Материальные основы жизни. Биохимия. Молекулярная биология. Биофизика

Поддержание здоровья и работоспособности населения – одна из основных задач здравоохранения. Проживание в неблагоприятных климатических условиях Севера и работа в условиях действия опасных производственных факторов развитой на территории Архангельской области целлюлозно-бумажной промышленности может приводить к существенному снижению адаптационных возможностей организма. Важнейшую роль в обеспечении адекватного ответа на действие раздражителей и запуске процесса адаптации играют нейроэндокринная, сердечно-сосудистая системы и система крови, которые отражают качественные и количественные изменения в организме, являясь при этом надежными маркерами гомеостаза. Целью исследования было изучить адаптационный потенциал рабочих целлюлозно-бумажного производства, показывающий уровень функционирования системы кровообращения, и оценить их эндокринный профиль в зависимости от выявленных функциональных возможностей организма. Материалы и методы. В исследовании принимали участие рабочие производственных цехов Соломбальского целлюлознобумажного комбината (г. Архангельск) – 50 мужчин в возрасте 22–60 лет, с индексом массы тела 19–25, не состоявшие на учете у врача-эндокринолога. В сыворотке крови методом радиоиммунного анализа определялись уровни тироксинсвязывающего глобулина, эстрадиола, методом иммуноферментного анализа – концентрации общего кортизола, тиреотропина, тироксина, трийодтиронина, прогестерона, тестостерона, инсулина, С-пептида, соматотропина. Результаты. Исследование показало, что 2/3 обследованных работников целлюлозно-бумажного комбината находились в состоянии напряжения механизмов адаптации, состояние двух человек соответствовало физиологической норме, которая характеризуется хорошей и удовлетворительной адаптацией. Для обследуемых со снижением адаптационных возможностей до состояния неудовлетворительной адаптации было характерно повышение уровня кортизола, тироксинсвязывающего глобулина, эстрадиола, С-пептида, инсулина на фоне уменьшения соотношения половых гормонов (тестостерон/эстрадиол), уровней тестостерона и прогестерона. Авторы рекомендуют при проведении периодических медицинских осмотров рабочих целлюлозно-бумажного производства осуществлять оценку структуры здоровья коллективов с анализом эндокринного профиля и контролировать изменения, происходящие с течением времени.

В монографии рассмотрены свойства, структура и номенклатура белков молока, представлены биологическая ценность, биотехнологические свойства данных белков, их влияние на выход и качество молочных продуктов, подробно описаны роль белков в построении оболочек жировых шариков, свойства пептидов и плазмина, показана биотрансформация белков при хранении и обработке молока, предложены методы контроля некоторых свойств белков молока.

Содержит информацию по некоторым аспектам молекулярной биологии, генетики, микробиологии, необходимую для изучения следующих специальных дисциплин: «Методы получения промышленных штаммов микроорганизмов», «Теоретические основы биотехнологии», «Общая биология и микробиология», «Основы биохимии и молекулярной биологии». Информационный материал сопровождается иллюстрациями и заданиями для самоконтроля.

Рассмотрены современное состояние и перспективы развития методов биофармацевтического анализа для исследования генетически детерминированных процессов метаболизма лекарственных средств в организме человека. Обсуждена роль аналитических методов в определении активности ферментных систем, контролирующих процессы биотрансформации ксенобиотиков и эндогенных соединений в организме. Показана возможность использования химических и физико-химических методов анализа для прямых и косвенных аналитических определений метаболических и экзогенных маркеров биотрансформации. Рассмотрена роль аналитических технологий в персонализированной медицине для диагностики, оценки риска возникновения различных заболеваний и выявления индивидуальной химической чувствительности.

В книге собраны самые популярные лекции знаменитого австрийского физика-теоретика, одного из создателей квантовой механики, прочитанные им в разные годы. В первой части Шрёдингер с позиций теоретической физики обсуждает общие проблемы физического подхода к различным явлениям жизни, причины макроскопичности, многоатомности организма, механизма наследственности и мутаций. Вторая часть включает лекции, описывающие положение дел в физике, сложившееся в результате постепенного развития науки к середине 50-х годов XX века, раскрывающее отношение Шрёдингера к научным достижениям как к стремлению человека познать свое место во вселенной. В третьей части автор затрагивает вопросы о роли науки в жизни человека, ценности научного знания и этики преподавателя; вопросы отношения разума и материи, формы и содержания, отличий представлений современной физики от взглядов ученых эпохи «доквантовой физики».

В методических рекомендациях представлен материал по дисциплине «Биомеханика двигательной деятельности». Рекомендуются студентам очной и заочной форм обучения, по следующим направлениям подготовки бакалавров: 44.03 01 Педагогическое образование (Физическая культура), 44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки) (Физическая культура; Безопасность жизнедеятельности), 49.03.02 Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (адаптивная физическая культура) (Физическая реабилитация).

В методических рекомендациях представлен материал для выполнения практических работ по дисциплине «Биомеханика двигательной деятельности». Рекомендуются студентам очной и заочной форм обучения, по следующим направлениям подготовки бакалавров: 44.03 01 Педагогическое образование (Физическая культура), 44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки) (Физическая культура; Безопасность жизнедеятельности), 49.03.02 Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (адаптивная физическая культура) (Физическая реабилитация).

практикуме приведено описание лабораторно-практических работ, выполняемых студентами в соответствии с ФГОС, по предметам: биохимия, биохимия человека и спортивная биохимия. Материал представлен по следующим разделам: обмен веществ и энергии, биокатализ, обмены углеводов, липидов, белков, биохимия органов и тканей, спортивная биохимия, биохимия питания.

В пособие вошли материалы курса лекций по генетической инженерии и биобезопасности для студентов, обучающихся по техническим специальностям. В частности, изложены типы молекулярных векторов, современные методы получения рекомбинантных ДНК, амплификации и секвенирования, стратегия молекулярного клонирования. Большое внимание уделено практическому применению достижений генной инженерии для получения лекарственных средств, вакцин, инсектицидов, трансгенных растений и животных, а также генной терапии человека.

Физиологическое обеспечение тренировочного процесса высококвалифицированных спортсменов призвано выявить системы организма, ограничивающие и лимитирующие работоспособность спортсмена, подобрать физиологические тесты, корректно оценивающие влияние тренировочных нагрузок на функциональные показатели, и на этой основе вносить своевременные изменения в тренировочный процесс. В настоящем руководстве предпринята попытка, исходя из современных литературных данных и собственных исследований, оценить роль различных физиологических факторов, влияющих на аэробную работоспособность высококвалифицированного лыжника и биатлониста, рассмотреть особенности тестирования некоторых функциональных показателей и их тренировки. На основании изучения динамики функциональных показателей высококвалифицированных спортсменов и данных современной литературы сформулированы предложения по стратегии подбора тренировочных нагрузок в макроцикле. Рекомендовано для студентов высших учебных заведений, а также учащихся и преподавателей учреждений среднего профессионального образования.

Учебник написан в соответствии с Государственным образовательным стандартом по биохимии для вузов физической культуры. В первой части учебника описаны строение и свойства главных классов органических соединений организма, рассмотрены основные метаболические процессы, дана биохимическая характеристика крови и мочи. Во второй части учебника всесторонне освещены биохимические аспекты мышечной деятельности, рассмотрены молекулярные основы спортивной работоспособности и затронуты проблемы фармакологической коррекции работоспособности и питания спортсменов. Для самоконтроля при самостоятельной подготовке даны тестовые задания. Рекомендовано для студентов высших учебных заведений, а также учащихся и преподавателей учреждений среднего профессионального образования.

В словаре дается разъяснение более 300 терминов, используемых при изучении дисциплины «Спортивная биохимия». Предназначен для студентов, магистрантов, аспирантов дневной и заочной форм обучения высших и средних специальных учебных заведений физической культуры, а также для специалистов в области физической культуры.

Курс учебной дисциплины «Биомеханика», федеральный компонент учебной программы физкультурных вузов, рассчитан на 100 часов (из них 50 на самостоятельную работу студентов). Небольшой объем в часах при явно недостаточном знании студентами механики заставляет ограничивать курс элементарными основами спортивной биомеханики (название дисциплины «Спортивная биомеханика» представляется более правильным, так как по своему содержанию и подходам она резко отличается от других направлений биомеханики). Вместе с тем, поскольку биомеханика «в чистом виде» не может обеспечить эффективный анализ не просто спортивной двигательной активности, а ее анализ с позиций спортивной деятельности, т.е. не просто самих по себе двигательных действий без учета решаемых задач, а именно с позиций решения этих задач, в книгу включены элементы кинезиологических положений и подходов. Пособие рассчитано на студентов, аспирантов, слушателей ФПК и на то, чтобы в разных вузах можно было делать акценты на тех или иных разделах курса. К тому же есть студенты, аспиранты, слушатели ФПК, желающие глубже, чем другие, вникнуть в содержание курса, поэтому в лекциях затронуты и те вопросы, которые для большинства из них не обязательны. Преподаватель может ориентировать занимающихся на пропуск ненужных, по его мнению, разделов указанием на те из помещенных в конце лекции вопросов для самоконтроля, на которые не обязательно знать ответ. Рекомендовано для студентов высших учебных заведений, а также учащихся и преподавателей учреждений среднего профессионального образования.

Предлагаемое вниманию читателей руководство по физиологии дыхания представляет синтез современных представлений о физиологических и биохимических процессах, обусловливающих газообмен в тканях и эффективную регуляцию организменных функций, направленных на поддержание газового гомеостаза при мышечной активности. Авторы руководства – проф. И.С. Бреслав (Цефат, Израиль), проф. Н.И. Волков и проф. Р.В. Тамбовцева (Москва, Россия) – известные специалисты в области физиологии дыхания и биохимии мышечной деятельности. В книге наряду с изложением основ физиологии дыхания человека подробно освещаются вопросы сопряженности функций тканевого дыхания, транспорта газов с кровью и легочной респирации при мышечной работе. Приводятся результаты экспериментального изучения динамики респираторных функций в различных условиях мышечной деятельности и установления взаимосвязи параметров легочной вентиляции с показателями энергетической стоимости упражнения и состоянием физической работоспособности человека. Рекомендовано для студентов высших учебных заведений, а также учащихся и преподавателей учреждений среднего профессионального образования.

В представленной монографии обобщены результаты многолетних исследований авторов в избранной научной дисциплине с участием высококвалифицированных спортсменов из состава национальных сборных команд по различным видам спорта. Результаты выполненных исследовательских работ систематизированы и разведены по основных направлениям современных биоэнергетических исследований в спорте. Рекомендовано для студентов высших учебных заведений, а также учащихся и преподавателей учреждений среднего профессионального образования.

Рассмотрены методы изучения биологически активных веществ и механизмы их взаимодействия с биологическими мишенями, а также роль активного кислорода в живых системах.

Является руководством к лабораторным занятиям по дисциплине «Биохимия зерна и продуктов его переработки» и к выполнению магистерских диссертаций. Рассмотрены правила работы в лаборатории, дана информация о химическом составе компонентов зерна, методах определения и анализа количества и качества этих компонентов, а также об их влиянии на продукты переработки зерна.

Представлена характеристика основных классов нативных биополимеров, а также биополимерных материалов. Обсуждены получение, свойства и области применения современных биополимерных материалов.

В методических указаниях изложены основные требования, необходимые для проведения лабораторных занятий по дисциплине биологическая химия, базовый теоретический материал, задания для самостоятельной работы.

В первом разделе пособия представлен материал по статической биохимии, рассмотрено строение основных соединений организма, их биологическая роль. Второй раздел пособия содержит вопросы, касающиеся динамической биохимии. Пособие одновременно является и лабораторным практикумом, так как большинство глав помимо теоретического материала включают в себя описание биохимических методов, используемых при изучении свойств и обмена соединений организма.

В лекции рассматриваются общие закономерности обмена веществ и его регуляция при мышечной деятельности в том числе и при выполнении различных по мощности и длительности физических упражнений.

В лекции рассматриваются биохимические особенности растущего организма и биохимическое обоснование методики занятия физической культурой и спортом с детьми и подростками. Сообщаются данные об особенностях обмена веществ стареющего организма и дается обоснование методики занятий физической культурой с лицами пожилого возраста.

В лекции рассматривается роль витаминов в обмене веществ, причины возникновения и возможные последствия дефицита витаминов в питании, влияние витаминов на работоспособность спортсменов и лиц, занимающихся оздоровительной физической культурой, значение комплексной витаминизации для снижения заболеваемости и трудопотерь в связи с болезнями.

Основные главы пособия посвящены вопросам, связанным с особенностями обмена при мышечной деятельности и другим вопросам использования данных биохимии при занятиях физической культурой и спортом. Ряд глав посвящен рассмотрению сведений медицинской биохимии, необходимых для специалистов по адаптивной физической культуре. В пособии приведены некоторые методы, используемые при обследовании спортсменов.

Основные главы пособия посвящены вопросам, связанным с особенностями обмена при мышечной деятельности и другим вопросам использования данных биохимии при занятиях физической культурой и спортом. Ряд глав посвящен рассмотрению сведений медицинской биохимии, необходимых для специалистов по адаптивной физической культуре. В пособии приведены некоторые методы, используемые при обследовании спортсменов.

В лекции рассматриваются основные вопросы использования биохимических методов для решения задач подготовки спортсменов, организации занятий физической культурой и спортом среди разных групп населения. Излагаются задачи биохимических исследований, объекты анализа, используемые показатели обмена, особенности организации обследования в покое и при физических (тестирующих) нагрузках.

В лекции рассматриваются основные вопросы биохимического обоснования энергетической ценности рациона питания, соотношения основных усвояемых веществ, потребности организма в минеральных веществах и витаминах при занятиях физической культурой и спортом, дается характеристика специфических особенностей питания в период интенсивных тренировок, в восстановительный период, на дистанции. Сообщаются данные об использовании биохимических методов для оценки адекватности питания спортсменов, оценке пищевого статуса.

В лекции рассматриваются закономерности обмена веществ в процессе тренировки. Основываясь на данных биохимии, дается обоснование принципов спортивной тренировки, описываются отличительные особенности регуляции обмена веществ, биохимические особенности мышц, крови, внутренних органов у тренировочных спортсменов.

Международный научно-теоретический и прикладной журнал. В журнале отражаются прикладные проблемы наук о жизни, биологических технологий, биоматериаловедения и исследования на стыке биологии, медицины, физики, химии, математики, других естественных и гуманитарных наук с междисциплинарных позиций. Включен в состав базы Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science. Включен в Перечень ВАК. Выходит с 2004 г.

Монография посвящена вопросам практического использования данных клинико-лабораторного контроля при физических нагрузках. Представлена информация о наиболее популярных биохимических и гематологических тестах, наиболее часто применяемых для оценки воздействия физических нагрузок на организм спортсменов. Проанализированы факторы, оказывающие влияние на качество лабораторной диагностики и содержание/активность отдельных клинико-лабораторных параметров периферической крови спортсменов. Большое место в работе занимает рассмотрение практических аспектов использования результатов лабораторных (гематологических, биохимических, гормональных) исследований для управления тренировочным процессом и коррекции нагрузок. Особое внимание уделяется планированию панелей клинико-лабораторных тестов для решения специфических задач спортивной подготовки.

Пособие способствует организации самостоятельной работы обучающихся при изучении дисциплины «Биохимия». В нем представлены рекомендации по организации самостоятельной работы, а также критерии оценивания всех видов работ.

Рассмотрены возможности использования методов диэлектрической спек- троскопии для оценки состояния деревьев. Диэлектрические показатели характеризуют клеточные мембраны и проводимость растительных тканей. Для измерения диэлектриче- ских показателей использован диэлектрический импульсный Фурье-спектрометр ориги- нальной конструкции, подключенный к портативному компьютеру, с помощью которого осуществляется управление и питание прибора. Его конструкция позволяет экспрессно (за время около 1 с) получить информацию о диэлектрических характеристиках тканей ствола дерева в диапазоне частот от 1 до 100 кГц и в полевых условиях обработать, ви- зуализировать и сохранить результаты измерений на компьютере. Оценки состояния де- ревьев, полученные с помощью диэлектрического импульсного Фурье-спектрометра, сопоставлялись с визуальными характеристиками дерева и данными о его радиальном приросте. Показано, что существуют различия в значениях диэлектрических характери- стик у деревьев разных категорий состояния и с разными величинами радиального при- роста. Данные диэлектрической спектроскопии в отличие от субъективных качественных визуальных показателей состояния дерева носят количественный объективный характер. Их можно получить значительно быстрее и с меньшими трудозатратами по сравнению с оценками характеристик дерева по радиальному приросту. Предложенный метод исполь- зовался для оценки состояния кедра сибирского (Pinus sibirica), пихты сибирской (Abies sibirica) и ели обыкновенной (Picea obovata) в лесных насаждениях Прибайкалья. Иссле- дования проводись как в контрольных (неповрежденных) насаждениях, так и в поражен- ных бактериальной водянкой. Показано, что предложенный метод может быть применен для экспресс-оценки состояния деревьев и уровня их повреждений. Для цитирования: Суховольский В.Г., Воронин В.И., Осколков В.А., Ковалев А.В. Экспресс-оценка физиологического состояния древесных растений по диэлектриче- ским характеристикам тканей ствола // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 2. С. 70–85. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-70-85 Финансирование: Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 17-29-05074офи_м)
Dielectric spectroscopy methods for estimating the state of trees were considered. Dielectric characteristics describe cell membranes and conductivity of plant tissues. A pulsed Fourier transform dielectric spectrometer of an original design was used to measure the values of dielectric characteristics. The spectrometer was connected to a portable computer, which was used to control and power it. The device design allows to expressly (in about 1s) receive information on the dielectric characteristics of the tree trunk tissues in the frequency range from 1 to 100 kHz and to process, visualize and save the results of measurements on a computer in the field conditions. Tree state estimates obtained with the pulsed Fourier transform dielectric spectrometer were compared with the visual tree characteristics and radial growth data. It is shown that there are differences in the values of dielectric characteristics in trees of different state categories and with different values of radial growth. Dielectric spectroscopy data, unlike subjective qualitative visual indicators of tree state, are quantitative and objective. The data can be obtained much faster and with less effort compared to estimates of tree characteristics by radial growth. The described method was used to estimate the state of Siberian pine (Pinus sibirica), Siberian fir (Abies sibirica) and Siberian spruce (Picea obovata) in forest plantations of the Baikal region. Studies were carried out both in control (undamaged) plantations and in those affected by bacterial infection. It is shown that the proposed method can be applied to the express state estimation of trees and the level of their damage. For citation: Soukhovolsky V.G., Voronin V.I., Oskolkov V.A., Kovalev A.V. Express Estimation of the Physiological State of Woody Plants by Dielectric Characteristics of Tree Stem Tissues. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 2, pp. 70–85. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-70-85 Funding: The work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (grant No. 17-29-05074офи_м).

В учебно-методическое пособие для практикума по молекулярной биологии включены описания и протоколы стандартных методов исследования, особое внимание при этом уделено полимеразной цепной реакции (ПЦР).

В методических указаниях кратко изложен практический материал по предмету «Биохимия клетки». Описаны основы эукариотической клетки, биохимический состав органоидов клетки, основные биохимические процессы, осуществляющиеся в клетке.

Методические указания позволят обучающимся закрепить основные теоретические знания, излагаемые в процессе обучения на лекциях и сфор-мировать представления о проведении биохимический лабораторных и ис-следовательских работ.

Цель исследования – обосновать возможность коррекции возникающих изменений липидного обмена при темновой депривации с помощью льняного масла, мелатонина и их комбинации. Материалы и методы. В эксперименте были использованы 130 белых беспородных крыс-самцов с массой тела 170– 220 г. Животные были разделены на 5 групп: животные, находящиеся в условиях стандартного фиксированного освещения (12 ч – свет / 12 ч – темнота); животные с моделированием темновой депривации в условиях круглосуточного освещения (24 ч – свет); животные с моделированием темновой депривации в условиях круглосуточного освещения (24 ч – свет), которым внутрижелудочно вводили льняное масло, мелатонин или их комбинацию с 1-го дня эксперимента. Для сыворотки крови определяли концентрации общего холестерола (ОХ), триацилглицеролов (ТАГ), холестерина липопротеинов низкой и высокой плотности (ХС-ЛПНП, ХС-ЛПВП), общих фосфолипидов (ОФЛ), а также коэффициент атерогенности. Результаты. Длительная темновая депривация (21 сут.) у крыс приводила к дислипопротеинемии, которая заключалась в возрастании в сыворотке крови концентраций: ОХ – в 1,33 раза (р = 0,0009), ТАГ – в 1,62 раза (р = 0,013), ХС-ЛПНП – в 1,2 раза (р = 0,026), ОФЛ – в 1,15 раза (р = 0,0082). При этом концентрации ОХ, ТАГ, ХС-ЛПНП, ХС-ЛПВП и ОФЛ варьировали в зависимости от продолжительности эксперимента. Применение при темновой депривации льняного масла, мелатонина или их комбинации сопровождалось уменьшением выраженности нарушений, вызванных десинхронозом, и нормализацией метаболизма липидов в сыворотке крови крыс, особенно на начальных этапах исследования. Заключение. Изменения липидного метаболизма на фоне десинхроноза у крыс, получавших исследуемые вещества, были значительно меньшими по сравнению с животными, не получавшими их. Наиболее выраженные эффекты от введения исследуемых веществ отмечены в группе крыс, получавших одновременно льняное масло и мелатонин.

Особые климатогеографические условия Европейского Севера России формируют своеобразный характер состояния здоровья и патологии с повышенными требованиями к функциональным и адаптационным возможностям организма. Факторы производственной среды целлюлозно-бумажной промышленности являются своеобразным множителем, усугубляющим неблагоприятное действие природно-климатической обстановки на эндокринный профиль населения. При этом медико-социальная значимость оценки и предупреждения последствий совместного воздействия климатогеографических и производственных факторов промышленно развитых территорий продолжает возрастать. При проживании в условиях Севера организм человека переходит на иной уровень регуляции гомеостаза, что выражается в активации тиреоидной системы. Приведены результаты сравнительных исследований содержания в крови тироксинсвязывающего глобулина, гормонов щитовидной железы и их соотношения у работников целлюлозно-бумажного комбината г. Архангельска и жителей г. Архангельска, не работающих на производстве с наличием неблагоприятных факторов, по состоянию на 1989–1990 и 2009–2012 годы. Показано, что за 20 лет у мужского населения г. Архангельска произошло изменение общего фона гормонов щитовидной железы и их пропорций, заключающееся в усилении периферической конверсии йодтиронинов на фоне общего снижения концентрации тиреоидных гормонов и их белка-переносчика у лиц, обследованных в 2009–2012 годах. Отмечено, что у мужчин – работников целлюлозно-бумажного комбината, по сравнению с мужчинами, не занятыми в производстве с экстремальными условиями труда, выше уровень сывороточного тироксина и ниже концентрация трийодтиронина, тироксинсвязывающего глобулина и соотношение йодтиронинов независимо от года исследования.

Леса продуцируют огромное количество органического вещества – возобновляемого сырья для производства технических, кормовых, пищевых и фармацевтических продуктов. Лесозаготовительная и деревообрабатывающая промышленность Карелии, как и в целом по России, применяет исключительно стволовую древесину. В процессе рубок спелых и перестойных насаждений, рубок ухода, а также выполнения мероприятий по охране, защите и воспроизводству лесов, предусматривающих рубку лесных насаждений, образуется древесная зелень. Разработка технологий использования древесной зелени необходима для осуществления многоцелевого освоения всей фитомассы, продуцируемой лесными растительными сообществами. Развитие производств по переработке образующихся в процессе рубок ухода и обрезки сучьев тонкомера, низкокачественной и малоценной лиственной древесины, древесной зелени, являющихся сырьем для изготовления биологически активных препаратов различного действия, позволяет не только сократить расходы, но и обеспечивает прибыльность этих мероприятий. В настоящее время в нашей стране остро стоит задача увеличения объемов использования собственных, импортозамещающих фармацевтических субстанций, поиска альтернативных способов получения сырья для питательных смесей, кормовых продуктов. Для освоения новых сырьевых источников разрабатываются технологии модификации биохимического состава древесной зелени хвойных с получением растительного сырья, обогащенного целевыми биологически активными веществами. Водорастворимая фракция древесной зелени хвойных содержит в своем составе свободные аминокислоты, в частности L-аргинин, играющий важную роль в жизнедеятельности животных. Перспективным является способ повышения в хвойном сырье содержания свободных аминокислот и изменения их количественного соотношения путем регуляции режима минерального питания древесных растений. Для получения хвойной древесной зелени, обогащенной L-аргинином, предлагается оригинальная схема дополнительного обеспечения растений азотом и бором. Использование хвойных растений в качестве биопродуцентов L-аргинина и изучение его метаболизма с учетом климатических факторов, условий минерального питания, сезонной и суточной динамики в естественной среде, поиск путей повышения его уровня в органах и тканях актуальны как в теоретическом, так и практическом аспектах. Получение хвойной древесной зелени, обогащенной L-аргинином, позволит организовать производство хвойных продуктов нутриентного и фармацевтического назначения. Для оценки экономической целесообразности организации такого производства необходимо проанализировать: потенциальные источники сырья на предмет их доступности; затраты на обогащение хвои L-аргинином; выход продукта с единицы площади. Разработана последовательность лесохозяйственных мероприятий как в процессе осуществления различных видов использования лесов, так и при проведении работ, направленных на повышение продуктивности лесов, сохранение их полезных функций. При этом в молодняках сосны обыкновенной появляется возможность превратить затратные виды мероприятий (осветление, прочистка, внесение удобрений) в доходные с получением дополнительного продукта. Технологии целенаправленного изменения химического состава и фармакологических свойств растительного сырья из древесных растений позволят осваивать новые сырьевые источники биологически активных веществ. Для цитирования: Робонен Е.В., Чернобровкина Н.П., Зайцева М.И., Раевский Б.В., Егорова А.В., Колесников Г.Н. Получение обогащенной L-аргинином древесной зелени при проведении лесохозяйственных мероприятий в молодняках сосны обыкновенной (научный обзор) // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 9–37. DOI: 10.37482/0536- 1036-2020-5-9-37 Финансирование: Финансовое обеспечение исследований осуществлялось из средств федерального бюджета на выполнение государственного задания КарНЦ РАН (Институт леса КарНЦ РАН) и по Программе развития опорного университета ФГБОУ ВО «Петрозаводский государственный университет»
Forests produce a huge amount of organic matter, which is a source of renewable raw materials for the production of technical, feed, food and pharmaceutical products. The logging and woodworking industry in Karelia, as in Russia as a whole, is based exclusively on stem wood. Woody greens are formed while felling ripe and over-mature stands, thinning and implementation of measures for the conservation, protection and reproduction of forests including forest stands cutting. The development of technologies for the use of woody greens is necessary for the multi-purpose utilization of the entire phytomass produced by forest plant communities. An additional economic incentive for young stands thinning and limbing, that are used to improve the quality of logs, is the ability to reduce costs or even ensure the profitability of these measures driven by the development of processing plants and the use of wastes generated during transportation: thinners, low-quality and low-value decidous wood, woody greens, that are raw materials for the production of biologically active preparations of various action. The urgent tasks are to increase the use of importsubstituting pharmaceutical substances and to search the alternative methods for producing raw materials for nutrient mixtures and feed stuff. Technologies for modifying the biochemical composition of coniferous greens, resulting in production of plant raw materials enriched with target biologically active substances, are being developed for the exploration of new plant sources. The water-soluble fraction of coniferous greens contains free amino acids, in particular L-arginine, which plays an important role in the life of animals. A promising way is to increase the free amino acids content in coniferous raw materials and change their quantitative ratio by regulation of the mineral nutrition regime of woody plants. An original scheme of additional supply of coniferous plants with nitrogen and boron is proposed in order to obtain coniferous greens enriched with L-arginine. The use of conifers as bioproducers of L-arginine and the study of its metabolism with reference to climatic factors, conditions of mineral nutrition, seasonal and daily dynamics in the natural environment, the search for ways to increase its level in organs and tissues is of current interest both on the theoretical and practical sides. Obtaining coniferous greens enriched with L-arginine will allow organizing the production of coniferous products for nutrient and pharmaceutical use. It is necessary to analyze the potential sources of raw materials taking into account their availability, costs for enriching the needles with L-arginine and product yield per unit area to assess the economic feasibility of organizing such production. A developed sequence of forestry measures will make it possible to obtain needles enriched with L-arginine, both in the process of implementing various types of forest use, and in carrying out activities aimed at increasing the productivity of forests and preserving their useful functions. Herewith, it is possible to turn costly cleaning and fertilizing of young Scots pine stands into profitable ones with additional products. Technologies of intentional changes in the chemical composition and pharmacological properties of plant raw materials obtained from woody plants will allow the development of new raw materials for biologically active substances. For citation: Robonen E.V., Chernobrovkina N.P., Zaitseva M.I., Raevsky B.V., Egorova A.V., Kolesnikov G.N. Obtaining Woody Greens Enriched with L-Arginine during Forestry Management of Young Scots Pine Stands (Scientific Review). Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 9–37. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-9-37 Funding: The research was federally funded for the fulfillment of the state assignment of the Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences (Forest Institute of KarRC RAS) and within the framework of the Development Program of the Flagship University – Petrozavodsk State University.

Методические рекомендации для изучения учебного курса «Биохимия человека» по направлению подготовки 49.03.02 Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (адаптивная физическая культура) направлены на изучение метаболизма, протекающего в организме человека, как одной из наиболее сложных тем биохимии.

Монография представляет собой обобщение научных положений и методического арсенала по современным подходам к изучению, интерпретации и использованию научных данных полученных при изучении пищеварения жвачных животных, а также применения этих знаний для оценки новых кормовых средств и добавок. Материал базируется на экспериментальных данных, полученных во ВНИИФБиП с.-х. животных в физиологических опытах на коровах, телятах, бычках и овцах и на обобщенных данных отечественных и зарубежных исследователей. В материалах отражено не только современное состояние разработок в области физиологии пищеварения жвачных, но и практические аспекты, направленные на повышение их продуктивности, продления сроков хозяйственного использования и на улучшение качества продукции. Представлены исходные данные для установления потребностей животных в основных субстратах - конечных продуктов переваривания в разные фазы репродуктивного цикла и для разного уровня молочной продуктивности, а также приведены характеристики доступности питательных веществ кормов. Использование материалов данной монографии позволяет обосновано организовывать опыты и применять методический арсенал хирургических, физиологических и аналитических методов как при изучении процессов пищеварении, так и для оценки новых кормовых средств и регулирующих добавок.

В пособии на современном научном уровне рассматриваются различные эргогенические средства, используемые в спорте, особенности базового питания лиц, занимающихся физической культурой и спортом, вопросы использования дополнительных факторов питания с целью повышения спортивной работоспособности, ускорения восстановительных процессов, ускорения адаптации организма к систематическим тренировочным нагрузкам.

В пособии рассматриваются биохимические механизмы процессов энергетического обеспечения мышечной работы, дается их сравнительная характеристика и роль в энергообеспечении различных видов мышечной работы. Значительное внимание уделяется средствам и методам совершенствование механизмов энергообеспечения. Приводится классификация мышечных упражнений по их направленности на совершенствования процессов энергообеспечения, рассматриваются альтернативные, не связанные с мышечной работой, пути повышения спортивной работоспособности, в частности, влияние на процессы энергообеспечения различных видов экзогенной гипоксии: гипобарической и нормобарической, естественной и искусственной.

В пособии на современном научном уровне изложены основы общей и динамической биохимии, а также биохимические основы занятий физическими упражнениями и спортом. Материал пособия соответствует требованиям государственных образовательных стандартов по направлениям подготовки 49.03.01 «Физическая культура» и 49.03.02 «Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (Адаптивная физическая культура)». Пособие может быть использовано слушателями Высшей школы тренеров, Института повышения квалификации и профессиональной переподготовки кадров, а также специалистами в различных областях физической культуры и спорта, желающих повысить свою профессиональную квалификацию.

Данное учебно-методическое пособие предназначено для студентов заочного обучения направления подготовки 44.03.01 Педагогическое образование, профиль Биология.

Представлены результаты сравнительного анализа содержания фосфатидилсерина, сфингомиелина, фосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина в периферической крови у трудоспособного населения Ямало-Ненецкого автономного округа при различных уровнях ω-6 жирных кислот. Исследование проводилось в период с 2015 по 2018 годы, в нем приняли участие 254 человека в возрасте от 22 до 60 лет, родившиеся и постоянно проживающие на территории Ямало-Ненецкого автономного округа (средний возраст обследованных (M±SD) – 43,25±10,05 лет). В сыворотке крови, после предварительной экстракции липидов методом тонкослойной хроматографии, определены концентрации сывороточных фосфолипидов. Следующий этап исследования включал в себя метилирование липидного экстракта с последующим получением метиловых эфиров жирных кислот. Методом газожидкостной хроматографии определено содержание полиненасыщенных жирных кислот ω-6. В качестве переменных для последующего анализа использовались значения суммы ω-6 жирных кислот. В зависимости от концентрации ω-6 жирных кислот все обследованные лица были разделены на три группы: 1) 718,31–1052,82 мкг/мл; 2) 433,44–718,31 мкг/мл; 3) 1052,82–1198,06 мкг/мл. Непараметрический дисперсионный анализ установил статистически значимые межгрупповые различия в содержании сфингомиелина и фосфатидилхолина. При этом уровни фосфатидилсерина и фосфатидилэтаноламина между группами статистически значимо не различались. В ходе апостериорных сравнений было выявлено, что у лиц с высоким содержанием ω-6 жирных кислот (1052,82–1198,06 мкг/мл) снижается доля сфингомиелина в общем пуле сывороточных фосфолипидов, что, в свою очередь, приводит к относительному нарастанию процентного содержания фосфатидилхолина.

Проанализировано значение и распространенность аутоантител к тканям щитовидной железы у здоровых людей различных национальностей, проживающих в Арктической зоне Российской Федерации. В исследовании участвовали 325 практически здоровых людей, разделенных на группы в зависимости от национальности и уровня аутоантител в крови. Методом иммуноферментного анализа в сыворотке крови определяли уровни гормонов гипофизарно-тиреоидной системы, тиреоглобулина и антител (к тиреопероксидазе – антиТПО, к тиреоглобулину – антиТГ). Анализ результатов теста функции щитовидной железы в группах с различным уровнем тиреоидных антител показал, что уровень тиреотропного гормона и распространенность его повышенных значений (>2,5 мкМЕ/л) статистически значимо выше в группе обследованных с положительными антителами (т. е. антиТПО ≥ 50 МЕ/мл и/или антиТГ ≥ 100 МЕ/мл), чем у лиц с отрицательными антителами (т. е. антиТПО < 50 МЕ/мл и/или антиТГ < 100 МЕ/мл). Доля лиц с положительными антителами к тканям щитовидной железы в общей популяции жителей Арктической зоны РФ составляет 16,4 %. Тест функции щитовидной железы выявил статистически значимо более низкие уровни тиреотропного гормона и антиТПО у русских по сравнению с ненцами; для ненцев характерны значимо более высокие уровни тироксина, трийодтиронина и тиреоглобулина на фоне более низких концентраций свободного тироксина и антиТГ по сравнению с русскими и коми. Распространенность положительных антител к тканям щитовидной железы среди русских и ненцев не отличается и соответствует 17,3 %, у коми – 4,3 %. Показаны значимые положительные взаимосвязи уровня антител к тканям щитовидной железы с уровнями тиреотропного гормона и отрицательные – с содержанием тироглобулина.

Учебное пособие дает связное и последовательное изложение многих разделов математики и физической химии. Оно поможет биологам и медикам быстро вспомнить соответствующие сведения, необходимые при анализе научных проблем.

Изучены особенности накопления, межвидовые отличия, индивидуальная изменчивость и соотношение элементов питания (азота (N), фосфора (P), калия (К), кальция (Ca), магния (Mg) и натрия (Na)) в листьях Betula pendula Roth и Betula pubescens Ehrh. в интразональных условиях высокогорья на Северном Урале. Исследования проводились в течение двух лет во всех горных поясах горы Конжаковский Камень – в контроле (высота 207 м н. у. м.), на нижней (высота 423 м н. у. м.) и верхней (высота 555 м н. у. м.) границе горно-лесного пояса, в подгольцовом (высота 830 м н. у. м.) и тундровом (высота 1117 м н. у. м.) поясах. Установлена противоположная направленность процесса накопления макроэлементов в листьях двух видов вдоль высотного градиента – достоверное увеличение содержания азота и фосфора в листьях B. pubescens с увеличением высоты произрастания и уменьшение у B. pendula (за оба года исследования). Полученные результаты изменения содержания макроэлементов в листьях B. pubescens и B. pendula, вероятно, связаны с различными механизмами адаптации данных видов к экстремальным факторам среды, что у более устойчивой к условиям высокогорья B. pubescens проявлялось в увеличении содержания макроэлементов. Несмотря на отличия двух видов в содержании общего азота и значительную погодичную изменчивость, соотношение азота к фосфору и калию в листьях берез достоверно не отличалось ни между видами, ни между годами. Таким образом, соотношение азота к фосфору и калию являлось достаточно стабильным параметром, который не изменялся по годам, несмотря на значительную разницу в общем содержании азота между годами, где в 2008 г. общее содержание азота достоверно превышало показатели 2006 г. Соотношение азота к фосфору и калию достоверно увеличивалось в высших точках и контроле, что показывает наличие зональной изменчивости, а при этом данный показатель стабилен только внутри горного пояса, т. к. погодичная изменчивость не выражена, что также подтверждают данные двухфакторного дисперсионного анализа. Для цитирования: Горбунова В.Д., Менщиков С.Л. Содержание элементов питания в листьях белых берез в интразональных условиях на Северном Урале // Лесн. журн. 2019. № 6. С. 132–145. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.132
The content, individual variability and the ratio of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg) and sodium (Na) in the leaves of Betula pendula Roth. and Betula pubescens Ehrh depending on the intrazonal conditions in the high altitude range of the Northern Urals (Konzhakovsky Kamen’ mountain) were studied. Accumulation of the main macronutrients in the leaves of birch trees of the two studied species, the individual variability of the content of macronutrients along the altitude gradient of the Konzhakovsky Kamen’ mountain, as well as interspecific differences were revealed. The differences of the two species in the opposite direction of accumulation of macronutrients along the altitudinal gradient were found. An increase in the nitrogen content of the B. pubescens leaves with an increase in the height of growth and a decrease in B. pendula for both years of the study were revealed. The obtained trends in the content of macronutrients in the leaves of B. pubescens and B. pendula are probably associated with different physiological mechanisms of plant adaptation to extreme environmental factors. It is assumed that the decrease in the content of macronutrients in B. pendula leaves with increasing height is associated with the ecological features of the species. Despite the differences between the two species in the content of total nitrogen and significant variability between years, the ratio of nitrogen to phosphorus and potassium in birch leaves did not significantly differ either between the species or between years. Thus, the percentage ratio of nitrogen was a fairly stable parameter, which did not change over the years, despite the significant difference in the total nitrogen content between the years, where 2008 was significantly higher than 2006. Significant increase in this parameter at higher points and control shows stability within one ecotope only, which indicates the presence of zonal variability, while the between years variability is not expressed, which is also confirmed by two-factor analysis of variance. For citation: Gorbunova V. D., Menshikov S. L. The Content of Nutrients in Leaves of White Birch Trees in Intrazonal Conditions in the Northern Urals. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal] 2019, no. 6, pp 132–145. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.132

Методические указания к лабораторному практикуму, предложенные коллективом авторов, составлены в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования в полном соответствии с учебным планом. Методические указания составлены по программе подготовки студентов первого курса специальности 31.05.01 (Лечебное дело).

Климат высоких широт оказывает негативное влияние на организм человека и приводит к существенным перестройкам физиологических систем. Установлено, что ключевую роль в адаптации к холоду играет симпатоадреналовая система. В исследовании принимали участие 198 мужчин и женщин зрелого возраста (22–35, 36–45, 46–60 лет) – жители Ямало-Ненецкого автономного округа (г. Надым, с. Толька, с. Красноселькуп и с. Сёяха). В моче флуориметрическим методом анализа были определены катехоламины (адреналин и норадреналин). Установлены разнонаправленные изменения в содержании адреналина и норадреналина в зависимости от пола и возраста: у женщин максимальный уровень гормонального компонента симпатоадреналовой системы отмечался в возрасте 36–45 лет, а у мужчин, наоборот, в данном возрасте уровень адреналина имел минимальное значение, при этом содержание медиаторного компонента симпатоадреналовой системы находилось в пределах физиологической нормы у лиц обоего пола. Вместе с тем у 46–60-летних мужчин и женщин установлено повышение активности медиаторного звена симпатоадреналовой системы относительно других возрастных групп, с максимальным уровнем норадреналина у 67 % мужчин и 45 % женщин. Для оценки баланса гормонального и медиаторного компонентов симпатоадреналовой системы определялось соотношение экскреции норадреналина и адреналина. Отмечено, что у женщин в возрасте 22–35 и 36–45 лет данное соотношение практически не различалось, тогда как у женщин 46–60 лет оно было статистически значимо выше. У мужчин в возрасте 36–45 лет выявлено статистически значимо низкое значение данного соотношения по сравнению с другими возрастными группами.