Содержание к диссертации
Введение
1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ 10
1.1. Электромагнитное поле и сложно организованные биологические системы 10
1.2. Воздействие электромагнитного поля на водные растворы 19
1.3. Взаимодействие электромагнитного поля с микроорганизмами 26
2.ОБЪЕКТЫ И МЕТОДОЛОГИЯ ПРОВЕДЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ 33
2.1. Методика проведения экспериментов по обработке биосистем электромагнитным полем 33
2.2. Методика исследования воздействия электромагнитного поля на водную среду 38
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, ИХ АНАЛИЗ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 45
3.1. Исследование изменения количества жизнеспособных микроорганизмов в зависимости от различных абиотических факторов при воздействии низкочастотного электромагнитного поля 45
3.2. Исследование изменения концентрации жизнеспособных микроорганизмов в зависимости от параметров воздействующего низкочастотного электромагнитного поля 55
3.3. Исследование роли водных растворов в биологическом действии низкочастотного электромагнитного поля 64
3.4. Исследование изменения электрооптических свойств водных растворов под воздействием низкочастотного электромагнитного поля 72
3.5. Оценка возможности практического применения низкочастотного электромагнитного поля 81
ВЫВОДЫ 90
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 91
- Электромагнитное поле и сложно организованные биологические системы
- Методика проведения экспериментов по обработке биосистем электромагнитным полем
- Исследование изменения количества жизнеспособных микроорганизмов в зависимости от различных абиотических факторов при воздействии низкочастотного электромагнитного поля
Введение к работе
Актуальность работы. Проблема воздействия низкочастотного электромагнитного поля (ЭМП, 1-17 Гц) на различные биологические системы представляет собой в настоящее время одно из актуальных и активно исследуемых направлений в экологии, биологии и медицине. Интерес, проявляемый к данному вопросу, обусловлен, прежде всего, тем, что к низко интенсивному и низкочастотному электромагнитному полю чувствительны биологические системы с различным уровнем организации: от микроорганизмов до растений и животных, включая человека. Эта своего рода «универсальность» электромагнитного воздействия заставила пересмотреть роль низкочастотного электромагнитного излучения в различных экологических системах.
Бурное развитие информационных и компьютерных технологий, промышленности, увеличение электрификации, вызвавшее внедрение в повседневный обиход различных электрических приборов и аппаратов, привело к существенному увеличению электромагнитного фона. Подобное повышение фона коснулось не только радиочастотного, сверх- и крайневысокочастотного диапазонов, но и электромагнитного излучения низкой частоты (НЧ ЭМП), что привело к зачислению последнего в число антропогенных факторов. В связи с этим возникла необходимость в исследовании воздействия низко интенсивного и низкочастотного ЭМП на растения, животных и человека. В подобных исследованиях возникают существенные трудности, которые связаны, прежде всего, со сложной, комплексной реакцией изучаемой биологической системы на воздействие электромагнитного излучения. Довольно незначительное варьирование параметров электромагнитного воздействия может привести к изменению не только интенсивности ответной реакции биологической системы, механизмов ее протекания, но и к смене реакции на противоположную [15]. Поэтому для экспериментального исследования воздействия низкочастотного и низко интенсивного электромагнитного фактора лучше всего подходят не
высоко организованные биологические системы со сложным, комплексным ответным откликом, а системы с простой организацией, например, одноклеточные микроорганизмы, которые довольно хорошо изучены.
В настоящее время с воздействием электромагнитного фактора низкой интенсивности связывают внезапные вспышки опасных инфекционных заболеваний. Экспериментально подтверждено [6,12-13,38,78,93-94], что ЭМП, интенсивность которого сопоставима с напряженностью электромагнитного поля Земли, способно индуцировать бурный рост микроорганизмов, увеличивать их устойчивость к внешним воздействиям различной природы (химической, радиационной и т.д.), изменять вирулентность патогенной микрофлоры. Однако данное излучение является не только причиной вспышек различных инфекции, нарушения протекания жизненно важных физико-химических процессов или предвестником природных катастроф (например, землетрясения), но и служит носителем ценной информации о состоянии различных биологических систем. Известно, что растения, животные и человек представляют собой источники низко интенсивного ЭМП широкого диапазона [22,30,72,85], низкочастотное электромагнитное излучение вполне может служить инструментом для изучения механизмов функционирования живой клетки, и лежать в основе метода диагностики состояния биологических систем.
Сегодня ЭМП низкой интенсивности активно внедряются в различные
сферы деятельности человека: промышленность, медицину, сельское хозяйство
и т.д. В первую очередь, посредством применения электромагнитного
воздействия, стремятся повысить урожайность различных
сельскохозяйственных культур, уменьшить количество вносимых минеральных удобрений, повысить эффективность лечения больных, сгладить или полностью убрать побочное действие определенных лекарственных средств и т.д.
Не так давно, в связи с появлением большого количества экспериментальных данных низко интенсивное, а в ряде случаев и низкочастотное ЭМП стало рассматриваться как один из важных экологических
факторов биосферы. Этот факт ознаменовал новый этап в исследовании проблемы биологического действия ЭМП.
Цель работы — экспериментальное определение закономерностей воздействия электромагнитного поля низкочастотного диапазона на Escherichia coli и Saccharomyces cerevisiae.
В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
Установление закономерностей воздействия электромагнитного поля низкой частоты на выживаемость бактериальной (Escherichia coli) и дрожжевой (Saccharomyces cerevisiae) культур;
Исследование изменения эффективности воздействия низкочастотного электромагнитного поля на микроорганизмы в зависимости от внешних абиотических факторов (температуры, солнечной активности);
Исследование зависимости концентрации жизнеспособных клеток Escherichia coli и Saccharomyces cerevisiae от параметров воздействующего электромагнитного поля;
Определение роли водной среды в биологическом действии электромагнитного поля низкой частоты;
Исследование физических свойств водной среды, подвергнувшейся воздействию низкочастотного электромагнитного поля;
Оценка практической применимости электромагнитного поля низко частотного диапазона в различных сферах деятельности человека.
Положения диссертации, выносимые на защиту:
Результаты экспериментальных исследований выживаемости культуры Escherichia coli, которая определяется частой, амплитудой, временем воздействия низкочастотного электромагнитного поля;
Результаты экспериментальных исследований выживаемости культуры Saccharomyces cerevisiae, которая определяется частой, амплитудой, временем воздействия низкочастотного электромагнитного поля;
Результаты исследований изменения выживаемости клеток Escherichia coli и Saccharomyces cerevisiae, которое определяется комбинированным действием низкочастотного электромагнитного поля и абиотических факторов (температуры, радиационного баланса).
Результаты лабораторных исследований воздействия низкочастотного электромагнитного поля на водные растворы.
Спектрофотометрический метод, впервые примененный для определения параметров низкочастотного электромагнитного поля, при которых воздействие на микроорганизмы наиболее эффективно.
Научная новизна работы. На примерах обработки Escherichia coli и Saccharomyces cerevisiae показано изменение выживаемости этих культур под воздействием электромагнитного поля частотой 1-17 Гц и амплитудой электрической и магнитной составляющей соответственно 5-Ю"12- 5-Ю'11 В/м и 0,0037 - 0,037 А/м при экспозиции 30 - 300 сек.
Выявлено изменение концентрации микроорганизмов в зависимости от частоты, амплитуды, экспозиции воздействующего электромагнитного поля и абиотических факторов: установлено, что существенную роль играет констелляция воздействующего электромагнитного поля и температурного фактора, радиационного баланса.
Установлено, что выживаемость микроорганизмов определяется соотношением обработанной и необработанной низкочастотным электромагнитным полем воды непосредственно в той среде, где осуществляется их жизнедеятельность. Экспериментально доказано наличие механизмов опосредованного воздействия низкочастотного электромагнитного поля на микроорганизмы, путем омагничивания воды.
Проведены исследования по оценке продолжительности биологического действия обработанной электромагнитным полем воды на микроорганизмы Escherichia coli и Saccharomyces cerevisiae: установлено, что изменения, индуцированные низкочастотным электромагнитным полем, не исчезают сразу
же после прекращения действия последнего, а сохраняются в течение как минимум 168 часов.
Подтвержден эффект действия малых доз воды (0,1 мл, 0,5 мл, 1 мл), обработанной электромагнитным полем низкой частоты (1-17 Гц).
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные экспериментальные данные могут быть использованы в биотехнологических отраслях промышленности для оптимизации и увеличения производства кормового белка, ферментов и микробных экзополисахаридов, в медицине, в работе коммунальных служб для обеспечения микробиологического качества питьевой воды, но для этого необходимо провести дополнительные исследования.
В данной работе на основе проведенных экспериментов по воздействию электромагнитного поля частотой 1-17 Гц, амплитудой электрической и
магнитной составляющей 5-Ю" - 5-Ю" В/м и 0,0037 - 0,037 А/м соответственно при экспозиции 30 - 300 сек на культуру Escherichia coli предложен и апробирован спектрофотометрический метод определения параметров электромагнитного излучения, при которых воздействие наиболее эффективно. В результате апробации данного метода были определены частоты (9, 17 Гц) из диапазона 1-17 Гц при температуре 21 С, амплитудах 0,005А/м,
9-10" В/м и длительности воздействия 60 сек. Этот метод также может найти применение при научно-исследовательской деятельности, посвященной вопросу воздействия низкоинтенсивного электромагнитного поля на микроорганизмы в выше указанных областях деятельности человека.
Результаты исследования констелляции абиотических факторов (температуры, радиационного баланса) и низкочастотного электромагнитного поля при воздействии на культуры Escherichia coli и Saccharomyces cerevisiae показали необходимость учитывать температуру и радиационный баланс при подобных исследованиях для применения в биотехнологических отраслях промышленности.
Экспериментально подтвержденное изменение выживаемости микроорганизмов на примере Escherichia coli и Saccharomyces cerevisiae, определяемое омагниченной водой, свидетельствует о необходимости дальнейшего исследования данного вопроса.
Апробация работы. Результаты работы освещались на научных конференциях и семинарах: девятой всероссийской научно-технической конференции «Методы и средства измерений физических величин» (Нижний Новгород, 2004), восемнадцатой межреспубликанской научно-практической конференции «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий» (Краснодар, 2005), седьмой общероссийской конференции с международным участием «Гомеостаз и инфекционный процесс» (Москва, 2006), шестой международной научной конференции «Состояние биосферы и здоровье людей» (Пенза, 2006).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 9 работ.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 3
глав, выводов, списка цитированной литературы (168 наименований, из них 64
на иностранных языках). В работе, объемом 108 страниц, представлено 26
рисунков, 8 таблиц.
Выражаю искреннюю благодарность и глубокую признательность научному руководителю, доктору биологических наук Барышеву МГ и старшему научному сотруднику ОАО «СКНИИ биотеххим» Дмитриеву В.И
Электромагнитное поле и сложно организованные биологические системы
Низко интенсивное и низкочастотное электромагнитное поле недавно стало рассматриваться как один из важных экологических факторов биосферы. Основная причина того, что на данном виде электромагнитного излучения не акцентировалось внимание как на значимом в жизнедеятельности различных организмов экологическом факторе, заключается, прежде всего, в его низкой интенсивности. Считалось, что подобное электромагнитное излучение не способно оказать существенного влияния на биологические системы, животного или растительного происхождения. Действительно, согласно такому подходу, энергия электромагнитного поля диапазона 1 - 17 Гц ничтожно мала, по сравнению, например, с энергией светового излучения, которая, как известно, необходима для протекания процесса фотосинтеза [100]. Однако множество экспериментальных данных опровергли данное предположение.
Чувствительность биологической системы к низко интенсивному электромагнитному воздействию существенно зависит от ее состояния. Это подтверждают работы [86,75], в которых изучалось влияния переменного магнитного поля частотой 8 Гц и индукцией 5 мкТл на крыс с низким, средним и высоким уровнем двигательной активности. В результате было обнаружено, что у крыс с низкой двигательной активностью переменное магнитное поле вызывает развитие стресс-реакции, у животных со средней и высокой двигательной активностью развивается адаптация, которая у крыс с высокой двигательной активностью наступает на 5-7 дней позже.
Различная чувствительность при воздействии низко интенсивного физического фактора электромагнитной природы наблюдается и среди людей: у практически здоровых в дни геомагнитных возмущений меняется ритм колебаний артериального давления и возрастает амплитуда колебаний пульсового давления [2]. Эти изменения носят, как правило, компенсаторно приспособительный характер. У больных с нарушениями функционирования вегетативной, нервной системы увеличение геомагнитной активности приводит к нарушению хода суточных ритмов и ухудшению общего самочувствия [106 109,142,158,164,166]. При наличии электромагнитного излучения низкой интенсивности различных диапазонов, включая и низкочастотный, наблюдается изменение кровяного давления, ритма сердцебиения [111-113,140,149 151,157,159-150,162], состава крови [105,110,122,130,139,168], функционирования иммунной системы [114,123,143,154,161], интенсивности выработки мелатонина [104,115-119,129,132,146-147,155,167]. У больных ишемической болезнью сердца и хроническими неспецифическими заболеваниями легких изменяется суточная периодичность некоторых функций сердечно-сосудистой системы. Исследования воздействия низко интенсивных искусственных переменных магнитных полей сверхнизкой частоты показали их влияние на поведенческие реакции организмов. Особенно подчеркивается биологическая активность магнитного поля частотой 8 Гц, которое вызывает изменения условно-рефлекторной деятельности экспериментальных животных и нарушения в их адаптивном поведении.
В работе [87] были зафиксированы следующие особенности влияния ЭМП крайне высокой частоты при воздействии на биологически активные точки (БАТ): биофизические параметры биологически активных точек ритмически изменялись в инфрадианном диапазоне с различными периодами; между биофизическими параметрами БАТ правой и левой рук существует асимметрия, выраженная как в различиях абсолютных значений проводимости, так и в особенностях инфрадианной ритмики, и ее изменении при действие ЭМП крайне высокой частоты; ЭМП крайне высокочастотного диапазана изменяло инфрадианную ритмику биофизических параметров БАТ, перестраивая амплитудно-фазовые соотношения выделенных ритмов, увеличивая степень синхронизации.
Талалаевым Г.В. с соавторами установлено [80], что в био-экосистеме искусственные магнитные поля могут заметно ускорять биологическое время человека, в несколько раз "сжимая" его программы адаптации, укорачивая 5-7-летние долгосрочные программы адаптации до периода в несколько месяцев.
В хроническом эксперименте, изложенном в работе Воронцовой З.А. и Зуева В.Г. [18], на белых беспородных крысах-самцах изучено морфофункциональное состояние щитовидной железы при воздействии низкоинтенсивного широкополосного высокоамплитудного редко повторяющегося импульсного ЭМП. Плотность наведенных токов в теле животных составила 0,37 кА/м , частота - 500, 100 и 50 импульсов в неделю (И/н) вне зависимости от их дробности. Исследования проводились спустя 5, 7 и 10 месяцев от начала облучения. Через 5 месяцев наблюдалось усиление йодирования аминокислот коллоида, которое достигало наибольшей выраженности при частоте 50 И/н. Одновременно максимально сокращалось содержание частично йодированных и не йодированных аминокислот. Активность кислой фосфатазы не отличалось от контроля, тогда как при 500 и 100 И/н ее содержание существенно снижалось. Спустя 7 месяцев степень йодирования достоверно возрастало вне зависимости от частоты импульсов ЭМП. Активность кислой фосфатазы повышалось при 500 и 50 И/н. 10-месячное воздействие ЭМП с частотой 500 И/н приводило к существенному уменьшению йодирования аминокислот коллоида, увеличению содержания частично йодированных и кислых фосфатаз. При 100 И/н отмечалось аналогичная направленность процесса йодирования с довольно незначительными, хотя и достоверными отличиями от контроля. Вместе с этим отмечалось весьма значимое падение активности кислой фосфатазы. 50 И/н не изменяло степень йодирования аминокислот коллоида. Содержание кислой фосфатазы, напротив, достоверно повышалось.
В работе Писаревой Е.В., Подковкина В.Г. [65] исследовалось влияние искаженного геомагнитного поля на организм и его комбинированное действие в сочетании с другими факторами. Было установлено, что воздействие горячего воздуха (700 С, 12 мин, ежедневно в течение 5 дней) вызывает увеличение концентрации 11 -ОКС в плазме крови, надпочечниках и печени крыс семимесячного возраста. При комбинированном воздействии искаженного геомагнитного поля и гипертермии описанные изменения в крови животных были менее выраженными. Реакция крыс шестинедельного возраста на воздействие горячего воздуха отличалась от реакции взрослых животных. Отличие проявлялось в менее выраженном увеличении концентрации 11-ОКС в плазме крови и печени животных. При комбинированном воздействии изменения были аналогичными в обеих возрастных группах. Длительное пребывание животных в искаженном геомагнитном поле (2 месяца) приводило к снижению резервных возможностей гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, выявляемому в условиях тепловой нагрузки.
Методика проведения экспериментов по обработке биосистем электромагнитным полем
Воздействие на исследуемый биологический объект электромагнитным полем низкочастотного диапазона производилось с помощью установки, схема которой представлена на рисунке 2. Установка (рисунок 2) состояла из генератора низкочастотного сигнала 1 (ГЗ-118), излучателя электромагнитного поля 2, аналого-цифрового преобразователя 3, посредством которого контролировалось напряжение и ток сигнала, подаваемого на излучатель, сопротивления 6, последовательно соединенного с катушкой, находившейся в экранированной камере 5.
Формирующийся на выходе генератора 1 гармонический сигнал посредством соединительных проводов подавался на вход аналого-цифрового преобразователя и затем на излучатель 2. Прохождение низкочастотного электромагнитного сигнала через сопротивление 6, номинал которого подбирался в зависимости от амплитуды генерируемых гармонических колебаний, приводило к падению напряжения сигнала, которое фиксировалось аналого-цифровым преобразователем 3. В результате прохождения переменного гармонического сигнала через излучатель 2 в пространстве экранированной камеры 5 генерировалось электромагнитное поле, которое воздействовало на биологический объект 4. Длительность воздействия варьировали от 30 до 300 сек., частота электромагнитного поля изменяли в пределах диапазона 1-17 Гц, амплитуды электрической и магнитной составляющей поля изменяли от 5-10" В/м до 5-10 11 В/м и от 0,0037 А/м до 0,037 А/м соответственно.
В работе исследовали воздействие низкочастотного ЭМП на культуры Escherichia coli (кишечная палочка) и Saccharomyces cerevisiae (пекарские дрожжи). Е. coli и S. cerevisiae - представители разных классов микроорі анизмов: класс бактерий (прокариоты) и класс грибы несовершенные (эукариоты). У пекарских дрожжей размеры клетки 8-Ю мкм, у кишечной палочки - 2-4-6 мкм. Различия у этих микроорганизмов имеются и в процессах метаболизма, что учитывалось при культивировании данных культур. При работе с микроорганизмами, их культивировании и определении концентрации жизнеспособных клеток применяли стандартную методику, широко распространенную в микробиологических исследованиях [37,47-48,103]. При работе с бактериальной культурой Escherichia coli в качестве критерия интенсивности воздействия электромагнитного поля было выбрано изменение численности микроорганизмов. Заранее для каждого эксперимента в стерильных условиях готовились 10 образцов взвеси Escherichia coli, которые представляли собой 10 стерильных пробирок с водными средами, содержащие микроорганизмы. Объем водной среды с микроорганизмами был одинаков для всех образцов и составлял 2 мл. Из 10 образцов - только 9 подвергали воздействию электромагнитного поля, а оставшийся образец являлся кон гролем. После воздействия электромагнитного поля клетки Escherichia coli из образцов в стерильных условиях рассевали на чашки Петри с питательной средой, в качестве которой использовали мясо-пептонный агар, содержащий необходимые соли и источник углерода (глюкозу). Непосредственно перед рассевом водную среду с колониями микроорганизмов тщательным образом перемешивали взбалтыванием. Затем чашки Петри с высевами Escherichia coli помещали в термостат на 72 часа при температуре 32 С (стандартные условия) для выращивания микроорганизмов. После культивирования производили подсчет количества образовавшихся колоний.
При исследовании воздействия электромагнитного поля на культуру Saccharomyces cerevisiae, также как и в случае для Escherichia coli, заранее ютовили 10 образцов, каждый из которых содержал по 2 мл водной среды с микроорганизмами. Непосредственно перед воздействием низкочастотного электромагнитного поля из каждого образца с культурой формировали препарат с разведениями и под микроскопом производили подсчет клеток Saccharomyces cerevisiae для определения концентрации клеток во взвеси. Все образцы перед подсчетом тщательно перемешивали. Подобный метод подсчета (без культивирования) возможен, т.к. клетки Saccharomyces cerevisiae значительно крупнее клеток Escherichia coli и хорошо различимы под микроскопом. После подсчета количества клеток все образцы, кроме одного, подвергались электромагнитному воздействию. Использовали следующие параметры воздействия: длительность, амплитуда и частота, которые изменяли в пределах, указанных выше.
Исследование изменения количества жизнеспособных микроорганизмов в зависимости от различных абиотических факторов при воздействии низкочастотного электромагнитного поля
Одной из основных трудностей, возникающих при изучении воздействия низкочастотного электромагнитного поля на различные биологические системы, является невозможность абсолютно точного повторения эксперимента достаточное количество раз. Это связано, прежде всего, с объектом воздействия (микроорганизм), который представляет собой открытую динамическую систему. Подобная система очень чувствительна к изменениям различных внешних параметров (атмосферного давления, температуры, концентрации кислорода и т.д.). Действительно, целый ряд абиотических факторов прямо или косвенно воздействует на обмен веществ и функционирование биологической системы. Механизмы этих воздействий опосредуются, прежде всего, через интенсивность фактора и его тесной связи с физико-химическими процессами, играющими ведущую роль в жизнедеятельности организма. С этой точки зрения слабые, низкочастотные электромагнитные поля, казалось бы, нельзя рассматривать как тривиальный внешний фактор, т.к. их интенсивность чрезвычайно мала по сравнению, например, с температурным фактором. Однако различные экспериментальные работы (см. лит. обзор) показали, что низкочастотное и низко интенсивное электромагнитное поле является важным экологическим фактором, флуктуации которого непременно приводят к определенному отклику биологической системы (например, к увеличению или уменьшению численности жизнеспособных микроорганизмов). Интенсивность и глубина изменения состояния биологической системы под воздействием электромагнитного поля, зависит не только от его параметров, а, прежде всего, от высоко интенсивных абиотических факторов (температуры, солнечной активности и т.д.).
Известно, что теплота является основой кинетики химических реакций, из которых складывается жизнедеятельность организма [100]. Температурные условия представляют собой один из важнейших экологических факторов, влияющих на обменные процессы микроорганизмов. Поэтому первоначально мы изучали роль температуры в электромагнитном воздействии на культуры Escherichia coli и Saccharomyces cerevisiae. Параметром, свидетельствующим об эффективности воздействия низкочастотного электромагнитного поля на микроорганизмы, была выбрана численность жизнеспособных клеток. Методика данной серии экспериментов изложена во второй главе.
Проведенные эксперименты показали, что количество жизнеспособных клеток как Escherichia coli, так и Saccharomyces cerevisiae существенно изменяется под воздействием низкочастотного ЭМП. Было установлено, что характер подобных изменений зависит не только от параметров воздействия (частоты, напряженности ЭМП), но и от естественных абиотических факторов (температуры, солнечной активности). Фактически усиление или ослабление воздействия электромагнитного излучения на культуры Escherichia coli и Saccharomyces cerevisiae определялось температурой и величиной радиационного баланса - показателем солнечной активности. Подобное взаимодействие двух и более факторов в соответствии с общепринятой терминологией будем называть констелляцией.
На рисунке 5 представлена кривая изменения концентрации жизнеспособных клеток микроорганизмов при различных температурах, характерная как для культуры Escherichia coli, так и Saccharomyces cerevisiae. Прямой линией обозначена величина контроля. Из рисунка 5 видно, что концентрация клеток, подвергнутых электромагнитному воздействию, зависит от температуры окружающей среды.
Из полученных данных следует, что при определенных значениях температуры (20 С, 26 С, 28 С) численность жизнеспособных микрооріанизмов существенно уменьшалась (в 80 - 400 раз) по сравнению с контролем (рисунок 5). При повышении температуры водной среды (от 20 С до 24 С) количество жизнеспособных клеток постепенно увеличивалось и при некотором значении (24 С) практически достигло контрольного значения. При дальнейшем повышении температуры наблюдалось уменьшение концентрации жизнеспособных микроорганизмов. Подобные экстремумы характеризуют сложный механизм констелляции низкочастотного электромагнитного поля и температурного фактора. Влияние этих двух факторов друг на друга, как видно из рисунка 5, представляет собой комплексное взаимодействие, которое проявлялось в усилении или ослаблении действия низкочастотного ЭМП на культуры Escherichia coli и Saccharomyces cerevisiae. А именно, при одних и тех же значениях температуры наблюдалось как подавление, так и стимуляция репродуктивной деятельности микроорганизмов. Однако характер изменение количества жизнеспособных клеток от температуры под действием электромагнитного поля оставался прежним, т.е. наблюдались аналогичные экстремумы, но уже минимумы.
При увеличении частоты или амплитуды воздействующего ЭМП было зафиксировано смещение экстремумов в область меньших температур, а при увеличении - в область высоких температур. Экстремумы концентрации жизнеспособных микроорганизмов при изменении параметров ЭМП следовали друг за другом через определенный, при некоторых допущениях, постоянный интервал температур (5-8 С).
Характерное изменение количества жизнеспособных клеток, представленное на рисунке 5, а также смещение экстремумов концентрации в область низких или высоких температур при изменении параметров электромагнитного воздействия были установлены как для культуры Escherichia coli, так и для Saccharomyces cerevisiae.
Известно, что Escherichia coli и Saccharomyces cerevisiae, относящиеся к классам бактерий и грибы несовершенные соответственно, являются пойкилотермными организмами. Т.е. таксонами органического мира, температура которых может меняться в широких пределах в зависимости от температуры окружающей среды [60]. Влияние изменения интенсивности температурного фактора среды на жизнедеятельность микроорганизма представлено на рисунке.
