ВОЗДЕЙСТВИЕ ХОЛОДНОЙ ПЛАЗМЫ НА КЛЕТОЧНУЮ СТЕНКУ И ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКУЮ МЕМБРАНУ Е.coli

Аннотация:

Исследовано воздействие холодной плазмы на микробные клетки Е. coli. Показано, что при обработке холодной плазмой клеток Е. coli происходило частичное либо полное нарушение целостности цитоплазматической мембраны (ЦПМ) клеток, что сопровождалось выходом внутриклеточных соединений во внеклеточную среду. Количественная оценка степени повреждения клеточной мембраны показала, что для гибели клеток достаточно потери не более 23.6% внутриклеточных соединений (рассчитано по доле выхода внутриклеточных нуклеотидов). Использование сред с различной ионной силой для создания осмотического шока показало, что обработка клеток Е. coli холодной плазмой приводила к значительному снижению прочности их клеточной стенки. Первые результаты исследований низкотемпературной ("холодной") плазмы в области биомедицины позволяют предполагать, что плазменные технологии станут новым альтернативным способом борьбы с условно-патогенными и патогенными микроорганизмами (в том числе обладающими множественной лекарственной устойчивостью), которая представляет сейчас серьезную проблему для здравоохранения. Особенность низкотемпературной плазмы заключается в том, что в ходе плазменной обработки образуется широкий спектр активных агентов (заряженные частицы, свободные радикалы, активные формы кислорода и азота, ультрафиолет и т.д.), которые эффективно инактивируют различные виды микроорганизмов. Однако несмотря на некоторый прогресс, достигнутый в испытаниях лабораторного масштаба, использование холодной плазмой для дезинфекции и стерилизации пока еще не получило широкого практического применения. Это связано, прежде всего, с недостаточной разработанностью научных и технических основ нового метода плазменной стерилизации. В частности, отсутствие ясного понимания механизмов инактивации микроорганизмов холодной плазмой затрудняет формулировку требований со стороны микробиологов к эффективным источникам плазмы. В настоящее время выдвинуто несколько возможных моделей гибели клеток микроорганизмов под воздействием холодной плазмы. Моисан предположил, что наиболее важную роль в инактивации микроорганизмов в условиях плазмы низкого давления (вакуум) играет ультрафиолетовый свет (УФ), при этом инактивация, по его мнению, сопровождается эрозией и фотодесорбцией атомов микробных клеток. Однако, по мнению большинства исследователей, подобная модель не применима для холодной плазмы при атмосферном давлении, где УФ активно рассеивается молекулами воздуха. Монти была выдвинута гипотеза о том, что гибель микроорганизмов обусловлена тремя основными процессами: 1) перекисное окисление липидов мембраны гидроксильными радикалами, 2) инактивация белков вследствие окисления аминокислот; 3) окисление ДНК в результате взаимодействия с радикалами кислорода. Экспериментальное подтверждение или опровержение данного предположения до сих пор не получено. В то же время, в соответствии с данными работ, обработка клеток Е. coli плазмой в течение 10—30 с приводила к нарушению целостности их мембраны и сопровождалась выходом внутриклеточного содержимого. При более длительных экспозициях наблюдалось полное разрушение клеток, что регистрировалось с помощью электронной микроскопии. Однако полной ясности в данном вопросе нет. Цель работы — изучение повреждения цитоплазматической мембраны (ЦПМ) и клеточной стенки Е. coli низкотемпературной плазмой.

Авторы:

Издание: Прикладная биохимия и микробиология
Год издания: 2013
Объем: 7с.
Дополнительная информация: 2013.-N 2.-С.164-170. Библ. 9 назв.
Просмотров: 112