Радиация и пчелы

Радиация и пчелы

Молекулы разных полимеров одного и того же организма и особенно организмов, относящихся к разным видам, отличаются рядом физико-химических особенностей. В связи с этим уделяется большое внимание изучению последних у разных организмов.

Радиация и пчелы

Молекулы разных полимеров одного и того же организма и особенно организмов, относящихся к разным видам, отличаются рядом физико-химических особенностей. В связи с этим уделяется большое внимание изучению последних у разных организмов.

 

Изучение производят в разных условиях (в организме вне организма) и разными методами. В последнее время для этой цели широко используются ионизирующие излучения с последующим определением их влияния на молекулярную структуру биополимеров.

Известно, что под влиянием излучений, особенно рентгеновских и гамма-лучей, в биополимерах нарушаются межмолекулярные и внутримолекулярные связи, а также структура атомов В последних часть электронов отрывается от своей орбиты и переходит на молекулярную орбиту. В результате этого в молекулах биополимеров возникают электроны, не связанные с частицами ядра атома, или неспаренные электроны, а сами молекулы приобретают свойства свободных радикалов.

Данные о возникновении свободных радикалов под влиянием облучения расширяют знания о свойствах биополимеров, и в частности об устойчивости их внутримолекулярных структур. Они, по-видимому, будут иметь значение в изучении причин различия реакций разных групп организмов на воздействие факторов окружающей среды.

В последнее время ведутся большие исследования образования свободных радикалов в биополимерах, выделенных из организмов разных видов. Работ же, посвященных изучению свободных радикалов в биополимерах пчел, мы не нашли.

Цель наших исследований заключалась в изучении влияния облучения на образование свободных радикалов в некоторых биополимерах пчел разных пород. Исследование проводилось методом электронного парамагнитного резонанса (ЭГ1Р), который отличается большой чувствительностью и дает более подробные сведения о свободных радикалах, чем другие методы.

 

В своей работе мы использовали следующие препараты: РНК из куколок пчел — среднерусских, кавказских серых, краинских и итальянских; препарат, состоящий из комплекса полимеров (ДНК, РНК, белка), выделенный из куколок пчел — среднерусских, краинских и итальянских; препарат, состоящий из разного числа полимеров, выделенный из куколок пчел — среднерусских, кавказских серых, краинских и итальянских.

Препарат каждой породы состоял из трех вариантов: а) ДНК, РНК, белок; б) ДНК, белок; в) белок

Первый препарат (РНК) находился в состоянии мелких кристаллов, а второй и третий — порошка. Выделение препаратов производилось по методике, описанной в руководствах по биохимии и цитохимии.

Перед облучением препараты сушили в обычном термостате в течение суток при температуре 37\' С. Для облучения брали навеску первого и второго препаратов по 80 мг и помещали в пробирки из мелкоячеистого пенопласта; соответственно третьего—150 мг,— в пробирки из желатины. Первый препарат облучали на рентгеновской установке — доза 25 тыс. рентген, второй и третий — кобальтовой пушкой — доза 100 тыс. рентген Определение результатов влияния облучения производили на радиоспектрометре типа РЭ-1301 высокочастотной модуляции на частоте 970 кгц.

 

Показателем величины возникших изменений в полимерах являлись записи в виде спектров ЭПР, так как особенности и амплитуда последних и степень изменений в структуре молекул находятся в прямой зависимости. Определение концентрации свободных радикалов в препарате производилось на основе размера амплитуды спектра и эталона. Расчет делали по принятой формуле

N — концентрация свободных радикалов в

изучаемом препарате, А — величина амплитуды спектра изучаемого препарата, Азт — величина амплитуды спектра эталона, Nот — концентрация свободных радикалов эталона)

Из анализа показателей спектров и расчета оказалось, что в первом препарате у всех пород пчел форма спектра одинаковая. Спектры состоят из трех неравных компонент (вершин)— двух верхних и одной нижней Наибольшая амплитуда была в РНК краинских пчел, наименьшая — у среднерусских и итальянских, у кавказских она занимала промежуточное положение. Соответственно и концентрация свободных радикалов была у краинских 19-1017, кавказских —16-1017, среднерусских — 14 • 1017, итальянских — 13 • 1017.

Во втором препарате, состоящем из комплекса полимеров (ДНК, РНК, белка), форма спектров у всех пород была двухвершинная, а амплитуда значительно меньше, чем в первом препарате. В связи с этим и концентрация радикалов ниже: у среднерусских — 4,1 • 1017, итальянских — 7.8-1017 и краинских — 6,6 Х 1017.

Различные концентрации радикалов в первом и втором препаратах обусловлены различием состава полимеров. В первый, как уже отмечалось, входит один полимер РНК, во второй — три: ДНК, РНК и белок. Эти полимеры находятся

в тесной связи, образуют сложные соединения — нуклеопро-теиды, отличающиеся большей прочностью по сравнению с отдельными полимерами.

В третьем препарате у всех пород в разных вариантах форма спектра одинаковая — двухвершинная. Величина спектра и концентрация свободных радикалов имеют отличия как у разных пород, так и в пределах породы между разными вариантами. Так, в варианте а (ДНК, РНК, белок) наибольшая концентрация радикалов была у итальянских пчел —11,2Х1017, у краинских — 10,5 Х 1017, кавказских — 10,2 Х 1017, местных — 9,3- 1017. В варианте б (ДНК, белок) произошло резкое сокращение числа радикалов: у итальянских на 65%, краинских — 53, кавказских — 72 и у местных — на 68%. В варианте в (белок) концентрация радикалов по сравнению с вариантом б повысилась: у итальянских пчел — на 41 , краинских — 1 В, кавказских — 19 и у местных — на 32п

Отличие концентрации радикалов в разных вариантах третьего препарата зависит, по-видимому, от количественного соотношения входящих в него полимеров и их физического состояния. Например, в первом варианте, по данным наших определений, содержится наибольшее количество РНК и белка, а ДНК составляет около 3% Следовательно в этом варианте основным источником возникновения радикалов являются молекулы белка и РНК. И если учесть, что молекулы РНК отличаются меньшей устойчивостью к воздействию искусственных условий окружающей среды, то можно считать, что больший процент радикалов приходится на молекулы РНК. На это указывает резкое понижение концентрации свободных радикалов в варианте б, то есть после удаления РНК

В варианте в, состоящем только из белка, повышение концентрации радикалов обусловлено, вероятно, тем, что при удалении ДНК хлорной кислотой ее воздействию подвергались также и молекулы белка. Возможно, что под влиянием кислоты у последних произошло ослабление внутримолекулярных связей, в результате чего они стали менее стойкими к облучению.

Установленные данные о разной концентрации свободных радикалов дают основание считать, что у пчел разных пород, а также в пределах одной породы молекулы различных полимеров различаются по устойчивости к облучению.

Так первый препарат, состоящий из РНК, имеет большую устойчивость к облучению у среднерусских и итальянских пчел, меньшую — у краинских. Кавказские пчелы занимают промежуточное положение между среднерусскими и краин-скими. Второй препарат и вариант а третьего препарата, состоящие из ДНК, РНК и белка, имеет большую устойчивость к облучению у среднерусских и меньшую — у краинских и итальянских пчел; кавказские пчелы, как и по первому препарату, занимают промежуточное положение.

 

В варианте б (ДНК, белок) и в (белок) третьего препарата большую устойчивость имеют кавказские и среднерусские, меньшую — кра-инские и итальянские пчелы. Следовательно, большую устойчивость к облучению по большинству полимеров имеют среднерусские и кавказские, меньшую — краинские и итальянские

Различия в концентрации свободных радикалов в полимерах у разных пород пчел зависят, вероятно, от каких-то особенностей внутренней структуры молекул полимеров.

Установленные данные хотя и относятся к ограниченному числу полимеров, но представляют определенный интерес для дальнейшего углубленного изучения пород пчел Их можно использовать как дополнительный и новый признак в изучении породных особенностей.

М. Г. СТЕКОЛЬЩИКОВ. Н. М. НИЗАМУТДИНОВ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *