100-літній шлях розвитку кафедри фізіології та екології рослин у Львівському університеті

Наведено відомості про шлях становлення фізіології рослин у Львівському університеті, про витоки, які передували виокремленню кафедри в самостійну одиницю. Увагу приділено ролі окремих вчених у вивченні фізіологічних процесів у рослин. Розкрито сучасний стан навчальної та наукової роботи кафедри фізіології та екології рослин, її досягнення та перспективи розвитку.

<38><35>945;-galactosidase of Aspergillus niger: purification and properties

Одержано високоочищений препарат <38><35>945;-галактозидази із культуральної рідини Aspergillus niger із питомою активністю 25 Од/мг білка. Препарат є термо- та pH-стабільним, pH-оптимум - 4,1, температурний оптимум - 60 <$E symbol Р>C. Km і Vmax для n-нітрофенільного субстрату становлять 1,19 мМ і 25 мкмоль/хв/мг білка, відповідно. <38><35>945;-Галактозидаза інгібується продуктом реакції, а саме D-галактозою, Ki - 6,2 <38><35>215; <$E 10 sup -2> М. Одержаний фермент проявляє вузьку специфічність щодо глікону. Фермент є металонезалежним. В активному центрі молекули присутня карбоксильна група C-кінцевої амінокислоти та імідазольна група гістидину.

Антиоксидантна активність і вміст поліфенолів у рослинах Carex hirta L. та Faba bona Medic. (Vicia faba L.) за дії нафтового забруднення

У модельному експерименті досліджено вплив нафтового забруднення на вміст поліфенолів і загальну антиоксидантну активність у рослинах Carex hirta L. та Faba bona Medіc. (Vicia faba L.). Рослини бобів і осоки на грунті з нафтою (50 г/кг) містили більше поліфенолів, ніж рослини на чистому (контрольному) грунті. За дії нафтового забруднення загальна антиоксидантна активність зростала у рослинах осоки, а в рослинах бобів - знижувалась.

Біологія клінічних штамів мікобактерій

Зазначено, що мікобактерії належать до надзвичайно варіабельних мікроорганізмів. Такі властивості викликають значне занепокоєння серед фтизіатрів, оскільки зростає кількість пацієнтів, у яких клінічна картина захворювань, спричинених мікобактеріями, часто є незрозумілою. У зв'язку з цим актуальною залишається проблема дослідження біологічних властивостей мікобактерій "туберкульозної" й атипової груп. Проаналізовано біологічні властивості клінічних штамів мікобактерій, виділених від хворих з різними формами туберкульозу (легеневого та позалегеневого) і з різних закладів (диспансерних і пенітенціарних). Відзначено певні особливості досліджуваних ознак серед виділених культур мікобактерій.

Визначення антимікробної та протигрибкової активності компонентів нового лікарського сиропу "Інспірон"

Встановлено, що сироп "Інспірон" і такі його компоненти, як екстракт кореня солодки, натрію сахаринат, барвник оранжевий, ароматизатор, не проявляють ні антибактеріальної, ні протигрибкової активності. Сорбат калію повністю пригнічує ріст монокультур S. aureus, A. niger, C. albicans і змішаної культури тест-мікроорганізмів, фенспірид гідрохлорид - B. subtilis і A. niger та змішаної культури бактерій. Ванілін, метилпарагідроксибензоат, пропілпарагідроксибензоат мають протимікробну і протигрибкову активність щодо всіх досліджених мікроорганізмів. Найбільшу чутливість до консервантів ніпагіну та ніпазолу виявлено у P. aeruginosa, E. coli, C. albicans, Z. rouxii.

Використання рівняння Хілла для кінетичного аналізу <$Ebold roman Ca sup 2+>-транспортувальних систем секреторних клітин личинки Chironomus plumosus

Обгрунтовано використання рівняння Хілла та підібрано критерії для кінетичного аналізу функціонування <$Eroman Ca sup 2+>-транспортувальних систем плазматичної мембрани секреторних клітин слинних залоз личинки комара-дергуна. Розраховано параметри рівняння Хілла з використанням модифікованих координат Іді - Хофсті. Жодного застереження не викликає застосування рівняння Хілла для опису залежності амплітуди трансмембранного струму <$Eroman {Nа sup +~-~Ca sup 2+}>-обміну від концентрації відповідного ліганду. Але значення коефіцієнта Хілла <$En~>>~1> залежності вхідного струму <$Eroman {Nа sup +~-~Ca sup 2+}>-обміну від <$E[ roman Ca sup 2+ ] sub e> свідчить не про кооперативність транспортованих катіонів, а про алостеричну регуляцію обмінника цитозольним <$Eroman Ca sup 2+>. Рівняння Хілла можна використовувати і для такої гетерогенної системи, якою є лігандіндуковані зміни вмісту <$E roman Ca sup 2+> у тканині залоз. У цьому випадку слід абстрагуватися від властивостей конкретних <$Eroman Ca sup 2+>-транспортувальних систем; якщо n = 1, то це є свідченням специфічності зв'язування ліганду лише з однією <$Eroman Ca sup 2+>-транспортувальною системою в заданому діапазоні концентрацій (наприклад, еозину Y із <$Eroman Ca sup 2+>-помпою плазматичної мембрани). За <$En~>>~1> можна припустити, що кілька <$E roman Ca sup 2+>-транспортувальних систем є задіяні в односпрямованих змінах вмісту <$E roman Ca sup 2+> (наприклад, активація функціонування <$Eroman {Nа sup +~-~Ca sup 2+}>-обмінника у зворотному режимі і пригнічення <$Eroman Ca sup 2+>-помпи плазматичної

мембрани) за умови, що чутливість цих систем до ліганду лежить в одному і тому ж самому діапазоні. І, навпаки, те, що <$E n~<<~1>, є наслідком односпрямованих змін різноспрямованих <$E roman Ca sup 2+>-транспортувальних систем (наприклад, пригнічення потенціалокерованих <$E roman Ca sup 2+>-каналів і <$E roman Ca sup 2+>-помпи плазматичної мембрани).

Вміст фізіологічного пріону в мозку та селезінці й анти-<$E bold roman PrP sup c> антитіл у сироватці крові мишей залежно від складу раціону

Показано, що довготривале згодовування мишам мозку великої рогатої худоби та м'ясо-кісткового борошна призводить до зростання вмісту фізіологічного пріону в органах пріонреплікуючої системи, а також до утворення антитіл анти-<$E roman PrP sup c>. Обговорено питання про можливий вплив високого вмісту тваринних білків раціону на розвиток трансмісивних спонгіформних енцефалопатій.

Вплив вортманіну на агрегаційну здатність нейтрофільних гранулоцитів за умов цукрового діабету 1-го типу

Проведено визначення впливу вортманіну на агрегаційну здатність нейтрофілів, стимульовану сіалоспецифічними лектинами WGA, SNA і MAA. Зміни функціонального стану лейкоцитів за умов цукрового діабету 1-го типу зумовлені збільшенням кількості сіаловмісних глікопротеїнових рецепторів плазматичних мембран. Підвищена здатність нейтрофільних гранулоцитів до агрегації під впливом сіалоспецифічних лектинів за умов цукрового діабету, з одного боку, і слабка відповідь на інгібуючу дію вортманіну, з іншого, можуть бути тестами для виявлення порушень у морфофункціональному стані лейкоцитів, який зумовлює зміни реологічних властивостей крові та провокує розвиток ангіопатій у разі досліджуваної патології.

Вплив деяких важких металів на фотосинтезувальні сіркобактерії Lamprocystis sp.

Вивчено ріст фототрофних сіркобактерій Lamprocystis sp. за впливу CdSO4, ZnSO4, Pb(NO3)2 та CuSO4 у концентраціях 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 та 2,5 мМ (у перерахунку на концентрацію металу). У контрольне середовище не вносили солі металу. Показано, що найсильніше пригнічувало ріст внесення у середовище CuSO4, дещо менший вплив виявляв Pb(NO3)2. Ці солі в концентрації 0,5 мМ і вище зменшували нагромадження біомаси на 85 і 59 %, відповідно. Внесення CdSO4 чи ZnSO4 призводило до зниження біомаси лише за високих концентрацій солей у середовищі. Визначено якісний і кількісний склад основних фотосинтезувальних пігментів у клітинах за цих умов. Внесення солей важких металів у середовище культивування бактерій Lamprocystis sp. зменшує вміст пігментів у клітинах, що викликає пригнічення ростових процесів культури.

Вплив катіонів двовалентних металів на базальну <$E bold roman Mg sup 2+>-АТФ-азну активність плазматичних мембран зародків в'юна (Misgurnus fossilis L.)

Одержано функціональне підтвердження наявності базальної <$E roman Ca sup 2+>-незалежної, <$E roman Mg sup 2+>-залежної АТФ-ази у зародкових клітинах в'юна Misgurnus fossilis L. На ранніх стадіях розвитку зародків виявлено періодичні зміни активності уабаїнрезистентної базальної <$E roman Mg sup 2+>-АТФ-ази за нормальних умов розвитку. Досліджено вплив таких катіонів двовалентних металів як <$E roman Cd sup 2+>, <$E roman Zn sup 2+>, <$E roman Mn sup 2+> на активність <$E roman Mg sup 2+>-АТФ-ази бластомерів протягом раннього ембріогенезу. Визначення констант напівінгібування I50 дозволило проаналізувати чутливість досліджуваної АТФ-ази зародків до впливу катіонів двовалентних металів протягом синхронних поділів бластомерів. Установлено, що найбільш виражений інгібувальний вплив на <$E roman Mg sup 2+>-АТФ-азну активність здійснює <$E roman Cd sup 2+>, менш виражений - <$E roman Zn sup 2+>, і найнижча інактивуюча дія є характерною для <$E roman Mn sup 2+>.

Вплив спірокарбону та похідних піролопіримідиндіонів на фізико-хімічні характеристики лігандних форм гемоглобіну іn vіtro

Досліджено вплив гетероциклічної спіросполуки спірокарбону та похідних піролопіримідиндіонів на динаміку перерозподілу лігандних форм гемоглобіну (RHb, HbO2, HbCO, SHb, MetHb), його лужну стабільність, пероксидазну активність метгемоглобіну і на спектрофотометричні характеристики комплексів CNMetHb-Coomassі G-250 крові здорових донорів. Показано, що за дії спірокарбону дещо знижується вміст HbO2. У дослідах з використанням похідних піролопіримідиндіонів середні значення вмісту HbO2 перебувають у межах контролю. Проаналізовано електронні спектри HbO2, MetHb, CNMetHb і комплекси CNMetHb-Coomassі G-250. Показано достовірне зростання вмісту лужностійкого гемоглобіну та зниження пероксидазної активності за дії спірокарбону. Дія похідних піролопіримідиндіонів призводить до підвищення пероксидазної активності метгемоглобіну досліджуваних зразків крові.

Глікопротеїни мембран еритроцитів та будова їхніх вуглеводних детермінант

Проаналізовано сучасні дані щодо структури основних глікопротеїнів мембран еритроцитів. Наведено характеристики лектинів, які широко використовуються для дослідження структури їх олігосахаридних детермінант.

Депокерований вхід <$Ebold roman Ca sup 2+> у секреторні клітини слинних залоз личинки Drosophila melanogaster

З використанням конфокальної мікроскопії зареєстровано депокерований вхід <$Eroman Ca sup 2+> у секреторні клітини слинних залоз личинки лінії Drosophila melanogaster, яка селективно експресує <$Eroman Ca sup 2+>-сенсор G-CaMP1.6. Для вивільнення іонів <$Eroman Ca sup 2+> зі внутрішньоклітинних депо використовували <$Eroman Ca sup 2+>-іонофор іономіцин або блокатор <$Eroman Ca sup 2+>-помпи ендоплазматичного ретикулуму тапсигаргін. Додавання цих речовин до безкальцієвого середовища спричиняло незначне і нетранзієнтне зростання концентрації цитозольного <$Eroman Ca sup 2+> у секреторних клітинах. Внаслідок збільшення позаклітинної концентрації <$Eroman Ca sup 2+> до 2 ммоль/л відбувалося значне зростання рівня цитозольного <$Eroman Ca sup 2+> в обох випадках, але з використанням іономіцину зростання цитозольного <$Eroman Ca sup 2+> у всіх випадках було транзієнтним, причому <$Eroman Ca sup 2+>-індуковані <$Eroman Ca sup 2+>-транзієнти від різних клітин фрагмента залози були синхронними і зумовлювались, очевидно, як активацією депокерованого входу <$Eroman Ca sup 2+>, так і його надходженням з позаклітинного середовища внаслідок іонофоретичного обміну. У разі спустошення депо тапсигаргіном збільшення позаклітинної концентрації <$Eroman Ca sup 2+> у частині клітин спричиняло швидкі транзієнти цитозольного <$Eroman Ca sup 2+>, у частині - повільні транзієнти, які змінювалися нетранзієнтним зростанням рівня цитозольного <$Eroman Ca sup 2+>, а в частині - лише нетранзієнтне зростання рівня цитозольного <$Eroman Ca sup 2+>.

Такі відмінності <$Eroman Ca sup 2+>-індукованих <$Eroman Ca sup 2+>-транзієнтів у різних клітинах з використанням тапсигаргіну зумовлені, мабуть, тим, що у їх генеруванні беруть участь не лише депокеровані <$Eroman Ca sup 2+>-канали, а й інші <$Eroman Ca sup 2+>-транспортувальні системи плазматичної мембрани і внутрішньоклітинних органел.

До 85-річного ювілею Купави Остапівни Уличної

Наведено біографічні матеріали, розглянуто головні напрями науково-дослідної діяльності та подано список наукових праць видатної дослідниці, українського ботаніка-бріолога Купави Остапівни Уличної.

Дослідження впливу спірокарбону та похідних піролопіримідиндіонів на лейкозні клітини

Досліджено вплив спірокарбону та двох похідних піролопіримідиндіонів (1,6-диметил-4-феніл-1,2,3,4,5,7-гексагідропіроло-[3,4-d]-піримідиндіон-2,5(1Н) і 1,6-диметил-4-(2-трифлуорометилфеніл)-1,2,3,4,5,7-гексагідропіроло-[3,4-d]-піримідиндіон-2,5(1Н) на лейкозні клітини ліній L1210 і СЕМ-T4 миші та людини, відповідно. Виявлено швидке проникнення спірокарбону в клітини та зниження рівня їх виживання, залежне від зростання концентрації усіх досліджуваних речовин. Цитотоксичний ефект спірокарбону супроводжується апоптичною фрагментацією ядерної ДНК у клітинах лінії L1210.

Зміни вмісту внутрішньоклітинної сірки у фотосинтезувальних пурпурових сіркових бактерій Thiocapsa sp. у процесі росту за внесення в середовище ацетату і пірувату

Досліджено здатність культури пурпурових сіркових бактерій Thiocapsa sp. у процесі аноксигенного фотосинтезу використовувати деякі органічні сполуки, зокрема ацетат і піруват як додаткові чи основні джерела вуглецю, а також як донори електронів. Виявлено, що Thiocapsa sp. ростуть на всіх варіантах середовищ з цими органічними сполуками як за внесення, так і за відсутності екзогенного неорганічного донора електронів, тому можна стверджувати про її здатність до фотоорганогетеротрофного росту. Простежено динаміку змін вмісту внутрішньоклітинної сірки. Виявлено, що кількість запасної сірки суттєво змінюється у процесі життєдіяльності бактерій Thiocapsa sp., а найбільше сірки вони нагромаджують за умов фотолітоавтотрофного та фотолітогетеротрофного росту.

Комплексне морфометричне дослідження поліморфноядерних нейтрофільних гранулоцитів крові при експериментальному цукровому діабеті

Представлено результати дослідження морфометричних характеристик нейтрофілів крові щурів з експериментальним цукровим діабетом, а також на фоні введення L-аргініну та аміногуанідину. У випадку експериментального цукрового діабету розмір нейтрофілів становив від 10 до 14 мкм, тоді як після введення досліджуваних речовин він знижувався до 9 мкм. Екзогенний L-аргінін та аміногуанідин у тварин із експериментальним діабетом проявили позитивний коригувальний ефект щодо регуляторних і резервних характеристик мембран нейтрофілів. Установлені істотні розходження в розмірі нейтрофілів периферичної крові тварин із стрептозотоциновим діабетом можуть бути об'єктивними критеріями для діагностики цього захворювання та прогностичної оцінки під час лікування досліджуваного патологічного стану.

Концепція <$E bold roman Ca sup 2+>-функціональних одиниць у застосуванні до секреторних клітин слинних залоз личинки Chironomus plumosus

Виходячи з аналізу експериментальних даних, одержаних у ході дослідження <$E roman Ca sup 2+>-транспортувальних систем секреторних клітин слинних залоз личинки Chironomus plumosus, запропоновано концепцію <$E roman Ca sup 2+>-функціональних одиниць (<$E roman Ca sup 2+>-ФО). Згідно з нею, <$E roman Ca sup 2+>-ФО - це абстрактна модель, яка складається з систем активного та пасивного транспортування <$E roman Ca sup 2+> і мембрани, що забезпечує компартменталізацію цих катіонів. <$E roman Ca sup 2+>-ФО є I (системи активного та пасивного транспортування належать одній мембрані) і II типу (системи активного та пасивного транспортування належать різним мембранам однієї клітини). В обох випадках <$E roman Ca sup 2+>-ФО є не статичною структурою, а динамічною системою, яка забезпечує підтримання відповідної [<$E roman Ca sup 2+>] у цитозолі та може перебувати у 3-х станах: спокою, активності, інактивації. Чинниками, які за рахунок прямого позитивного чи зворотного негативного зв'язку забезпечують перехід <$E roman Ca sup 2+>-транспортувальних систем між різними станами, слугують катіони <$E roman Ca sup 2+>, оскільки активність більшості <$E roman Ca sup 2+>-транспортувальних систем залежить від їх цитозольної концентрації. Ендоплазматична <$E roman Ca sup 2+>-ФО досліджуваних секреторних клітин об'єднує <$E roman Ca sup 2+>-помпу ендоплазматичного ретикулуму, ІФ3-чутливі та ріанодинчутливі <$E roman Ca sup 2+>-канали.

Як наслідок, додавання ріанодину до середовища інкубування залоз у субмікромолярній концентрації спричиняє збільшення вмісту <$E roman Ca sup 2+> у їх тканині; стимуляція ІФ3-чутливих <$E roman Ca sup 2+>-каналів запобігає одночасній стимуляції ріанодинчутливих <$E roman Ca sup 2+>-каналів чи навпаки; гепарин спричиняє збільшення вмісту <$E roman Ca sup 2+> у тканині залоз, оброблених сапоніном, але лише за наявності у середовищі ріанодину в активуючій ріанодинчутливі <$E roman Ca sup 2+>-канали концентрації. <$E roman Ca sup 2+>-ФО плазматичної мембрани формують потенціалкеровані <$E roman Ca sup 2+>-канали, <$E roman {Na sup +~-~Са sup 2+}>-обмінник і <$E roman Са sup 2+>-помпа плазматичної мембрани. Це припущення базується на тому факті, що між потенціалкерованими <$E roman Ca sup 2+>-каналами та <$E roman {Na sup +~-~Ca sup 2+}>-обмінником, із одного боку, та <$E roman {Na sup +~-~Ca sup 2+}>-обмінником і <$E roman Ca sup 2+>-помпою плазматичної мембрани, з другого, існують тісні функціональні зв'язки навіть за умов внутрішньоклітинної перфузії. До певної міри стан цієї <$E roman Ca sup 2+>-ФО визначається залежністю <$E roman {Na sup +~-~Ca sup 2+}>-обміну від активності <$E roman {Na sup +~-~K sup +}>-помпи. Її характерною ознакою є також залежність від рівня мембранного потенціалу, а не лише від цитозольної [<$E roman Ca sup 2+>].

Ліхеноіндикація якості повітря околиць сірковидобувного комплексу за індексами чистоти атмосфери

Під час ліхеноіндикаційного дослідження якості повітря околиць Яворівського державного гірничо-хімічного підприємства "Сірка" на Львівщині здійснено картування забрудненості території за індексом чистоти повітря та модифікованим індексом чистоти повітря. Виявлено 81 вид епіфітних лишайників, для яких обчислено значення показника токсикофобності, які наведено для 28 найпоширеніших видів. На території досліджень виділено 4 ізотоксичні лишайникові зони. Їх розташування визначають основні джерела забруднення: підприємство "Сірка" й автодороги. Ці джерела також визначають характер поширення індикаторних видів лишайників.

Металотіонеїни та показники оксидативного ураження в тканинах коропа Cyprinus carpio як біомаркери забруднення середовища

Порівняно вміст металотіонеїнів (МТ), визначений за двома методами (за вмістом цинку і міді та за насиченням кадмієм), карбонільних похідних білків і супероксид аніона у печінці та зябрах коропа Cyprinus carpio з двох водойм (умовно чистої (А) та розташованої в індустріальній місцевості (I)) у три сезони. Часова залежність показників добре виражена в А групі та слабко в I групі згідно з факторним аналізом. У коропа I групи спостерігались вищий вміст МТ, карбонільних похідних білків і супероксид аніона та зменшена біодоступність фізіологічних металів марганцю і, особливо, заліза.