УФ-випромінювання - це, невидиме оком електромагнітне випромінювання, що займає спектральну область між видимим і рентгенівським випромінюваннями в межах довжин хвиль l 400-10 нм. Джерелами УФ-випромінювання є розжарені до 3000 До тверді тіла. Інтенсивність випромінювання зростає із збільшенням температури. Для різних застосувань промисловість випускає ртутні, водневі, ксенонові та інші газорозрядні лампи, вікна яких (або цілком колби) виготовляють з прозорих для УФ-випромінювання матеріалів (частіше з кварцу). Будь-яка високотемпературна плазма є потужним джерелом УФ - випромінювання Природні джерела УФ-випромінювання-Сонце, зірки, туманності та інші космічні об'єкти. При дії на живі організми УФ-випромінювання поглинається верхніми шарами тканин рослин або шкіри людини і тварин. В основі біологічної дії УФ-випромінювання лежать хімічні зміни молекул біополімерів .. На людину і тварин малі дози УФ-випромінювання роблять благотворний дію - сприяють утворенню вітамінів групи D, покращують імунобіологічні властивості організму. Характерною реакцією шкіри на УФ-випромінювання є специфічне почервоніння - еритема, яка зазвичай переходить в захисну пігментацію (засмага). Великі дози УФ-випромінювання можуть викликати пошкодження очей (фотоофтальмію) і опік шкіри. Часті і надмірні дози УФ-випромінювання в деяких випадках можуть надавати канцерогенну дію на шкіру. У рослинах УФ-випромінювання змінює активність ферментів і гормонів, впливає на синтез пігментів, інтенсивність фотосинтезу і фотоперіодичної реакції. Великі дози УФ-випромінювання несприятливі для рослин, про що свідчать і існуючі у них захисні пристосування (наприклад, накопичення певних пігментів, клітинні механізми відновлення від пошкоджень). На мікроорганізми і культивовані клітини вищих тварин і рослин УФ-випромінювання робить згубний і мутагенну дію. Основна роль у дії УФ-випромінювання на клітини належить, хімічним змінам ДНК: що входять до її складу піримідинові основи (головним чином тимін) при поглинанні квантів УФ-випромінювання утворюють димери, що перешкоджають нормальному подвоєнню ДНК при підготовці клітини до поділу. Це може призводити до загибелі клітин або мутацій. Сильно впливають на чутливість клітин до УФ-випромінювання мутації деяких генів. У ряді випадків такі гени відповідальні за відновлення клітин від променевих ушкоджень. Мутації інших генів порушують синтез білка і будову клітинних мембран, тим самим підвищуючи радіочутливість негенетических компонентів клітини. Мутації, що підвищують чутливість до УФ-випромінювання, відомі і у вищих організмів. Так, спадкове захворювання - пігментнаксеродерма обумовлено мутаціями генів, контролюючих темновую репарацію. Власний мутагенний ефект екстремальних температур не доведений. Однак дуже низькі або дуже високі температури порушують розподіл клітини (виникають геномні мутації). Екстремальні температури посилюють дію інших мутагенів, оскільки знижують ферментативну активність репараційних систем.
Застосування мутагенів в біотехнології
Застосовуючи мутагени можна змінити генетичні властивості мікроорганізмів і отримати штами з цінними для промисловості властивостями. Незважаючи на визначальну роль генетичного фактора у біосинтезі ферментів, продуктивність біотехнологічних процесів залежить і від складу живильного середовища. Цей факт має враховуватися при виборі технології. Наприклад, фермент ліпаза майже не синтезується грибом Aspergillus awamori на середовищі без індуктора, додавання жиру кашалота підсилює біосинтез ферменту в сотні разів. При додаванні ж у середу крохмалю і при повному виключенні мінерального фосфору інтенсивно синтезується фосфатаза. Також важливу роль відіграє склад живильного середовища та умови культивування. При розробці процесу біосинтезу a-амілази культурою Aspergillus oryzae заміна сахарози (як джерело вуглецю) на крохмаль збільшила активність ферменту в 3 рази, додавання солодових екстрактів (з пророслих насіння злакових) ще в 10 разів, а підвищення концентрації основних елементів живильного середовища на 50% - ще в 2 рази. У сільськогосподарській практиці, отримані сомаклони картоплі сорту Зарево, що відрізняються високою врожайністю, підвищеною стійкістю до захворювань, більш високим вмістом в бульбах протеїну і крохмалю. Для рослин тютюну отримані через калюсних культур сомаклони, стійкі до вірусу тютюнової мозаїки. В даний час метод культури тканин почав широко використовуватися в селекції не тільки кормових і технічних культур, але і декоративних і лікарських рослин. Прикладом тому може служити новий сорт пеларгонії Velvet Rose, отриманий через калюсних культур. Для прискорення селекційного процесу в культурі клітин використовуються хімічні і фізичні мутагени. Обробка тканини раувольфії зміїної азотистим іпритом концентрації 2,5 * 10 -3 Мпризвела до підвищення рівня аберацій хромосом в першому пасажі до 32%, викликала зсув популяції в бік збільшення Триплоїди.У результаті вдалося отримати штам з більш високою биосинтетической активністю в порівнянні з вихідною тканиною. Ультрафіолетові промені є один з фізичних факторів бактеріостатичної і бактерицидної дії на мікроорганізми в повітряному середовищі й на поверхняхоброблюваних об'єктів. Вони входять до числа засобів, що забезпечують зниження мікробного обсіменіння поверхонь і повітряного середовища, доповнюють комплекс ветеринарно-санітарних заходів на об'єктах ветеринарного нагляду. УФ-промені широко застосовують для дезінфекції та стерилізації різних об'єктів у медицині, ветеринарії, на підприємствах біологічної, фармацевтичної та харчової промисловості, у тваринництві та інших галузях народного господарства. Обробка УФ-променями покращує санітарно-гігієнічні показники виробничих приміщень, повітря, поверхонь різного устаткування, тари, транспортнихзасобів, води, яєць, молока, крові, м'ясної сировини, м'ясних продуктів; дозволяє зберігати охолоджене м'ясо без заморожування протягом 17 - 20 діб з хорошими товарними та органолептичними показниками. Застосування джерел УФ-променів у холодильних камерах зменшує заплесневеніе стін і псування охолодженого м'яса, знижує втрати його маси при переробці, що забезпечує економію витрат на заморожування і дезінфікуючих засобів, що застосовуються для санітарної обробки камер. При застосуванні УФ-променів досягається, крім бактеріостатичної і бактерицидної ефекту на оброблюваних об'єктах, різке зниження в приміщеннях концентрації аміаку, сірководню та інших шкідливих виробничих газів, в тому числі утворюються при псуванні м'яса та інших харчових продуктів.
Список літератури
1. «Шкідливі речовини в промисловості й неорганічні і елементоорганіческіе з'єднання». Видання п'яте, стереотипне. Видавництво «Хімія»., Москва,Ленінград., 1965р. c.618 2. «Екологія» В.І. Коробкін, Л.В. Передільське. Ростов-на-Дону, Вид. «Фенікс» 2001. стр.575 3. Гершензон С.М. Мутації. Київ: Наук. Думка, 1991. 4. Дубров А. П,, Генетичні і фізіологічні ефекти дії ультрафіолетової радіації на вищі рослини, М., 1968; 5. Айала Ф. і Кайгер Дж. Сучасна генетика, пров. з англ., т. 3, с. 7. М ., 1988; 6. Бочков І.П. і Чеботарьов О.М. Спадковість людини і мутагени зовнішнього середовища, М. 1989; 7. Бочков Н.П., Захаров А.Ф. і Іванов В.І. Медична генетика, М., 1984. 8. Лазарєв Д.М., Ультрафіолетова радіація та її застосування, Л. - М., 1950; 9. Мейер А., Зейтца Е., Ультрафіолетове випромінювання, пров. з нім., М., Самойлова К.А., Дія ультрафіолетової радіації на клітину, Л., 1967; 10. Стрельчук С.І. Основи експериментального мутагенезу. Київ: Вища школа, 1981.
