Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Сорбционные свойства короновируса свиней при иммобилизации на неорганических полимерах

ВАК РФ 03.00.06, Вирусология

Автореферат диссертации по теме "Сорбционные свойства короновируса свиней при иммобилизации на неорганических полимерах"

НЛШСНАЛЬНА АКАДЕМ1Я НАУК УКРАЪМ

1нститут и1кроб1ологП та в1русологП 1м. Д. К.ЗаОологного

' ' ^ I',; На правах рукопису

ЫОЙСА

Лариса МиколаЧвна

СОРБЦ1ЙШ ВДАСТШЮСП КОРОНАВ1РУСУ СЮШЕЙ ПРИ 112аЖ1Д13АЦП НА НЕОРГАШШШХ П(ШШ>ЛХ

03.00.06 - в1русолопя

АВТОРЕФЕРАТ

дисертацП на эдобуття наукового ступени кандидата б!олог1чних наук

КиТв - 1995

Дисертац1ею е рукопис.

Робота виконана в лабораторН технологи культивувашя BipyciB 1нституту ветеринарно! медидини УААН

Нзуковмй кер!викк:

Нзуковкй консультант:

0$1ц1йн1 опонентм:

доктор ветерннарних наук, член-кореспондент УААН СОБКО A.I.

кандидат б1олог1чних наук, БОЙКО I.I.

доктор б1одог1чних наук, член-кореспондент HAH ДЯЧЕНКО Н.С. доктор медичних наук, проь.н.с. Г20БЛ Д.1.

Прав1дна установа:

КиТвський Нац1ональний ун1верситет 1м. Т.Г.Шевченко

Захист дисертацП в1д0удеться £0 грудня 1995 р. о 10 год. на эас1данн! спец1ал1аовано5 вчено! ради Д 01.81.01 при 1нститут1 м1кроб1ологП та в1русологП 1м. Д.К.Заболотного HAH Укра1ни.

3 дисертац!ею можна ознайомитись в б!бл1отец1 1нституту м1к-роб!олог11 та в1русологП 1м. Д.К.Заболотного HAH Укра'1ни.

Автореферат дисертацП роа!сланий 1995 р.

Вчений секретар спвц1ал1зова1Ю1 вченох ради

кандидат б1олог!чних наук J/j^/i^^ Л.М. Пур1ш

ЗЛГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОВОТИ

Актуалыпсть теки. Представники родини Coronaviridae викликають' широкий спектр захворювань лвдини та тварин з ураженням переважно респ1оатопнпгп т=> mm..—-— „

AiKintia ¿л.л.Анкптвлъс'-гя. r-.u^jHWiрус

свиней - эбудник трансм1сивного гастроэнтериту (Porcine transmissible gastroenteritis virus) e головним ег1олог1чним агентом ^фекцшних ентеритгв, що призводять до тяжкого flia-рейного захворювання новонароджених поросят з високим р!внем смертность 1нфекц1я завдае суттевих економ1Чних збитк!в роэвитков! промыслового тваринництва. як ил У;тра1к1, так i в бегатьох кра!нач с»1ту. Ситуаща ускладныаься чорс» те, ;до cyvacni ?асо0и скециф1чно1 про-^плактики нелостлтаьи ефек?ив • и! идя боро'гьС.и з коронашрусним гйстрсентуратом. У .чначнДй Mipi ¡к- гючснюетьсл ссобливостями пато- т.ч 1мупогено;<у ТГС, я кий с строго локальною кшвковою 1нфокд1ею. ЗЬудник ура-кае е/ителUuhfii ¡сяХтиаи тонкого б!ддijiy кишечника - ентероцити, викликаючи атрофно ворсинок, порушення функцп всмоктування та дег1дратац1ю ооган1аму. 8!рускейтрал1зуш1 ce^pt-ropHi aii-титгла - ¡et л, як! продукуються л1мфо'; дною тканиной кшаечии-Kct, становлять основу лактогенного 1мун1тету, эабезпечуючи пасивний захист новонароджених тварин.

Враховуючи ц1 особливост! захворювання, пероралъний cnociö застосування вакцин в природним та ф1з10лопчно эвич-ним для орган1зму шляхом попадания в!русних антигешв, тр призводить до розвитку швидко i та пролонговано! 1мунно1 в1д-noßifli, яка закр!пилася в процес! ф1ло- та онтогенезу.

Проте у випадку з TTC основна проблема полагав у ефективному використанн! даного способу 1мун1аац1'1 тварин. Це пов"явано ai зы1ною (JiauKo-xiMiUHHx властивостей польових шташв коро-нав1русу при ïx атенуацП, як! стають б1льш лабШними до дiï кислого середовища та протеол!тичних ферментов шлунко-во-кшкового тракту свиней. 1снуюч1 в наш час технологи ви-робництва пероральних форм вакцин вимагають використання ви-соких доз вирусного антигену, що економ1чно недоц!льно.

Одним ia перспективних напрямк!в для вир1шення uie'i проблеми е застосування носПв pIsho'î природи для 1ммоб1л1-зацП в1русного антигену з метою п!двищення його специфично! активност!. У цьому в1дношенн1 вежливого практичного значения набував питания к1льк1сно1 оц!нки сорбщйних властивостей таких матер!ал1в для в!дбору найб1льш ефективних та еконо-ы1чно доступних. В1домо також, що здатн!сть BipyciB взаемо-д!яти з неорган!чними субстратами в1дбивае ïx б1олог1чн1 особливост!, проте для складноорган!аованих коронав1рус!в така эалежн!сть практично не вивчалась.

Чета та завдання доел} дпення. Siéra дано']' робота полагала у вивченн1 сорбЩйних властивостей коронав1русу свиней на модел! збудника TTC та особливостей його взагмоди з MiHe-ральними носхями природного та синтетичного походження.

Основними завданнями роботи були:

1. Визначити оптимальн1 уыови вэаемодП Bipycy TTC в високодисперсними матер!алами - бентештом та алшоаероси-лом. Вивчити вплив деяких фактор1в на ефектнвн!сть 1ммоб1л1-aayi'i (часу експозицП s нос1ем, рН середовища i концентра-цЗД сорбенту).

2. Шляхом гЛнетичного анал1зу експериментальних iaoTepM дати к!льк1сну оц!нку величини максимально! сорбцП та сту-

пеню аф!н!тету коронав1русу щодо неорган!чних субстрат1в.

3. На моделях референтного та вакцинного штам1в Bipycy ТГС провести пор1вняльне вивчення ïx сорбц1йно'1 здатност1 при iMMoôiaiaauiï на бентон!ть

родного та синтетичного шиомоошикатхь ai/imjunu г\ии_>пп.ь1р>оу TTC.

У робот! використовувався комплекс в1русолог1чних, ф1-зико-х!м1чних та математичних метод!в.

Наукова новизна та практична цпш1сть робот. Вперше на модел1 збудника трансм!сивного гастроентериту свиней проведено вивчення особливостей вэавмодП скдадноорган1зованих коронав!рус1в а дисперсними матер!алами природного та синтетичного походження. Шляхом К1нетичного анал1зу експеримен-тальних 1зотерм дана к!льк1сна оц1нка величини максимальной сорбцП та ступеню аф!н1тету коронав!рус1в на неорган1чних субстратах. Вивчен1 умови сорбцП Bipycy ТГС м!неральними ношями. Встановлено, що на ефективн1сть 1ммоб1л1зацп впливають так1 фактори, як тривалЮть взаемодП, рН середо-вища i концентрация сорбенту у дислерсн1Й систем1.

На моделях вхрулентного та атенуйовалого шташв Bipycy ТГС проведено пор!вняльне вивчення ïx сорбц1йно'1 здатност1 при 1ммоб1л1эацП на природному алюмосил!кат1 - бентон1т1. Показано, що эдатн1сть референтного штаму "Пурд"ю-115" фор-мувати агрегати в!р1он1в на поверхк! дисперсного м1нералу п1двищуе його сорбщйний гютенцгал пор!вняно з вакцинним 1золятом "Риме".

В дан!й робот1 вперше виявлено îctothI в1дм1нност1 функц1онадьно1 активност1 природних та синтетичних сорбент1в стосовно коронав1русу. На основ1 використання модел1 1зотер-

ми XIла-де Бура дана к!льк1сна оц1нка максимально сорбц!ï та ступеню спор1дненост1 Bipycy TTC до бентон!ту та алюмоае-росилу. Встановлено, що сорбц!йна емнЮть природного алюмосиликату значно вища, hí« у п1рогенного кремнезему i стано-вить в1дпов1дно 83,29¿1015 БУО/мг та 55,29*10* БУО/мг.

Результати досл!джень становлять 1нтерес для уявлення про повед!нку та циркуляц1ю коронав1рус1в у природному сере-довипЦ - грунт! та вод i. Важливо також в1дзначити, що гди-бокий анал1а сорбц1юю1 взаемодП Bipycy TTC з неорган!чними субстратами дозволяв краще niзнати фундаментальн! заюжшр-ност! цього процесу i в м!крогетерогенн!й систем1 - in vivo.

Практична цшн!сть роботи полягае у тому, що отриман1 в н!й результати про р18ну сорбц1йну активн!сть природних та синтетичних матер!ал1в дозволяють'б!льш ефективно та ц1лесп-рямовано проводит« в!дб!р носПв ia ваданими адгеаивними властивостями для реад1зацП бютехнологШ, що грунтуютъсп на використанн1 1ммоб1л1зованого Bipycy TTC або його антиге-híb i в першу чергу - для розробки та виробнидтва нового по-кол1ння вакцинних препарат!в проти коронав!русного гастроен-териту.

Пор1вняльне вивчення сорбц!йно'1 вдатност1 референтного та вакцинного штаьив Bipycy TTC св!дчить про перспективн1сть простих i нехромагограф1чних метод!в в план! к!дьк!сного та анап1тичного п1дходу при досл1дженн! бшлог1чних особливос-тей KopoHaBipyciB та розробки на ïx основ! малоруйи!вних ме-тод1в концентрування та очистки цих виcoкoлaбiльниx BipyciB.

Отриман! дан! становлять практичний 1нтерес для розробки та вдосконалення технолог1й великомасшабного культивуван-ня кл1тин та BipyciB з використанням м1кроносПв.

Запропокований сорбц!йно-к!нетичкий гцдх!д коже бути

застосований для стандартизацП якост! та специф1чно! актиз-ност! ад"ювант1в та ентеросорбент!в.

Результати досл!джень впроваджен1 в педагог1чний про-цес на кафедр! вирусологи КД1ВЛ МОЗ Укра!'ни.

За матер1алами дисертацП розроблено доступний та тивний cnociö отримання ^ ¡»»»тйтаг,' uiuvoy Т!'п

vwnüNt siiitcpaoToHH« природного алшосил1кату - бентон!ту.

Структура та об"вм робота. Дисертац1я склацаеться ia вступу, огляду л1тератури, експериментадьно! частини, результате досл!джень, висновкгв та списку л1тератури, який включав 208 найменуваяь. Робота викладена на стор1нках машинописного тексту та м1стить 16 рисунк!в, 5 фотограф!й i 8 таблиць.

Anpo6aqifl робота. Матер!алн дисертацП доповкцалисъ на 1 Республ1канськ!й конференцП по бЮтехнологП (м.Льв!в,

1990), Всесоюзна конференцП по ентеров1русам (м.Кшв,

1991), ХП УкраКнському республ!канському з'Чзд! м!кроб1оло-г!в, еп!демюлог!в та паразитолоПв (м,Харк!в, 1991), III Всесоюзн!й конференцП по еп!зоотологН (м.Новосиб!рськ, 1991), III М1жнародн1й конференцП по проблемам медицини гса-тостроф (м.Ки'1в, 1992).

Пуйл1нацП'. За матер1алами дисертацП опубл!ковано 12 наукових роб!т.

Робота дисертантом виконана самост!йно у в1дпов!дност! з Державним планом НДР по Программ "Продовольство-95" "Ве-теринарне эабезпечення" 02.19 "Розробити та засво!ти техно-лог!ю великомасштабного культивування кд!тин та в!рус!в для виробництва асоц1йованих вакцин проти корона-, рота- 1нфек-ц!й, хвороби Ауески".

МАТЕР1АЛИ ТА МЕТОДИ

Як експериментальн! модел1 Bipycy TTC використовували референтний (в!рулентний) штам "Пурд"ю-115", отриманий 1в ВДНК1 ветпрепарат!в та вакцинний (атенуйований) штам "Риме", ре!вольований !в комерц!йно'1 л!офШзовано'1 вакцини вироб-ництва НДР (cepifl 160 01 81). В1руси буди добре адалтован! для репродукцп у перещеплювальн!й культур! кл1тин нирок ембр1он!в свиней (лШя СНЕВ-М) i пройшли в н!й по 15 - 20 пасаж!в.

Виб1р наэваних штам1в був обумовлений тим, що ïx Bipyc-н1 популяцП !стотно диференц1юються за основними генетични-ми оанаками. Так, ni р. агаровим живильним середовищем в!руси утворювали ч!тк!, але р1зн1 за cboïmh розм!рами бляшки (S -ознака): у вакцинного iзолята-в структур! популяци перева-жали др!бн! бляшки (менше 1 мм),а у еталонного штама основна частина BipycHoï популяцП формувала бляшки д1аметром 2-3 мм 1 б!льше. Кр1м цього, модельн! в1руси в!др!8няються 1 за 1н-шимн генетичними характеристиками,такими як Т-,ТГ- та рНз.о--ознаки (6.0.Краснобаев, А.1.Собко, О.Г.Леряб1на та сп!в., 1990). Враховуючи ц1 6ioj:ori4Hi особливостх досл!джуваних штам!в, важливого вначення набувало пор1вняльне вивчення ïx сорбц1йно'1 здатност! при !ммоб!л1зацП на м!неральних нос!ях.

1нфекц1йну активы!сть Bipycy TTC вианачали шляхом тит-рування ва бляшкоутворенням на моношаров!й культур! кл!тин СНЕВ-М. На кожне розведення Bipycy використовували не менше трьох тест-об"ект!в.

Для 1ммоб!л!зацП модельних штам!в застосовували м!не-ральнг сорбенти природного та штучного походження - високо-дисперний бентон1т у форм! 5 %-кого гелы та модиф1кований оксидом алюмШю йрогенний кремнезем - алюмоаеросил, синте-

зовании в 1нститут! х1м1ï поверхн1 АН УкраТни.

Ефективн1сть 1ммоб1л1зацП Bipycy TTC оц!нювали за р!з-ницею його THTpiB в контрольнкх (без сорбенту) та досл1дних арааках (1з сорбентом) в розрахунку на одиннц-э маеи нос1Я (БУО/мг).

Кьтьк1сну характеристик «m»=îругу а лии-

?:агср1с»лы11и пгу^од:^.; «ыылом отримання та побудови

1аотерм з ïx математичною ¿нтерпретащею. 1зотерми сорбцН з моношаровйм заповненням активних центр!в нос1я описували за допомогою ргвняння Ленгмюра, а для апроксимацП б!льш склад-нкх сигу о'1Д них кривих застосовували модель пол1шарово"1 ад-сорбцП БЕГ та рхвняння 1зотерми Х1ла-де Бура. Особ л и воет! адсорбцН Bipycy TTC на бентон1т1 ьиичали з використанням техники електронно-растровой м1кросконп.

Результата власних досл!джень обробляли статистично за аагальнов1домими методиками (Н.О.Шюхинський, 1961; В.Ю.Урбан. 1963; Лоренц Р., Кегель К.. 1975).

РЕЗУЛЬТАТ!" ТА ÏX ОБГОВОРЕИНЯ

Kiкотика сорбц!ï alpycy TTC на ¿otcnepcina иатер1алах

Для отримечння нади'шнх си^сщштч дан их насаи^юред виа-начали час, ;;с-ойх1дний для досягнення р1вноважного стану у дисперсн!й систем! в!рус-сорбент. Встановлено, що сорбция коронав!русу на мхнеральних нос1ях практично завершуеться на протяа1 30 хв. К!нетичн1 крив1, апроксимован! за допомогои Р1вняння асимптотично! функцП, в1дпов1дали к1нетиш реакц!й першого порядку (рис. 1).

Амалхв илдиау реакцП середовища на к!нетику С0рбц1йно1 р1вноваги показав, що ' при 1ммобШзацП Bipycy TTC на при-

о

а

U)

О

К

■В

\о а,

о о

о f"

10

-ф-

y-13,40-106(1-10-°'0492i

20

30

40

50

хв.

Рис. 1. Кхнетика copöui'i Bipycy ТГС штвм "Пурд'ю-115"

на бенгощгг : CQ= (4,76+0,33)-10° БУО/мл , pH 6,25

yi«15,20.l05(1-10-°'060&í )

30

40

50

Рис.

t , хв.

2. Вллив pH середовищо ис мистику сорбц1йно1 рхьно-ваги у систем: коронав1гус ТГС - 6eHT0H¿T:y.¡ - рн 3,50, Уг - pH 6,20; со=(5,31+0,47)'10ь БУО/мл

родному алюмосил1кат1 в умовах кислих значень рН спостер1га-еться тенденц1я до зростання початково! максимально! швид-кост1 адсорбцП, що в1дпов1дае величин1 першо! пох!дно! р!в-ияння асимптотично! функц11 при t-О (рис. 2). При сорбцП ni пупу на nipcrcnscuv >ъмшлаь*я*1 ч-яка тгеядктЦхЛ Cyia иХлсут--;л. "¿аультаги досл1дг«ень добре сп!впадають в л i'Герату рними даними, ва якими сорбц!я BlpyciB найчаст1ше завершуеться на протяз1 дек1лькох десятк1в хвшшн (Schaub S.A., Sagik В.P., 1975; Schiffenbauer M..Stotzky G.. 1982).

Волю рН сере детища на сорбц1йн1 власхивост! моделью« BlpyciB.

При досл1д*енн! впливу рН середовишд на ефективн1сть 1ммоб1л1зацП встановлено, що зб1льшення концентрацП 1он1в водню в дисперс1иному середовгац! призводить до зростання ве-личини питомо! сорбцП коронав!русу ТГС на бентон1т1, проте характер рН-залежност! для модельних штам1в суттево Biflpia-нявся. Так, для референтного штаму "Пурд"ю-115" в нейтраль-н1й та слабокислих зонах адсорбц!я мало залежигь в!д велкчи-ни рН 1 лише при аначенн1 рН<5,0 цей покааник р1эко эростае. Показало, цо рН-эалежн1сть для вакцинного штаму мае куполо-подЮний вигляд в максимумом при рН 3.9 (рис. 3). Для мате-матично! апроксимацП .отримаяих кривих аастосовувади р!внян-ня г1пербол1чно! функцП.

Значке п!двшцення р1вня сорбцП для референтного штаму при рН<5,0 б, очевидно, результатом агрегацП його в1р!он1в в 18оелектричн1й вон1. Под1бне явище встановлено для фаг1в Т2 та MS 2 при ïx вэавмодП а монтморлаон1тш (Л. ¡.Глоба, 1988). Для вакцинного 1эоляту "Риме" оптимум сорбцП при рН 3,9 пое"язаний, мождиво.в агрегативною ст1йк1стю в1р1он1в в 1.е.э., яка в1дображув структурн! та функц1оиальн1 особли-

о

Ь

о и

я 43 а. о о

X о г-

22

18

14

10

у= а + Ьх + -

"Пурд'ю-115"

рн

«л о

ЕГ чэ о. о о

о Е-

40

32

24

16

"Риме"

у= в + Ъх + £

4 рН

Рис. з, рН - залезшгеть величина питомох сорбщх модель-них шташв вгрусу ТГС на бентоми.

Теоретичт значения параметрхв р1вняння: для штаму "Цурд'ю-115" (хЮ5): а=-8,зо,Ъ»1,79, с-83,63; для штаму "Риме" (хЮ6): 0=89,35, Ь—7,44, с=-113,06.

Стрелками показано мгнгмальне (рН 6,83) та максимальне (рН 3,90) значения'штомо! сорбщг В1ДПОВ1ДНО для ттамгв "Цурд'ю-115" та "Риме".

Л1

bocti поверхневих б!лк!в атенуйованого штачу г.оронав1русу.

Залемпсть ефектикиост! ЗьшобШагщП aipycy TTC ni л с.окценодлЦï ;:ocin.

Дослщсено, що эменгпення концентраци природного злюмо-смлiкату у дисперснХй систем! призводить до зростання К1ЛЬ-Kocri 1ммоб1л1аованих в!русних часток на олиншпп ^

rVUnimH'PnO

lioHhnx

с гксронав1русу. Так, отримат для вакцинного 1зо-ляту експериментальн1 крив1 добре в1дпов1дали експоненц1йно-му закону, а для референтного в!русу бгдыа адекватною вияви-лась модель. двохекспоненц!йно'1 функцП. В нал 1 алогарифм1 чних координатах для штаму "Риме" досл1дн1 даях утворювааи прямо-л!н1йну залежн1сть, а для штаму "Пурд"»-115" вони складалися двох "ЗнЗй.'.'нх д1лянок, як1 перетиналисн п!д певнт кутом. СпосоОом наймвнших квадратIв визначали кШетичн! покагники (табл.1), на основ 1 яких будували теоретичн! крив! (рис.4).

Тййяиця 1. Апроксимац1йн1 дан! для концентрацШих кри-ьих в аалежноот! в1д рК середовища.

1 ; ,----1--г---------,---,

щтам ! liipycy ТГС |

рН | Cl, ВУО/мг

ki

Cg, БУО/МГ( ¡<2 I

I

I

1 ''Пурд"й-И5" 7.35

I 6,20

! 3,50

51,6Û*1Ûg -15,69 41,64*10® -2,54) 74,12*10б -20,65 22,72*10® -2,27| 71,41*10б -16.6Я 60,860е -3,54|

!"Риме"

29,66*1О6 -2,38| 38,64*10е -2.S2I 52,04*106 -3,37|

r.in Uo "tzz.j,

7,35 - О

рН: 6,20 - - 9 3,50 -- •

0.1

0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Бектонгт, мг/мл

О.1

"Риме"

7,25 -О

рН: 6,20 - - а 5,10 -.-в

0.1

0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Бентошт, мг/мл

Рис. 4. Залежшсть величини сорбцп модельних штамхв вхрусу ТГС В1д концентращ! бентонтт;у для р1зних эначень рН дйсперс:Иного середовища.

"Аномальну" форму кснцентрац1йних кривих в област1 нивьких доз сорбенту маяна пояснити, очевидно, формуванням агрегат1в в1р!он1в Bipycy TTC э бентон1том, який мае .здат-н1сть „о самодиспергування та пептизацП у водному середови-mi, за рахунок чого зб1дывубться його питома поверхня (б.Г.КуКОВСЬКИЙ. 19661. и вйсокмл •^"^•"•ГТГСЦ!.*

¿улетав ииоло ксттт™1з u!ä частичками природного м!нералу, то призводить до утворення коагуляц1йно! структури. Це створов стеричн! перешкоди для сорбцП коронав!русу на в1льних д1лянках поверхн1 нос1я, знижуючи, таким чином, величину пи-tomoï сорбцП, Под1бне явище описано при взаемодП р1эних високомолекулярних сполук а гшнистими м1 нералами (Ю. I. Тара-севич, 1985) та окислами кетал1в (Б.Е.Платонов, 1981).

По?!шя£&ка яарактермсткха cop6qiftj!OÏ здатност1 модага-гая стан in alpycy ITC при 1мцсб1л1злцП' на 6антон1т1.

Вивчення сорбц1йиих аластивостей референтного та вакцинного штам1в Bipycy трансм1сивного гастроентериту свиней зд1йсюовали методом отримання та побудови 1зотерм.Такий п1д-х1д дозволяв к1льк1сно охарактеризувати два основних copö-ц1йних показники - величину максимально! сорбцП Bipycy (зЬмке.) та константу сорбЦ1йно1 р1вноваги (К), що визначав ступ!нь аф1н1тету коронав1русу до неорган1чного субстрату.

Вотановлено.що 1зотерми сорбцП вакцинного ттвму "Риме" на 0ентон1т1,отриман1 для р1зних значень рН.становили сукуп-н1сть кривих "ленгшор1вського" типу (рис. 5). В Л1Н1ЙН1Й форм1 р1вняння Ленгмюра експериментальн1 дан1 утворювали прямол!н1йну эалежн1сть, що Шдтверджув правом1рн1сть аасто-сування ыодел1 моношарово! адсорбцП для опису цих 1аотерм.-Анал1э впливу реакцП середовища показав, що максимальний

1.0 2.0 3-0 Ивноважна концентрация Bipycy С *Юб , БУО/мл

и

Рис. 5. 1зотерми сорбЦ11 модельних штамг в'KopoHaDÍpycy ТГС на бентонхт!.

-- î5

р1вень сорбцП атеяуйоьаного штаму Bipycy TTC на 0ентон1т1 не залежить в1д величини рН i становить (26,3216,96)*106 БУО/мг, (34,85±3,56)*10б БУО/мг та (30.80±5,74)*106 БУО/мг в!дпоь!дно длп значеиь рН 7,25, рН 6,20 та рН 5,10, a ïx се-редньоаважувана величина складае (28,69±3,5Q}*'<n6 Остановлено, що ,иьно»»ггт, л.« ларакте-

««•»ус с.ушн* «finlï'teïy 1соронав1русу до активних центр1в сорбенту, в1рог1дно зб!лыпуеться у кислому середовшц!. Так, для цих д1алаэон1в рН величина початково! максимально! швид-Kocri адсорбц!!, що в!дпов!дае перш1й пох!дн1й р!вняння Ленгмюра при Ср-0 1 пропорц!йна констант! р!вноваги, зростае в!д значения 47,11 та 65,87 до 10,37*102 (в мл/мг).

На в!дм!ну в!д вакцинного 1эоляту, !вотерми сорбц!! в!-рулентного штаму "Пурд"ю-1!5" на природному аиомосил!кат1 мали б!льш складний б1модальний характер (рис.5). В л!н!й-Hift форм! р!вняння Ленгмюра 1аотерми утворювали дв! прямая !-н!йн! залежност1. Сорбц!йн! покааники - а^акс. ! К розрахо-вували !з першо! л!н1йно! д1лянки, екстрапольовано! до ос! ординат. Встановлено, що максимальна сорбц!я референтного ттаму на piBHi ыоношарового заповнення активних центрхв сорбенту не залежить в!д реакцП середовища ! для эначень рН 7,35, рН 6,20 та 3,50 середньозважувана величина дор!внюв (28,25±3,44)*10б БУО/мг, що в!дпов!дав аналоговому показни-ку для штаму "Риме". Для цих эначень рН величина початково! швидкост! адсорбц!! в!рог!дно п!двищуеться в!д 76,08 та 25,46 до 45,53*10э (в мл/мг), щр св!дчить про аростаянп ступени аф!н!тету в1рулентного штаму до активних центр!в дисперсного MiHepaîiy у кислому середовилЦ.

Таким чином, р!вняння Ленгмюра адекватно описуе почат-коау фаоу бАмодальних хвотерм, обмежену емн1стю адсорбц1йно-

го ыоношару. У ход1 подалыпого к1нетичного анад1ву будо встановлено, що для апроксимацП сигмо1дних 1вотерм референтного штаму "Пурдью-115" на СентонШ найб1лып адекватною б модель моношарово! нелокал1зовано1 адсорОцП - р!вняння Х1ла-де Бура у вигляд1:

- тР7ЯГ, ' ехр к20]

де 8 - в!дносна ступ!нь заповнення поверхн!; Ki - константа сорбц!йно1 р!вноваги,до характеризуе взаемод!ю коронав!русу в поверхнею сорбенту, мл/БУО; Кг - константа сорбц!йно! р!в-новаги, що враховуе вааемод1ю в1р!он1в в адсорбЩйному шар1.

Розрахунок к1нетичних покааник1в вд!йснювали аа л!н!й-ною формою р1вняння:

+ In — InСр = 1п К1 + К26

. 1з н ах илу прямо! л1нП шляхом екстралолювання до нуля, вивначали константу Кг, a la в1др!вка прямо! на oci ординат внаходили,величину Ki. Показано,що розрахован! на основ! от-риманих покааник!в теоретичн1 1зотерми добре в1дпов!дали експериментальним' дан им в межах стандартно! похибки (рио. 5). При цьому величини гранично можливо! сорбцП референтного штаму "Пурд"ю-115" Blpycy TTC на бентон1т! для эначень рН 7,35, рН 6,20 та 3,50 в!рог!дно не в1др!внялися i становшш в!дпов1дно 79,88*10® БУО/мг, 83,29*10® БУО/мг та 69,69*10® БУО/мг або в середньому (77.62±7,08)*106 БУО/мг.

В рамках модел! моношарово! нелокал1зовано! ад сорбцП складна форма 1аотерм в1рулентного штаму"Пурд"ю-115" пояс-нюеться формуванням агрегат1в в!р!он!в на поверхн! природного алюмосил!кату, що п1двищуе його сорбц!йний потенц!ал по-р!вняно в вакцинним 1золятом "Риме".

_____-- - - - ~ - •?

Вгиаш ре&кцП серсдоюзда на !нфекц1йну антияя1ста иоб1л1аовэ1юго ксронаЕирусу в культур! шатии (ЗШВ.

Важливого значения набувало досл1дження эв"язку м1ж ступеней спор!дненост1 вхрусу ТГС до активних центр1в Оенто-н!ту га бляшкоутворвючою эдатн 1стю при 1нокуляц11 комплексу В1русгсорбент на иит»и=у итггда

1;.йк;к.1г.инэ «од^-шких в1рус!в, 1шоб1л1зова-

иих при кислих значениях рН середовища, майже удв1ч! нижча пор!вняно з активн1стю в!рус1в, сорбованих в лужних умо-вах. При цьому атенуйований штам виявився б!льш лаб!льним до впливу реакцИ середовища, н1ж в1рулентний штам коронав1русу ТГС. Так, для референтного в 1 рус у "Пурд"к>-115", сорбованого при значениях рН 4,50 та рН 7,00 р!вень 1нфекц1йжЯ активности становнв в1дпов1дно 17,51% та 49,50%. вЦ( вюидного значения. Для вакцинного штз^у "Риме, 1».<моб1л1зованого в кислому рН 5,00 та дужному рН 7,70 середовищах бляикоутвор»-ача здатн'сть дор1енюйапа в1д;юв1дно 12,41% та 25,73% в1д зих1дно1 величннн.

В1дноско невисокий рюень 1нфекн1йно1 активное?! 1шо-б1л1оованого ксроцав!русу на кл1 тинному моиошар! мозкна пояс-нити морфолог 1 чнчмн тп чнимн особлиаостями булоэа з1~

русу ТГС 1, и.'юй«иб!ред, и&яшйстю »н пегерхн! в*рк>н!в сгруктурних утворень - пепломер!в гл1копроте!дно! природи, як1 можуть взаемод!яти з активними центрами природного сорбенту. При плочу, йкот>1рко, блокуються рецеиторн! д1лянки, в!дпов!дн1 адсорбцЗй кореяав!русу а чутмаюю юитинною системою, що вплизае ка його б1олог1чну шстивн1сть.

Порй:н;ш,па сц1нна оорбц1йшх ачтгс^с«^ аднеральнна нос Ив природного та игучкого позодження в!дносно а! русу ТГС.

0станн1м часом широкого поширення в медицин! та ветери-

нарП набули штучн1 дисперсн1 матер!али на основ1 п!рогенно-го кремнезему - аеросшш. Щ речовини,як 1 бентон1ти, взноситься до неорган1чних пол!мер1в, так як мають здатн1сть ут-ворювати розгалужену об"емну структуру (Айлер Р., 1982; А.1-Тенцова, 1985). На в1дм1ну в!д бентон!т1в, як1 е природной сировиною, аеросили одержують синтетичним шляхом. Врахо-вуючи поверхневу структуру та х1м1чний склад алюмоаеросилу, блиэького до природного минералу, важливим було оц1нити сорбц1йн! властивост1 цих матер!ал1в стосовно коронав!русу. трансм!сивного гастроентериту.

Встановлено. ш,о 1вотерми сорбцП референтного штаму "Пурд"ю-115" на ашомоаеросил! мають сигмо!дну форму з двома р1внями насичення сорбц!йних сайт!в поверхн1 нос1я. На осно-в1 эастосування модел! ¿аотерми Х!ла-де Бура для апроксима-Ц11 експериментальних кривих показано, що природн! та штучн1 алюмосил1кати 1стотно в1др1эняються за своею функщональною активн1стю при взаемодП а коронав1 русом. Так, величина гранично! сорбц!йно']' емност1 бентон!ту значно вища пор!вняно а алюмоаеросилом 1 дор1внюе в!дпов1дно 83,29*10® ВУО/мг та 55,29*104 БУО/мг.' При цьому константа сорбвдйно! р!вноваги Кг у синтетичного сорбенту на три порядки перевищуе анало-Пчний показник для природного м1нералу 1 становить вЦпо-в1дно 669,21*10"® мл/БУО та 0,32*10~6 мл/БУО. Встановлено, що показники константи сорбц!йно! рхвноваги Кг, яка характе-ризуе взаемод!ю м!ж в!р1онами в адсорбц!йному шар!, були одного порядку для бентон1ту та алюмоаеросилу (7,28 та 4,64). Це св1дчить, можливо, про те, що дисперс1йний характер взаемодП м!ж функц!ональними трупами поверхневих в!русних б!л-к1в мало залежить в1д природи нос!я, а в!дбивае б1олог1чн1 особливост! коронав!рус!в.

ЕШЮВКИ

1. Вперше на модел! збудника трансм1сивного гастроенте-риту соиней проведено вивчення осоОливостей взаемодП склад-ноорганiаованих KoponaBipyciB а дисперсними матеп1дяаии rC^l.w.w ïà |.ии»о«шч|;-- ПОХОдлеННИ <Ги»НТОН1?ГУ ТО. iSil.warir'O-снлсм). ¡¡¡ляхом юнетичного анал!зу екопериментальних 1зотерм дана к1льк1она оц!нка величини максимально! сорбцП та ступени аф!н!тету Bipycy TTC на неорган1чних субстратах.

2. При вивченн1 умов сорбцП коронав1русу м1неральними нос1ями встановлено, шр на ефективн1сть 1ммоб1л1аацП впли-вають так1 фактори, як тривал1сть взаемодП, рН середовища та концентращя сорбенту. В1дзначаеться експоненц1йний характер залежност! велкчини питомо! сорбцП Bipycy в1д вм!сту HociH у дисперсн!й систем1.

3. При пор1вняльному досл1дженн1 сорбцШшх властивос-тей в1рулентного та атенуйованого шта>Лв Bipycy TTC встановлено 5х суттев1 в1дм1нност1 за характером сорбцП на природному алшосил1кат1 - бентон!т1. Показано, що адатн!сть референтного штаму "Пурд"ю-115" формувати агрегат:: BipioniB на поверхн1 бентон!ту п1двишуе його сорбцЫний потенц1ал nopin-няно з вакцшшим 1золятом "Риме". Так. величина максимально! сорбцП для вакцинного штаму становить (28,69±3,50)*10б ВУО/мг, а для штаму "Лурдмю-115" гр&чичний р1вень сорбцП Дор1внюв (77,62±7,09)*106 БУО/мг.

4. Встановлено, що максимальна сорбц!йна енн!сть бенто-н1ту для модельних штам!в е постШою величиною 1 не заложить в1д реакцП середовища. Показано, що при кислих значениях рН îctotho аростае афШтет коронав!русу до активних

центрiв природного сорбенту. В1дзначаеться наявн1сть оберне-Ho'i эадежност1 Mix ступеней спор!дненост! Bipycy TTC та його бляшкоутворюючою 8датн1стю при 1нокуляцП 1ммоб1л1вованого Bipycy на чутливий кл!тинний моношар.

5. При пор!вняльн!й оц1нц! адгеэивних властивостей природного та синтетичного алюмосил1кат1в в!днссно коронав1русу TTC на основ! эастосування р1вняння Х1ла-де Бура досл!джено, що сорбц!йна бмн!сть бентон!ту эначно вшца пор!вняно a nipo-генним алюмоаеросилом 1 дор1внюе в!дпов!дно 83,29*10® БУО/мг та 55,29*1О4 БУО/мг. При цьому ступ!нь спор!дненост1 корона-Bipycy до синтетичного сорбенту на три порядки перевищуе аналог!чний покаэник для природного м!нералу, становлячи &1дпов!дно 669,21*10~6 мл/БУО та 0,32*10~б мл/БУО.

СПИСОК РОБ1Т, 0ПУБХ1К0ВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦ^

1. МойсаЛ.Н., Бойко И,И., Кучерявенко A.A. Способ получения антигенного препарата вируса трансмиссивного гастроэнтерита свиней // Положительное решение 8НИИГПЭ о выдаче патента R& от 29.09.94 г., ааявка N 5038436/13, А 61 К 39/225.

2. Крикунец В.М., МойсаЛ.Н., Малинская С.М., Дубовенко Е.К., Чечельницкая Л.Н. Некоторые симбиотические показатели штаммов HUP" и HUP+ Rhlzobium japonlcum в онтогенезе сои и эффективность симбиоза // Физиология и биохимия культурных растений.- 1986.- 18,N3.- С. 253-260.

3. Кучерявенко A.A., МойсаЛ.Н., Кучерявенко Ал-й А., Пог-ребняк О.П., Вишнякова H.H. Сравнительное изучение чувствительности различных клеточных систем к вирусу трансмиссивного гастроэнтерита свиней штамма М-42 // Применение биотехнологий в животноводстве, растениеводстве и ветеринарной меди-

цине: Tea.докл. Всесоюан. научно-технич.конференц.. Ленинград, 1988. - Москва, 1988,- С.118.

4. МойсаЛ.М., Вишнякова Н.М., Кучерявенко 0.0. .Кучерявенко Ол-й и. , Пушко М.П. Вплив р!вня пасту ¡су ль тури кл!тин ПСП на чутлив!сть до Bipycy ТГС штаму "Пурд"ю-115" //

в1д. наук.-теоретичнаï Пидх^ьсышй

1 -С. 34-Ьн.

5. Мойса Л.М. Перспективи використання адсорбцП коронав!ру-су свиней на бентон!т1 в б1отехнологП // Б1отехнолог1чн1 досл1дження 1 перспективи !х розвитку:Теаи допов1д.1 Респуб-л1кансько! науково! конференц. - Льв1в, 1990.- С. 92.

6. Мойса Л.Н, Бойко И.И, Вишнякова Н.Н..Кучерявенко А.А. Возможности применения природных алюмосиликатов для совершенствования мероприятий по борьбе с коронавирусними гастро-знтеритами свиней // Ветеринарная медицина: экономические, социальные и экологические проблемы. - Харьков, 1990. -С.313.

7. Мойса Л.Н. Изучение адсорбции вируса трансмиссивного гастроэнтерита свиней на бентоните // Энтеровируеы. Общетеоретические и медицинские аспекты: Материалы Всесоюа. конференц. - Киев. 1991.- С. 71.

8. МойсаЛ.М., Вишнякова Н.М., Кучерявенко 0.0. Залежн1сть репродукц!йно! вдатност1 Bipycy TTC в1д р1вня пасаяу на

культур! fcaiTOTf тестикул свиней // XII УкраТлський ресггуб-л!к. в'Чад м1кроб!олог!в, еп!дем1олог!в ! паразитологХв. XapKiB, 1991. - Kii'iB, 1991. - 4.1. - С.216. 9. Бойко I.I., Гир!н В.М., Дзюблигс I.В.,Мойса Л.М. Чутли-BicTb деяких стаб1льних л!п!й культур кл1тин до ентеров!ру-с!в при ïx виявленн! методом бляиок // XII Укра!нський рес-,публ1к. з"!зд м1кроб!олог1в, еп!дем!олог!в i паразитолог1в.

Харк1в, 1991. - Ки1в, 1991. - Ч.1.- C.187.

10. Мойса Л.Н, Вишнякова H.H., Кучерявенко A.A. Исследование сорбционных свойств коронавируса свиней при иммобилизации на бентоните // III Всесоюэн.конференц. по эпизоотологии.- Новосибирск, 1991.-С. 239-240.

11. Мойса Л.Н., Бойко И.И. Сравнительная оценка адгезивных свойств некоторых штаммов коронавируса свиней путем математического моделирования // Международ, конференц. по проблемам медицины катастроф.-Киев: АМООК, 1992.- Т.2.- С.195-196.

12. Мойса Л.Н. Влияние pH среды на;сорбционную активность коронавируса трансмиссивного гастроэнтерита свиней при иммобилизации на бентоните // Наука и производство - здравоохранению: 5 научно-практическая конференц.- Киев, 1993.-T.I.-С.28-29.

'.'¿Нэп L.ii. ftorptir-ra J^itjpcrtioa of Poroinrr Oonmeriri»

I:.^i>ilized on Hon-organic Polinors.

Dissertation for a degree of Candidate of Biological Sciences, specialization-virology, Institute of Microbiology and Virology, National Academy of Ukraine, Kiev, 1995.

By the model of T6E coronAui^": it no--, «•"•ciliol.eu thfl imm^^ili^Uon by mineral carriers

"cpc.-Jo on the time of Interaction, pH medium and the sorbent concentration. It was shown that the capability of virulent strain of TGEV to form aggregates on the surface of bentonite raises its sorption potential in comparison with the attenuated strain of TGEV. It was established that the maximum sorption of coronavirus on the natural mineral amounts to 83,29*10® PrU/mg and the synthetic alumoaerosil -55,29><1Q4 PFU/mg.

*

Мойся Сор&рюиш» СЕОйетаа иоронавяруса свзтЯ np:t нм-'joOiunTsaifjm на «еорганкчесгисг палниерал:.

Диссертация на соискание ученой степени к-андпдата с;ю~ логических наук по специальности 03.00.06 - вирусология. Институт микробиологии и вирусологии НАН Украины, Киев, 1995.

На модели коронавируса ТГС установлено, что аф^ектяв-нсстз его иммобилизации минеральными носителями аависит от времени взаимодействия, рН среды и концентрации сорбента. Показано, что способность вирулентного штамма формировать агрегаты вирионов на поверхности бентонита повышает его сорбционный потенциал по сравнению с аттенуированным штаммом. Установлено, что предельная сорбция вируса ТГС на природном минерале составляет 83,29*10® В0Е/мг,а на синтетическим алюмоазросиле - 55,29*104 БОЕ/мг.

Ключов! слова: коронав1руси, Bipyc трансм1сивного гаст-роентериту свиней, сорбенти, адгез1я, 1ммобШзац1я.

УВК НАУ Зак.№29б ткр. 100-1995 г. Л'