- •Глава 1 Обзор и анализ литературных источников 7
- •Глава 2 Объекты и методы исследования 23
- •Глава 3 Экспериментальные данные и их анализ 35
- •Глава 4 Экономическое обоснование 41
- •Глава 1 Обзор и анализ литературных источников
- •Характеристика и способы получения покрытия
- •Бактерицидные покрытия
- •Бактерицидные свойства тяжелых металлов
- •Влияние тяжелых металлов на микроорганизмы
- •Ингибирование роста культур микроорганизмов
- •Физиолого-биохимические параметры микроорганизмов при действии металлов
- •Влияние тяжелых металлов на энергетические и биосинтетические процессы
- •1.4 Предельно допустимые концентрации для тяжелых металлов
- •1.4.1 Санитарно-гигиеническая характеристика тяжелых металлов
- •Глава 2 Объекты и методы исследования
- •2.1 Объекты исследования
- •2.2 Используемые материалы и реактивы
- •2.3 Метод получения бактерицидного покрытия
- •2.4 Определение бактерицидной активности чашечным методом
- •Методы стерилизации
- •Приготовление сред и растворов
- •2.4.3 Тестирование на бактерицидные свойства
- •Смыв исследуемых посаженных бактерий
- •2.5 Определение фунгицидной активности чашечным методом
- •Глава 3 Экспериментальные данные и их анализ
- •3.1 Выбор состава для нанесения покрытия и его методики напыления
- •3.2 Фунгицидные свойства покрытий на примере Mucor Mucedo
- •3.3 Бактерицидная активность по отношению к Escherichia coli
- •Глава 4 Экономическое обоснование
3.2 Фунгицидные свойства покрытий на примере Mucor Mucedo
Проверка фунгицидных свойств покрытия проводилась согласно пункту 2.5.
Результаты эксперимента показаны в таблице 3.
Таблица 3 – Результаты по определению фунгицидной активности
Название |
Количество колоний через 48 ч. |
||
1 повторность |
2 повторность |
Среднее количество колоний |
|
Контроль |
2 |
15 |
8,5 |
MnCl2 |
9 |
38 |
23,5 |
PbCl2 |
5 |
6 |
5,5 |
CdCl2 |
0 |
4 |
2 |
KMnO4 |
8 |
6 |
7 |
ZnCl2 |
20 |
16 |
18 |
AgNO3 |
32 |
6 |
19 |
CuCl2 |
2 |
14 |
8 |
Из таблицы 3 видно, что у покрытия с CdCl2 лучшие результаты по сравнению с контролем. А часть покрытий оказало стимулирующее действие на рост плесени.
Согласно известным данным соли тяжелых металлов оказывают неоднозначное воздействие на рост и морфологию Mucor Mucedo, играя роль либо стимулятора, либо сильного токсиканта в зависимости от концентрации и вида металла. Высокой токсичностью обладали сульфаты меди (в концентрациях 5-15 мг/л) и цинка (в концентрациях 10-15 мг/мл). Малые концентрации большинства растворов оказывали стимулирующее влияние на данный тест-объект. По результатам проведенного эксперимента был составлен градиент токсичности солей тяжелых металлов по мере их убывания: Cu – Zn –Mn [5].
Обдумывая процесс воздействия поверхности покрытия с Mucor Mucedo, допускается еще одна теория, согласно которой полупроводники (в этом случае ими являются покрытия) с фотокаталитическими свойствами обладают самостерилизующимися свойствами. При внесении дополнительной энергии (чаще всего кванта ультрафиолета), превышающей ширину запрещенной зоны происходит возбуждение электрона (ē) и его переход из валентной зоны в зону проводимости, где он акцептируется кислородом. В результате в валентной зоне формируется электронная вакансия – дырка (h+), которая также принимает участие в формировании активных форм кислорода (АФК). Образуемые на поверхности покрытия АФК окисляют мембрану адсорбированных микроорганизмов, что приводит к бактериолизу. Среди механизмов бактерицидности фотоиндуцированных покрытий отмечены также: окисление бактериальных ферментов, перекисное окисление как мембранных, так и не мембранных ненасыщенных жирных кислот, снижение рН, окисление нуклеоида и плазмидной ДНК, а также РНК бактериальных клеток.
Согласно этой теории, были проведены тесты, в ходе которых испытываемая поверхность освещалась видимым и УФ-светом в течение 1 часа.
В результате облучения видимым светом были получены следующие результаты, представленные в таблице 4 и 5.
Таблица 4 – Фунгицидная активность покрытий, индуцированных видимым светом, рост колоний 38 часов
Название |
Количество колоний через 38 ч. |
||
1 повторность |
2 повторность |
Среднее количество колоний |
|
Контроль |
15 |
6 |
10,5 |
MnCl2 |
15 |
2 |
8,5 |
PbCl2 |
12 |
– |
12 |
CdCl2 |
3 |
5 |
4 |
KMnO4 |
13 |
8 |
10,5 |
ZnCl2 |
3 |
8 |
5,5 |
AgNO3 |
40 |
10 |
20 |
CuCl2 |
12 |
1 |
6,5 |
SnCl4 |
33,25 |
21 |
26,3 |
Таблица 5 – Фунгицидная активность покрытий, индуцированных видимым светом, рост колоний 48 часов
Название |
Количество колоний через 48 ч. |
||
1 повторность |
2 повторность |
Среднее количество колоний |
|
Контроль |
65 |
50 |
57,5 |
MnCl2 |
50 |
24 |
37 |
PbCl2 |
20 |
– |
20 |
CdCl2 |
20 |
23 |
21,5 |
KMnO4 |
39 |
23 |
31 |
ZnCl2 |
8 |
13 |
10,5 |
AgNO3 |
80 |
65 |
72,5 |
CuCl2 |
35 |
14 |
24,5 |
SnCl4 |
64 |
110 |
87 |
После облучения видимым светом, лучшую фунгицидную активность проявили CdCl2, PbCl2, ZnCl2, CuCl2. Это объясняется полупроводниковыми свойствами этих покрытий.
В результате облучения УФ-светом были получены следующие результаты, представленные в таблице 6.
Для отсечения «жесткого» ультрафиолета, обладающего собственной бактерицидной активностью (λ <340 нм), необходимо использовать светофильтр УФС-6.
Таблица 6 – Фунгицидная активность покрытий, индуцированных УФ- светом, рост колоний 48 часов
Название |
Количество колоний через 48 ч. |
||
1 повторность |
2 повторность |
Среднее количество колоний |
|
Контроль |
44 |
21 |
32,5 |
MnCl2 |
19 |
6 |
12,5 |
PbCl2 |
0 |
15 |
7,5 |
CdCl2 |
6 |
0 |
3 |
KMnO4 |
8 |
7 |
7,5 |
ZnCl2 |
0 |
15 |
7,5 |
AgNO3 |
36 |
62 |
49 |
CuCl2 |
3 |
0 |
1,5 |
SnCl4 |
8,5 |
17 |
11,3 |
После облучения УФ-светом все образцы, кроме AgNO3, проявили фунгицидную активность.
