На сегодняшний день элемент считается эссенциальным, если при его отсутствии или при недостаточном содержании организм перестает расти и развиваться, то есть он не может осуществлять свой жизненный цикл. Известно, что к эссенциальными, или же к жизненно необходимыми, относят микроэлемент кобальт (Co) на ровне с другими элементами такие как: железо, медь, цинк, марганец, хром, селен, молибден, йод и фтор. Нужно отметить, что не все микроэлементы являются эссенциальными, так как значительное число микроэлементов токсичны [1].
Известно, что кобальт – ферромагнетик, то есть у него наблюдается появление спонтанной намагниченности при температуре ниже температуры Кюри. Точка Кюри у данного метала – 1121 °C. Кобальт входит в состав минералов такие каклиннеит(Co3S4),сферокобальтит (CoCO3) и смальтин (CoAs2) [2].
Не секрет, что кобальт как микроэлемент необходим всем живым организмам. Кобальт играет одну из главнейших ролей в организме человека: благодаря этому микроэлементу происходит усиление внутри организма кровообразовательного процесса. В крови человека содержание кобальта составляет около 0.238 мг/кг, при этом в эритроцитах его среднее количество от 0.059 до 0.13, а в сыворотке примерно – от 0.0055 до 0.40 мг/кг [3].
Не стоит забывать его другие не мало важные функции, такие как выработка инсулина и повышение фагоцитарной деятельности лейкоцитов, отвечающей за иммунитет. Биологическая роль данного микроэлемента в организме человека заключается в том, что он присутствует в молекуле витамина В12 (цианокоболамина), в которой его массовая доля составляет 4 %. У человека он является коферментом ряда жизненно важных ферментов такие как рибонуклеозидтрифосфатредуктазы, метилтрансферазы иметилмалонил-СоА-мутазы. Недостаток витамина В12 приводит к злокачественной анемии у человека [4].
Менее известно то, что в составе активного центра ряда ферментов содержится кобальт, который не входит в состав витамина В12. Это метилмалонил-СоА-карбоксилтрансфераза и пропионил-СоА-карбоксилаза. Кобальт может выступать в качестве кофермента также в составе некоторых пирофосфатаз, пептидаз, аргиназы. Есть сведения о том, что кобальт может влиять на активность ферментов, в частности, аденилатциклазы и ряда других. Особое влияние он оказывает на ферменты метаболизма гема [5].
Некоторые металлы являются жизненно необходимыми для микроорганизмов. В качестве примера можно привести железосвязывающие белки трансферин, которые выполняют функцию переноса трехвалентного железа. При изучении взаимодействия металлов с микроорганизмами стоит помнить, что металлы могут оказывать и токсическое действие на микроорганизмы. Одними из ярких примеров проявления токсического воздействия металлов на микроорганизмы являются: ионы тяжелых металлов играют роль антиметаболитов, в результате чего ингибируются определенные биохимические процессы, которые сопровождаются нарушением функции клеток и торможением клеточного роста; ионы тяжелых металлов могут образовывать стабильные хелаты, с важными метаболитами или же катализировать распад таких метаболитов, в результате чего они становятся недоступными для клетки [6, 7].
Таким образом, нами была опредена цель: провести сравнительную оценку воздействия солей кобальта на рост бактерий рода Lactobacillus. В ходе исследования нами была выделена из кишечника крыс чистая культура L. acidophilus. Регулирующим фактором в эксперименте были выбраны соли кобальта: CoSO4*7H2O, CoNO3*6H2O. Оценку биотоксичности солей кобальта проводили методом агаровых лунок. Исследуемые концентрации солей начального разведения 2 моль/л были получены методом серийных разведений.
Исходя из данных представленных в таблице 1, можно отметить, что больший токсический эффект на лактобациллы оказывает нитрат кобальта, так как его зона ингибирования наблюдается при низких концентрациях соли (0,125 моль/л). В отношении воздействия сульфата свинца L. acidophilus обладает относительно высокой резистентностью. Однако в двух начальных концентрациях сульфата кобальта (2-1,5 моль/л) рост микроорганизмов не был обнаружен. Это говорит о низкой биотоксичности CoSO4*7H2O в отношении представителя микробиоты кишечника крыс L. acidophilus.
Таблица 1 – Оценка биотоксичности сульфата и нитрата кобальта в отношении L.acidophilus
|
Микроорганизм |
Соли металла |
Концентрация, моль/л |
||||||
|
2 |
1,5 |
0,5 |
0,25 |
0,125 |
0,0625 |
0,0312 |
||
|
L. acidophilus |
CoSO4*7H2O |
20,67±0,42 |
13,00±0,52 |
R |
R |
R |
R |
R |
|
CoNO3*6H2O |
29,50±0,76 |
23,17±0,75 |
16,33±1,69 |
11,67±0,99 |
8,00±1,61 |
R |
R |
|
|
R - резистентность |
||||||||
При проведении сравнительного анализа данных можно сделать вывод о том, что нитрат кобальта является наиболее токсичным соединением в отношении бактерий L.acidophilus, нежели сульфат кобальта.