Переглянути
Нові надходження
Документ Експериментальне дослідження стану кісткової тканини за умов розвитку хронічної алкогольної інтоксикації(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Кіка, Владислав Володимирович; Kika, Vladyslav V.Кіка В. В. Експериментальне дослідження стану кісткової тканини за умов розвитку хронічної алкогольної інтоксикації. Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 091 Біологія - Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Одеса, 2024. Дисертаційна робота присвячена дослідженню стану кісткової тканини у лабораторних щурів з хронічною алкогольною інтоксикацією, а також обґрунтуванню комплексної профілактики порушень, які є наслідком інтоксикації. Для реалізації мети і виконання завдань дисертаційної роботи проведено дві серії експериментів на лабораторних щурах. Щурів під час досліджень утримували згідно правил роботи з експериментальними тваринами, що встановлені Директивою Європейського парламенту та Ради (2010/63/EU), наказом Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України від 01.03.2012 р. № 249. Тварини під час проведення експериментів знаходилися на постійному харчовому та питному режимі віварію ОНУ імені І. І. Мечникова. Завданням першого етапу роботи було дослідження стану деяких кісток у щурів з хронічною алкогольною інтоксикацією за морфометричними параметрами, показниками антиоксидантної системи, маркерами ремоделювання. Також у тварин визначали стан слизових оболонок травного тракту за показниками всмоктування, засвоєння кальцію, запалення, антиоксидантного захисту, перекисного окиснення ліпідів, ступеня дисбіозу. Для з’ясування головної ланки патогенезу остеодистрофії при алкогольній інтоксикації висновки дослідження робили на підставі різниці отриманих даних у осібин різної статі. Дослід проводили на 14 самцях і 14 самках, поділених порівну на інтактну та дослідну групи. Інтактні групи отримували воду, дослідні групи замість води отримували розчин етанолу. Розчин алкоголю був єдиним джерелом рідини для тварин. Початкова концентрація спирту 5 %, далі збільшували концентрацію на 2 % кожні 10 днів (протягом 50 днів), протягом наступних 58 днів тварини вживали 15 % розчин спирту. Тривалість експерименту - 108 днів. Отримані результати показали, що тривале введення щурам етанолу посилює атрофію альвеолярного відростку на 15,0 % у самців та на 18,0 % у самиць, що свідчить про активацію резорбції кісткової тканини щелеп. Хронічне вживання алкоголю призвело до збільшення кількості каріозних уражень на 34,1 % у самців і на 40,0 % у самок (р < 0,02). В стегнових кістках і поперекових хребцях алкоголізованих самок встановлена тенденція до збільшення вмісту мінерального компоненту і зменшення вмісту органічного компоненту. Щільність кісток самок не змінювалась, але порушилось співвідношення мінерального та органічного компоненту у кістковій тканині. У самців такого перерозподілу не відбулося. Дослідження активності антиоксидантних ферментів у кістковій тканині обох статей виявило їх зміну внаслідок прийому алкоголю: спостерігали зріст активності каталази на 33,3-38,6 %, падіння активності супероксиддисмутазы на 15,6-18,3 % і глутатіоноредуктази - на 33,1-39,4 %. У кістковій тканині самиць порушення активності усіх ферментів було значнішим, що супроводжувалось вираженим розвитком перекисного окиснення ліпідів, а саме - збільшенням вмісту малонового діальдегіду на 75,3 %, що було статистично вище, ніж у самців (р < 0,001). Навпаки, підвищення маркерів резорбції (активності еластази та кислої фосфатази) у щелепах внаслідок алкоголізації достовірно більш виражено у самців на тлі зменшення показника кісткоутворення (активності лужної фосфатази), яке було також значнішим у щелепах самців. Тому більш виражені порушення стану антиоксидантно-прооксидантної системи в кістковій тканині алкоголізованих самиць можуть пояснити значнішу атрофію альвеолярного відростку щелеп та зміни в співвідношенні мінерального та органічного компонентів в стегнових кістках та поперекових хребцях, а значить і погіршення якості кісткової тканини самок. Дослідження всмоктування, екскреції та засвоєння кальцію встановило зниження абсорбції цього елементу у тонкій кишці алкоголізованих тварин однаково у обох статей. При цьому у самців кількість виведеного кальцію була статистично менше ніж у самок, що розглядається як компенсаторна реакція на зниження його всмоктування у тонкій кишці. А у самок внаслідок хронічної алкоголізації констатували гірше засвоєння кальцію, так як при зменшенні всмоктування у тонкій кишці цей елемент в більшій кількості ніж у самців виводився з сечею і калом. Хронічна алкогольна інтоксикація викликала запальні та дисбіотичні явища у травному тракті тварин, чим можна пояснити порушення всмоктування і засвоєння кальцію. Так, встановлено активацію кислої фосфатази (на 22,7-58,6 %) разом з еластазою (на 20,0-55,5 %) як у всіх слизових оболонках шлунково-кишкового тракту, так і особливо у печінці щурів (57,4-112,6 %), що свідчить про розвиток запалення, яке більшою мірою виражено у самців. Запалення носило генералізований характер, оскільки активність еластази суттєво зростала у сироватці алкоголізованих щурів. Хронічне введення етанолу щурам сприяло також розвитку дисбіозу у травному тракті, що супроводжувалось суттєвим зниженням антимікробного фактору активності лізоциму (на 26,4-70,0 %) та зростанням активності уреази (на 21,3-139,5 %). Найбільш значущі зміни виявлено у слизовій оболонці шлунку тих щурів обох статей, де зареєстровано найвища активність уреази при повній відсутності лізоциму. В слизових оболонках травного тракту, печінці та сироватці крові щурів внаслідок тривалого вживання етанолу встановили зниження активності антиоксидантного ферменту каталази, що супроводжувалося суттєвим збільшенням вмісту малонового діальдегіду (на 16,1-25,0 %). Отримані результати вказують на пригнічення антиоксидантного захисту та розвиток оксидативного стресу внаслідок хронічного вживання алкоголю, що більшою мірою було виражено у самок щурів. Оскільки оксидативний стрес у травному тракті, збільшення екскреції кальцію та зменшення його засвоєння значніше виражено у алкоголізованих самок, а ступінь активації запальних та дисбіотичних процесів - з деякою перевагою у самців, саме оксидативний стрес при хронічній алкогольній інтоксикації є причиною погіршення засвоєння кальцію, що робить додатковий негативний вклад у розвиток алкогольної остеодистрофії. Виснаження антиоксидантного захисту і розвиток оксидативного стресу за умов хронічної алкоголізації зареєстровано також в головному мозку щурів. На підставі встановлення розвитку оксидативного стресу у кістковій та травній системах внаслідок хронічної алкогольної інтоксикації, обґрунтували дві схеми корекції прооксидантного впливу етанолу за допомогою комплексів препаратів з вмістом неферментних антиоксидантів (кверцетин, аскорбінова кислота) і кофакторів антиоксидантних ферментів (цинк, марганець, селен). Враховуючі збільшення екскреції кальцію внаслідок алкогольної інтоксикації, основою першого комплексу обрали кальцій з раковин устриць з вітаміном D, основу другого комплексу склав препарат Мінерол та вітаміни D і С для кращого засвоєння кальцію. На наступному етапі досліджували ефективність застосування запропонованих комплексів при тривалій алкоголізації щурів. Експеримент проводили на самках щурів, так як на першому етапі було встановлено більш виражені патологічні зміни у кістковій та травній системах самок. Тварини були випадковим чином поділені на чотири групи: інтактну та три групи з алкогольною інтоксикацією, двом з яких вводили мінерально - вітамінний комплекс на основі кальцію з раковин устриць 500 мг/кг або комплекс на основі препарату Мінерол 1000 мг/кг. Тварини поступово адаптувались до прийому алкоголю: перші 7 днів - 8 % розчин, наступні 7 днів - до 16 %, далі до кінця досліду - 25 % розчин етанолу. Тривалість експерименту становила 104 дні. Профілактичну остеопротекторну ефективність запропонованих комплексів для корекції встановлених порушень оцінювали у кістках щурів за морфометричними параметрами, показниками антиоксидантної системи, маркерами ремоделювання. Також у тварин визначали стан слизових оболонок травного тракту за показниками запалення, антиоксидантного захисту, перекисного окиснення ліпідів, ступеня дисбіозу. Результати досліджень другого етапу підтвердили негативний вплив хронічного введення етанолу на якість кісткової тканини, а саме - посилення резорбційних процесів, більш значне у щелепах і в деякій мірі - у стегнових кістках самок щурів. Показники поперекових хребців тварин були незмінними. Біохімічні дослідження кісткової тканини виявили наявність оксидативного стресу (зниження активності антиоксидантних ферментів, накопичення малонового діальдегіду), активацію деструктивних ферментів в кістках при одночасному гальмуванні маркеру кісткоутворення, зниження вмісту кальцію у щелепах і стегнових кістках алкоголізованих тварин. Тривале вживання етанолу також викликало порушення у печінці та слизових оболонках травного тракту тварин: оксидативний стрес, запалення, посилення мікробної контамінації, холестаз, порушення метаболізму ліпідів. Введення шурам з хронічною алкогольною інтоксикацією мінерально- вітамінного комплексу на основі кальцію з раковин устриць ефективно попереджувало розвиток порушень у кістках тварин, тобто виявило виражені антиоксидантні та остеопротекторні властивості. Навпаки, при вживанні комплексу «Мінерол» погіршився стан стегнових кісток та не змінились показники ремоделювання та антиоксидантного захисту у кістковій тканині. Профілактичне застосування комплексів з метою корекції порушень, які індукує алкогольна інтоксикація, виявило загальний антиоксидантний вплив комплексів, а також гепатопротекторну дію в умовах тривалого надходження етанолу. Використання обох комплексів у самиць на тлі хронічної алкогольної інтоксикації сприяло ефективному зменшенню проявів оксидативного стресу, запалення, мікробної контамінації в слизових оболонках травного тракту. Порівняння профілактичної ефективності комплексів показало, що мінерально-вітамінний комплекс на основі раковин устриць краще попереджував розвиток порушень у кістковій тканині та сироватці крові алкоголізованих щурів ніж Мінеролом. У слизових оболонках травного тракту та печінці тварин при хронічній алкогольній інтоксикації мінерально- вітамінний комплекс і Мінерол мали однакову коригуючу дію. Загальний висновок досліджень стосується виражених антиоксидантних властивостей запропонованих комплексів, що доказує обґрунтовану патогенетичну профілактику, використання якої ефективно припиняло головну ланку патогенезу алкогольної інтоксикації - оксидативний стрес у кістковій та травній системах щурів.Документ Генетико-біохімічні характеристики Mytilus Galloprovincialis (Lamarck, 1819) в північно-західній частині Чорного моря(2023) Чубик, Інна Юхимівна; Chubyk, Inna Yu.Дисертація присвячена встановленню за допомогою молекулярно-генетичного аналізу видової приналежності особин мідій в північно-західній частині Чорного моря (ПЗЧМ) з використанням молекулярного маркера Me 15-16, розробленого до неповторювальної області гена Fp1 адгезивного білка Mefp-1 мідії; вивченню генетичного різноманіття та структури популяції угруповань мідій за допомогою мікросателітних (МС) маркерів; дослідженню поліморфізму і тканинного розподілу захисних ензимів, що захищають організми двостулкових молюсків від різних несприятливих впливів . Вперше за допомогою молекулярно-генетичного аналізу доведено видову приналежність поселень мідій в ПЗЧМ, проаналізовано генотипи мідій, виловлених в шести локаціях ПЗЧМ. Вибірки з ПЗЧМ порівнювали з генотипами мідій з Балтійського моря, Північного моря та з Ватового моря. Молекулярно-генетичними дослідженнями доведено, що угрупування мідій з шести локацій ПЗЧМ складаються виключно з особин Mytilus galloprovincialis Lamarck, 1819. Спростована гіпотеза с.н.с., д.б.н. Н. М. Шурової (2009, 2013) про присутність близькоспоріднених мідій виду M. trossulus і M. edulis та їх гібридів з M. galloprovincialis в досліджених локаціях Чорного моря. Проте, було підтверджено наявність гібридизації між видами M. trossulus і M. edulis у Балтійському морі та видів M. edulis і M. galloprovincialis – у Північному і Ватовому морях. Проведено порівняльний аналіз нуклеотидних послідовностей «варіабельної області» генів адгезивного білка ноги мідій роду Mytilus ( M. galloprovincialis, M. chilensis, M. edulis, M. trossulus) представлених в базі даних GenBank, що сприяє розумінню наявності поліморфізмів дослідженої ділянки геному й аргументує можливість подальшого застосування молекулярного маркера Me 15-16 для диференціації генотипів чотирьох видів двостулкових молюсків. Біоінформатичним аналізом нуклеотидних послідовностей «варіабельної області» генів адгезивного білка доведено наявність у досліджуваній області мутацій, які дозволяють розрізняти між собою чотири види з представників роду Mytilus. За даними виконаного філогенетичного аналізу нуклеотидних послідовностей ділянки гена Fp1, визначено більшу спорідненість виду M. galloprovincialis з видами M. trossulus, M. edulis та M. chilensis, ніж з M. californianus і M. coruscus. З використанням методів біоінформатики було проведено аналіз первинної і вторинної структури адгезивного білка M. galloprovincialis та побудовано моделі його тривимірної структури. В роботі вперше за допомогою мікросателітного аналізу проаналізовано генетичне різноманіття та генетичну структуру популяції для низки угруповань мідій з ПЗЧМ. Для порівняння алельних характеристик за досліджуваними МС-локусами (Мсh 5, Mch 8, MT 203, MT 282), отриманими для чорноморської мідії M. galloprovincialis, були також проаналізовані інші види мідій з Балтійського, Північного та Ватового морів. Показано достовірні відмінності за частотами алелів МС-локусів між досліджуваними вибірками мідій. Встановлено дефіцит гетерозиготних генотипів серед досліджуваних молюсків ПЗЧМ та низькі рівні генетичної диференціації між досліджуваними угрупованнями мідій. Виявлено високу генетичну подібність між угрупованнями мідій з Чорного моря, порівняно з угрупованнями мідій Балтійського, Північного та Ватового морів. В дисертаційній роботі представлено результати визначення тканинноспецифічного профілю набору ензимів, що забезпечують антиоксидантний захист та біотрансформацію ксенобіотиків у двостулкових молюсків. В п’яти органах мідій (гепатопанкреас, ктенідії, мантія, нога, мускул- аддуктор) з Чорного моря було досліджено білковий поліморфізм, показано ізо-алозимний тканинний розподіл захисних ензимних систем та скоординовану діяльність цих систем в органах-мішенях мідій. Вперше описано метод виявлення на електрофореграмах ізоформ ензимів антиоксидантної системи – пероксиредоксинів (PRX, КФ 1.11.1.15), які відіграють важливу роль у захисті організму від окисного стресу (Toptikov et al., 2022). Розглянуто можливість використання ензимів як біохімічних маркерів для генетичної диференціації угруповань мідій та зроблено висновки на користь застосування ДНК-маркерів.Документ Поліморфізм генів гліадинів в сучасних українських сортах та лініях пшениці м’якої(2023) Попович, Юлія Андріївна; Popovych, Yuliia A.Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 091 – «Біологія» – Одеський національний університет імені І. І. Мечникова. Одеса, 2023. Пшениця м’яка (Triticum aestivum L.) – одна з основних сільськогосподарських культур в Україні та світі. Вона широко використовується у харчовій промисловості та є важливою кормовою базою для тваринництва. Хлібопекарська якість борошна – дуже важлива ознака для селекції, визначається властивостями глютену (клейковини) – комплексу, що складається з високо- (HMW) і низькомолекулярних (LMW) субодиниць глютенінів, з’єднаних дисульфідними зв’язками, які утримуються з гліадинами нековалентними взаємодіями. Саме співвідношенням і поліморфізмом гліадинів та глютенінів у глютеновому комплексі, детермінуються хлібопекарська якість та властивості борошна. Гени глютенінів, на сьогодні добре досліджені та описані, секвеновано та розроблено праймери для цілого ряду алелів, на відміну від гліадинових генів. Основним методом вивчення алельних варіантів гліадинів, на даний момент є електрофорез в кислому ПААГ, який фактично показує фенотип, що визначається набором генів гліадин-кодуючого локусу. Даний метод є складним для використання, оскільки на одній доріжці гелю присутні пептиди, що кодуються усіма гліадин-кодуючими локусами, які можуть перекриватися. Секвенування гліадин-кодуючих локусів та окремих генів гліадинів, здійснене лише для деяких сортів (Wang D. W. et al., 2017; Huo, Zhu et al., 2018; Huo, Zhang et al., 2018; Noma et al., 2015; Camerlengo et al., 2017), показало високий рівень 3 поліморфізму між сортами за кількістю генів, що кодується одним локусом, присутність великої кількості псевдогенів. Тому існує потреба у молекулярних маркерах, які б дозволили визначати алельні варіанти гліадинів за допомогою ПЛР. Це допоможе використовувати гліадини в ході маркер-асоційованої селекції, для ідентифікації алельних варіантів гліадинів ще до отримання зерна, придатного для проведення електрофорезу запасних білків, а також може допомогти об’єднати теоретичні знання, отримані в ході секвенування з конкретним фенотипом – алельними варіантами гліадинів. Таким чином це дозволить вивчати та застосовувати знання про гліадини в комплексі від окремого пептиду до алельного варіанту гліадинів та фенотипу. У зв’язку з цим дана робота присвячена дослідженням поліморфізму гліадинів, що кодуються Gli-1 локусами за допомогою молекулярних маркерів, секвенування та електрофорезу запасних білків в кислому ПААГ. За результатами дослідженння, вперше проаналізовано поліморфізм Gli-A1, Gli-B1 та Gli-D1 локусів з використанням алель-специфічних праймерів, розроблених Zhang et al. (2003), та праймерів до мікросателіту Taglgap на світовій колекції сортів пшениці м’якої, що відображає максимальну різноманітність алельних варіантів гліадинів, що кодуються Gli-B1 локусом (надана для досліджень Є. В. Метаковським) та на сучасній українській колекції сортів та ліній пшениці м’якої із різних селекційних центрів України. За результатами ПЛР з алель-специфічними праймерами до Gli-B1 локусу, виявлено поліморфізм фрагментів амппліфікації Gli-B1.1 та Gli-B1.2 алелів, спричинений мікросателітом всередині послідовності, що ампліфікується (Devos et al., 1995), на основі чого, вперше описано чотири алелі мікросателіту, що виявляються в ПЛР з праймерами до Gli-B1.1 алеля та вісім алелів, що виявляються в ПЛР з праймерами до Gli-B1.2 алеля. З них, сім алелів було секвеновано, отримані нуклеотидні послідовності підтвердили наявність поліморфного мікросателіту із мотивом САА з кількістю повторів від семи (сорт 4 Gabo) до 31 (cорт Chinese-spring). Додатково було використано пару праймерів до мікросателіту Taglgap, яка фланкує послідовність, що перекривається із послідовністю, що фланкується алель-специфічними праймерами, проте є коротшою, а тому дозволяє отримати більш точні розміри фрагментів ампліфікації. Праймери до мікросателіту Taglgap, дозволили виявити 12 алелів у світовій та українській колекціях сортів пшениці м’якої. Отримані результати стали основою для виділення трьох груп та 13 підгруп за поліморфізмом Gli-B1 локусу та демонструють відповідність між наступними генетичними характеристиками «SNP алель Gli-B1 локусу – алель мікросателіту Taglgap – алельний варіант гліадинів». До групи І відносяться чотири підгрупи з Gli-B1.1 алелем, до групи ІІ – вісім підгруп із Gli-B1.2 алелем, а до групи ІІІ – підгрупа 10, із null алелями. Для аналізу генетичного поліморфізму Gli-А1 локусу було застосовано дві пари алель-специфічних праймерів, розроблених Zhang et al. (2003). На відміну від аналогічних праймерів до Gli-В1 локусу, фрагменти ампліфікації Gli-А1.1 та Gli-А1.2 алелів були однакової довжини, що вказана розробниками – 168 п.н. На основі отриманих результатів по Gli-А1 локусу, установлена відповідність між алелями Gli-А1.1/Gli-А1.2 та алельними варіантами гліадинів, що кодуються Gli-А1 локусом. В результаті біоінформаційного аналізу, виявлено мікросателіт, що є частиною кодуючої послідовності гена Gamma gliadin-А1, до якого було розроблено пару праймерів MsA1. Застосування цієї пари праймерів для аналізу української та світової колекції сортів пшениці дозволило виявити вісім різних алелів, які відповідають алельним варіантам гліадинів, що кодуються Gli-A1 локусом. За результатами ПЛР з алель-специфічними праймерами до Gli-D1 локусу у порівнянні із результатами по Gli-A1 та Gli-B1 локусах, виявлена значна кількість гетерогенних сортів. Відповідність між алелями, які визначаються в ПЛР з алель-специфічними праймерами до Gli-D1 локусу не установлена. 5 Біоінформаційний аналіз нуклеотидних послідовностей γ-гліадинових генів та in silico ПЛР показали наявність двох копій послідовності, що ампліфікується із застосуванням алель-специфічних праймерів до Gli-А1 локусу, а також переважання Gli-A1.1 та Gli-D1.1 алелів. Для Gli-B1 локусу знайдено десять алелів мікросателіту Taglgap. В ході біоінформаційного аналізу показано, що нуклеотидні послідовності, що відповідають фрагментам ампліфікації із алель-специфічними праймерами та праймерами до мікросателіту Taglgap, присутні також у ряді інших видів злаків. Це дозволяє використовували дані праймери для молекулярно-генетичного аналізу інших злаків. Отримані результати демонструють можливість використання молекулярних маркерів для ідентифікації алельних варіантів гліадинів, що кодуються Gli-А1, Gli-B1 локусами використовуючи ПЛР.Документ Удосконалення біотехнології мікроклонального розмноження Rubus Fruticosus L. і Paulownia Tomentosa Steud. з використанням мікроорганізмів(2023) Титаренко, Надія Володимирівна; Tytarenko, Nadiia V.Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 162 «Біотехнології та біоінженерія» – Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Одеса, 2023. Дисертаційне дослідження присвячене удосконаленню біотехнології мікроклонального розмноження павловнії Paulownia tomentosa (Thunb.) Steud. та ожини Rubus fruticosus L. сорту Торнфрі з використанням мікроорганізмів на етапі постасептичної адаптації. Для дослідних культур рослин було запропоновано удосконалені технологічні схеми отримання садивного матеріалу від стадії введення ініціальних експлантів в культуру in vitro до стадії отримання адаптованих у закритому ґрунті саджанців. Мікроклональне розмноження – асептичне культивування рослин in vitro з метою швидкої репродукції, що дозволяє оперативно отримувати велику кількість генетично однорідних саджанців із заданими характеристиками. Для підвищення ефективності цього методу необхідно враховувати фізіологічні особливості видів рослин, які розмножують, та удосконалювати стандартні підходи на різних етапах мікроклонування, включаючи постасептичну адаптацію мікроклонів – стадію із великими потенційними втратами рослинного матеріалу. Ожина звичайна (Rubus fruticosus L.) – плодово-ягідна культура, яка стає все більш розповсюдженою в українському садівництві. Найбільш зручними у догляді та зборі врожаю є безколючкові сорти. Мікроклонування дозволяє швидко та безперервно отримувати велику кількість саджанців ожини навіть в умовах невеликих потужностей виробництва. Павловнія повстяна (Paulownia tomentosa (Thunb.) Steud.) – деревна культура, що активно вирощується у багатьох країнах світу як джерело відновлюваної енергії, та останні декілька років почала активно культивуватися в Україні. Через простоту у догляді, швидкий ріст та енергетичний потенціал сьогодні є запит на великі партії якісних стандартизованих саджанців. Оскільки мікроклонований садивний матеріал як ожини, так і павловнії на сьогодні користується широким комерційним інтересом, вони були обрані у ролі модельних рослин для удосконалення біотехнології мікроклонування з використанням захисних мікроорганізмів. У результаті проведеної роботи вперше для дослідних видів рослин запропоновано використання фунгіцидів під час поверхневої стерилізації експлантів, що дозволило зберігати нижчий рівень контамінації (16,7% для павловнії та 8,3% для ожини) та вищий відсоток приживлюваності (58,3% для павловнії та 73,3% для ожини) у порівнянні з контролем. Встановлено оптимальну концентрацію аскорбінової кислоти у складі середовища на етапі введення в культуру (50 мг/л – для павловнії, 100 мг/л – для ожини) та визначено, що напіврідке агаризоване середовище із 0,4% агару краще впливало на показники росту та розвитку експлантів рослин на первинних етапах мікроклонування, ніж більш щільне середовище із 0,8% агару. Вперше досліджено використання альтернативних желюючих компонентів на різних етапах мікроклонування ожини і павловнії та встановлено, що кукурудзяний крохмаль (7%) є рекомендованим для використання на всіх стадіях мікроклонального розмноження рослин обох дослідних видів, окрім укорінення ожини. Гуарова камедь (3%) може бути використана лише на етапі укорінення мікроклонів павловнії, оскільки за її використання на інших етапах спостерігали менший рівень приживлюваності, проліферації бруньок, кількості сформованих пагонів та вузлів у рослин in vitro. Оптимізовано фітогормональний склад середовища на етапі стерильного живцювання для отримання найбільшої кількості сформованих пагонів та вузлів на живцях за один цикл культивування (для павловнії – 2,0 мг/л БАП+0,5 мг/л ІОК, для ожини – 1,5 мг/л БАП+0,5 мг/л НОК). Визначено антагоністичну активність бактерій B. megaterium ONU500, B. velezensis ONU553, B. pumilus ONU554, B. subtilis ONU559, E. italicus ONU547 та 23 ізолятів актинобактерій щодо тест-штамів фітопатогенних грибів. Встановлено, що бактерії B. megaterium ONU500, B. velezensis ONU553, B. pumilus ONU554, B. subtilis ONU559 E. italicus ONU547 та дослідні ізоляти актинобактерій показали позитивний вплив на проростання насіння та ріст рослин in vitro на прикладі модельної рослини Lepidium sativum L., що забезпечувало підвищення частки пророслого насіння, збільшення довжини коренів, пагонів, і кількості коренів у проростків у порівнянні з контролем. Визначено вплив мікроорганізмів B. megaterium ONU500, B. velezensis ONU553, B. pumilus ONU554, B. subtilis ONU559, E. italicus ONU547, S. albidoflavus Conc11, S. pactum Conc4, S. globisporus Lim4, S. albidoflavus Conc32, S. ambofaciens Myt7ch на приживлюваність мікроклонів у ґрунті, висоту надземної частини, кількість вузлів та площу листа рослин дослідних видів під час адаптації до умов ex vitro. Показано, що найбільшу ефективність для постасептичної адаптації мікроклонів павловнії показали бактерії B. megaterium ОNU500, B. velezensis ONU553, B. subtilis ONU559, S. ambofaciens Myt7ch, S. albidoflavus Conc32. Для адаптації ожини – B. velezensis ONU553, S. globisporus Lim4, B. megaterium ОNU500, B. subtilis ONU559, E. italicus ONU547, S. albidoflavus Conc32, S. ambofaciens Myt7ch. Ці бактерії можуть слугувати основою для подальшого створення консорціуму рістстимулювальних та захисних мікроорганізмів та розробки біопрепаратів, спрямованих на успішне подолання адаптаційного стресу при переході рослин з умов in vitro в умови ex vitro. Для моноінокуляції в біотехнології клонування рослин під час постасептичної адаптації рекомендовано використовувати бактерії штаму B. megaterium ОNU500 для павловнії, і бактерії штаму B. velezensis ONU553 – для ожини. Складено удосконалені біотехнологічні схеми отримання садивного матеріалу павловнії та ожини шляхом мікроклонального розмноження з використанням мікроорганізмів на етапі постасептичної адаптації мікроклонів. Рекомендовано подальші поглиблені дослідження з метою встановлення механізмів взаємодії досліджуваних бактерій та мікроклонованих рослин.Документ Обґрунтування профілактики поршень у кістковій та травній системах щурів при гіпотиреозі(2023) Сакалюк, Олександра Володимирівна; Sakaliuk, Oleksandra V.Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 091 Біологія – Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Одеса, 2023. Дисертаційна робота присвячена експериментальному дослідженню механізмів розвитку порушень у кістковій тканині та травному тракті лабораторних щурів при тиреоїдній недостаності, а також обґрунтуванню профілактики встановлених порушень за допомогою комплексу вітамінів, макро- та мікроелементів. Для досягнення мети і реалізації завдань дослідження було проведено три серії експериментів на лабораторних щурах. Під час досліджень тварини знаходилися на постійному харчовому та питному режимі віварію ОНУ імені І. І. Мечникова згідно правил утримання експериментальних тварин встановлених Директивою Європейського парламенту та Ради (2010/63/EU) та наказом Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України від 01.03.2012 р. № 249 [93]. На першому етапі на експериментальній моделі гіпотиреозу, яку створили за допомогою щоденного перорального введення мерказолілу у дозі 50 мг/кг впродовж 51 доби, проведено визначення морфометричних та біохімічних показників кісткової тканини, досліджено показники запалення, антиоксидантно-прооксидантного стану, контамінації умовно-патогенними бактеріями, антимікробного фактору у порожнині рота, печінці, сироватці крові та слизовій оболонці тонкої кишки, а також визначено ступінь всмоктування кальцію у тонкій кишці. За результатами першого етапу роботи встановлено, що дефіцит тиреоїдних гормонів сприяв суттєвому збільшенню атрофії альвеолярного відростку щелеп на тлі незначного збільшення мінералізації стегнових кісток та хребців щурів. Посилену резорбцію кістковій тканини щелеп щурів з гіпотиреозом підтвердив біохімічний аналіз, який показав суттєве збільшення у кістковій тканині альвеолярних відростків маркерів остеорезорбції –активності еластази та кислої фосфатази. Експериментальний гіпотиреоз сприяв розвитку запалення, інтенсифікації перекисного окиснення ліпідів, посиленій контамінації умовно-патогенними бактеріями на тлі зниження антиоксидантного та антимікробного захисту у порожнині рота, слизовій оболонці тонкої кишки, печінці та сироватці крові тварин. Також показано зменшення всмоктування кальцію в тонкій кишці та зниження цього елементу у сироватці крові щурів з гіпотиреозом, що, ймовірно, є результатом розвитку запальних процесів та дисбіозу у слизовій оболонці тонкої кишки. За результатами першої серії експерименту зроблено припущення, що гальмування всмоктування кальцію та його дефіцит у крові тварин з гіпотиреозом викликає активацію паратгормону, якій запускає резорбцію кісткової тканини з метою забезпечення належного рівня кальцію в крові для нормального функціонування фізіологічних процесів. Тому тривала неповноцінна абсорбція кальцію у слизовій оболонці тонкої кишки при гіпотиреозі відбилася на стані кісткової тканини із зсувом процесів ремоделювання у бік резорбції, що і було доведено на альвеолярній кістці щелеп щурів з гіпотиреозом. Отримані результати першого дослідження дають підставу для подальшого обґрунтування та розробки лікувально-профілактичних заходів з метою корекції порушень у кістковій та травній системах тварин за розвитку гіпотиреозу. Тому другий етап роботи присвячено експериментальному дослідженню ефективності профілактики порушень у кістковій та травній системі щурів при гіпотиреозі за допомогою комплексу вітамінів, макро- та мікроелементів. Враховуючи теоретично обґрунтовані потреби у есенціальних сполуках при гіпотиреозі для профілактичного комплексу нами обрано кальцій, магній, вітаміни Р (кверцетин), D, С, мікроелементи селeн, мідь, марганець (далі – мінерально-вітамінний комплекс на основі цитрату кальцію). Кількісні характеристики складових розробленого нами комплексу для профілактики порушень у кістковій тканині та травному тракті підтверджені Cвідоцтвом про реєстрацію авторського права на твір № 111997 від 21.02.2022 р. Ефективність застосування запропонованого нами комплексу вітамінів та мінералів досліджували на лабораторних щурах з моделлю гіпотиреозу протягом 51 доби. Профілактичний комплекс вводили перорально щоденно у дозі 500 мг/кг, ефективність якого оцінювали за біохімічними маркерами резорбції та остеогенезу кісткової тканини альвеолярного відростку щелеп, показниками запалення, антиоксидантно-прооксидантного стану, контамінації умовно-патогенними бактеріями, антимікробним фактором у порожнині рота, слизових оболонках шлунку, тонкої та товстої кишки, печінці та сироватці крові. Введення мерказолілу впродовж 51 доби сприяло збільшенню органного індексу щитоподібної залози на 112,3%, що вказує на формування гіпотиреозу. У щурів, які отримували комплекс вітамінів і мінералів на фоні мерказолілу, органний індекс щитоподібної залози відповідав індексу інтактних тварин. Підтверджені дані, а також отримані нові результати щодо механізму розвитку порушень у кістковій та травній системах лабораторних щурів при гіпотиреозі. Так, дефіцит гормонів щитоподібної залози викликав зниження рівня кальцію та активацію процесів деструкції як мінерального (активність кислої фосфатази), так і органічного компоненту (активність еластази) кісткової тканини щелеп тварин. Крім того, в кістковій тканині щелеп щурів з гіпотиреозом зареєстровано інтенсифікацію перекисного окиснення ліпідів (вміст малонового діальдегіду (МДА)) на тлі активації антиоксидантного захисту (активність глутатіонредуктази і каталази). Моделювання гіпотиреозу у щурів індукувало розвиток запалення, інтенсифікацію перекисного окиснення ліпідів, посилену контамінацію умовно-патогенними бактеріями у слизових оболонках травного тракту (порожнині рота, шлунку, тонкої та товстої кишці), печінці та сироватці крові тварин. Цей висновок зробили завдяки реєстрації зростання маркерів запалення (активності еластази та кислої фосфатази), вмісту МДА, активності уреази у різних відділах травного тракту. Активація запалення, ПОЛ та посилення мікробного обсіменіння відбувалося на фоні зниження антиоксидантного (активності каталази) та антимікробного (активність лізоциму) захисту тканин травного тракту щурів з гіпотиреозом. Профілактичне застосування вітамінно-мінерального комплексу загалом справляло позитивну дію щодо нормалізації досліджуваних показників в ротової порожнині, слизових оболонках шлунка, різних відділів кишечника, печінці, сироватці крові, а також у кістковій тканині тварин з модельованим гіпотиреозом. За результатами наших досліджень запропонований комплекс вітамінів та мінералів в умовах гіпотиреозу показав виражену антиоксидантну, протизапальну та антидисбіотичну ефективність в тканинах ясен та слизових оболонках шлунково-кишкового тракту, печінці та сироватці крові. Завдяки цьому нормалізувався ступінь всмоктування кальцію у тонкій кишці, вдалося подолати його дефіцит у крові та зменшити деструктивні та оксидативні процеси у кістковій тканині тварин з гіпотиреозом. Тому можемо вважати, що профілактичне застосування комплексу вітамінів та мінералів було ефективним, та призводило до нормалізації функціонального стану кісткової тканини та шлунково-кишкового тракту щурів з експериментальним гіпотиреозом. На першому та другому етапі дослідження не було встановлено суттєвих змін морфометричних показників стану хребців та стегнових кісток. Це, на нашу думку, пов’язано, з коротким терміном відтворення гіпотиреозу у щурів. Оскільки повний цикл ремоделювання кістковій тканин у щурів складає, у середньому, 40 днів [131] видимі зміни у структурі кісткової тканини можна зареєструвати тільки через три цикли ремоделювання, тобто через 4 місяці. У зв’язку з цим метою заключного, третього, етапу роботи стало дослідження ефективності профілактики порушень у кістковій та травній системах щурів при гіпотиреозі за допомогою запропонованого комплексу вітамінів та мінералів на тлі тривалого моделювання патології. Для цього обрали модель формування гіпотиреозу, яку створювали за допомогою щоденного введення 1 % розчину перхлорату калію з питною водою протягом 4 місяців. Для встановлення гендерної різниці порушень як при гіпотиреозі, так і при проведенні профілактики, були обрані тварини різних статей: щури були представлені самками та самцями. Профілактичний комплекс вводили щурам у дозі 500 мг/кг, одночасно із додаванням перхлорату калію для моделювання гіпотиреозу. Ефективність мінерально-вітамінного комплексу на основі цитрату кальцію визначали за морфометричними показниками хребців, стегнових кісток та альвеолярного відростку щелеп, а також біохімічними маркерами резорбції та остеогенезу кісткової тканини альвеолярного відростку щелеп, показниками запалення, антиоксидантно-прооксидантного стану, контамінації умовно-патогенними бактеріями, антимікробного фактора у слизових оболонках порожнини рота шлунка, тонкої та товстої кишки та сироватці крові. Моделювання гіпотиреозу за допомогою тривалого введення перхлорату калію викликало розвиток дистрофічних процесів у поперекових хребцях та стегнових кістках щурів. Спостерігали зниження щільності стегнової кістки, що відбувалося завдяки зменшенню вмісту мінерального компоненту кісткової тканини. Тривале введення щурам перхлорату калію також призвело до підвищення атрофії альвеолярного відростку щелеп. Біохімічний аналіз щелеп тварин встановив суттєві порушення метаболізму в кістковій тканини щелеп тварин при гіпотиреозі: спостерігали підвищення активності маркерів резорбції (активності еластази та кислої фосфатази) на тлі зниження активності показника остеогенезу (лужної фосфатази). Моделювання гіпотиреозу викликало оксидативний стрес у кістковій тканині щелеп щурів: активність супероксиддисмутази і глутатіонредуктази підвищувалися, а каталази, навпаки, знижувалася. Внаслідок цього в кістковій тканині щелеп при гіпотиреозі нагромаджувалась значна кількість токсичного МДА. Важливо підкреслити, що патологічні зміни у кістковій тканині щелеп тварин при гіпотиреозі більш значно були виражені у самців. Використання мінерально-вітамінного комплексу, що містить цитрат кальцію, вітаміни, мінерали та кверцетин, в умовах тиреоїдної недостатності ефективно попереджувало зменшення щільності стегнових кісток щурів, а також суттєво збільшило щільність поперекових хребців, гальмувало атрофію альвеолярного відростку завдяки нормалізації показників остеогенезу, резорбції та активності маркерів антиоксидантно-прооксидантного стану кісткової тканини. Необхідно зазначити, що остеотропна дія профілактичного комплексу помітніше була виражена у кістках самців з гіпотиреозом. За результатами дослідження встановлено, що змодельований гіпотиреоз шляхом тривалого введення перхлорату калію сформував розвиток запалення, посилення мікробного обсемінення та перекисного окиснення ліпідів на тлі суттєвого зниження антимікробного та антиоксидантного захисту у слизових оболонках порожнини рота, шлунка, тонкої та товстої кишки. Профілактичне застосування комплексу з цитратом кальцію раковин устриць, вітамінів та мінералів в умовах гіпотиреозу, який індуковано перхлоратом калію, була дуже ефективною і чинило антиоксидантну, протизапальну та антидисбіотичну дію у слизових оболонках травного тракту та сироватці крові, завдяки чому, на наш погляд, вдалося зменшити деструктивні та оксидативні процеси у кісткової тканині тварин з гіпотиреозом та зберегти стан хребців, стегнових кісток та щелеп.Документ Роль дисбіозу у розвитку печінкової остеодистрофії(2023) Косенко, Тетяна Василівна; Kosenko, Tetiana V.Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 091 Біологія – Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Одеса, 2023. Дисертаційна робота присвячена з’ясуванню ролі розвитку дисбіозу у патогенезі остеодистрофії, яка індукована патологією печінки або жовчного міхура у лабораторних щурів, а також обґрунтуванню профілактики дисбіозу та порушень у кістковій тканині, які викликані гепатобіліарною патологією. Для реалізації мети і виконання завдань дослідження заплановано проведення трьох експериментів на лабораторних щурах. Під час досліджень щурів утримували згідно правил роботи з експериментальними тваринами, встановлених Директивою Європейського парламенту та Ради (2010/63/EU) та наказом Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України від 01.03.2012 р. № 249, щури знаходилися на постійному харчовому та питному режимі віварію ОНУ імені І. І. Мечникова. Завданням першого етапу роботи було дослідження стану головного відділу травного тракту, в якому відбувається всмоктування поживних речовин – слизової оболонки тонкої кишки у щурів з токсичним гепатитом, що моделювали шляхом введення гідразинсульфату у дозі 50 мг/кг два рази на тиждень протягом місяця. За визначенням біохімічних показників запалення у печінці (активністю еластази та кислої фосфатази), «печінкових» маркерів у сироватці крові (активністю аланінамінотрансферази, лужної фосфатази і вмісту білірубіну) констатували запалення паренхіми та пошкодження клітин печінки, тобто наявність токсичного гепатиту у тварин. Стан слизової оболонки тонкої кишки щурів оцінювали за показниками запалення (активністю еластази та кислої фосфатази), контамінацією умовно-патогенними бактеріями (активністю уреази), антимікробного фактора (активністю лізоциму) та ступенем дисбіозу. На тлі розвитку токсичного гепатиту у слизовій оболонці тонкої кишки було зареєстровано ознаки запалення, зниження антимікробного захисту, посилене розмноження патогенної мікробіоти та розвиток дисбіозу. Встановлені зміни в печінці та тонкій кишці щурів вказують на порушення однієї з важливих функції печінки – антимікробної, внаслідок чого спостерігали збільшення показнику контамінації умовно-патогенною мікробіотою та розвиток дисбіозу у слизовій оболонці тонкої кишки. Отримані результати дозволяють висловити припущення: запалення та дисбіоз у слизовій оболонці тонкої кишки тварин з патологією печінки призведе до погіршення останнього етапу гідролізу поживних речовин та їх всмоктування у кров та лімфу. У свою чергу дефіцит необхідних компонентів може викликати дистрофічні зміни у тканинах та органах, зокрема у кістках тварин з гепатобіліарною патологією. Тому на наступному етапі роботи були проведені поширені дослідження по всмоктуванню кальцію та амінокислот на ізольованій ділянці тонкої кишки, ступеню засвоєння кальцію, як головного компоненту кісткової тканини, проникності стінки тонкої кишки, маркерів запалення та дисбіозу у всіх відділах травного тракту самців і самок щурів, яким моделювали токсичний гепатит шляхом введення сірчанокислого гідразину у дозі 50 мг/кг двічі на тиждень протягом трьох місяців. За морфометричними показниками (атрофія альвеолярної кістки, щільність, вміст мінерально-органічного компонента, окремо мінеральної і органічної складової кісток) було проведено дослідження стану альвеолярної кістки щелеп, стегнових, великих гомілкових кісток, поперекових хребців, а також окремо епіфізу та діафізу стегнових кісток щурів з хронічним токсичним гепатитом. Отримані результати складу периферичної крові, біохімічний аналіз сироватки крові та тканини печінки щурів, яким вводили розчин сірчанокислого гідразину двічі на тиждень протягом трьох місяців, вказують на наявність ураження печінки та загального запалення у тварин, що можна трактувати як прояв токсичного гепатиту. Одним з негативних наслідків токсичного пошкодження печінки є зниження її здатності виконувати антимікробну функцію та знешкоджувати умовно-патогенні бактерії та їх токсини. Тривале введення щурам гідразинсульфату призвело до зниження всмоктування та засвоєння кальцію у слизовій оболонці тонкої кишки, що частково компенсувалося гальмуванням екскреції нирками цього елемента. Кальцій, який не всмоктався у кров із тонкої кишки тварин, виводився з калом. Хронічний гепатит не впливав на всмоктування амінокислот у слизовій оболонці тонкої кишки. Проведене дослідження встановило недостатність засвоєння кальцію у травному тракті щурів з хронічним гепатитом. На ізольованій ділянці тонкої кишки тварин показано збільшення у 2,2-3,5 рази проникності її стінки у щурів з гепатитом, яке більш виражене у самців. Результати біохімічного дослідження ясен та слизових оболонок тонкої і товстої кишки щурів з токсичним гепатитом вказують на розвиток запалення, пошкодження клітин, інтенсифікацію перекисного окиснення ліпідів (зростання активності еластази на 21,9-39,0 %, кислої фосфатази на 1,7-97,9 %, вмісту малонового діальдегіду на 22,8-60,9 %) зниження неспецифічного антимікробного захисту, підвищення контамінації умовно-патогенними бактеріями та розвиток дисбіозу (збільшення активності уреази на 12,4-179,4 %, ступеня дисбіозу у 2,2-10,5 рази на тлі зниження активності лізоциму на 26,1-90,4 %) у досліджуваних відділах травного тракту тварин. Встановлені порушення були більш виражені у щурів самців з хронічним токсичним гепатитом. Морфометричні дослідження кісток щурів показали, що моделювання гепатиту не вплинуло на стан зубів, тобто на каріозний процес як самок, так і самців. Водночас розвиток хронічного токсичного гепатиту у самців щурів сприяв підвищенню ступеню атрофії альвеолярного відростку щелеп і зменшенню щільності діафізу стегнової кістки, що свідчить про активацію резорбційних процесів у кістковій тканині. Моделювання патології у самок викликало протилежний ефект, а саме не вплинуло на атрофію альвеолярної кістки, але призвело до достовірного підвищення щільності поперекових хребців, великих гомілкових кісток, стегнових кісток та їх епіфізу. Визначення мінеральної та органічної частки поперекових хребців, великих гомілкових кісток та діафізу стегнових кісток встановило, що збільшення їх щільності у самок з гепатитом відбувалося завдяки підвищенню мінеральної складової кісткової тканини. Зменшення щільності діафізу стегнових кісток у самців з токсичним гепатитом відбувалося за рахунок зниження мінеральної частки кісткової тканини. Біохімічні дослідження кісткової тканини альвеолярного відростку та стегнових кісток щурів також показали різноспрямовані процеси у кістковій тканині самок та самців з токсичним гепатитом. Так, у кістковій тканині самок з гепатитом встановлено більш інтенсивне руйнування органічної матриці під впливом кісткової еластази та компенсаторне підвищення остеогенезу за участю кісткової лужної фосфатази (зростання активності еластази на 31,2-39,8 %, підвищення активності лужної фосфатази на 61,7-77,3 %), чим можна пояснити підвищення щільності хребців у самок при патології. Тривале введення сірчанокислого гідразину самцям призвело до протилежних процесів у кістковій тканині, а саме – до більш активного руйнування гідроксиапатиту під впливом кісткової кислої фосфатази (зростання активності кислої фосфатази на 88,3-93,7 %), зниження вмісту кальцію – на 16,9-18,3 %, результатом чого стало відповідно зменшення мінеральної частки та щільності кісток. Цим і можна пояснити збільшення резорбції альвеолярної кістки щелеп, а також тенденцію до зниження мінеральної частки кісткової тканини і щільності всіх кісток, що досліджували, у самців щурів з гепатитом. Встановлені закономірності дозволяють твердити про негативний вплив гепатиту на метаболізм і склад кісткової тканини щурів із компенсаторною участю естрогенів, які, як відомо, уповільнюють швидкість ремоделювання кісткової тканини і запобігають патологічній резорбції. Таким чином, результати другого етапу дослідження дозволяють підтвердити припущення про те, що порушення антимікробної функції печінки при гепатиті веде до розвитку дисбіотичних явищ, запалення, інтенсифікації перекисного окиснення ліпідів у слизових оболонках травного тракту, зокрема тонкої кишки, тварин з хронічним токсичним гепатитом. Встановлені патологічні зміни призводять до зниження всмоктування кальцію у слизовій оболонці тонкої кишки та недостатності його засвоєння у травному тракті, а також до суттєвого підвищення проникності стінок тонкої кишки щурів з хронічним гепатитом. Компенсаторною реакцією на низьку абсорбцію кальцію в тонкій кишці стало посилення резорбції кісткової тканини щурів з гепатитом, що підтвердилося підвищенням активності кісткової кислої фосфатази та зниженням рівня кальцію в кістковій тканині. Більш значно процес резорбції кісткової тканини був виражений у самців: збільшення резорбції альвеолярної кістки щелеп, тенденція до зниження мінеральної частки кісткової тканини і щільності стегнових, великих гомілкових кісток, поперекових хребців, а також епіфізу та діафізу стегнових кісток. Отримані результати попередніх етапів дослідження дали підставу для необхідності патогенетичного корегування порушень у кістковій та травній системах тварин з патологією печінки за допомогою протизапальних, антидисбіотичних, гепатопротекторних препаратів та сорбентів. Тому на заключному етапі роботи провели дослідження профілактичної ефективності комплексу, який складався із гепатопротектора і сорбенту у щурів з тривалим холестазом. Гепатопротектор (Леквін, НВА «Одеська біотехнологія», Україна) містить лецитин, кверцетин, інулін, кальцій, аскорбінову кислоту та володіє гепатопротекторними, антидисбіотичними та протизапальними властивостями. Дієтична добавка (Мінерол, НВМП «ГОБОР», Україна) – глинистий мінерал монтморилоніт з активністю сорбенту і вмістом макро- та мікроелементів. Обидва препарати дозволені для застосування у клініці (Додаток). Хронічний холестаз, як дуже поширену патологію сучасності, відтворювали у самців щурів шляхом перев’язки жовчної протоки під тіопенталовим наркозом. Профілактичний комплекс препаратів вводили тваринам з холестазом через 3 дні після операції. Тривалість експерименту склала 4 місяці. Наявність відтворення холестазу підтвердили за визначенням у сироватці крові щурів активності аланінамінотрансферази, еластази, та головного маркеру холестазу – лужної фосфатази, які були підвищені. Аналіз показників ліпідного обміну (тригліцериди, холестерин) у сироватці крові тварин показав наявність порушення метаболізму цих речовин в умовах хронічного холестазу. Також встановлено зниження вмісту кальцію у крові щурів з хронічним холестазом. Хронічний холестаз сприяв збільшенню органного індексу печінки на 23,5 %, а також зростанню у тканині печінки маркерів запалення (активності еластази, кислої фосфатази), інтенсифікації перекисного окиснення ліпідів (вмісту малонового діальдегіду), зниженню антитоксичної функції печінки (збільшення активності уреази). У слизових оболонках порожнини рота, тонкої та товстої кишок встановлено розвиток запалення (збільшення активності еластази на 28,4-41,1 %, активності кислої фосфатази на 19,3-45,6 %,), активація перекисного окиснення ліпідів (збільшення вмісту малонового діальдегіду на 55,8-127,1 %), пригнічення антиоксидантного (зменшення активності каталази на 6,5-32,1 %) та антимікробного (зниження активності лізоциму на 44,5-70,6 %) захисту, посилення контамінації умовно-патогенними бактеріями (підвищення активності уреази 40,7-92,3 %) та збільшення ступеня дисбіозу у 3,2-5,5 раза. Хронічний холестаз призвів до суттєвих порушень у кістковій тканині альвеолярного відростку і стегновій кістці щурів: руйнування білкової матриці (зростання активності еластази на 37,0-56,5 %), посилення гідролізу гідроксиапатиту (збільшення активності кислої фосфатази на 58,4-60,3 %), порушення кісткоутворення, про що свідчило зниження активності маркеру остеобластів – активності лужної фосфатази на 26,5-42,2 % і вмісту кальцію 20,2-42,6 %. Гістологічний аналіз стегнових кісток у щурів з хронічним холестазом встановив зниження питомого обʼєму хряща суглобових поверхонь епіфізів на 25,8 %, зниження питомого обʼєму кісткового мозку на 14,4 % та зменшення кількості остеобластів на 39,4 % на тлі збільшення питомого обʼєму кісткових балок на 33,1 %. Тобто загалом показано, що патологія холестазу викликає такі ж зміни у печінці, слизових оболонках травного тракту і, як наслідок, у кістковій тканині тварин, як і при токсичному пошкодженні печінки. Проведення профілактики ефективно попереджувало встановлені зміни у печінці та сироватці крові щурів з холестазом, а також сприяло збереженню показників запалення, антимікробного та антиоксидантного захисту, ступеня контамінації умовно-патогенними бактеріями та дисбіозу у травному тракті щурів на нормальному рівні. Профілактичне введення гепатопротектора, сорбента і джерела мінералів гальмувало процеси резорбції кісткової тканини, нормалізувало вміст кальцію та збільшувало рівень мінералізуючого індексу. Остеопротекторна дія профілактичного комплексу більш виражена у тканині альвеолярного відростка щурів з холестазом. Встановлені ефекти профілактичного комплексу проявилися завдяки таким компонентам гепатопротектора: лецитин і кверцетин, які володіють гепатопротекторними, антиоксидантними, протизапальними та жовчорозріджувальними властивостями, інулін з антидисбіотичною дією, кальцій та аскорбінова кислота. У поєднанні з сорбентом, який знижував рівень інтоксикації організму тварин в умовах холестазу, застосування гепатопротектора дозволило підтримати метаболічні функції печінки в межах норми, в результаті – попередити дисбіотичні та запальні процеси у слизових оболонках травного тракту, і, як наслідок, нормалізувати процеси ремоделювання в кістковій тканині тварин хворих на холестаз.Документ Оцінка стану популяцій та допустимих рівнів експлуатації основних промислових риб та безхребетних в північно-західній частині Чорного моря(2023) Гулак, Богдан Сергійович; Hulak, Bohdan S.Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 091 - Біологія. Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Одеса, 2023. Дисертація присвячена вивченню сучасного стану популяцій основних об’єктів українського промислу в Чорному морі: рапани Rapana venosa (Valenciennes, 1846), креветки трав’яної Palaemon adspersus (Rathke, 1837), анчоуса європейського Engraulis encrasicholus (Linnaeus, 1758), шпрота європейського Sprattus sprattus (Linnaeus, 1758) та калкана Scophthalmus maximus (Linnaeus, 1758). Впродовж 2017-2021 рр. відібрано та проаналізовано 346 проб з уловів різноглибинних тралів, бімтралів, зябрових сіток, креветкових ятерів та інших знарядь лову. Вивчено розмірно-вікову та статеву структуру популяцій досліджуваних видів. Проведено оцінку їх темпів росту та природної смертності. Проаналізовані дані багаторічної промислової статистики в водах України та в усьому Чорному морі. Отримані біологічні характеристики разом з даними про обсяги вилову досліджуваних видів були використані для математичного моделювання, з метою оцінки чисельності (біомаси) їх популяцій та рівнів промислової експлуатації. В роботі використовували найбільш сучасні моделі, які широко застосовуються в світовій практиці регулювання рибальства, в тому числі під егідою продовольчої організації ООН (ФАО). Зокрема використовували математичні моделі: LBB (Length-based Bayesian Biomass), BSM (Bayesian State- space Model) та SS3 (Stock Synthesis). Окрім того, для найбільш важливого об'єкта українського промислу - рапани, в рамках проекту «BlackSea4Fish» організованого Генеральною комісією з рибальства у Середземному морі (GFCM), було виконано три зйомки стандартним обліковим бімтралом. В результаті цих зйомок, вперше отримані дані стосовно просторового розподілу рапани на північно-західному шельфі Чорного моря та надана оцінка її біомаси. Під час цих тралових зйомок встановлено що на великих за площею акваторіях, як і раніше, утворюються обширні зони з придонною гіпоксією, що безсумнівно негативно впливає на екологічну ситуацію у цій частині моря. Запас рапани в українських водах північно-західної частини моря, оцінений методом прямого тралового обліку в 2020-2021 рр. коливався в межах 28,5-72,7 тис. т. Результатом математичного моделювання промислової популяції цього виду за допомогою BSM аналізу стала оцінка запасу на рівні 35,7 тис. т. Інтенсифікація промислу останні роки не призвела до надмірної експлуатації запасу. Незважаючи на зростаючі обсяги вилучення рапани істотні зміни в структурі її популяції не були відзначені. Вочевидь це пояснюється високою плодючістю даного вида- вселенця, який не має природних ворогів в чорноморських водах, а також високою чисельністю його кормових об'єктів на мілководному шельфі в морській зоні України. Використовуючи модель LBB, вдалось встановити, що впродовж 2017-2020 рр. відбулось збільшення рівня відносної промислової смертності трав’яної креветки з 0,7 до 1,2. Водночас відношення поточної біомаси до біомаси, рівень якої забезпечує максимально стійкий вилов (B/Bmsy), у 2020 р. дорівнювало 1,0, що відповідає оптимальному рівню експлуатації ресурсу цього виду. Визначено, що внаслідок потрапляння великої кількості нецільових видів промислу, в тому числі молоді риб, в креветкові ятері, доцільно обмежити кількість цих знарядь лову на рівні близько 800 одиниць. Для анчоуса встановлено зниження середнього розміру риб порівняно з періодом 40-50-х рр. минулого століття. Розраховане для цього виду за допомогою моделі LBB відношення B/Bmsy у 2021 р. склало 2,1. Це свідчить про те, що експлуатація запасу анчоуса українськими добувними підприємствами здійснюється на рівні, який суттєво не досягає допустимих меж його вилову. Значне зниження уловів анчоуса в ставних неводах свідчить про зменшення міграцій цього виду в прибережну зону північно-західної частини Чорного моря. Виявлено, що в розмірній структурі популяції шпрота за останні 50 років відбулись суттєві зміни. В 70-80-х рр. минулого століття в промислових уловах переважали риби довжиною 90-105 мм. Під час наших досліджень більшість риб була представлена значно меншими за розміром особинами - 70-90 мм. Значення коефіцієнта природної смертності в популяції обчислено на рівні 1,02. Розраховане за допомогою моделі LBB відношення B/Bmsy у 2021 р. склало 1,5. Оцінена за допомогою моделі SS3, нерестова біомаса шпрота в 2021 р. склала 10,4 тис. т, а значення його максимально допустимого вилову становило 3,8 т. Ці параметри експлуатованого запасу шпрота, які отримані за допомогою двох моделей вказують на те, що промисел в українських водах не завдає шкоди популяції. Оцінена за допомогою моделі SS3, нерестова біомаса калкана у водах всієї північно-західної частини Чорного моря в 2019 р. досягнула свого максимуму за останні 20 років і склала 6,4 тис. т, а значення максимально допустимого вилову становило 836 т. Результати оцінки стану запасу цього виду в північно-західній частині Чорного моря вказують на те, що його промисел в українських водах відбувається на рівні близькому до оптимального. Проте запас калкана до цього часу не досяг повного відновлення після інтенсивного перелову викликаного незаконним промислом турецьких рибалок на північно-західному шельфі моря. Про це, насамперед, свідчить тенденція до омолодження популяції протягом останніх десятиліть. Встановлено, що неблагополучний стан популяцій і промислу анчоуса та шпрота в українських водах в останні роки виник внаслідок погіршення екологічної ситуації в шельфовій зоні, а не через вплив промислу. Найбільш негативними факторами, які сприяють зменшенню запасів масових пелагічних риб в північно-західній частині Чорного моря є регулярні заморні явища, евтрофікація вод, яка продовжується багато десятиліть, та вплив інвазивних видів. Реброплав мнеміопсис Mnemiopsis leidyi (A. Agassiz, 1865) створює значну харчову конкуренцію пелагічним рибам, а також молоді демерсальних риб, нерест яких відбувається у весняно-літній час. Окрім того він активно харчується ікрою та личинками цих видів риб. Особливо сильно мнеміопсис вплинув на популяцію шпрота, що позначилось на його розмірно-масових характеристиках та темпах росту порівняно з минулими роками. Щорічний масовий розвиток та наступне відмирання донних макрофітів у весняно-літній період призводять до збільшення кількості розчиненої органіки у воді. Знищення поселень молюсків-фільтраторів рапаною призвело до порушення процесів седиментації та деструкції органічної речовини. Очевидно що всі ці явища сприяють загальному погіршенню якості водного середовища та сильно позначуються на умовах нагулу та нересту анчоуса та шпрота. Водночас, наявність у прибережних водах великої кількості нерозчиненої органіки, мало впливає на ресурс креветок. Очевидно, що залишки відмерлих макрофітів навпаки створюють додаткову кормову базу для цих ракоподібних.Документ Використання зоопланктону для визначення якості морських прибережних вод на прикладі північно-західної частини Чорного моря(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2023) Харитонова, Юлія Вадимівна; Kharytonova, Yuliia V.Дисертація присвячена вивченню багаторічних змін та сучасного стану зоопланктону північно-західної частини Чорного моря (ПЗЧМ), а також встановленню екологічного стану прибережних, транзитних та морських вод північно-західної частини Чорного моря. Проаналізовані багаторічні (з 1955 по 2019 рік) зміни таксономічного складу та кількісних показників зоопланктону у прибережних, шельфових та відкритих водах української частини Чорного моря. Виявлено, що у 2019 році в прибережній частині ПЗЧМ таксономічний склад зоопланктону був більш різноманітним (49 таксонів), у порівнянні з 2016 (35 таксонів) та 2017 роками (39 таксонів). Середня чисельність та біомаса зоопланктону у 2019 році (19641,8±3508,2 екз.⋅м-3 та 281,1±54,8 мг⋅м-3) була подібною до 2016 року (10299,1±2058,2 екз.⋅м-3 та 182,6±54,8 мг⋅м-3) та набагато вищою, ніж у 2017 році (1713,9±406,5 екз.⋅м-3 та 29,9±14,6 мг⋅м-3). Проведено історичний аналіз основних індикаторних показників зоопланктону: загальної біомаси зоопланктону, біомаси та чисельності Noctiluca scintillans (Macartney) Kofoid & Swezy, 1921, а також веслоногих ракоподібних (Copepoda) та їх основних представників: Oithona davisae Ferrari F.D. & Orsi, 1984, Acartia clausi Giesbrecht, 1889 та Acartia tonsa Dana, 1849 як основних компонентів кормового зоопланктону. Виявлено, що в ПЗЧМ з 1955 по 2019 рік найбільші показники біомаси зоопланктону спостерігались в період найбільшої евтрофікації з 1970 по 1980 рік. Тільки з 2000-х років спостерігалось зменшення загальної біомаси зоопланктону.Біомаса веслоногих ракоподібних була майже на одному рівні і практично не змінювалась з 1970 по 2000 рік, а з 2011 року значно зросла. Найбільші значення біомаси N. scintillans спостерігались від 70-х до 90-х років, коли її частка сягала понад 60–70% від загальної біомаси зоопланктону. Починаючи з 2008–2011 років цей показник не перевищував 10% в Одеському та 15% – в Дунайському регіонах Чорного моря. Виявлено, що загальна біомаса зоопланктону та частка N. scintillans від загальної біомаси зменшились в ПЗЧМ, а частка Copepoda – збільшилась. Ці тенденції свідчать про позитивні зміни в кормовій базі промислових риб- плантофагів та покращенню екологічного стану досліджувальних акваторій. Уперше для України була розроблена класифікація порогових значень (thresholds value) інтегрального показника зоопланктону для оцінки екологічного стану транзитних, прибережних та морських екосистем. Для досліджуваних акваторій ПЗЧМ (9 районів та всіх біологічних сезонів) був встановлений екологічний статус-клас за п’ятьма категоріями від відмінного (high) до поганого (bad) відповідно до вимог Водної Рамкової Директиви ЄС (WFD). Оцінено екологічний стан досліджуваних акваторій ПЗЧМ у 2004–2019 роках згідно з вимогами Директиви про Морську Стратегію (МSFD 2008/56/EC) за окремими метриками зоопланктону. За показниками загальної біомаси зоопланктону та частки Copepoda (%) від загальної біомаси зоопланктону добрий екологічний стан (GES) виявлено тільки в водах заток північно-західної частини Чорного моря та в авандельті Дунаю, всі інші акваторії показали поганий екологічний стан (NotGES). За показником частки N. scintillans від загальної біомаси зоопланктону добрий екологічний стан спостерігався в усіх досліджуваних регіонах Чорного моря. Оцінено екологічний стан за інтегральним показником зоопланктону. Встановлено, що у 2004–2019 роках Придунайсько-Дністровські прибережні води мали найвищий клас екологічного статусу, порівняно з іншими акваторіями ПЗЧМ.У прибережних водах ПЗЧМ у 2016, 2017 та 2019 роках більшість акваторій мали поганий екологічний статус-клас, крім Дунайського регіону. Шельфові та відкриті води у 2016 році показали поганий клас екологічного статусу, а у 2017 та 2019 роках – відмінний. Виявлено, що в останні роки дослідження екологічний стан прибережних, транзитних та морських акваторій значно покращився, що узгоджується зі встановленням «нової екологічної норми» в ПЗЧМ. Надані рекомендації щодо проведення національного моніторингу транзитних, прибережних та морських екосистем України з використанням інтегрального показника зоопланктону. Також запропоновані практичні рекомендації використовуються для визначення екологічного стану водних екосистем в інших країнах Європейського Союзу та країнах-учасниках «EMBLAS-plus».