vuzbiochemiИзвестия вузов. Прикладная химия и биотехнологияProceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology2227-29252500-1558ИРНИТУ.org/10.21285/2227-2925-2018-8-3-61-69vuzbiochemi-132Research ArticleФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ И ОБЩАЯ БИОЛОГИЯPHYSICOCHEMICAL AND GENERAL BIOLOGYВЫЯВЛЕНИЕ ЛИМИТИРУЮЩЕГО ФАКТОРА В ВОССТАНОВЛЕНИИ ЙОДНИТРОТЕТРАЗОЛИЯ ХЛОРИДА СУСПЕНЗИЕЙ КЛЕТОК БАКТЕРИЙ В ФИЗИОЛОГИЧЕСКОМ РАСТВОРЕIDENTIFICATION OF A LIMITING FACTOR IN THE REDUCTION OF IODONITROTETRAOLIUM CHLORIDE BY A BACTERIAL CELL SUSPENSION IN A PHYSIOLOGICAL SOLUTIONКалининаА. А.KalininaA. A.777aleksa777_87@mail.ruМакедошинА. С.MakedoshinA. S.biotehno@nntu.nnov.ruРадостинС. Ю.RadostinS. Y.biotehno@nntu.nnov.ruСоколоваТ. Н.SokolovaT. N.biotehno@nntu.nnov.ruКомоваЕ. П.KomovaE. P.biotehno@nntu.nnov.ruКарташовВ. Р.KartashovV. R.noemail@neicon.ruНижегородский государственный технический университет им. Р. Е. АлексееваРоссияNizhny Novgorod State Technical University n. a. R.E. AlekseevRussian Federation201823092019836169Copyright © Калинина А.А., Македошин А.С., Радостин С.Ю., Соколова Т.Н., Комова Е.П., Карташов В.Р., 20192019Калинина А.А., Македошин А.С., Радостин С.Ю., Соколова Т.Н., Комова Е.П., Карташов В.Р.Kalinina A.A., Makedoshin A.S., Radostin S.Y., Sokolova T.N., Komova E.P., Kartashov V.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vuzbiochemi.elpub.ru/jour/article/view/132

Цель работы - выявление роли диффузии в бактериальном восстановлении йоднитротетразолия хлорида (ИНТ), используя методы химической кинетики. В экологических исследованиях через интенсивность восстановления солей тетразолия оценивается в целом жизнеспособность микроорганизмов и их сообществ. В частности, за индикатор коррозионной активности бактерий можно было бы принять соли тетразолия. Однако, как известно, через восстановление солей тетразолия регистрируется отклик не всего микробного сообщества, а только его части, способной активно восстанавливать соль тетразолия. Выяснение причин широкого диапазона восстановительной способности микроорганизмов по отношению к солям тетразолия позволит повысить объективность результатов экологических, других исследований, в том числе изучения коррозионной активности бактерий-органотрофов. Определены кинетические параметры восстановления ИНТ суспензией бактерий Clostridium spp., Proteus vulgaris, Escherichia coli. На основании значений предэкспоненциального множителя уравнения Аррениуса сделано предположение о диффузионно-контролируемом характере реакции.

In this work, we set out to investigate the role of diffusion in the microbial reduction of iodonitrotetraolium chloride (INT) using the methods of chemical kinetics. In environmental studies, re-searchers use the intensity of tetrazolium salt reduction to evaluate an overall viability of microorganisms and their communities. In particular, tetrazolium salts could be used as an indicator of the corrosive activity of bacteria. However, it is known that the reduction of tetrazolium salts can only register the response of those microbial community parts that are capable of actively reducing these substances. Therefore, research into the causes of a wide-range reduction ability of microorganisms towards tetrazolium salts can improve the objectivity of environmental and other studies, including the study of the corrosion activity of organotrophic bacteria. The kinetic parameters of INT reduction by Clostridium spp., Proteus vulgaris and Escherichia coli suspensions have been determined. On the basis of the values of the pre-exponential factor in the Arrhenius equation, an assumption is made that the reaction is characterized by a diffusion-controlled character.

бактериийодмоноформазанысоли тетразолияэффективная константа скорости реакциипараметры активациидиффузионный контрольironhydrogen peroxideFenton reactionoxywateroxenepyridoxineReferencesKuhn R., Jerchel D. Reduktion von Tetrazoliumsalzen durch Bakterien, gärende Hefe und keimende Samen // Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 1941. V. 74, N 6. P. 949-952. DOI: 10.1002/cber.19410740615Kuhn R., Jerchel D. Reduktion von Tetrazoliumsalzen durch Bakterien, gärende Hefe und keimende Samen // Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 1941. V. 74, N 6. P. 949-952. DOI: 10.1002/cber.19410740615Bhupathirajua V.K., Hernandezb M., Landfeara D., Alvarez-Cohen L. Application of a tetrazolium dye as an indicator of viability in anaerobic bacteria // Journal of Microbiological Methods. 1999. V. 37, N 3. P. 231-243.Bhupathirajua V.K., Hernandezb M., Landfeara D., Alvarez-Cohen L. Application of a tetrazolium dye as an indicator of viability in anaerobic bacteria // Journal of Microbiological Methods. 1999. V. 37, N 3. P. 231-243.Fonseca A.C., Summers R.S., Hernandez M.T. Comparative measurements of microbial activity in drinking water biofilters // Water Research. 2001. V. 35, N 16. P. 3817-3824. DOI: 10.1016/S0043-1354(01)00104-XFonseca A.C., Summers R.S., Hernandez M.T. Comparative measurements of microbial activity in drinking water biofilters // Water Research. 2001. V. 35, N 16. P. 3817-3824. DOI: 10.1016/S0043-1354(01)00104-XRelexans J.C. Measurement of the respiratory electron transport system (ETS) activity in marine sediments: state-of-the-art and interpretation. II. Significance of ETS activity data // Marine Ecology Progress Series. 1996. V. 136. P. 289-301. DOI: 10.3354/meps136289Relexans J.C. Measurement of the respiratory electron transport system (ETS) activity in marine sediments: state-of-the-art and interpretation. II. Significance of ETS activity data // Marine Ecology Progress Series. 1996. V. 136. P. 289-301. DOI: 10.3354/meps136289Rodriguez G.G. Use of a fluorescent redox probe for direct visualization of actively respiring bacteria // Applied Environmental Microbiology. 1992. V. 58, N 6. Р. 1801-1808.Rodriguez G.G. Use of a fluorescent redox probe for direct visualization of actively respiring bacteria // Applied Environmental Microbiology. 1992. V. 58, N 6. Р. 1801-1808.Sabaeifard P., Abdi-Ali A., Reza Soudi M., Dinarvand K. Optimization of tetrazolium salt assay for Pseudomonas aeruginosa biofilm using microtiter plate method // Journal of Microbiological Methods. 2014. V. 105. P. 134-140.Sabaeifard P., Abdi-Ali A., Reza Soudi M., Dinarvand K. Optimization of tetrazolium salt assay for Pseudomonas aeruginosa biofilm using microtiter plate method // Journal of Microbiological Methods. 2014. V. 105. P. 134-140.Zimmermann R., Iturriaga R., Becker-Birck J. Simultaneous determination of the total number of aquatic bacteria and the number thereof involved in respiration // Applied Environmental Microbiology. 1978. V. 36, N 6. P. 926-935.Zimmermann R., Iturriaga R., Becker-Birck J. Simultaneous determination of the total number of aquatic bacteria and the number thereof involved in respiration // Applied Environmental Microbiology. 1978. V. 36, N 6. P. 926-935.Altman F.P. Tetrazolium salts and formazans. Gustav Fisher Verlag. Stuttgart, 1976. 51 p.Altman F.P. Tetrazolium salts and formazans. Gustav Fisher Verlag. Stuttgart, 1976. 51 p.Thorm S. M., Horobin R.W., Seidler E., Barer M.R. Factors affecting the selection and use of tetrazolium salts as cytochemical indicators of microbial viability and activity // Journal of Applied Bacteriology. 1993. V. 74, N 4. P. 433-443. DOI: 10.1111/j.1365-2672.1993.tb05151.xThorm S. M., Horobin R.W., Seidler E., Barer M.R. Factors affecting the selection and use of tetrazolium salts as cytochemical indicators of microbial viability and activity // Journal of Applied Bacteriology. 1993. V. 74, N 4. P. 433-443. DOI: 10.1111/j.1365-2672.1993.tb05151.xHorobin R. W. Selection of optimum tetrazolium salts for use in histochemistry: the value of structurestaining correlations // The Histochemical Journal. 1982. V. 14, N 2. P. 301-310. DOI: 10.1007/BF01041222Horobin R. W. Selection of optimum tetrazolium salts for use in histochemistry: the value of structurestaining correlations // The Histochemical Journal. 1982. V. 14, N 2. P. 301-310. DOI: 10.1007/BF01041222Chieco P. Improvement in soluble dehydrogenase histochemistry by nitroblue tetrazolium preuptake in sections: a qualitative and quantitative study // Stain Technology. 1984. V. 59, N 4. P. 201-211. DOI: 10.3109/10520298409113857Chieco P. Improvement in soluble dehydrogenase histochemistry by nitroblue tetrazolium preuptake in sections: a qualitative and quantitative study // Stain Technology. 1984. V. 59, N 4. P. 201-211. DOI: 10.3109/10520298409113857Seidler E. The Tetrazolium-Fonnazan System: Design and Histochemistry. New York: G. Fischer. Stuttgart, 1991. 79 p.Seidler E. The Tetrazolium-Fonnazan System: Design and Histochemistry. New York: G. Fischer. Stuttgart, 1991. 79 p.Smith J.J., McFeters G.A. Mechanisms of INT (2-(4-iodophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-phenyl tetrazolium chloride), and CTC (5-cyano-2,3-ditolyl tetrazolium chloride) reduction in Escherichia coli K-12 // Journal of Microbiological Methods. 1997. V. 29, N 3. P. 161-175.Smith J.J., McFeters G.A. Mechanisms of INT (2-(4-iodophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-phenyl tetrazolium chloride), and CTC (5-cyano-2,3-ditolyl tetrazolium chloride) reduction in Escherichia coli K-12 // Journal of Microbiological Methods. 1997. V. 29, N 3. P. 161-175.Hatzinger P.B., Palmer Р., Smith R.L., Peñarrieta C.T., Yoshinari T. Applicability of tetrazolium salts for the measurement of respiratory activity and viability of groundwater bacteria // Journal of Microbiological Methods. 2003. V. 52, N 1. P. 47-58.Hatzinger P.B., Palmer Р., Smith R.L., Peñarrieta C.T., Yoshinari T. Applicability of tetrazolium salts for the measurement of respiratory activity and viability of groundwater bacteria // Journal of Microbiological Methods. 2003. V. 52, N 1. P. 47-58.Радостин С.Ю., Калинина А.А., Македошин А.С., Соколова Т.Н., Кузина О.В., Карташов В.Р. Восстановление йоднитротетразолия клетками бактерий как метод оценки их коррозионной активности // Коррозия: материалы, защита. 2015. N 11. С. 45-48.Радостин С.Ю., Калинина А.А., Македошин А.С., Соколова Т.Н., Кузина О.В., Карташов В.Р. Восстановление йоднитротетразолия клетками бактерий как метод оценки их коррозионной активности // Коррозия: материалы, защита. 2015. N 11. С. 45-48.Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии. М.: Мир, 1982. 652 с.Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии. М.: Мир, 1982. 652 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.