9,63+ 0,48 0,08+ 0,04 7,23+ 3,31 9,5 7± 3,51 14,57 ±4,95 51,1+6 57 17,4+5 Д

2 п=5 2,67+ 0,21 0,72+ 0,24 15,2+ 2,9 13,32+ 3,92 25,24+ 3,85 8,64+ 1,48 0,16+ 0,06 13,36+ 4,32 5,16+ 1,60 15,68 +2,90 38,86+ 5,00 26,94+ 10,97

3 п=4 2,30+ 0,28 0,82+ 0,22 18,3+ 5,2 15,25+ 7,45 28,83+ 7,40 7,68+ 1,38 0,06+ 0,01 5,03+ 0,83 4,23+ 3,00 14,00 ±2Д 61,00+ 8,66 15,78+ 7,48

4 п=10 2,49+ 0,15 0,77+ 0,23 19,7+ 1,17 9,91+ 1,20 24,94+ 4,65 7,17+ 1,00 0,10+ 0,03 8,45+ 2,28 11,75 +3,64 14,95 +3,13 40,00+ 4,51 24,86+ 7,01

5 п=5 3,01+ 0,46 0,59+ 0,12 26,0+ 5,11 20,52+ 6,40 23,20+ 3,67 5,62+ 1,81 ОД 6± 0,04 13,40+ 2,96 6,85+ 1,76 8,5 8± 2,80 32,43+ 7,83 38,73+ 13,97

6 п=2 3,30 0,43 18,0 3,80 15,95 10,00 0,11 9,35 19,05 16,85 39,95 14,75

7 п=3 2,84+ 0,54 0,62+ 0,09 24,7+ 6,01 8,47+ 0,63 19,80+ 3,40 8,33+ 2,79 0,10+ 0,01 9,24+ 0,93 7,87+ 1,98 13,90 +2,20 53,30+ 4,33 15,70+ 5,94

8 п=1 2,94 0,72 36 20,2 23,2 9,2 0,06 6 10 13,3 64,1 6,6

18

ВЕСТНИК КГУ, 2005. №4

электролитными констеляциями слюны. Таким образом-при возрастании коэффициента Ca/Cl до 0,04 - 0,05, вероятно, возрастает риск развития стоматологической патологии. Изучение всех показателей, которые были упомянуты в данной работе в динамике, позволило бы определить информативность данного коэффициента.

Таблица 2 - Коэффициент корреляции, уровень значимости и доверительный интервал по отношению к общему кальцию слюны в первой группе

коэффициент Пирсона значимость Доверительный 95% интервал

Хлорид 0,61803 0,01653 0,36824 - 0,8799

КФ 0,65659 0,01061 0,32549 - 0,89375

Таблица 3 - Коэффициент корреляции, уровень значимости и доверительный интервал по отношению к хлорид-ионам слюны в первой группе

коэффициент Пирсона значимость Доверительный 95% интервал

ЩФ 0,6038163 0,0192272 0,04563 - 0,874664

0,05 -|-

0,045 ---^Р--

0,04--^ -

0,035 ----^Р--

0,03--"- - -I- -

0,025 --[- - -т-^--

0,02 ---,---,---,---,

12 3 4

Рисунок 1 - Отношение Са/С1 в зависимости от стоматологического статуса

На основании полученных данных считаем возможным предложить диагностический тест для определения стоматологического статуса подростков, который возможно использовать при проведении скрининговых обследований достаточно больших групп наблюдаемых, с целью выявления лиц с риском развития стоматологической патологии. Считаем предлагаемый способ диагностики простым и рациональным в применении, в силу его неинвазивности и экономичности.

При различном по степени выраженности стоматологическом статусе у подростков в слюне не происходит достоверных изменений в содержании общего белка и относительного содержания белковых фракций.

У здоровых подростков и у подростков, находящихся на ранних стадиях развития стоматологической патологии, имеет место тесная взаимосвязь между общим кальцием, хлоридионами, активностью щелочной и кислой фосфатаз, при развитии патологии эти взаимосвязи исчезают.

Отношение общего кальция к хлоридионам увеличивается на ранних стадиях болезни и в течение ее развития возвращается к исходным значениям.

Авторы считают, что нарушения баланса любой из перечисленных составляющих метаболизма генетически детерминированными или экзогенными факторами может приводить к развитию кариеса, а материалы данного исследования необходимо учитывать при разработке системы профилактических мер в стоматологии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методы изучения растворимости эмали зубов при жизни/В.К.Леонтьев, ВАДистель//Методическое письмо, Омск - 1975.

2. Справочник по стоматологии /Под ред. В.Безрукова. М.: Медицина,

1998. 656 с.

3. Окушко В.Р. Физиология эмали и проблема кариеса/В.Р.Окушко.

Кишинев, 1989. 80с.

4. Михайлов А.С. Эффективность некоторых методов прогнозирования

кариеса зубов у детей/ А.С.Михайлов // Актуальные вопросы стоматологии: Тез.докл. -Полтава, 1991. С.137-138.

5. Михайлов А.С. Разработка прогностических критериев восприимчиво-

сти детей к кариесу зубов: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 1991. 20с.

6. Зырянов Б.Н. Показатели местного иммунитета в прогнозировании

кариеса зубов населения Тюменского Севера /Б.Н.Зырянов, Т. Ф. Соколова//Вопросы диагностики профилактики и реабилитации в работе врача-клинициста: Материалы 2-й регион. науч.-практ. конф. "Вопросы медицинской профилактики здоровья человека в Сибири". Омск, 1993. Т.2. С.50-51.

7. Иванова Г.Г. Медико-техническое решение проблем диагностики,

прогнозирования и повышения резистентности твердых тканей зубов: Автореф. дис. ... д-ра мед.наук. Омск, 1997. 48 с.

8. Зырянов Б.Н. Кариес зубов у коренного и пришлого населения

Крайнего Севера Тюменской области, механизмы развития и профилактика: Автореф. дис. ... д-ра мед.наук. Омск, 1998. 47 с.

9. Заявка №97121772/14 РФ. Способ диагностики вторичного кариеса/

А.А.Кунин, В.А.Некрылов, И.А.Беленова. Опубл.20.11.1999.

10. Лабораторные методы исследования в клинике /Ред. В.В. Меньши-

кова. М.: Медицина, 1987. 361 с.

11. Грибанов Г.А., Базанов Г.А. Модификация ультрамикроопределения

общего и неорганического фосфоров с помощью малахитового зеленого//Лабораторное дело. 1976. № 19. С.527-530.

12. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1999. 459 с.

Г.А. Воробейков, Т.К. Павлова, В.Н. Лебедев, РГПУ им. А.И. Герцена, г. Санкт-Петербург

ПРИМЕНЕНИЕ АССОЦИАТИВНЫХ ШТАММОВ РИЗОБАКТЕРИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ГОРЧИЦЫ БЕЛОЙ

В статье приведены результаты исследования влияния бактериальных препаратов путем инокуляции семян горчицы белой на продуктивность растений при выращивании ее в вегетационных и полевых условиях. Установлено, что при помощи ассоциативных ризобактерий можно улучшить обеспечение растений биологическим азотом, стимулировать их рост, защитить от вредителей и повысить продуктивность посевов, существенно снизив химическую нагрузку на окружающую среду. При этом не нарушаются естественные экологические связи в агробиоценозе и баланс между ее составными компонентами.

Горчица белая (Sinapis alba L.) является ценной сельскохозяйственной культурой, имеющей масличное, кормовое, сидеральное и медоносное значение. Она находит свое применение в хлебопечении, медицине, кондитерской, консервирующей, мыловаренной и парфюмерной отраслях промышленности (Наумкин, Велкова, 2000).

В последние годы горчица белая все более широко выращивается во многих регионах и областях Российской Федерации. За рубежом она широко возделывается в странах Северной Европы.

Зеленая масса горчицы, содержащая значительное количество кальция, калия, фосфора и каротина, скашивается на корм скоту в фазе активного цветения, поскольку в последующую фазу своего развития (фаза завязывания стручков) горчица начинает накапливать вредные для животных гликозиды. Использование свежей зеленой массы на корм овцам способствует освобождению их от гельминтозной инвазии (Клименкова и др., 1981). По своей питательной ценности горчица белая относится к первой группе кормовой значимости (12 баллов по шкале Михина А.М.), т.е. способна обеспечить 7-11 тыс. литров