Способ определения микробно-растительного взаимодействия в процессе развития микроорганизмов путем измерения с него тепловыделения и устройство для его осуществления Российский патент 2023 года по МПК G01N25/20 

Описание патента на изобретение RU2798766C1

Изобретение относится к агробиотехнологии. Может быть использовано в ветеринарии и медицине, а также в фармакологии для контроля технологических параметров при производстве лекарственных препаратов. Кроме того, для разработки экспресс методов и оборудования для углубленного изучения влияния на процесс развития биообъектов различных факторов, включая микробно-растительное взаимодействие; для ускоренной селекции новых сортов растений, устойчивых к действию вредоносных микроорганизмов.

Известны методы [Кальве Э., Прат А. Микрокалориметрия. Приборы и методы. Применение в физической химии и биологии, Москва, Изд-во ИЛ, 1963. - 478 с.] и устройства [Бойко Б.Н. Прикладная микрокалориметрия «Наука», Москва, 2006.] для определения активности (жизнеспособности) растений и микроорганизмов, основанные на регистрации тепловыделения с исследуемых образцов. Они успешно используются для изучения биохимических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни, для изучения процессов позволяющих организмам расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды. Существующие методы и устройства, однако, позволяют определять физиологическое состояние (активное или пассивное) только однотипных популяций растений или микроорганизмов. Авторам не известны инструментальные методы, которые бы давали возможность определять активность и силу взаимодействия двух различных типов биообъектов в процессе развития.

Известно, что роль микробно-растительного взаимодействия в микробно-растительных симбиозах имеет большое значение в агробиотехнологиях [Ковалевская Н.П., Шаравин Д.Ю., Бессонова Л.В., Роль микробно-растительных симбиозов в повышении стрессоустойчивости зерновых культур в условиях Предуралья. /https://cyberleninka.ru> article> rol-mikrobno-rastiteln…, 2018 г.].

Наиболее близким методом и устройством - прототипом - для определения активности (жизнеспособности) биообъектов выбран метод дифференциальных термограмм на основе микротерморезисторов для ускоренной оценки жизнеспособности бактериальной популяции Е. Coli [А.И. Драпеза, Н.В. Плешко, В.А. Лобан, Г.А. Скороход, Е.И. Гудкова Метод дифференциальных термограмм на основе микротерморезисторов для ускоренной оценки жизнеспособности бактериальной популяции Е. Coli.].

Недостатком прототипа является:

1. Относительно большой разброс величины измеряемой дифференциальной температуры на приведенных термограммах до 0,005°С, что требует для их обработки использования «методов статистического анализа» на временном интервале до 80 минут. Это вероятно объяснятся не достаточно высокой чувствительностью термодатчиков в измерительной ячейке, что не позволяет обеспечить получение термограмм с более устойчивым (более ровным) изменением значения измеряемой дифференциальной температуры. Возможным объяснением хаотичного колебания термограмм в пределах +/- 0,005 градуса может быть и не достаточно хорошая тепловая защита измерительной ячейки от внешних тепловых потоков.

2. Отсутствие возможности определения микробно-растительного взаимодействия в процессе развития микроорганизмов.

Задачей изобретения является возможность определения микробно-растительного взаимодействия в процессе развития микроорганизмов.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе определения микробно-растительного взаимодействия в процессе развития микроорганизмов путем измерения с него тепловыделения, отличающийся тем, что

- размещают растительный тестовый образец в измерительной ячейке;

- размещают исследуемый микробный образец в пассивном состоянии на растительном тестовом образце или на расстоянии, на котором они могут оказывать свое влияние на развитие растительного тестового образца при переходе их в активное состояние;

- создают условия для развития растительного тестового и исследуемого микробного образцов;

- проводят мониторинг тепловыделения растительного тестового образца с исследуемым микробным образцом на первом этапе, когда исследуемый микробный образец находится еще в пассивном состоянии в лаг-фазе, и на последующих этапах i, когда исследуемый образец переходит в активную лог-фазу;

- определяют коэффициент активности растительного тестового образца из уравнения:

G2=(dQ/dt)i/(dQ/dt)l-1,

где dQ - выделяемое тепло;

dt - единица времени,

при этом коэффициент активности на первом этапе должен совпадать с предварительно измеренным коэффициентом активности растительного тестового образца в аналогичных условиях без исследуемого микробного образца, рассчитанного из уравнения:

-G1=(dQ/dt)l;

- рассчитывают коэффициенты активности выбранных временных интервалах i, по которым судят о влиянии исследуемого микробного образца на растительный тестовый образец.

Сущность изобретения также заключается в том, что в способе определения микробно-растительного взаимодействия в процессе развития микроорганизмов путем измерения с него тепловыделения, отличающийся тем, что используют как минимум три измерительных ячейки с одновременным мониторингом тепловыделения с каждой ячейки в режиме реального времени.

Сущность изобретения также заключается в том, устройство для определения микробно-растительного взаимодействия в процессе развития микроорганизмов, включающее установку с микрокалориметрической камерой, состоящую из теплоизолированного блока, внешний цилиндрический каркас которого выполнен из алюминия, а внутренний - из меди, каркасные цилиндры размещаются в термостате, в котором поддерживается температура с точностью до 0,1 градуса, между алюминиевым и медным цилиндрами расположена термостатирующая оболочка с нагревателем и электронным блоком для стабилизации температуры, для увлажнения и введения образцов в измерительные ячейки выведена тонкостенная трубка, внутри камеры расположены измерительная и сравнительные ячейки, идентичные по своей конструкции, диаметр ячеек составляет 25 мм, высота - 40 мм, на дне ячеек расположены полупроводниковые термочувствительные элементы с чувствительностью не менее 50 мВ/градус, установка выполнена с возможностью мониторинга термограмм на ПК в режиме реального времени.

Сущность изобретения также заключается в том, устройство для определения микробно-растительного взаимодействия в процессе развития микроорганизмов, отличающееся тем, что используют как минимум три измерительные ячейки.

Вместе с этим, согласно изобретению активность биообъекта, например, семян зерновых культур, далее первого тестового биообъекта, предлагается определять путем измерения с него тепловыделения, например, методом дифференциального термического анализа (ДТА).

Отличительными особенностями предлагаемого способа является то, что с целью выявления присутствия второго биообъекта с очень малым, недостаточным для измерения, тепловыделением, оценки его биологической активности (жизнеспособности), например, плесневых грибов, определения микробно-растительного взаимодействия с первым тестовым биообъектом, первый тестовый биообъект размещают в измерительной ячейке вблизи термочувствительного элемента высокого разрешения, создают для него и для второго биообъекта условия для развития на достаточно длительном временном интервале 1-i-N, на котором первый не меняет своего активного состояния, а второй меняет свою активность выходя из пассивного состояния в процессе развития, где 1-начальная, а N конечная граница этого интервала. Далее измеряют тепловыделение с первого тестового биообъекта, определяют для него коэффициент активности по формуле G1=(dQ/dt)l, а присутствие второго, его активность (жизнеспособность) определяют на последующих временных интервалах i по коэффициенту активности из формулы G2=(dQ/dt)i/(dQ/dt)l-1, в которой G2 на первом временном интервале принимает значение нуль, когда второй биообъект находится в пассивном состоянии, положительное - в случае стимулирующего влияния второго биообъекта на развитие первого тестового и отрицательное - при подавляющем влиянии второго биообъекта на развитие первого тестового. При этом значение минус единица соответствует полному подавлению развития первого тестового биообъекта вторым.

К существенным признакам предлагаемого изобретения относятся:

1. Использование высокочувствительных полупроводниковых элементов с чувствительностью не менее 50 мВ/градус, что позволяет заметно повысить надежность измерений и упростить регистрацию термограмм в реальном времени за счет улучшения соотношения сигнал/шум.

2. Использование в качестве тестового образца (в качестве примера) семян зерновых растений и овощных культур, которые обеспечивают достаточно высокое тепловыделение в процессе прорастания при создании известных условий для выхода из состояния покоя и последующего развития. Вместе с этим семена зерновых и овощных культур подвержены влиянию микроорганизмов, в частности плесневых грибов, что предлагается авторами использовать для определения биологической активности и вместе с этим жизнеспособности микроорганизмов, а также для изучения микробно-растительного взаимодействия.

3. Использование первого тестового образца, например, семян пшеницы на всем исследуемом временном интервале в активном состоянии, а второго образца, например, плесневых грибов, с изменяющейся активностью, что позволяет при их взаимодействии по изменению активности первого тестового образца судить об изменении активности второго (микроорганизмов).

4. Использование полученного математического выражения для определения параметров характеризующих физиологическое состояние исследуемых биообъектов, включая их биологическую активность и микробно-растительное взаимодействие.

Для определения микробно-растительного взаимодействия в процессе развития микроорганизмов, размещенных в измерительной ячейке в период испытания, проявляющие свою активность в случае их жизнеспособности, определяют по коэффициенту активности (интенсивности роста) по формуле G1=(dQ/dt)l, где dQ - выделенное тепло с биообъекта в единицу времени dt. Индекс - единица в приведенном выражении указывает на начальный временной интервал. Микробно-растительное взаимодействие в процессе развития микроорганизмов биообъекта следует выражать в единицах миликельвина (мК) в единицу времени, равного часу, - мК/ч. Один миликельвин равен 0,001°С.

Минимальные значения при изучении активности прорастания в используемой нами установке (устройстве) находятся на уровне единицы мК/ч. Типичные значения для исследуемых различных образцов семян пшеницы, амаранта и овощных культур для выбранных режимов в используемой установке составляют при определении активности (жизнеспособности) биообъектов от единиц до 80 мК/ч (80 мК/ч - при действии ускорителей роста).

При нахождении нескольких биообъектов в измерительной ячейке интенсивность тепловых потоков от них суммируется в соответствии с активностью исследуемых биообъектов и условий теплопередачи от исследуемого образца до термочувствительного элемента.

Следует здесь отметить, что тепловые потоки, которые должны поступать на термочувствительные элементы и характеризовать активность плесневых грибов, имеют запредельно низкие значения из-за их очень низкой плотности и высокой рыхлости. Это делает крайне затруднительным измерение с них тепловых потоков, особенно на этапе выхода их из состояния покоя (лаг-фаза), и практически не возможным одновременное измерение теплового потока от прорастающих семян растений и теплового потока от плесневых грибов и, вместе с этим, соответственно определять их активность в процессе развития по тепловыделению.

В качестве примера конкретного выполнения технических решений ниже приведены алгоритмы предлагаемого способа для определения микробно-растительного взаимодействия в процессе развития микроорганизмов.

Однотипные биообъекты. Алгоритм определения активности и оценки жизнеспособности для однотипного биообъекта основан на измерении тепловыделения непосредственно от исследуемого образца и включает следующие операции:

1. Размещают биообъект в измерительной ячейке вблизи с термочувствительным элементом.

2. Создают условия для прорастания.

3. Проводят мониторинг тепловыделения с исследуемого образца.

4. Определяют активность биообъекта, рассчитав коэффициент активности из выражения G1=(dQ/dt)l.

5. По величине G1 судят об активности и, соответственно, о жизнеспособности биообъекта. Минимальные значения для стандартных условий прорастания в используемой установке находится на уровне единицы мК/ч. Типичные значения для исследуемых тестовых образцов с зернами пшеницы для используемой установки составляют от 1 до 80 мК/ч.

6. Для изучения реакции биообъекта на внешние воздействия повторить п. 1-5 регистрируя особенности изменения на термограмме в зависимости от воздействия.

Разнотипные биообъекты

Алгоритм определения микробно-растительного взаимодействия в процессе развития микроорганизмов и оценки жизнеспособности двух типов биообъектов на основе анализа термограмм, один из которых находится постоянно в активном состоянии и является тестовым образцом, а второй на период размещения в измерительной ячейке находится в пассивной лаг-фазе.

Способ и устройство для его осуществления для определения физиологического состояния (активности) и жизнеспособности, например, плесневых грибов типа Mucor по их влиянию на активность тестового образца.

1. Размещают тестовый образец в измерительной ячейке.

2. Размещают исследуемый биообъект в пассивном состоянии - например, споры плесневых грибов в измерительной ячейке на тестовом образце или на расстоянии, на котором они могут оказывать свое положительное или отрицательное влияние на развитие тестового образца при переходе их в активное состояние.

3. Создают условия для развития тестового и исследуемого образцов.

4. Проводят мониторинг тепловыделения тестового образца с исследуемым образцом на первом этапе, когда исследуемый биообъект (например, плесневые грибы) находится еще в пассивном состоянии в лаг-фазе и затем на последующих этапах i, когда исследуемый образец переходит в активную лог-фазу.

5. Определяют коэффициент активности тестового образца из выражения G2=(dQ/dt)i/(dQ/dt)l-1 на первом временном интервале 1 dQ/dt)l, когда исследуемый образец еще находится в пассивном состоянии. Ранее предварительно при выборе тестового образца это значение должно быть измерено при аналогичных условиях, но без второго образца. Значения G1=(dQ/dt)l ранее измеренные без второго биообъекта и значение, измеренное по п. 5 с испытуемым вторым биообъектом должны совпадать на первом интервале в пределах погрешности проводимых экспериментов.

6. Рассчитывают коэффициенты активности для исследуемого образца (например, плесневых грибов типа Mucor) по формуле G2=(dQ/dt)i/(dQ/dt)l-1 на выбранных временных интервалах i и судят о физиологическом состоянии исследуемого биообъекта.

Активность биообъекта G2 принимает значение минус единица для исследуемого образца, когда своей активностью он полностью подавляет развитие первого тестового образца при наличии питания и благоприятных условиях для развития (роста), нуль - когда он практически не оказывает какого либо влияния на развитие тестового образца.

Заявленные технические решения отличаются от прототипа новыми функциональными возможностями, в том числе возможностью определять биологическую активность (жизнеспособность) плесенных грибов и вместе с этим микробно-растительное взаимодействие с проростками зерновых и овощных культур.

Предлагаемый способ определения активности плесневых грибов и оценки взаимодействия с первым тестовым биообъектом в виде семян растений основан на мониторинге биологической активности тестового биообъекта, который обладает достаточно высоким тепловыделением в активном состоянии, а его активность существенно зависит от активности и силы взаимодействия с плесневыми грибами, в частности типа Mucor.

Технические решения реализованы на установке с микрокалориметрической камерой (фиг. 5). Исследуемые биообъекты размещаются в измерительной ячейке диаметром 25 мм, высотой 40 мм. На дне измерительной и сравнительной ячейки закреплены полупроводниковые термочувствительные элементы высокого разрешения (фиг. 5, позиция 1).

Измерительная и сравнительная ячейки идентичны. Термочувствительные элементы также идентичны, включены в мостовую схему. Для регистрации тепловыделений с исследуемых биообъектов использовался дифференциальный термический анализ - измеряется сигнал с измерительного моста. Входные каскады электронных блоков позволяли измерять сигналы от 1 микровольта с регистрацией сигналов на ПК. Устройство позволяет проводить мониторинг термограмм на ПК в режиме online с достаточно высоким разрешением (фиг. 1-3).

Измерительная и сравнительная ячейки размещаются в тщательно теплоизолированном блоке, включающем несколько цилиндрических каркасов из алюминия (внешние) и меди (внутренние). Каркасные блоки размещаются в термостате, в котором поддерживается температуру с точностью 0,1 градуса. Между алюминиевыми и медными цилиндрами расположена термостатирующая оболочка с нагревателем (фиг. 5, позиция 3) и с электронным блоком для стабилизации температуры. Для увлажнения и введения вещества в измерительную ячейку выведена тонкостенная трубка 5.

Разрешение по температуре в измерительной ячейке составляет до 0,0003 градуса. Параметры термочувствительных элементов с электронными блоками позволяют при необходимости повысить разрешение по температуре до 0,0001 градуса. Представленные технические решения позволяют проводить измерение тепловыделения со значительным превышением полезного сигнала относительно шумов, что наглядно видно на термограммах (фиг. 1-3).

Для расширения представленных функциональных возможностей для определения активности биообъектов предлагается использовать как минимум, три измерительные ячейки, что позволит расширить возможности исследований в идентичных условиях биообъектов с различными свойствами (разные сорта, разное время хранения, различная предварительная обработка, взаимодействие биообъектов, находящихся в соседних измерительных ячейках). С каждой измерительной ячейкой включена сравнительная ячейка с идентичными характеристиками в соответствии с методом ДТА.

Использование 3 каналов при испытании идентичных проб позволяет повысить достоверность результатов прецизионных измерений, а при изучении (мониторинге) проб со слабо отличающимися свойствами выявлять более тонкие особенности развития биообъектов и их взаимодействия.

В таблице -1 приведены результаты анализа интенсивности развития тестового объекта (прорастания семян пшеницы) на различных временных интервалах и показатели активности плесневых грибов Mucor в процессе развития.

На начальном участке протяженностью от начала прорастания до отметки времени 19,1 часа наблюдается практически постоянный наклон, равный 34,7 мК/час. Это соответствует прорастанию тестового образца в выбранных условиях при отсутствии влияния на него каких-либо побочных факторов. На этом участке плесневые грибы находились еще в пассивной лаг-фазе и не оказывали тестовый образец вредного влияния. Поэтому это значение соответствует значениям для интенсивности прорастания тестового образцов, измеренным без присутствия каких либо вторых биообъектов, равное 34,7 мК/час.- (таблица 1). На последующих участках 2 и 3 коэффициент активности тестового образца заметно уменьшается, поскольку на этих интервалах активность плесневых грибов увеличивается.

При переходе плесневых грибов типа Mucor из пассивной фазы в активную на участке 2 в промежутке от 19,1 часа до 68,7 часа значение для интенсивности роста тестового образа составляет 22,3 мК/час.

Далее на участке 3 на промежутке от 68,7 часа до 93,6 часа интенсивность роста тестового образца при активной фазе плесневых грибов падает до значения 8,7 мК/час. Значение для активности исследуемого образца G2 на этом временном участке равно (-) 0,75, что, при максимальном значении равном единице, указывает на значительное влияние плесневого гриба Mucor на тестовый образец. Знак минус указывает на угнетающее влияние его на тестовый образец в виде зерновок семян пшеницы.

Предлагаемый способ и устройство позволяют проводить мониторинг на ПК в режиме online за изменением физиологического состояния микроорганизмов, в частности плесневых грибов типа Mucor, уже при переходе их из пассивного состояния лаг-фазы в активную лог-фазу, определять их жизнеспособность и микробно-растительное взаимодействие с семенами пшеницы.

На фигуре 1 представлены зависимости выходных сигналов с трех измерительных ячеек при отсутствии в них исследуемых биообъектов. Наглядно видно, что нулевые линии достаточно устойчивы, а выходной сигнал с термочувствительных элементов изменяется от нулевой линии не более +/- 25 мкВ при чувствительности 50 мВ/градус.

На фигуре 2 представлена термограмма семян пшеницы в процессе прорастания. Наглядно видна достаточно высокая чувствительность устройства для регистрации тепловыделений с исследуемых семян пшеницы весом 1 грамм, увлажненных одним миллилитром дистиллированной воды. На фигуре 2 одно деление по оси X составляет 1000 секунд или 16,666 минут, одно деление по оси Y - 100 мкВ или 0,002 градуса. Левый участок термограммы по оси X (40 минут от начала) отображает процесс впитывания влаги. Последующие 90 минут на приведенном графике соответствуют активному состоянию исследуемых семян пшеницы. Наблюдается выделение тепловой энергии, приводящее к приращению температуры в измерительной ячейке интенсивностью 55,8 милиградусов в час. Полное приращение на представленном графике за 1,5 часа вызвало изменение температуры на 84 милиградуса. Выбранной степени увлажнения достаточно для прорастания семян с постоянным коэффициентом активности G1=(dQ/dt)l в течение 1,5 часа.

На фигуре 3 представлена термограмма прорастания семян пшеницы с плесневыми грибами типа Mucor. Одно деление по оси X составляет 50000 секунд или 13,888 часа, одно деление по оси Y - 200 милиградусов или 0,004 градуса.

Уменьшение интенсивности тепловыделения с исследуемых образцов примерно с середины термограммы объясняется увеличения интенсивности роста плесневых грибов на этом периоде. Поскольку плесневые грибы типа Mucor оказывают подавляющее влияния на прорастание семян, на этом этапе из-за увеличения активности плесневых грибов мы наблюдаем уменьшение коэффициента активности для тестового образца.

Для фотографирования наличия плесневых грибов в измерительной ячейке эксперимент прерывался через 100 часов от начала. На термограмме, соответственно, наблюдается острый пик и некоторое отклонение кривой от установившегося режима, вызванных раскрытием измерительной ячейки.

На фигуре 4 на фотографии измерительной ячейки наглядно видны проростки семян пшеницы, покрытые рыхлыми наростами плесневых грибов, что согласуется с изменениями термограммы на фигуре 3.

На фигуре 5 показана микрокалориметрическая камера, измерительная и сравнительная ячейка с термочувствительными элементами.

Результаты проведенных экспериментов в подтверждение работоспособности предложенных технических решений сведены в таблицу 1.

Предлагаемый способ позволяет изучать микробно-растительное взаимодействие на качественно новом уровне.

Изобретение может быть использовано в экспериментальной ветеринарии и медицине, в фармакологии для контроля технологических параметров при производстве лекарственных препаратов из плесневых грибов.

Кроме того, может быть полезным в области аграрных технологий для разработки экспресс методов и оборудования для оценки физиологического состояния биообъектов, изучения влияния различных факторов на развитие биообъектов, для ускорения селекции новых сортов растений, экспрессного определения жизнеспособности семян.

Похожие патенты RU2798766C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАСТЕНИЙ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ИХ СЕМЯН, СРЕДСТВО ДЛЯ ОПРЫСКИВАНИЯ РАСТЕНИЙ И ПРОДУКТ РАСТЕНИЕВОДСТВА 1995
  • Харальд Реландер
RU2129374C1
СПОСОБ СОЛОЖЕНИЯ СЕМЯН 2000
  • Дельрю Рита М.
  • Коппенс Тео
RU2283860C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКОЦЕНОЗОВ ФИТОЦЕНОЗОВ НЕКТАРО-ПЫЛЬЦЕНОСНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ПО ПЫЛЬЦЕВОЙ ОБНОЖКЕ, СОБРАННОЙ APIS MELLIFERA 2015
  • Чекрыга Галина Петровна
  • Кузнецова Татьяна Тимофеевна
  • Науменко Иван Валентинович
RU2626737C2
Штаммы, биопрепарат, способ получения биопрепарата и способ биологической защиты сельскохозяйственных культур от фузариоза 2019
  • Чистяков Владимир Анатольевич
  • Горовцов Андрей Владимирович
  • Усатов Александр Вячеславович
  • Празднова Евгения Валерьевна
  • Мазанко Мария Сергеевна
  • Брень Анжелика Борисовна
  • Усатова Ольга Артуровна
  • Васильченко Никита Геннадьевич
RU2724464C1
СПОСОБ ЗАЩИТЫ БАЗАЛЬТОПЛАСТИКОВОЙ АРМАТУРЫ ОТ ГРИБНОГО ПОРАЖЕНИЯ 2020
  • Ерофеевская Лариса Анатольевна
  • Кычкин Анатолий Константинович
  • Кычкин Айсен Анатольевич
  • Лебедев Михаил Петрович
RU2757053C1
ШТАММ MYCOSPHAERELLA SP., КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ ДЛЯ БОРЬБЫ С ФУЗАРИОЗОМ 2012
  • Грэндлик Кристофер Дж.
  • Грин Уэйн А.
  • Керовуо Янне С.
  • Макканн Райан Т.
RU2705286C2
КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ ДЛЯ БОРЬБЫ С ФУЗАРИОЗОМ 2019
  • Грэндлик, Кристофер, Дж.
  • Грин, Уэйн, А.
  • Керовуо, Янне, С.
  • Макканн, Райан, Т.
RU2736382C1
ШТАММ MICROBACTERIUM, КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ ДЛЯ БОРЬБЫ С ФУЗАРИОЗОМ 2012
  • Грэндлик Кристофер Дж.
  • Грин Уэйн А.
  • Керовуо Янне С.
  • Макканн Райан Т.
RU2634386C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СОЛОДА ИЗ ПИВОВАРЕННЫХ СОРТОВ ЯЧМЕНЯ 2005
  • Цугленок Николай Васильевич
  • Юсупов Рамазан Хабибрахманович
  • Юсупова Галина Георгиевна
  • Цугленок Галина Ивановна
  • Зданович Юлия Игоревна
  • Черкасова Эльмира Исламовна
RU2283861C1
БИОПРЕПАРАТ ДЛЯ СТИМУЛЯЦИИ РОСТА И ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ БОЛЕЗНЕЙ, ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ 2011
  • Сираева Зульфира Юнысовна
  • Захарова Наталия Георгиевна
RU2478290C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 798 766 C1

Реферат патента 2023 года Способ определения микробно-растительного взаимодействия в процессе развития микроорганизмов путем измерения с него тепловыделения и устройство для его осуществления

Изобретение относится к биотехнологии, экспериментальной ветеринарии, медицине и фармакологии, а именно к способу и устройству определения микробно-растительного взаимодействия. Способ определения микробно-растительного взаимодействия в процессе развития микроорганизмов путем измерения с него тепловыделения включает следующие стадии: размещают растительный тестовый образец в измерительной ячейке; размещают исследуемый микробный образец в пассивном состоянии на растительном тестовом образце или на расстоянии, на котором они могут оказывать свое влияние на развитие растительного тестового образца при переходе их в активное состояние; создают условия для развития растительного тестового и исследуемого микробного образцов; проводят мониторинг тепловыделения растительного тестового образца с исследуемым микробным образцом на первом этапе, когда исследуемый микробный образец находится еще в пассивном состоянии в лаг-фазе, и на последующих этапах i, когда исследуемый образец переходит в активную лог-фазу; определяют коэффициент активности растительного тестового образца из уравнения: G2=(dQ/dt)i/(dQ/dt)l-1, где dQ - выделяемое тепло; dt - единица времени, при этом коэффициент активности на первом этапе должен совпадать с предварительно измеренным коэффициентом активности растительного тестового образца в аналогичных условиях без исследуемого микробного образца, рассчитанного из уравнения: G1=(dQ/dt)l; рассчитывают коэффициенты активности выбранных временных интервалах i, по которым судят о влиянии исследуемого микробного образца на растительный тестовый образец. Техническим результатом является возможность изучать активность взаимодействия с растениями плесневых грибов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 798 766 C1

1. Способ определения микробно-растительного взаимодействия в процессе развития микроорганизмов путем измерения с него тепловыделения, отличающийся тем, что

- размещают растительный тестовый образец в измерительной ячейке;

- размещают исследуемый микробный образец в пассивном состоянии на растительном тестовом образце или на расстоянии, на котором они могут оказывать свое влияние на развитие растительного тестового образца при переходе их в активное состояние;

- создают условия для развития растительного тестового и исследуемого микробного образцов;

- проводят мониторинг тепловыделения растительного тестового образца с исследуемым микробным образцом на первом этапе, когда исследуемый микробный образец находится еще в пассивном состоянии в лаг-фазе, и на последующих этапах i, когда исследуемый образец переходит в активную лог-фазу;

- определяют коэффициент активности растительного тестового образца из уравнения:

G2=(dQ/dt)i/(dQ/dt)l-1,

где dQ - выделяемое тепло;

dt - единица времени,

при этом коэффициент активности на первом этапе должен совпадать с предварительно измеренным коэффициентом активности растительного тестового образца в аналогичных условиях без исследуемого микробного образца, рассчитанного из уравнения:

- G1=(dQ/dt)l;

- рассчитывают коэффициенты активности выбранных временных интервалах i, по которым судят о влиянии исследуемого микробного образца на растительный тестовый образец.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют как минимум три измерительные ячейки с одновременным мониторингом тепловыделения с каждой ячейки в режиме реального времени.

3. Устройство для определения микробно-растительного взаимодействия в процессе развития микроорганизмов, включающее установку с микрокалориметрической камерой, состоящую из теплоизолированного блока, внешний цилиндрический каркас которого выполнен из алюминия, а внутренний - из меди, каркасные цилиндры размещаются в термостате, в котором поддерживается температура с точностью до 0,1 градуса, между алюминиевым и медным цилиндрами расположена термостатирующая оболочка с нагревателем и электронным блоком для стабилизации температуры, для увлажнения и введения образцов в измерительные ячейки выведена тонкостенная трубка, внутри камеры расположены измерительная и сравнительные ячейки, идентичные по своей конструкции, диаметр ячеек составляет 25 мм, высота - 40 мм, на дне ячеек расположены полупроводниковые термочувствительные элементы с чувствительностью не менее 50 мВ/градус, установка выполнена с возможностью мониторинга термограмм на ПК в режиме реального времени.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что используют как минимум три измерительные ячейки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2798766C1

ДРАПЕЗА А.И., ПЛЕШКО Н.В., ЛОБАН В
А., СКОРОХОД Г.А., ГУДКОВА Е.И
"МЕТОД ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ТЕРМОГРАММ НА ОСНОВЕ МИКРОТЕРМОРЕЗИСТОРОВ ДЛЯ УСКОРЕННОЙ ОЦЕНКИ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ПОПУЛЯЦИИ E
COLI", ВЕСТНИК БГУ
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
МАТЕМАТИКА
ИНФОРМАТИКА, N 1, с
Способ очистки нефти и нефтяных продуктов и уничтожения их флюоресценции 1921
  • Тычинин Б.Г.
SU31A1
ДРАПЕЗА А.И
и др
"СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ

RU 2 798 766 C1

Авторы

Козеев Евгений Викторович

Козеев Алексей Евгеньевич

Даты

2023-06-27Публикация

2022-06-01Подача