Анотація до роботи:

Кліх Л.В. Обмінні процеси в організмі щурів при отруєнні цезієм і стронцієм та зміні кислотно-лужного стану. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук зі спеціальності 03.00.04 – біохімія. – Національний аграрний університет, Київ, 2008.

Дисертацію присвячено вивченню обмінних процесів в організмі щурів за умов отруєння цезієм і стронцієм та дослідженню впливу зміни кислотно-лужного стану крові на інтенсивність їх накопичення і виведення. Розроблені біологічні моделі отруєння щурів хлоридами цезію і стронцію. Встановлено, що отруєння солями цезію і стронцію призводить до зміни концентрації інтермедіатів, які характеризують стан вуглеводного обміну в крові і печінці щурів, що проявляється у зниженні інтенсивності окисно-відновних процесів та спричиняє виникнення стану субкомпенсованого метаболічного ацидозу. Показано, що отруєння зазначеними важкими металами знижує активність лактатдегідрогенази і амінотрансфераз у печінці та крові отруєних щурів. Доведено, що за умов in vitro стронцій і цезій зменшують активність лактатдегідрогенази, ізоцитратдегідрогенази та малатдегідрогенази. Встановлено, що отруєння щурів солями цезію і стронцію супроводжується зниженням вмісту аміаку і глутаміну в крові та активує процеси сечовиноутворення на фоні порушень мінерального обміну (розподілу натрію, калію, кальцію і магнію). Досліджено вплив зміни параметрів кислотно-лужного стану крові організму на вміст цезію і стронцію в органах отруєних щурів та відмічено, що стан експериментального ацидозу є ефективним для корекції цезієвого і стронцієвого отруєння.

У дисертації представлене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється в дослідженні показників азотного, вуглеводного, мінерального обміну та кислотно-лужного стану в організмі щурів, за умов уведення їм цезію і стронцію хлориду, а також вивченні впливу зміни параметрів кислотно-лужного стану на інтенсивність накопичення цих важких металів у тканинах та органах тварин.

1. Встановлено, що в організмі щурів, яким вводили цезію і стронцію хлорид, підвищується вміст цезію в печінці, серці, кістках, скелетних м’язах, нирках відповідно у 228, 67, 38, 37 і 29 разів, а вміст стронцію – в 1,5; 2; 5,1; 1,7 і 1,7 раза порівняно з інтактними тваринами.

2. Введення щурам цезію хлориду призводить до зниження вмісту натрію, калію й магнію в кістках відповідно в 2,3; 2,0; 2,0 рази, нирках - у 1,6; 1,6; 1,5 раза, м’язах - в 1,7; 1,7; 2,8 раза і підвищення в печінці – в 1,5; 1,5; 2,2 раза та серці в 1,4; 1,4; 1,5 раза. Вміст кальцію в кістках знижується в 2,72 раза і підвищується в інших досліджуваних органах. Уведення щурам стронцію хлориду сприяє зменшенню вмісту натрію в нирках у 1,4 раза, калію і магнію в м’язах відповідно у 1,25 і 1,7 раза та кальцію в кістках – у 1,7 раза, що може бути повязано з конкурентними відносинами між зазначеними металами.

3. Виявлено, що при введенні щурам цезію хлориду знижується активність лактатдегідрогенази в цитозолі печінки на 17,1 %, НАДФН-залежної ізоцитратдегідрогенази – на 26,4 %, аспартатамінотрансферази в
   крові – на 23,6 %, аланінамінотрансферази – на 21,6 %, а отруєння стронцію хлоридом відповідно на 13,0; 37,3; 31,9 і 18,5 %, що може призводити до гальмування реакцій гліколізу та переамінування.

4. Введення до інкубаційного середовища цезію і стронцію хлоридів в концентрації 20 мг/мл in vitro знижує активність всіх досліджуваних ферментів, у тому числі лактатдегідрогенази відповідно на 31,3 і 17,3 %, ізоцитратдегідрогенази НАДФ⁺-залежної – на 30,6 і 69,4 %, ізоцитрат-дегідрогенази НАДФН-залежної – на 48,8 і 67,9 %, малатдегідрогенази НАД⁺-залежної – на 89,6 і 63,4 %, малатдегідрогенази НАДН-залеж-
   ної – на 39,2 і 43,1 %, що вказує на інгібувальну дію згаданих металів у високих концентраціях, при цьому додавання стронцію хлориду в дозі 2 мг/мл, підвищує активність лактатдегідрогенази на 16,7 %.

5. Солі цезію і стронцію спричиняють підвищення концентрації глюкози в крові відповідно на 38,8 і 33,0 % та пірувату – на 26,0 і 38,0 %, оксалоацетату – на 56,0 і 54,0 %, -кетоглутарату – на 39,2 і 53,0 %, глутамату – на 36,9 і 18,0 % в печінці, при зниженні вмісту лактату на 27,7 і 19,0 %. Величина співвідношення НАД⁺/НАДН у цитоплазмі гепатоцитів збільшується відповідно на 45,0 і 48,0 %, а в мітохондріях, навпаки, зменшується на 43,6 і 13,0 %, що можливо, зумовлюється гальмуванням використання гідрогену в обмінних процесах.

6. Виявлено, що введення щурам цезію і стронцію хлоридів призводить до розвитку субкомпенсованого метаболічного ацидозу, більш вираженого в крові щурів, отруєних цезієм, про що свідчить зниження величини рН в середньому до 7,22; р О₂ – на 35,5 %; р СО₂ – на 18,5 %; [НСО₃^-] – на 25,8 %; СО₂ заг. – на 33,6 %. Зниження вмісту глутаміну на 15,7 і 23,0 %, аміаку – на 50,2 і 38,6 % при підвищенні рівня сечовини відповідно на 39,0 і 22,4 %, ймовірно, вказує на переважання процесів утилізації амонійного азоту над швидкістю амонієгенезу.

7. В умовах експериментального метаболічного ацидозу в організмі отруєних щурів виявлено зниження накопичення цезію і стронцію в печінці відповідно у 2,3 та 1,5 раза, нирках - у 1,6, м’язах - у 2,1 та 1,6, кістках – 1,3 та 2,7 раза, тоді як введення тварин у стан компенсованого алкалозу не спричиняє вірогідних змін вмісту важких металів у досліджуваних внутрішніх органах порівняно з інтактними щурами.

8. Моделювання експериментального метаболічного ацидозу після введення щурам солей цезію та стронцію сприяє зниженню їх вмісту у внутрішніх органах і більш виражене для цезію, вміст якого зменшується в м’язах, нирках, печінці та кістках відповідно у 2,8; 5,1; 5,8 та 2,8 раза, що можна пояснити посиленням процесів іонізації та підвищенням розчинності досліджуваних металів.

Публікації автора:

1. Кліх Л.В., Мельничук Д.О., Мельникова Н.М. Вплив стронцієвого отруєння на вміст субстратів гліколізу і циклу трикарбонових кислот в організмі щурів // Современные проблемы токсикологии. – 2006. –
   № 3. – С. 21 - 24. Дисертантом проведено експериментальні дослідження, здійснено відбір зразків, виконано біохімічні дослідження, обробку та узагальнення одержаних результатів.

2. Кліх Л.В., Мельничук Д.О., Мельникова Н.М. Вплив цезієвого отруєння на активність окремих ферментів печінки та крові щурів // Науковий вісник НАУ. – К.: НАУ, 2006. – № 102. – С. 49 - 53. Дисертантом проведено експериментальні дослідження, здійснено відбір зразків, виконано біохімічні дослідження.

3. Мельничук Д.О., Мельникова Н.М., Кліх Л.В. Вплив ізотопів стронцію на активність ферментів печінки отруєних щурів // Науковий вісник Львівської національної академії вет. медицини
   ім. С.З. Гжицького. – 2006. – Т. 8, № 4 (31), ч. 1. – С. 103 - 106. Дисертантом проведено експериментальні дослідження, здійснено відбір зразків, виконано біохімічні дослідження, обробку та узагальнення одержаних результатів.

4. Мельничук Д.О., Мельникова Н.М., Тупицька О.М., Кліх Л.В. Кислотно-лужний стан крові щурів при отруєнні цезієм // Вісник аграрної науки. – 2007. – № 7. – С. 37 - 39. Дисертантом проведено експериментальні дослідження, здійснено відбір зразків, виконано біохімічні дослідження, обробку та узагальнення одержаних результатів.

5. Мельничук Д.О., Мельникова Н.М., Тупицька О.М., Кліх Л.В. Накопичення та розподіл стабільного стронцію в організмі експериментальних тварин // Науковий вісник НАУ. – К.: НАУ, 2007. – № 105. – С. 223 - 226. Дисертантом проведено експериментальні дослідження, здійснено відбір зразків, виконано біохімічні дослідження, обробку та узагальнення одержаних результатів.

6. Кліх Л.В Кислотно-лужний стан крові та накопичення стронцію у тканинах щурів // Укр. біохім. журнал. – 2007. – № 4. – С. 62 - 66.

7. Пат. на корисну модель 25193 Україна, G 01 N 33/48. Спосіб створення біологічної моделі: Пат. на корисну модель 25193 Україна,
   G 01 N 33/48 Мельничук Д.О., Мельникова Н.М., Кліх Л.В. (Україна). № u 200704010; Заявл. 11.04.2007; Опубл. 25.07.2007, Бюл. № 11. – 4 с.

8. Пат. на корисну модель 25194 Україна, G 01 N 33/48. Спосіб створення біологічної моделі: Пат. на корисну модель 25194 Україна,
   G 01 N 33/48 Мельничук Д.О., Мельникова Н.М., Кліх Л.В. (Україна). № u 200704011; Заявл. 11.04.2007; Опубл. 25.07.2007, Бюл. № 11. – 4 с.

9. Пат. на корисну модель 25195 Україна, A23J 3/00 В08В 15/00. Спосіб виведення стронцію з організму тварин: Пат. на корисну модель 25195 Україна, A23J 3/00 В08В 15/00 Мельничук Д.О., Мельникова Н.М., Кліх Л.В. (Україна). – № u 200704012; Заявл. 11.04.2007; Опубл. 25.07.2007, Бюл. № 11. – 4 с.

10. Пат. на корисну модель 25196 Україна, A23J 3/00 В08В 15/00. Спосіб виведення цезію з організму тварин: Пат. на корисну модель 25196 Україна, A23J 3/00 В08В 15/00 Мельничук Д.О., Мельникова Н.М., Кліх Л.В. (Україна). – № u 200704013; Заявл. 11.04.2007; Опубл. 25.07.2007, Бюл. № 11. – 4 с.

11. Кліх Л.В., Мельничук Д.О. Вплив хлоридів цезію і стронцію на вміст метаболітів гліколізу у щурів // Матеріали IX Українського біохімічного зїзду. Харків, 24-27 жовт. 2006р. – Харків, 2006. - Т. 2. - С. 194 - 195.

12. Кліх Л.В., Мельничук Д.О., Мельникова Н.М. Вплив стронцію і цезію на активність деяких ферментів гліколізу та ЦТК в організмі щурів //
    II Міжнародна наукова конференція студентів та аспірантів «Молодь і поступ біології». Львів, 21-24 берез. 2006 р. – Львів, 2006 – С. 55.

13. Мельничук Д.О., Мельникова Н.М., Кліх Л.В., Сердюков Я.К. Вплив цезію та стронцію на вміст аміаку і глутаміну в організмі щурів // Конф. проф.-викл. складу, наук. співроб. і аспірантів Навчально-наукового інституту вет. медицини та якості і безпеки продукції тваринництва. Київ, 5 - 6 квіт. 2006 р. – К., 2006. - С. 78.

14. Мельничук Д.О., Мельникова Н.М., Тупицька О.М., Кліх Л.В. Розподіл іонів магнію в організмі щурів в умовах підвищеного вмісту стронцію // V Державна науково-практична конференція. Біла Церква, 23 - 25 листоп. 2006 р. – Біла Церква, 2006. – С. 126.

15. Мельничук Д.О., Мельникова Н.М., Тупицька О.М., Кліх Л.В. Вплив стронцію на розподіл іонів кальцію в організмі та органах експериментальних щурів // V Державна науково-практична конференція. Біла Церква, 23 - 25 листоп. 2006 р. – Біла Церква,
    2006. – С. 111 - 112.

16. Загорська О.В., Кліх Л.В. Мінеральний склад кісткової тканини щурів, отруєних стронцію хлоридом // III Міжнародна наукова конференція студентів та аспірантів «Молодь і поступ біології». Львів, 23 - 27 квіт. 2007 р. – Львів, 2007. – С. 52.

17. Кліх Л.В., Мельничук Д.О. Кислотно-лужний стан крові експериментальних щурів, отруєних цезію хлоридом // III Міжнародна наукова конференція студентів та аспірантів «Молодь і поступ біології». Львів, 23 - 27 квіт. 2007 р. – Львів, 2007. – С. 61 - 62.

18. Мельничук Д.О., Мельникова Н.М., Кліх Л.В., Тупицька О.М. Отруєння щурів стронцієм та його вплив на мінеральний обмін //
    V Міжнародний конгрес спеціалістів ветеринарної медицини. Київ,
    3 - 5 жовт. 2007 р. – К., 2007. – С. 140 - 141.

19. Мельничук Д.О., Мельникова Н.М., Кліх Л.В., Тупицька О.М. Порівняння впливу стабільних цезію та стронцію на вміст кальцію в організмі отруєних щурів // Конф. проф.-викл. складу, наук. співроб. і аспірантів навчально-наукового інституту вет. медицини та якості і безпеки продукції тваринництва НАУ. Київ, 16 - 17 берез. 2007 р. – К., 2007. – С. 91.

20. Мельничук Д.О., Мельникова Н.М., Тупицька О.М., Кліх Л.В. Розподіл йонів калію в організмі щурів в умовах підвищеного вмісту цезію // Конф. проф.-викл. складу, наук. співроб. і аспірантів навчально-наукового інституту вет. медицини та якості і безпеки продукції тваринництва НАУ. Київ, 16 - 17 берез. 2007 р. – К., 2007. – С. 92.

21. Мельничук Д.О., Мельникова Н.М., Тупицька О.М., Кліх Л.В. Вплив цезію на вміст Fe, Cu, та Zn в організмі щурів // Матеріали
    II Міжнародної конференції молодих учених «Біологія: від молекули до біосфери». Харків, 19 - 21 листоп. 2007 р. – Харків, 2007. –
    С. 40 - 41.

22. Кліх Л.В., Мельничук Д.О., Мельникова Н.М. Окисно-відновні процеси у щурів при отруєнні цезієм // Матеріали II Міжнародної конференції молодих учених «Біологія: від молекули до біосфери». Харків, 19 - 21 листоп. 2007. – Харків, 2006. – С. 43 - 44.