Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Որոշ ծանր մետաղների իոնների ներգործությունը Enterococcus hirae բակտերիաների աճի և թաղանթային ակտիվության վրա

Վարդանյան, Զարուհի Արմենի (2013) Որոշ ծանր մետաղների իոնների ներգործությունը Enterococcus hirae բակտերիաների աճի և թաղանթային ակտիվության վրա. PhD thesis, ԵՊՀ.

[img]
Preview
PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (457Kb) | Preview

    Abstract

    Topic’s significance. It is well known that bacteria are able to grow in various conditions but at the same time they are very sensitive to physical and chemical factors such as light, temperature, the pH of the medium and chemical reagents that are present in the medium. Nowadays heavy metal pollution in the environment has become a serious problem due to the increase in the addition of these metals to the environment. Natural and anthropogenic sources are responsible for this contamination, which has become a threat to public health. Some of the heavy metals are essential and are required by the organisms in small quantities but at the same time high concentrations of metals become toxic to the organisms, particularly to microorganisms. Heavy metals affect their growth, morphology, biochemical activities and decrease biomass and diversity (Roane and Pepper, 2000). Heavy metal ions at relatively high concentrations may interact with the microorganisms at three levels: microbial membrane, causing irreversible damage such as loss of membrane integrity (Cervantes and Gutierrez-Corana, 1994; Stohs and Bagchi, 1995); absorbed in the cytoplasm oxidizing enzymes or microbial organelles (Peitzsch et al., 1998) or affect the genetic material of the microbial cell (Morby et al., 1993). In general heavy metal high concentrations cause prolonged lag time, which depend on metal concentration, and/or reduced growth rate (Sani et al., 2006). To have a toxic effect, however, heavy metal ions must first enter the cell. Almost all bacteria have two types of uptake system for heavy metal ions: one is fast, non-specifc and is driven only by the chemiosmotic gradient across the cytoplasmic membrane of bacteria. The second type is slower and often uses ATP hydrolysis as the energy source (Charrier et al., 2010). Microbes may play a large role in the biogeochemical cycling of toxic heavy metals and in cleaning up metal-contaminated environments. Therefore, there is а big interest on studying the interactions of heavy metals with microorganisms. In this respect it is of interest to us to examine the effects of some essential heavy metal ions, which in small quantities are important for cell, on Enterococcus hirae cell growth and membrane activity as the membrane properties and metabolism of these bacteria are peculiar (Trchounian and Kobayashi, 1998; Akopyan and Trchounian, 2005; Poladyan et al., 2006). Հանգուցային բառեր` Enterococcus hirae, ծանր մետաղների իոններ, μակտերիաների աճ, օքսիդավերականգնողական պոտենցիալ, ԱԵՖազային ակտիվություն, հասանելի SH-խմμեր, H+-K+-ական փոխանակություն: Հայտնի է, որ միկրոօրգանիզմներն ունակ են աճել տարμեր միջավայրերում, սակայն միևնույն ժամանակ դրանք շատ զգայուն են միջավայրի կամայական փոփոխությունների նկատմամμ: Քանի որ ծանր մետաղները լայնորեն տարածված են μակտերիաների բնական միջավայրում, հետաքրքիր է ուսումնասիրել վերջիններիս վարքն այդ իոնների առկայությամμ: Միաժամանակ μակտերիաները մեծ դեր ունեն ծանր մետաղների շրջանառության մեջ և այդ իոններով աղտոված միջավայրի մաքրման հարցում: Տվյալ աշխատանքում դիտարկվել է μնության մեջ հաճախ հանդիպող ծանր մետաղների իոնների (Fe, Cu, Mn, Ni, Mo) ազդեցությունը E. hirae μակտերիաների աճի և կենսագործունեության վրա: Այս մետաղների իոնները փոքր քանակներով անհրաժեշտ են, բայց մեծ քանակությամբ` թունավոր μակտերիաների համար: Այս աշխատանքի շրջանակներում պարզվել է, որ օգտագործված (Fe, Cu, Mn) ծանր մետաղների առկայությամբ, էապես փոփոխվում է ինչպես E. hirae ATCC9790 վայրի տիպի և atpD MS116 մուտանտի աճն, այնպես էլ թաղանթային ակտիվությունը: Ցույց է տրվել, որ պղնձի (II) իոնները ցուցաμերում են E. hirae μակտերիաների աճը ճնշող հատկություն, ինչն արտահայտվում է լագ փուլի տևողության երկարաձգմամμ և աճման տեսակարար արագության նվազմամբ: Ընդ որում այս ազդեցությունն ավելի լավ արտահայտված է μարձր կոնցենտրացիայի (1 մՄ) ներկայությամբ և վայրի տիպի մոտ, քան մուտանտի մոտ: Բացահայտվել է նաև, որ Cu2+-ի ավելացումը հանգեցնում է աճման ընթացքում օքսիդավերականգնողական պոտենցիալի (ՕՎՊ) նվազման դանդաղացման: Աճման արագության և ՕՎՊ-ի նվազման վրա նմանատիպ ազդեցություն դիտվել է նաև Fe2+-ի առկայությամբ, որը միջավայր է ավելացվել 0.05-2 մՄ քանակով: Ի հակադրություն վերը նշված արդյունքների, E. hirae բակտերիաների աճը խթանվել է Fe3+-ի և Mn2+-ի առկայությամբ: Ընդ որում Fe3+-ի թողած ազդեցությունն ունի կոնցենտրացիայից կախված μնույթ, իսկ Mn2+-ի դեպքում ազդեցությունն առավել լավ է արտահայտված 0.01 և 0.05 մՄ կոնցենտրացիաների պայմաններում, մինչդեռ ավելի μարձր կոնցենտրացիաների պայմաններում ազդեցություն գրեթե չի դիտվում: Բոլոր իոններն իրենց հերթին ազդում են նաև աճման ընթացքում ՕՎՊ-ի անկնման արագության վրա: Ստացված արդյունքներն անսպասելի էին, քանի որ գրականությունից հայտնի է, որ օքսիդիչների առկայությամμ μակտերիաների աճն արգելակվում է, իսկ վերականգնիչների ներկայությամμ` խթանվում (Bagramyan et al., 2000; Kirakosyan et al., 2004): Հետևաμար, երկաթի իոնների հետ կատարված փորձերի ընթացքում սպասվում էր հակադարձ ազդեցություն, սակայն ստաված արդյունքները վկայում են, որ ծանր մետաղի թողած ազդեցությունը կապված է ոչ թե իոնի օքսիդացման աստիճանի հետ, այլ գործում են ազդեցության այլ մեխանիզմներ: Известно, что микроорганизмы способны расти в разных средах, но то же время они очень чувствительны к любым изменениям окружающей среды. Так как тяжелые металлы широко распространены в естественной среде микроорганизмов, изучение поведения бактерий в присуствии в этих ионов представляет собой большой интерес.

    Item Type: Thesis (PhD)
    Additional Information: Որոշ ծանր մետաղների իոնների ներգործությունը Enterococcus hirae բակտերիաների աճի և թաղանթային ակտիվության վրա: Влияние ионов некоторых тяжелых металлов на рост и мембранную активность Enterococcus hirae.
    Uncontrolled Keywords: Վարդանյան Զարուհի Արմենի, Варданян З.А.
    Subjects: Physics
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 02 Mar 2017 15:06
    Last Modified: 03 Mar 2017 10:20
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/4230

    Actions (login required)

    View Item