3D АНАЛІЗ МІСТОБУДІВНИХДАНИХ

(1)

ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА

3

БІОТЕХНОЛОГІЯ УДК 615.849.5(043.2)

Желєзнякова Ю.А.

Національний авіаційний університет, Київ ВПЛИВ УФ-ОПРОМІНЕННЯ НА ЖИТТЄЗДАТНІСТЬ МІКРООРГАНІЗМІВ Ще з незапам’ятних часів люди намагались покинути нашу планету і вирішити це питання будь-якими способами. Так у 1957 році вперше за межі нашої земної було відправлено перший живий організм – це була собака.

На сьогоднішній день для пізнання безпеки життя у космосі найчастіше використовують найрізноманітніші штами E. coli.

Протягом століття було проведено ряд дослідів, завдяки яким було зібрано достатню кількість інформації для аналізу реакції живої клітини на вплив УФ- опромінення. Таким чином було встановлено, що дана реакція залежить від довжини випромінюваної хвилі, інтенсивності та від часу впливу. Вчені довели, що найменших організмів вражає діапазон випромінення 205 – 315 нм, але найбільший руйнуючий вплив чинить випромінення з довжиною хвилі 265 нм.

Науковцями Російської Федерації (Олена Шубралова, Олег Циганов та ін., 2010, 2012, 2013, 2014) проведено дослідження, результати якого опинилися втішними. Вони намагалися довести можливість виживання мікроорганізмів, як наслідок цього досліду чотирьом з одинадцяти організмам вдалося зберегти свою життєздатність, а саме бактеріям роду Bacillus (B. licheniformis, B. subtilis і B.

sphaericus, В. pumilus).

Мікроорганізми відносяться до кумулятивних фотобіологічних приймачів, тому вплив на мікроорганізми залежить від потужності УФ-випромінювання і часу впливу, тобто визначається бактерицидної дозою опромінення. Кожен вид мікроорганізмів уражається певною дозою опромінення. Більш чутливі до впливу ультрафіолетового випромінювання віруси і бактерії в вегетативній формі. Менш чутливі гриби та найпростіші мікроорганізми. Найбільшою стійкістю володіють спорові форми бактерій. Так при опромінення E. coli УФ-променями довжиною 400 – 320 нм спочатку спостерігається зміна рухливості бактерій, а потім настає параліч джгутиків. Сублетальні дози УФ викликають уповільнення росту культур, головним чином, за рахунок подовження лаг-фази. Швидкість поділу клітин також дещо знижується, пригнічується здатність бактерій підтримувати розвиток цієї фази. Проте мікробна клітина має захисну оболонку, яка перешкоджає руйнуючій дій випромінення. Завдяки мутагенезу, мікроорганізми, які вижили здатні утворювати нові колонії з меншою чутливістю до опромінення

Дані дослідження є необхідними, оскільки у міжпланетному просторі відбувається вплив великої дози УФ-променів, що може призвести до серйозних клітинних пошкоджень.

Науковий керівник – К.Г. Гаркава, д-р біол. наук, професор

(2)

«ПОЛІТ. СУЧАСНІ ПРОБЛЕМИ НАУКИ»

4 УДК 606 :612.115(043.2)

Кирьянова О.С.

Национальнй авиационный университет, Киев ЗНАЧЕНИЕ И ПОЛУЧЕНИЕ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ГЕПАРИНА

Гепарин антикоагулянт прямого действия, который обладает отрицательным зарядом, что способствует его взаимодействию с белками, которые участвуют в процессе свертывания крови. Антикоагулянтная активность гепарина также связана с особенностями строения его молекулы и зависит от содержания серы, степени сульфатирования, количества и расположения О-сульфатных групп, а также от размера «скелета» молекулы этого полисахарида. Активность выше в препаратах с большим содержанием серы. Максимальная активность гепарина проявляется при рН плазмы 7,37, а минимальная - при рН 6,16. Гепарин связывается с антитромбином Ш кофактор гепарина и ингибирует процесс свертывания крови путем инактивации факторов V, VII, IX, X.

Различают две принципиально отличные группы гепаринов:

нефракционированны низкомолекулярный гепарины. Нефракционированный гепарин - это гетерогенная смесь полисахаридов со средней молекулярной массой 15 000 ДА.. Главное преимущество низкомолекулярного гепарина следует из их фармакокинетических свойств: в 2-4 раза большее время полувыведения из организма, заметно лучшая биодоступность при подкожном введении и более стабильная дозовая реакция (доза может быть рассчитана только исходя из веса пациента, без дополнительного лабораторного исследования).

Для клинического применения гепарин получают из слизистой оболочки свиньи и легких крупного рогатого скота. Установлены определенные различия в биологической активности препаратов гепарина свиного и бычьего происхождения. Для нейтрализации гепарина бычьего происхождения требуется больше протамина сульфата вероятно потому, что этот препарат содержит больше хондроитинов, чем гепарин из слизистой оболочки кишечника свиньи.

Влияние свиного гепарина на инактивацию фактора Ха более выражено и более продолжительно, чем действие бычьего гепарина.

Открытие гепарина определило новый этап в развитии клинической медицины. На сегодняшний день наиболее частыми показаниями для назначения гепарина являются профилактика и лечение венозных тромбозов и тромбоэмболических осложнений

Научный руководитель – О.А. Всильченко, канд. .мед. наук, доцент

(3)

5 УДК 330.112 (043.2)

Коломійчук Д., Голубцова В.

Національний авіаційний університет, Київ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ЕКСТРАКЦІЇ КОРЕНЯ ЦИКОРІЮ ДЛЯ ОДЕРЖАННЯ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН

Відомим в світі є цикорій, який містить велику кількість природних антиоксидантів, зокрема органічних кислот, фенольних сполук, інуліну. Метою роботи було визначення оптимальних параметрів екстракції для вилучення біологічно активних речовин із цикорію.

Через проблеми з екологією актуальним сьогодні є розробка вітчизняних харчових продуктів лікувально-профілактичного призначення на основі місцевої рослинної сировини, зокрема інуліноносіїв. Важливим напрямом таких розробок є промислове перероблення цикорію, що містить цінні біологічно активні сполуки протекторної та пребіотичної дії.

Цикорій – це трав’яниста багаторічна рослина з сімейства складноцвітих, що має яскраво-сині квіти і досягає висоти до півтора метрів. В даний час цикорій є поширеною посівної культурою по всьому світу і культивується для застосування в кондитерському виробництві та кавовій промисловості. Корінь рослини містить велику кількість вітамінів групи В, калію, каротину, пектину, органічних кислот, дубильних речовин. Але головна користь його в тому, що він містить 60 % інуліну- речовини, що нормалізує роботу травної системи і поліпшує обмін речовин в організмі. Інулін є біфідостимулятором, що сприяє розвитку корисної мікрофлори кишечника, ослабленню запалення слизової оболонки шлунку, тому вживання цикорію корисно людям, які хворіють на гастрит, виразку шлунка та дванадцятипалої кишки, а також він допомагає зниженню рівня цукру в крові.

Оптимальні параметри отримання сухого екстракту цикорію:25,0кг подрібненої сировини (1мм - оптимум для максимального виходу цільового продукту), завантажують в екстрактор. В екстрактор подають екстрагент - 80%

спирт етиловий: 175 л 1:7. Екстрагування ведуть при кімнатній температурі під вакуумом з середньою швидкістю відбору екстракту 20 л/год протягом 7,5 год і з отриманням 150 л екстракту. Залишки спирту з рослинного матеріалу витісняють водою з отриманням 25 л вилучення, які потім приєднують при приготуванні екстрагента для наступної операції екстрагування сировини. Отриманий спиртовий екстракт упарюють у вакуум-випарному апараті при температурі 70- 80 ^oC і залишковому тиску 0,1-0,2 кгс/см до повного видалення етанолу протягом 5 год і з отриманням 32,5 л концентрату співвідношення концентрат : сировина 1,3:1. Водний концентрат сушать, процес здійснюють на розпилювальній сушарці.

з одержанням дрібнодисперсного порошку.

Таким чином можна сказати, що підбір режимів і параметрів екстракції дозволяє максимально вилучити із кореня цикорію біологічно активні речовини.

Наукові керівники – Л.О. Косоголова, канд. техн. наук, доцент, Т.В. Шейко, канд. техн. наук, наук. співр. Інституту продовольчих ресурсів НААН

України

(4)

6 УДК 615.276:547.583.3(043.2)

Король В.В.

Національний авіаційний університет, Київ ФАРМАКОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ СОЛЕЙ

МЕФЕНАМІНОВОЇ КИСЛОТИ

Мефенамінова кислота (N-(2,3-Диметилфеніл)-антранілова кислота).

Відноситься до групи нестероїдних протизапальних препаратів (НПЗП). Механізм протизапальної дії обумовлений здатністю пригнічувати синтез медіаторів запалення, знижувати активність лізосомальних ферментів, які беруть участь у запальній реакції. Мефенамінова кислота стабілізує білкові ультраструктури та мембрани клітин, зменшує проникність судин, порушує процеси окисного фосфорилювання.

Мефенамінова кислота та її солі виявляють антиоксидантні властивосі. [3, 4].

Що спричиняє терапевтичний вплив за ревматоїдного артриту та декотрих інших запальних захворювань. Перебіг широкого спектра біологічних процесів у тканинах відбувається за участю вільнорадикальних реакцій. Активація фагоцитарних клітин і фібробластів при запаленні супроводжується утворенням активних форм кисню.

Мефенамінова кислота не пригнічує активність ліпоксигенази. Комплекс [Mn(mef) •(H O) ] до найбільшої міри інгібує активність ліпоксигенази, в той час як комплекс [Сu(mef) •(H O)] є повністю неактивним. Ліпоксигенази (LOX) – ферменти, що каталізують реакцію диоксигенаціі (приєднання двох атомів кисню) до поліненасичених жирних кислот. Більшість інгібіторів LOX є антиоксидантами.

Мефенамінова кислота та її комплекси мають здатність інгібувати трипсин.

Трипсин входить до складу лізосомальних ферменті, які активуються при запальних реакціях. Такі ферменти руйнують клітинні мембрани і компоненти сполучної тканини, під їх впливом відбувається безконтрольний гідроліз вуглеводів, білків, жирів, нуклеїнових кислот. Через підвищення активності ферментів гліколізу в стадії альтерації різко збільшують споживання кисню.

Мефенамінова кислота і комплекси її солей Mn Co Ni Cu Zn були випробувані на їх антипроліферативну активність на трьох лініях ракових клітин людини MCF- 7 (лінія клітин раку молочної залози людини), Т 24 (лінія ракових клітин сечового міхура), А-549 (недрібноклітинний рак легенів) і фібробластів миші лінії L929 in vitro[5]. Результати цитотоксичної активності in vitro виражені у вигляді IC₅₀ - це концентрація сполуки (в mM), яка інгібує швидкість проліферації пухлинних клітин на 50% порівняно з контрольними інтактними клітинами. Найбільш активними для ракової лінії МСF-7 Т-24 L-929 виявились комплекси Сu та Ni A- 549. А мефенамінова кислота взагалі не виявляла антипроліферативний ефект.

Науковий керівник – М.М. Барановский, д-р с.-г. наук

(5)

7 UDC 547.32(043.2)

Kravchuk V.O.

National Aviation University, Kyiv MOLECULAR DYNAMICS AS A METHOD OF BIOMOLECULES

STRUCTURE, PROPERTIES AND FUNCTIONS INVESTIGATION

Genetic information is expressed through proteins synthesis. Proteins are involved in almost all biological processes, for instance, cell receptor activation, intracellular processes regulation, biochemical reaction catalysis. Many of this activities is possible because of big diversity of proteins structure . Each protein has its own unique structure (the native structure) which is directly related to its function. Knowing of proteins structure is therefore of great importance for their function or mechanism of action understanding. However, the spatial structure of a protein cannot be determined exactly by its amino acid sequence. Instead, for certain proteins the structure can be investigated experimentally either by x-ray crystallography or by NMR spectroscopy. These experimental methods cannot provide detailed information of protein dynamical properties; they provide only very limited insights on the folding process itself.

Molecular dynamics (MD) simulations can be used to study the dynamical properties of a system in full atomic details. Molecular dynamics is a computer simulation of physical movements of atoms and molecules in the context of simulation of a dynamical system of particles, usually under the influence of physical forces. The atoms and the molecules are allowed to interact for some time, giving a view of atoms motion. In the most common version, atoms and molecules trajectories are determined by numerically solving the Newton's equations of motion for a system of interacting particles, where forces between the particles and potential energy are defined by interatomic potentials or molecular mechanics force fields. The method was originally conceived within theoretical physics in the late 1950s but is applied today mostly in chemical physics, materials science and the modeling of biomolecules.

Thus, MD simulations can be used to gain a better understanding of the interactions between proteins and between proteins and ligands in order to predict how proteins or some of their elements associate with one another to achieve their lowest free energy conformation. The ability to accurately determine differences in free energy is therefore of great practical interest in biophysics and structural biology as it would allow the prediction of phenomena such as conformational changes or protein-ligand interactions.

Free energy differences can be calculated from numerical simulations using a variety of statistical mechanical approaches. The accuracy of such calculations is primarily limited by two factors, the nature of the underlying model or force field and the extent of the sampling during the simulation.

Research Supervisor — O.A. Vasylchenko, PhD, Docent

(6)

8 УДК 606: 62 + 613.3(043.2)

Кривутенко І.С.

Національний авіаційний університет, Київ ВИКОРИСТАННЯ ЕКСТРАКТІВ ХУРМИ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА

ФЕРМЕНТОВАНИХ НАПОЇВ ПРОФІЛАКТИЧНОЇ ДІЇ

У наш час ферментованих напоїв у харчовій індустрі є актуальним. Ці напої є унікальними, адже володіють лікувально-профілактичними і оздоровчими властивостями

Суттєвою особливістю таких напоїв, також є те, що видовий і сортовий склад як культурних, так дикорослих плодів та ягід дуже різнобічний. Це дозволяє розширити асортимент ферментованих напоїв.

Існують розробки технологій напоїв підвищеної в’язкості з використанням желатину, агару, картопляного крохмалю та інших речовин. Альтернативними інгредієнтами рослинного походження можуть бути екстракти хурми. Їх внесення до рецептур ферментованих напоїв дозволить збагатити продукти вуглеводами, вітамінами, макро- та мікроелементами, харчовими волокнами , підкреслити повноту смаку.

Хурма містить багато бета-каротину, вітаміни А, С, Р, Е і багато заліза, магнію та пектинових речовин. Рослина має підвищену поживну цінність, завдяки що входять до її складу глюкози і сахарози. Також має велику кількость білків, органічних кислот .

Екстракти хурми проявляють лікувальні властивості. Доведено: у людей, які їдять багато плодів і овочів, що містять бета-каротин, значно знижується ризик виникнення раку легень; знижує ймовірність утворення каменів. Крім того, плоди хурми допомагають вивести з організму солі натрію. Також слід відзначити що вона має дуже велике значення для хворих з вадами серця. Організм використовує цукор хурми для живлення серцевого м`яза. При цьому рівень глюкози у крові залишається незмінним.

Враховуючи корисні властивості даної рослини, слід зробити висновок, що використання екстракту хурми для приготування ферментованих напоїв є одним із сучасних напрямів вирішення даної проблеми. Запропоновані напої містять цінні компоненти, як сировини, так і продукти метаболізму мікроорганізмів, що утворюється при процесі ферментації.

Наукові керівники – Л.О. Косоголова, канд. техн. наук, доцент Т.В. Джан, канд. фарм. наук Київського міжнародного університету

(7)

9 УДК 582.284.56:606 (043.2)

Лузіна Д.В.

Національний авіаційний університет, Київ ГРИБ ВЕСЕЛКА ЗВИЧАЙНА – УНІКАЛЬНИЙ ОБ’ЄКТ БІОТЕХНОЛОГІЇ

Всім нам, мешканцям невеликої, прекрасної, але вкрай переобтяженої

«плодами» людської діяльності планети, біосфера якої вже опинилася на останній межі виживання, необхідно почати діяти. Тому актуальним питанням сьогодення є захист унікального виду гриба Веселка від знищення його під час масової вирубки лісів. Складна екологічна ситуація в навколишньому середовищі, низький соціальний рівень життя людей – саме ці та інші фактори сприяли появі нових збудників хвороб, розвитку епідемій та пандемій сучасності. Біотехнологія, яка вивчає мистецтво життя, допомогає виділити з грибів біологічно активні речовини для профілактики хвороб, зміцнення імунітету та самовідновлення організму.

Випадки і способи використання веселки призабуті і в даний час вона практично заново досліджується як в лабораторіях вчених, так і лікарями та ентузіастами народної медицини. Здоров’ю населення у великій мірі сприяло вживання саме лікарських грибів. Багаторічним і цікавим є досвід лікування веселкою в народі. Місцеві жителі передають один одному перевірену особистим досвідом інформацію про позитивне лікування веселкою у ряді найрізноманітніших захворювань [1].

В ХХ ст. веселка стала сенсацією, коли потрапила на лабораторний стіл біотехнологів. Своїми цілющими властивостями вона випередила відомі японські гриби шиїтаке, мейтаке, рейши. Виявилося, що здатність веселки виділяти леткі речовини у 3 рази більша, ніж у східних родичів. Грибні фітонциди, мають змогу проникати у будь які віруси, руйнуючи їх структуру.

Веселка звичайна містить у своєму складі полісахариди, які можуть знешкоджувати доброякісні та злоякісні пухлини. Сенсаційними стали досліди на тваринах у Токійському центрі онкології, які свідчать: невелика доза полісахариду лентінану – лише 1/2 мг на 1кг ваги - викликала повний регрес пухлини типу саркоми у 80% мишей, а доза в 1 мг/ кг повністю зупинила ріст пухлин у 100%

випадків [2]. Дослідженнями доведено, що лентінан стимулює діяльність Т-лімфоцитів, які, в свою чергу, активізують макрофаги. Саме макрофаги вбивають чужорідні клітини за допомогою ферменту перфорину. Перфорин утворює отвори у зовнішній мембрані чужорідних клітин, унаслідок чого вони гинуть.

Сучасні біотехнологічні дослідження мають стати науковою базою для розробки стратегії й тактики поведінки в майбутньому для збереження природи та людства.

Список використаних джерел 1. Гродзинський А.М. «Лікарські рослини».

2. Філіпова І.О. «Фунготерапія – проти раку».

Науковий керівник – К.Г. Гаркава, д-р біол. наук, професор

(8)

10 УДК 582.5/9 (043.2)

Яблонська К.М.

Національний авіаційний університет, Київ ХАРАКТЕРИСТИКА ТА ЗАСТОСУВАННЯ КУЛЬБАБИ ЛІКАРСЬКОЇ (TARAXACUM OFFICINALE WIGG.)

Створення ферментованих напоїв профілактичного призначення рослинного походження, а також організація їх промислового виробництва – важливе завдання вітчизняної промисловості. Особлива увага надається рослинам з багатовіковим досвідом використання, до яких належить кульбаба лікарська (Taraxacum oficinale Wigg.).

Серед ферментованих напоїв вітчизняного виробництва на даний час відсутні препарати, виготовлені з кульбаби лікарської, незважаючи на широке розповсюдження цієї рослини по всій території України.

У медицині препарати кульбаби лікарської застосовують як засіб, що підвищує апетит і покращує травлення. Крім цього, кульбаба посилює жовчотворення, тонізуюче впливає на жовчний міхур, виявляє сечогінні, спазмолітичні й проносні властивості, у зв'язку з чим застосування цієї рослини показане і дає добрий терапевтичний ефект при холециститах, гепатохолециститах, анацидних гастритах, ускладнених патологією гепатобіліарної системи та хронічними запорами. Коріння кульбаби лікарської входить до складу апетитних, жовчогінних і сечогінних чаїв. Препарати кульбаби ефективні в профілактиці загального атеросклерозу.

У дерматології й косметиці настій коріння рекомендується вживати всередину при вуграх, фурункулах та медикаментозному дерматиті і як зовнішній засіб для знищення ластовиння. У вітчизняній і зарубіжній народній медицині, крім усіх вищезазначених випадків, коріння і траву кульбаби лікарської застосовують як відхаркувальний засіб при легеневих хворобах, як заспокійливий і снотворний засіб.

Корені кульбаби лікарської містять тритерпенові сполуки (тараксастерол, тараксерол, гомотаксастерол, амірин, андростерол), стерини (ситостерин, стигмастерин), а також холін, тараксол, цукор (левульозу), нікотинову кислоту, нікотинамід, каучук (близько 3%), смоли і віск. В них дуже багато, особливо восени, інуліну (близько 40%). У суцвіттях і листках рослини є каротиноїди (тараксантин, флавоксантин), лютеїн і віолоксантин, тритерпенові спирти (арнідіол, фарадіол), а також вітаміни В₂ і С.

Отже, ферментовані напої на основі кульбаби лікарської – ідеальне джерело необхідних людині біологічно активних речовин, а споживання цих напоїв у кількості 200 мл на день забезпечить 30-50 % добової потреби людини у вітамінах.

Науковий керівник – Л.О. Косоголова, канд. техн наук, доцент

(9)

11 УДК 582.5

Яким’як Софія-Д.С.

Гімназія біотехнологій № 177 ЕКОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ ГОРОДОЦЬКОГО СТАВУ

Сьогодні найгіршою проблемою є екологічна. Оскільки з розвитком технологій вплив людини на природу стає дедалі більш негативним. Особливо страждає гідросфера – водна оболонка Землі. Заготовка деревини, добування корисних копалин, вирубка лісу під пасовища, а також досліджене автором будівництво гідроспоруд на прикладі Городоцького ставу Львівської області спричиняє руйнування природного середовища, що у свою чергу є основною причиною вимирання біологічних видів.

Методи дослідження: спостереження, порівняльно-описовий та експериментальний.

Нами проведені дослідження з історичного значення Городоцького ставу та р.

Верещиці, яка завжди була пов’язана з ним, а також міста Городок, що завдячує своїм виникненням та давньою і цікавою історією саме цим водоймам, проведена оцінка екологічного стану Городоцького ставу та його рекреаційних можливостей;

визначен план заходів та запропоновані рекомендації щодо вирішення екологічних проблем Городоцького ставу.

Результати та висновки роботи можна використати для поліпшення загального стану екосистеми Городоцький став. Запропоновану автором методику дослідження можна використовувати для дослідження та розв язання подібних екопроблем інших водойм України.

Список використаних джерпел

1. «Городок (Львівська область)», інтернет-енциклопедії «Вікіпедія». - [Електронний ресурс]. - режим доступу: http://uk.wikipedia.org/wiki/

2. Маланчук В.Ю. (голова редколегії), Гнидюк М.Я., Дудикевич Б.К., Івасюта М.К., Крип'якевич І.П., Огоновський В.П., Олексюк М.М., Пастер П.І.(відповідальний секретар ред. колегії), Сісецький А.Г., Смішко М.Ю., Шелак П.П., Чугайов В.П. Історія міст і сіл УРСР. Львівська область.- Головна редакція української радянської енциклопедії, Харківська книжкова фабрика ім. М.В. Фрунзе, Київ, 1968.

3. Горак Р.Д. Городок: історико-краєзнавчий нарис. – «Каменяр», Львів, 1995.

Науковий керівник – Н.Б. Ткач, вчитель біології

(10)

12 УДК 582.5

Янчук Ю.В.

Гімназія біотехнологій № 177 ВПЛИВ СКЛАДОВИХ КОМПОНЕНТІВ ШАМПУНІВ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ ТА НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ

Нині неможливо уявити свого життя без шампунів: з привабливими етикетками, різнокольорові, з приємним запахом – вони постійно з’являються в рекламах, де молоді дівчата, з посмішкою на обличчі, з насолодою пінять своє довге волосся рідким розчином, і закривають очі від задоволення. Існує шампунів безліч: і для дітей, і для дорослих (окремо для жінок і чоловіків), для певних типів волосся, з різними запахами, кольорами, і, звичайно ж, різного складу. Мило, шампуні, гелі для душу та інші косметичні засоби шкодять довкіллю, а також несуть ризики здоров'ю людей. Хімічні речовини, які входять до складу багатьох засобів особистої гігієни, проникають у воду і грунт. Мало хто замислюється, що відбувається із залишками шампуня, які ми змиваємо в душі. А ось британські експерти Королівського суспільства хімії (RSC) стверджують, що навіть найсучасніша техніка їхнього очищення нездатна повністю запобігти проникненню шкідливих хімікатів в питну воду. Тому тема нашого дослідження є актуальною. В роботі ми дослідили вплив складових компонентів шампунів на організм людини та природні екосистеми, запропонувати способи вибору якісних шампунів та захисту навколишнього середовища від забруднення ними.

Нами зібрано матеріал про склад шампунів, їх вплив на організм людини та на довкілля, розроблено рекомендації щодо вірного вибору шампунів та мінімалізацію негативного впливу на навколишнє середовище.

В результаті проведених досліджень були розроблені поради, завдяки яким можна зменшити забруднення довкілля шампунями, а також зробити правильний вибір миючого засобу, скористатися альтернативними методами очищення волосся.

Список використаних джерел

1. В. Артамонова. Шампуні: хімія й біологія в одному флаконі.//Хімія: науково- методичний журнал – червень 2014 - № 11-12 (311-312) – ст. 78.

Науковий керівник – Н.Б. Ткач, вчитель біології

(11)

13 УДК 615.277.3:582.28 (043.2)

Седюко Д.В.

Национальный авиационный университет, Киев ОСОБЕННОСТИ МЕХАНИЗМОВ ПРОТИВООПУХОЛЕВОГО

ДЕЙСТВИЯ КОМПОНЕНТОВ ГРИБА CORDYCEPS SINENSIS

Cordyceps Sinensis – род грибов из семейства Ophiocordycipitaceae, принадлежит к классу аскомицетов.

Кордицепс более 2000 лет используется в Азии для лечения ряда серьезных заболеваний, таких как заболевания сосудов и сердца (ишемия, инфаркт миокарда, стенокардия, аритмия, инсульт), заболевания выделительной системы (пиелонефрит, энурез, цистит, гломерулонефрит, уреаплазмоз, хламидиоз, цитомегаловирус), заболевания органов дыхания (воспаления легких, бронхов, туберкулез, трахеит, эмфизема легких), заболевания печени (цирроз, гепатит), заболевания крови, в том числе тромбоцитопеническая пурпура, аутоиммунные процессы.

Кордицепс – это гриб, который имеет большой потенциал в противоопухолевой терапии. Основным противоопухолевым веществом гриба, является кардицепин. Существует несколько механизмов его действия.

Первый механизм. Кордицепин, главный противоопухолевый агент кордицепса, по строению – это 3'-деоксиаденозин, его молекула очень похожа на обыный аденозин. Когда раковая клетка начинает размножаться, в ней образуется новая ДНК. В момент образования этой ДНК кордицепин вмешивается в процесс вместо аденозина и ДНК не образуется. У здоровых клеток есть механизмы моментального «ремонта», а у раковых клеток нет такого свойства, поэтому скорость размножения у них резко падает.

Второй механизм - восстановление апоптоза раковой клетки. Апоптоз – это гибель клетки. У раковых клеток такого механизма нет, поэтому они живут гораздо дольше. Кордицепин восстанавливает апоптоз раковых клеток и, как результат – торможение роста раковых опухолей, их уменьшение и рассасывание.

Третий механизм. Кордицепин тормозит клеточную подвижность раковых клеток и снижает их проникающую активность. Как результат – резкое торможение метастазирования, что важно при активных опухолях.

Высшие грибы обладают широким спектром противоопухолевой активности за счет компонента кардицепина. К противоопухолевым механизмам Cordyceps Sinensis относятся активация апоптоза, антиоксидантная активность, подавление метастазировани. Влияние кордицепса при онкологических заболеваниях сложное, комплексное и поэтому чрезвычайно перспективное, ведь в современной онкологии доминирует принцип комбинированного и комплексного лечения (параллельного или поочередного применения различных методов).

Научный руководитель – М.Н. Барановский, д-р с.-х. наук, профессор

(12)

14 УДК 662.754:662.767.1

Колесник С.А., Букетов В.Е., Ростов С., Душкевич Г.В., Паламарчук Т.

Національний авіаційний університет, Київ ВИГОТОВЛЕННЯ ТРАНСПОРТНОГО ПАЛИВА НА ОСНОВІ

БІОЕТАНОЛУ

На сьогодні ціни на бензин за рік зросли на 8,5 грн в Україні і знизилась на 0,2 євро в світі. Збільшення цін на паливо приводить до збільшення цін на всі товари українського ринку, а в свою чергу це приводить до збільшення інфляції. В Україні на сьогодні заводи не випускають транспортне паливо, а закуповувати паливо приходиться за іноземну валюту, якої катастрофічно не вистачає, тому необхідно проводити пошук сировини і технологій для отримання транспортного палива.

Метою роботи є розробка екологічно та економічно доцільної малотонажної лінії по виготовленню транспортного палива на основі біоетанолу.

Нами розроблена технологічна схема виготовлення біоетанолу з меляси з використанням культури дріжджів Saccharomyces cerevisiae. Технологічна схема складається з наступних етапів: зберігання сировини, підготовка сировини до зброджування, отримання та зберігання дріжджів Saccharomyces cerevisiae, етап ферментативної активації дріжджів, процес зброджування в ферментаційному апараті безперервної дії з використанням відокремлення культуральної рідини, спирту, біомаси. Відокремлений спирт перегоняється з використанням ректифікаційної колони до концентрації 95%. Надалі зневоднення спирту проводиться з використанням гідрофобної мембрани. Вода перенаправляється в окрему ємність для накопичення води. В технологічну схему включається метантенк для отримання енергоносіїв (біогазу та електричного струму) для задоволення енергетичних потреб ферментаційної установки та ректифікаційної колони. Метантенк буде працювати на місцевій біосировині та органічних відходах, в тому числі CO₂ і сукупних компонентів, які утворюються під час спиртового бродіння. Залишки органічних речовин після метантенку будуть використовуватись в якості органічних добрив для вирощування сільськогосподарських культур. Використання метантенку в технологічній схемі дозволить зменшити забруднення навколишнього середовища і зробити технологію енергетично незалежною від зовнішніх джерел енергії.

Розрахована лінія буде виробляти до 3600 л біоетанолу як транспортного палива щомісяця. Собівартість такого палива не буде перевищувати 8грн за літр.

Капітальні витрати складатимуть до 200000 грн. Експлуатаційні витрати складатимуть до 7000 грн на місяць, враховуючи закупку сировини.

Таким чином, запропонована технологія отримання біоетанолу є екологічно чистою, енергонезалежною від традиційних видів енергії.

Науковий керівник – В.І. Карпенко, канд. біол. наук, доцент

(13)

15 УДК 662.754:662.767.1

Щербакова О. Г., Букетов В.Е.

Національний авіаційний університет, Київ БІОТЕХНОЛОГІЯ ОТРИМАННЯ ФАРМАЦЕВТИЧНИХ

ПРЕПАРАТІВ НА ОСНОВІ СПІРУЛІНИ

На сьогоднішній день є проблема одержання природних, збалансованих за вмістом біологічно активних речовин. З цією метою актуальним є створення нових біотехнологічних систем, які забезпечать отримання фармацевтичного препарату а також дотримання гігієнічних та біологічних вимог.

Метою роботи є оцінити доцільність використання та ефективність препаратів на основі спіруліни і визначити яким чином вона впливає на здоров’я людини.

Спіруліна – унікальний біологічний матеріал, її можна використовувати як активну добавку до їжі, як стимулятор росту й продуктивності тварин та птиці.

Одна з переваг біомаси спіруліни – високий вміст у ній білку (до 70% від сухої маси). Так як важливою проблемою сьогодення в усьому світі є проблема йододефіциту, тому важливим завданням науковців і практиків стає розроблення та виробництво широкого спектру харчових продуктів оздоровчої дії з використанням різноманітних водоростей.

Наукова новизна полягає у заміні традиційних видів енергетики, оскільки ціни на паливо і енергоносії зростають, в середньому на 30-40% кожен рік. Ми пропонуємо перехід на відновлювальну енергетику: сонячні батареї, сонячні колектори, що зменшать витрати на електроенергію. Збільшення кількості біомаси за рахунок більш вдосконалених систем для вирощування. Але недоліком є те, що Забезпечення даної технологічної системи сонячними батареями, і іншим обладнанням потребує додаткових витрат.

Науковий керівник – В.І. Карпенко, канд. біол. наук, доцент

(14)

16 УДК 602.6:577.2 (043.2)

Гроза Я.О.

Національний авіаційний університет, Київ ОТРИМАННЯ SсFv АНТИТІЛ ЗА ДОПОМОГОЮ СИСТЕМИ

РЕКОМБІНАНТНИХ ФАГІВ

Отримання різноманітних білків для фармацевтичних та наукових цілей раніше було можливо лише з живих організмів. З розвитком сучасної науки, зокрема, біотехнології, почалися розробки альтернативних, більш ефективних способів. Донедавна виділення у лабораторних умовах антитіл, які являють собою білки-глобуліни, було дуже трудомістким процесом. Одержані антитіла можна використовувати, зокрема, для виділення антигенів.

На сьогоднішній день розроблена нова технологія, що значно спрощує дану процедуру, яка використовує систему рекомбінантних фагів (Recombinant Phage Antibody System). Ген, що кодує вироблення антитіл, вбудовується в геном бактерії E.coli. Це дає змогу отримувати антитіла практично в необмежених кількостях.

Для досягнення даної мети використовують фагміду (тип вектора, що побудований з бактеріофага М13 та плазміди). Фагміда включає в себе точки початку реплікації плазміди (дволанцоговий фрагмент) та фага М13 (одноланцюговий фрагмент). Джерелом мРНК для даного методу є мишина гібридома або селезінка імунізованої миші. За допомогою оберненої транскриптази на мРНК синтезується ДНК. Варто зазначити, що в фагміду включається лише послідовність ДНК, яка кодує варіабельні частини легкого та важкого ланцюга антитіла, що поєднані між собою лінкером_. В результаті трансляції послідовності ДНК фагміди виробляються антитіла, що носять назву ScFv (з англ. – single-chained variable fragment – одноланцюговий варіабельний фрагмент).

Послідовності ДНК, що кодують варіабельні частини легкого та важкого ланцюгів антитіл, з’єднані лінкером, накопичуються за допомогою ПЛР та включається у фагміду. Фагміда в свою чергу вбудовується в клітини E.coli.

Бактерії також заражаються допоміжним фагом М13КО7. Допоміжний фаг використовується для того, щоб упакувати новоутворені в результаті реплікації фагміди в капсид фага М13. Далі з фагів, що утворилися, обирають лише специфічні, тобто здатні синтезувати конкретні антитіла. Клітини E.coli інфікують повторно фагом М13 та культивують. Особливістю фага М13 є те, що він може репрезентувати білки, закодовані в його геномі, на поверхні свого капсиду.

Бактерії виділяють антитіла до цих білків в цитоплазму. Останній етап полягає в детекції антитіл за допомогою імуноферментного аналізу.

Отже, одержання SсFv антитіл за допомогою системи рекомбінантних фагів є методом, що має значні переваги у порівнянні з використовуваними зараз:

потребує менше витрат часу, менш трудомісткий, кількість синтезованих антитіл практично не обмежена.

Науковий керівник – О. А. Васильченко, канд. мед. наук, доцент

(15)

17 УДК582.5/9 (043.2)

Шевчук Т.О.

Гімназія біотехнологій № 177 СПОСОБИ ПОКРАЩЕННЯ РH У РОТОВІЙ ПОРОЖНИНІ

ПІСЛЯ ПРИЙОМУ ЇЖІ

На сьогоднішній день життя дуже інтенсивне. Тому люди часто приймають їжу не вдома і не мають змоги чистити зуби після їжі. Важливо визначити найкращий спосіб підвищення рН в ротовій порожнині після прийому їжі, оскільки після прийняття їжі підвищується кислотність (рівень рН) зубного нальоту, послаблюючи зуби і роблячи їх вразливими до карієсу.

Об`єктом дослідження є рН ротової порожнини підлітків після прийому їжі, а предметом дослідження – способи покращення цього показника. Серед застосовуваних методів – літературний, описовий, експериментальний, статистична обробка результатів.

Експерементальна частина роботи проводилась на базі шкільних біологічних лабораторій. В усіх дослідах брали участь дві групи учнів (14-15 років):

експериментальна та контрольна по 5-9 учнів у кожній групі, хлопці і дівчата у приблизному рівному співвідношенні. В кожній групі контролю завжди перевіряється рН перед початком досліду та після прийому їжі (у дослідах, як їжа, використовується печиво). В експериментальній групі було перевірено дію яблука, ополіскувача для рота і гумки одразу після їжі на динаміку рН у ротовій порожнині. Для кожного випадку було обчислено середнє арифметичне значення показників рН до їжі: одразу після їжі, через 15 хв., через 30 хв. За даними про середні значення рН у експериментальній і контрольній групах було побудовано графіки. На підставі побудованих графіків різні методи покращення рН у ротовій порожині порівнювалися між собою і з показниками у контрольній групі. В результаті проведених дослідів встановлено наступне:

- у всіх трьох експериментальних групах виявлено різницю рН із контрольною групою, що становить 1-1,2;

- всі використанні способи в різній мірі підвищують рН у ротовій порожнині;

- різниця у результатах використання запропонованих методів не велика, що дозволяє користуватися будь-яким з них для покращення рН у ротовій порожнині;

- найкращим методом, за власними висновками, є жувальна гумка.

На основі проведеного дослідження рекомендується усім вживати жувальну гумку після прийому їжі, так як вона показала найкращі результати по зниженню рН в ротовій порожнинні. Крім цього вона найбільш зручна у використанні.

З учнями 1-9 класів було проведено просвітницькі бесіди про необхідність гігієнічних процедур після прийому їжі.

Науковий керівник – Г.А. Яковенко, вчитель біології

(16)

18

ДИСТАНЦІЙНІ АЕРОКОСМІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ УДК 681.518:338.24

Богославський М.Д.

Національний авіаційний університет, Київ ВИКОРИСТАННЯ ГІС-ТЕХНОЛОГІЙ В САНІТАРНО-ГІГІЄНІЧНОМУ МОНІТОРИНГУ ДОВКІЛЛЯ

Сучасні умови організації соціально-гігієнічного моніторингу на території України вимагають принципово нового підходу до інформаційних технологій та структур отримання, обробки і подання даних про стан здоров’я населення і середовище його життєдіяльності.

ГІС – це інформаційна система, яка забезпечує збір, збереження, обробку, доступ, відображення і поширення просторово-координованих даних. Кожний реальний об’єкт, що існує на поверхні (або цікавить користувача з точки зору його зв’язків з місцевістю), має свій опис у базі даних і характеристики, які дозволяють працювати з ним, як з елементом місцевості. Зрозуміло, що всі картографічні об’єкти також входять до складу цієї бази і, природно, що потреба в роботі на паперовій карті відпадає майже остаточно.

Значимість електронного картографування для цілей забезпечення санітарно- гігієнічного моніторингу (СГМ) населення полягає в можливостях ГІС забезпечити систематизацію інформації, накопичуваної в системі, виконувати диференційований аналіз гігієнічного стану території, здійснювати прогноз тенденцій, визначеати найбільш небезпечних „гарячі” точки, розробку адекватних і ефективних пріоритетних і перспективних заходів з покращення санітарно- гігієнічного стану.

Створення єдиної системи програмного забезпечення, що грунтується на геоінформаційних підходах, спрямоване на формування інформаційного фонду СГМ, уніфікації процесу отримання багатопланової інформації.

Основним призначенням ГІС в СГМ є:

 забезпечення цілісності опису середовища проживання людини на єдиній просторовій основі, яка відкриває можливість комплексної оцінки стану здоров’я населення, встановлення факторів, які негативно впливають на людину і прогнозування стану здоров’я населення і середовища проживання населення;

 визначення причинно-наслідкових зв’язків між станом здоров’я населення і впливом факторів середовища проживання людини;

 формування єдиного інформаційного фонду;

 розробка оперативних пропозицій по веденню моніторингу для прийняття рішень органами виконавчої влади і органами місцевого самоврядування;

 надання закладам охорони здоров’я необхідну картографічну інформацію тематичного і багатоцільового призначення в традиційному, цифровому або електронному вигляді;

Результати геоінформаційного аналізу можуть використовуватись спеціалістами для розробки організаційних, санітарно-гігієнічних, протиепідемологічних та профілактичних заходів.

Науковий керівник – В.І. Зацерковний, д-р техн. наук, професор