ЕКОЛОГІЧНА БІОХІМІЯ - Навчальний посібник - В. М. Ісаєнко 2005

Розділ 9. РАДІОРЕЗИСТЕНТНІСТЬ ОРГАНІЗМІВ

9.3.Радіорезистентність мікроорганізмів

Мікроорганізми (бактерії, актиноміцети, дріжджові та цвілеві гриби, найпростіші, мікроскопічні водорості) у своїй більшості є редуцентами, що беруть участь у колообігу речовин у біосфері.

Крім цього, мікроскопічні водорості як продуценти постачають додатково в довкілля також оксиген.

Радіостійкість різних видів бактерій варіює в дуже широких межах (табл. 9.2.).

Таблиця 9.2

РАДІОСТІЙКІСТЬ ДЕЯКИХ ВИДІВ БАКТЕРІЙ (за Гродзинським, 2000)

Дані, наведені в табл. 9.2, відносні, оскільки значення ЛДад істотно залежать від стану культури бактерій (спокою або розмноження). Зауважимо, що коли бактерії або інші організми, перебувають у стані розмноження, то вони значно стійкіші до хронічного опромінення, ніж у стані спокою. Це пов’язано з тим, що клітини, які розмножуються, підпадають під дію іонізуючої радіації лише протягом часу від одного поділу до іншого.

Саме дослідження на бактеріях довели основне положення радіобіології про те, що ДНК хромосом є основною мішенню дії іонізуючої радіації, а також те, що радіостійкість контролюється генетичними системами.

Еукаріотичні мікроорганізми (найпростіші, мікроскопічні водорості та гриби) мають радіостійкість, подібну до бактерій.

Ціанобактерії (синьо-зелені водорості) належать до прокаріотичних організмів, що здатні існувати за умов, непридатних для інших організмів — за різких змін температури, у гарячих джерелах тощо, їм притаманна також значна радіостійкість. У таких видів ціанобактерій, як Synechococcus cedorum, Microcoleus vaginatus, Phormidium tenuisрадіостійкість вища, ніж у згаданої в табл. 9.2 бактерії Micrococcus radiodurans.

Одноклітинні еукаріотичні водорості, радіорезистентність яких оцінюють за ростом популяції й середовищем мешкання, відрізняються за радіостійкістю. Це пов’язано, мабуть, із генами, що причетні до репарації ДНК. До таких водоростей, зокрема, належать зелені. Значення ЛД₉₀ для деяких із них наведено в табл. 9.3.

Таблиця 9.3

РАДІОСТІЙКІСТЬ ДЕЯКИХ ЗЕЛЕНИХ ВОДОРОСТЕЙ (за Гродзинським, 2000)

Організація ядра й особливості розмноження надають високої радіостійкості мікроскопічним грибам (дріжджам, цвілевим та ін.) (табл. 9.4).

Таблиця 9.4

РАДІОСТІЙКІСТЬ ДЕЯКИХ МІКРОСКОПІЧНИХ ГРИБІВ

(за Гродзинським, 2000)

Радіостійкість мікроскопічних грибів знижується зі збільшенням кількості ядер у клітинах. Разом з тим клітинна загибель пов’язана не тільки з радіаційно-індукованими рецесивними та домінантними летальними мутаціями, а й з летальними ураженнями, які не зумовлені структурними змінами хромосом. Радіочутливі мутанти виявлено для базидіоміцету Ustilago maydis, дріжджів Sacchromyces cerevisiae і Schizosaccharomyces pombe, Pullularia pullulans, Neurospora crassa та ін. Основні причини зменшення радіостійкості — блокування системи репарації ДНК, ослаблення післярадіаційного відновлення.

Під час дослідження дії іонізуючої радіації на природні угруповання бактерій, грибів та актиноміцетів у зразках ґрунту та які були опромінені в дозі 25 Гр, з’ясовано, що відновлення їхньої кількості спостерігається через 30—40 діб, а в дозі 100 Гр— через 40—60 діб.

Численні дослідження впливу іонізуючої радіації на життєдіяльність мікроорганізмів свідчать, що вони високостійкі до опромінення, — не реагують на забруднення довкілля до рівня 3,7 • 10⁵ Бк/км². Водночас варто пам’ятати, що, з одного боку, мікроорганізми сприяють переходу радіоізотопів, які були у зв’язаному стані, у розчинну форму; з іншого боку, маючи високі коефіцієнти накопичення та продуктивність, вони концентрують радіоізотопи та переводять їх у зв’язаний з органічними сполуками стан. В обох випадках мікроорганізми проявляють свою роль у підтримуванні стану середовища, в якому вони мешкають.