доктор биологических наук, заведующий отделом животноводства и ветеринарии, главный научный сотрудник, Татарский научно-исследовательский институт агрохимии и почвоведения — обособленное структурное подразделение Федерального исследовательского центра Казанский научный центр Российской академии наук,
20 А, ул. Оренбургский тракт, Казань, 420111
Doctor of Biological Sciences, Head of the Department of Animal Husbandry and Veterinary Medicine, Chief Researcher, Tatar Scientific Research Institute of Agrochemistry and Soil Science is a separate structural subdivision of the Federal Research Center Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences,
20 A, st. Orenburg tract, Kazan, 420111
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Лаборатории Молекулярно-Генетических и Микробиологических Методов– ФИЦ КазНЦ РАН, научный сотрудник Татарского НИИАХП — обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАН,
20 А, ул. Оренбургский тракт, Казань, 420111
candidate of Biological Sciences, researcher at the laboratory of agrochemical and biological analyses of the Tatar Research Institute of Agrochemistry and Soil Science– FRC Kazan Scientific Center, senior researcher at the Laboratory of Molecular Genetic and Microbiological Methods– FRC Kazan Scientific Center,
20 A, st. Orenburg tract, Kazan, 420111
кандидат сельскохозяйственных наук, руководитель Татарский НИИАХП — обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАН, Татарский НИИСХ — обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАН,
20 А, ул. Оренбургский тракт, Казань, 420111
Candidate of Agricultural Sciences, head of the Tatar NIIAHP — a separate structural unit of the FITC KazNC RAS, Tatar NIISH — a separate structural unit of the FITC KazNC RAS,
20 A, st. Orenburg tract, Kazan, 420111
кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела воспроизводства почвенного плодородия Татарский НИИАХП — обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАН, Татарский НИИСХ — обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАН,
20 А, ул. Оренбургский тракт, Казань, 420111
Candidate of Agricultural Sciences, leading researcher of the Department of Soil Fertility Reproduction Tatar NIIAHP is a separate structural unit of the FITC KazNC RAS, Tatar NIISH is a separate structural unit of the FITC KazNC RAS,
20 A, st. Orenburg tract, Kazan, 420111
Актуальность. В последние годы возрастает интерес к изучению трепела, массовая доля цеолита в котором доходит до 50%. Целью настоящего исследования явилась оценка цитотоксического воздействия трепела Зикеевского месторождения на клетки легкого эмбриона коровы (ЛЭК).
Методы. Для характеристики цитотоксичности были отобраны 6 фракций трепела (карьер добычи — Зикеевское месторождение Жиздринского района Калужской области) с размерами частиц: № 1 — 0,03 мм, № 2 — 0,03–0,06 мм, № 3 — 0,09–0,15 мм, № 4 — 0,15–0,3 мм, № 5 — 0,3–0,5 мм. Для определения цитотоксичности готовили суспензии цеолитов на поддерживающей среде DMEM в концентрациях 50, 100, 200, 300, 400, 500, 1000 мкг/мл. В качестве модели для определения токсичности трепелов была выбрана перевиваемая клеточная линия ЛЭК (эпителий легкого эмбриона коровы), полученная из Коллекции культур клеток позвоночных (ИЦиГ РАН, Россия). Клетки выращивали на среде DMEM с добавлением 10% фетальной бычьей сыворотки ("HyClone", США), пенициллина и стрептомицина (по 100 МЕ/мл), 20 мМ глутамина ("Sigma-Aldrich", США) в 96-луночных планшетах ("Costar", США) при +37 °С в атмосфере 5% CO2. Жизнеспособность клеток оценивали по активности митохондриальной дегидрогеназы по стандартной методике. Статистическая обработка данных производилась при помощи ПО "GraphPad Prism 6.0" (США). Эксперименты проводились в 5 повторах, за статистически достоверный уровень принимали p ≤ 0,05.
Результаты. Было выявлено, что концентрации всех фракций трепелов до 100 мкг/мл не оказывают цитотоксического эффекта на исследуемые клетки. Значительное цитопатогенное действие проявляется в диапазоне концентраций 300–1000 мкг/мл; оно находится в положительной корреляции с размером трепеловых частиц — доля некротических клеток при обработке монослоев максимальными концентрациями составляет до 99,7±2,9%, что может быть связано с механическим воздействием крупных частиц минерала на клеточные структуры.
Relevance. In recent years, there has been an increasing interest in the study of trepel, the mass fraction of zeolite in which reaches 50%. The purpose of this study was to assess the cytotoxic effect of the Zikeyevsky field trepel on the cells of the cow embryo lung (CEL).
Methods. To characterize cytotoxicity, 6 fractions of trepel were selected (mining quarry — Zikeyevskoye deposit of Zhizdrinsky district of Kaluga region) with particle sizes: no. 1 — 0.03 mm, no. 2 — 0,03–0,06 mm, no. 3 — 0,09–0,15 mm, no. 4 — 0,15–0,3 mm, no. 5 — 0,3–0,5 mm. To determine cytotoxicity, zeolite suspensions were prepared on a DMEM maintenance medium in concentrations 50, 100, 200, 300, 400, 500, 1000 micrograms/ ml. As a model for determining the toxicity of trepeles, a transplanted cell line of CEL (epithelium of the lung embryo of a cow) obtained from a Collection of vertebrate cell cultures (ICiG RAS, Russia) was selected. The cells were grown on a DMEM medium with the addition of 10% fetal bovine serum ("HyClone", USA), penicillin and streptomycin (100 IU/ml each), 20 mM glutamine ("Sigma-Aldrich", USA) in 96-well tablets ("Costar", USA) at +37 °C in an atmosphere of 5% CO2. Cell viability was assessed by the activity of mitochondrial dehydrogenase according to the standard method. Statistical data processing was performed using "GraphPad Prism 6.0" software (USA). The experiments were carried out in 5 repeats, p ≤ 0.05 was taken as a statistically significant level.
Results. It was found that concentrations of all fractions of trepels up to 100 micrograms/ml do not have a cytotoxic effect on the studied cells. A significant cytopathogenic effect is manifested in the concentration range of 300–1000 micrograms/ml; is in a positive correlation with the size of trepel particles — the proportion of necrotic cells when processing monolayers with maximum concentrations is up to 99.7±2.9%, which may be due to the mechanical effect of large mineral particles on cellular structures.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.