Історія відкриття церію

 

„Рис. 3.2.3. Тестування токсичності на Allium cepa L.”.

Тест на цибулі необхідно  виконувати за умов нормальної кімнатної  температурі (близько 20°С) і захищеності від прямого сонячного світла. Облік росту проводять за період 48 або 72 години. Оскільки різниця між дослідними і контрольними корінцями краще виявляється пізніше цих періодів, то рекомендується більш тривалий період [16]. Для покращення результатів тестування було продовжено до 96 год, дослід на тест-об’єкті проводили з 3 по 7 жовтня 2011 року.

Ступінь токсичності  досліджуваних зразків води оцінювались вимірюванням довжини кожного корінця із загальної кількості корінців. Для кожного досліджуваного зразка розраховувався середній показник довжини корінців від 10 цибулин.

При рості кінчики  корінців внаслідок різних впливів  можуть приймати форму крюків, спіралей, або пухлин. Такі спостереження дають інформацію щодо специфічності впливу окремих хімічних компонентів досліджуваних зразків води. Ступінь токсичності речовин або зразків води оцінюється за інгібуванням росту-корінців цибулі у порівнянні з контролем.

Після проведення біотестування отримані дані були оброблені  за допомогою програмних засобів MS Exel. (Рис. 3.2.4)

„Рис. 3.2.4. Середня довжина корінців цибулі Allium cepa у дослідах з різними концентраціями НДЦ”.

З графіку видно, що довжина  коріння цибулі в контролі найбільша, таким чином, умови найбільш сприятливі для проростання. Вода з концентрацією НДЦ 2,8 мг/л показує коротші корінці. У воді з концентрацією НДЦ 1,4 мг/л корінці коротші, ніж у контролі. Вода з концентрацією НДЦ 14 мг/л пригнічує ріст корінців цибулі порівняно з контролем.

Графік (Рис. 3.2.5) показує, що маса цибулі у воді з концентрацією НДЦ 2,8 мг/л найбільша. Вода з концентрацією НДЦ 1,4 мг/л показує меншу масу. У воді з концентрацією НДЦ 14 мг/л масса цибулин менша, ніж у воді з концентраціями НДЦ 2,8 та 1,4. Маса цибулин у контролі найменша.

 

„Рис. 3.2.5 Маса цибулин Allium cepa у дослідах з різними концентраціями НДЦ.”

 

З побудованого графіку (Рис. 3.2.6) видно, що у воді з концентрацією НДЦ 2,8 мг/л кількість корінців цибулі найбільша. Вода з концентрацією НДЦ 14 мг/л показує меншу кількість корінців. У контролі кількість корінців менша, ніж у воді з концентраціями НДЦ 2,8 та 14мг/л. У воді з концентрацією НДЦ 1,4 кількість корінців найменша. Вода з концентрацією НДЦ 1,4 мг/л пригнічує масу корінців цибулі порівняно з іншими концентраціями.

„Рис. 3.2.6 Кількість корінців цибулі Allium cepa у дослідах з різними концентраціями НДЦ”.

Висновки до розділу 3

 

Під дією токсичних  речовин у водному середовищі при наявності нерозчинених речовин  або зміненого рН, ріст корінців цибулі пригнічується. Тому, провівши статистичний аналіз результатів досліду можна дізнатись про вплив НДЦ на ріст та массу цибулинок.

Метод біотестування за допомогою вищих рослин (на прикладі цибулі звичайній) - простий і чутливий спосіб визначення інтегральної токсичності води за показником пригнічення росту корінців [25]. Завдяки можливості додаткового проведення цитогенетичних досліджень метод дозволяє визначити не тільки токсичність водного середовища, а й його мутагенні властивості.

 

ВИСНОВКИ

 

 

Відкриття лантаноїдів  відбулося порівняно недавно. Лише починаючи з XVIII століття, вони стали вивчатися і доповнюватися новими елементами. З лантаноїдів найбільш широко застосовують елементи церієвої групи ― церій і неодим, а також частину ітрієвих ― самарій, європій, гадоліній. Значення цих елементів безперервно зростає завдяки їх використанню в багатьох сучасних технологіях, в тому числі в виробництві нейтралізаторів вихлопних газів автомобілів, напівпровідників, волоконної оптики, лазерів тощо. Одним з перших лантаноїдів є церій, який має широке практичне застосування в багатьох галузях завдяки своїм унікальним властивостям і поширенню в природі.

Метод біотестування на прикладі цибулі звичайній – досить ефективний спосіб визначення інтегральної токсичності води за показником пригнічення росту корінців. Завдяки простоті, оперативності і доступності біотестування стає все більш поширеним у світі. Проте, необхідно проводити комплексне біотестування, яке включає різноманіття тест-об’єктів. «Результати, отримані за допомогою такого комплексного тестування, дають детальний і ширший профіль токсичних і генотоксичних сполук, що впливають на здоров’я людей...» [18].

Переваги рослинних  біотестів:

• необмежене число тестованих розчинів та речовин;

• можливість проведення як гострих, так і хронічних експериментів;

• інформативні;

• можуть бути легко тиражовані;

• культури біоіндикаторів легко підтримується в лабораторних умовах;
• можливість використання для аналізу на генотоксичність;
• методи відповідають міжнародним стандартам оцінки якості води [25].

Результати  даного дослідження спростовують деякі  літературні дані. Отримані результати свідчать, що великі дослідні концентрації нанокристалічного діоксиду церія (14 мг/л) мають токсичну дію, тобто  пригнічують ріст біоіндикаторних тестів: корінців цибулі звичайній і знижує масу самих цибулинок. Отже, за таких доз та концентрацій нанокристалічний діоксин церію є токсикантом, а значить має пригнічуючу біологічну роль, його не доцільно використовувати в якості онкопротектора.

Однак треба зазначити, що у воді з концентрацією НДЦ 2,8 мг/л маса цибулин, довжина та кількість корінців цибулі велика, або навіть найбільша (у порівнянні з іншими концентраціями НДЦ у воді), тому при даній концентрацій йому властива стимулююча дія.

Існуючі публікації свідчать про високу перспективність досліджень біологічної дії нанокристалічною діоксиду церію. Разом з тим, накопичений експериментальний досвід поки недостатній для того, щоб робити остаточні висновки про можливість застосування цієї речовини в лікарських препаратах.

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

 

 

1. Артюшенко А. В. Рак в Україні: вирок чи діагноз? [Електронний ресурс]  ̶  2007. ̶  №6 ̶ Режим доступу: http://allref.com.ua/skachaty/Rak_-_vsemirnaya_problema28&lan=2.
2. Якименко Ю. Місце України в світі нанотехнологій / Ю. Якименко, Т. На-ритнюк, В. Цендровський // Дзеркало тижня. – 2008. – № 29. – 9-15 серпня.
3. Полежаева О. С., Иванов В. К. Синтез и биомедицинские применения нанокристаллического диоксида церия. - Москва, 2009. — С. 55.
4. Любич О. Й., Пчелінцев В. О. Фізичні основи металургії кольорових і рідкоземельних металів: Навч. посібник. — Суми: Вид-во СумДУ, 2009. - 152 с.
5. Громов Б. В. Химическая технология облученного ядерного топлива : учеб. для вузов / Б. В. Громов, В. И.Савельева, В. Б. Шевченко ― M. : Энергоатомиздат, 1983. – 352 с.
6. Ефективність застосування наночастинок колоїдного церію та L. bulgaricus у мишей : матеріали конф. «Довкілля та здоров’я», 14–16 квітня 2009 р. / Н. М. Жолобак, Т. К. Журавська, І. І. Качмарська. ― Тернопіль. — С. 54.
7. Неорганическая химия: в 3т. / под ред. Ю. Д. Третьякова Т. 3 : Химия переходных элементов. Кн. 2 : учебник для студ. высш. учеб. заведений / [А. А. Дроздов, В. П. Зломанов, Г. Н. Мазо, Ф. М. Спиридонов]. ― М. : Издательский центр «Академия», 2007. ― С. 400.
8. Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия: научно-технический и производственный журнал ; глав. ред. Е. А. Левашов. ― М.: Калвис , 2008 ― №1.
9. Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004.
10. Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия : учеб. для вузов / Н.С. Ахметов. — Изд. 4-е, испр. — М. : Высш. шк., Изд. центр «Академия», 2001. — 743 с.
11. Тейлор К. Физика редкоземельных соединений / К. Тейлор, М. Дарби ; под ред. С. В. Вонсовского.― Москва : Мир, 1974. - 374 с.
12. Лидин Р.А. Химические свойства неорганических веществ : учеб. пособие для вузов.― Изд. 3-е, испр. / Р.А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева ; под ред. Р. А. Лидина. ― М. : Химия, 2000. ― 480 с.
13. Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л.М.Литвиненка НАН України, Донецький національний університет - Донецьк:"Вебер", 2008. – 758 с.
14. Михайличенко А.И. Редкоземельные металлы : cправочник / А. И. Михайличенко, Е. Б. Михлин, Ю. Б. Парикеев. ― М. : Металлургия, 1987. ― 232c.
15. Гордиенко С. П. Редкоземельные металлы и их тугоплавкие соединения : cправочник / С. П. Гордиенко, Б. В. Феночка, В. В. Федосеев ; под ред. Г. В. Самсонова. ― Киев : Наук. думка, 1971. ― 168 с.
16. Freitas R. А. Jr. What is nanomedicine? // Nanomedicine. — 2005. — V. 1, N 1. — P. 2–9.
17. Rzigalinski, B. Nanoparticles and cell longevity // Technol. Cancer Res. Treat. — 2005. — V. 4, N 6. — P. 651–659.
18. Limbach L. K., Bereiter R., Muller E. et al. Removal of оxide nanoparticles in a model wastewater treatment plant: influence of agglomeration and surfactants on clearing efficienc // Environ. Sci. Technol. — 2008. — V. 42, N15. — P. 5828–5833.
19. Park B., Donaldson K., Duffin R. et al. Hazard and risk assessment of a nanoparticulate cerium oxide based diesel fuel additive — a case study // Inh. Toxicol. — 2008. — V. 20, N 6. — P. 547–566.
20. Chen J., Patil S., Seal S., McGinnis J. F. Rare earth nanoparticles prevent retinal degeneration induced by intracellular peroxides // Nature Nanotechnol. — 2006. — V. 1. — P. 142–150.
21. Antiinflam matory, radioprotective and longevity enhancing capabilities of cerium oxide nanoparticles / Rzigalinski B. A., Clark A. M. — Filing: 27. 06. 2006 ; Public. : 04. 01. 2007.
22. Кіпніс JI. С, Ситник Ю. М., Коновець І. М. Біотестування якості води озер міської зони Києва. Наукові записки. Періодичне видання. 3(14). 2001. С. 198-199.
23. Dutka В. Short-term root elongation toxicity bioassay // Methods for toxieolo^.ual analysis of waters, wastewaters and sediments. - National Water Research Institute\ (NWRI), Environment Canada, 1989.
24. ISO/CD 15799 1999. Soil quality - Guidance on the ecotoxicological.
25. Fiskesjo, G. 1985a. The Allium, test as a standard in environmental monitorimg Hereditas 102: 99 -112.