Кинетика фазовых превращений в процессе охлаждения-отогрева клеток Saccharomyces cerevisiae в альгинатсодержащих криозащитных средах

Авторы

  • Victoria L. Ponomareva Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Larisa G. Kuleshova Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Igor P. Vysekantsev Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Olena S. Onasenko Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Olga О. Mykhailova Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков https://orcid.org/0000-0001-8854-2872

DOI:

https://doi.org/10.15407/cryo28.03.212

Ключевые слова:

криоконсервирование, дрожжи, альгинат натрия, жизнеспособность, криомикроскопия

Аннотация

Ð’ работе иÑÑледовано влиÑние альгината Ð½Ð°Ñ‚Ñ€Ð¸Ñ Ð½Ð° жизнеÑпоÑобноÑÑ‚ÑŒ и кинетику фазовых превращений клеток Saccharomyces cerevisiae в процеÑÑе криоконÑервированиÑ. Определены оптимальные уÑÐ»Ð¾Ð²Ð¸Ñ ÐºÑ€Ð¸Ð¾ÐºÐ¾Ð½ÑÐµÑ€Ð²Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð´Ñ€Ð¾Ð¶Ð¶ÐµÐ²Ñ‹Ñ… клеток: ÑкороÑÑ‚ÑŒ Ð¾Ñ…Ð»Ð°Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ñ 1 град/мин в альгинатÑодержащих криозащитных Ñредах (жизнеÑпоÑобноÑÑ‚ÑŒ клеток (90,79 ± 2,01)% – в раÑтворе 1%-го альгината Ð½Ð°Ñ‚Ñ€Ð¸Ñ Ð¸ (88,11 ± 1,75)% – в комбинации 5%-го диметилÑульфокÑида (ДМСО) и 1%-го альгината натриÑ). Методом криомикроÑкопии показано, что приÑутÑтвие в криозащитной Ñреде альгината Ð½Ð°Ñ‚Ñ€Ð¸Ñ Ð¸Ð·Ð¼ÐµÐ½Ñет характер криÑталлизации и Ñмещает зону фазовых переходов в облаÑÑ‚ÑŒ более низких температур. Ðачало фазовых превращений в образцах, замороженных в 5%-м раÑтворе ДМСО, региÑтрировалоÑÑŒ при температуре –8,5°С, в образцах, Ñодержащих 1% альгинат натриÑ, – при –16°С, в трехкомпонентной ÑиÑтеме, Ñодержащей комбинацию 1% альгината Ð½Ð°Ñ‚Ñ€Ð¸Ñ Ð¸ 5% ДМСО, – при –15°С.

 

Probl Cryobiol Cryomed 2018; 28(3): XXX–XXX

Биографии авторов

Victoria L. Ponomareva, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криомикробиологии

Larisa G. Kuleshova, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел низкотемпературного конÑервированиÑ

Igor P. Vysekantsev, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криомикробиологии

Olena S. Onasenko, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криомикробиологии

Olga О. Mykhailova, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криоцитологии

Библиографические ссылки

Aksenova PV, Aibazov AMM, inventors; State Scientific Institution Stavropol Scientific Research Institute of Livestock and Feed Production of the Russian Academy of Agricultural Sciences (RU), assignee. [Preservation medium for goat sperm]. Patent RU 2010118373A, 2010 Jun 05. Russian.

Balezin SA, Erofeyev BV, Podobayev NI. [Fundamentals of physical and colloid chemistry]. Moscow: Prosvescheniye; 1975. 398 p. Russian.

Belous ÐÐœ, Gordienko ЕÐ, Rozanov LF. [Freezing and cryoprotection]. Moscow: Vysshaya Shkola; 1987. 398 p. Russian.

Belous ÐÐœ, Shrago ÐœI, Pushkar NS. [Cryopreservatives]. Kyiv: Naukova Dumka; 1979. 198 p. Russian.

Bolshakova LS, Litvinova EB, Zhmurina ND, Burtseva EI. [The influence of various technological factors on rheological characteristics of alginate gels]. Sovremennye Problemy Nauki i Obrazovaniya [Internet]. 2012; (6): [Cited Jul 9 2018] Available from: http://www.science-education.ru/106-8024. Russian.

Breunig HG, König K. Two-photon imaging of intact living plants during freezing with a flexible multiphoton tomography. Laser Physics Letters [Internet]. 2015; [Cited 2018 Aug 21]; 12(2): 025601. Available from: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1612-2011/12/2/025601/meta.

Egorova NS. [Practical course on microbiology]. Moscow: Moscow State University; 1976. 307 p. Russian.

Fuller B, Green C, Grischenko VI. Cryopreservation for cell banking: current concepts at the turn of the 21st century. Problems of Cryobiology. 2003; (2): 62–83. Full Text

Gurina TM, Vysekantsev IP, Polyakova AL. Influence of speed of cooling in area of eutectic um temperature of water solution of cryoprotectant on viability of cages of Saccharomyces cerevisiae. Probl Cryobiol Cryomed. 2013; 24(1): 15–26. Full Text

Han B, Bischof JC. Direct cell injury associated with eutectic crystallization during freezing. Cryobiology. 2004; 48(1): 8–21. CrossRef PubMed

Kailasapathy K. Microencapsulation of probiotic bacteria: technology and potential applications. Curr Issues Intest Microbiol. 2002; 3: 39–48. PubMed

König K., Uchugonova A., Breunig H. G. High-resolution multiphoton cryomicroscopy. Methods. 2014; 66(2): 230–6. CrossRef PubMed

Kozlova OG. [Morphogenic analysis of crystals]. Moscow: Moscow State University; 1991. 224 p. Russian.

Kuleshova LG. Cryomicroscopic complex for cryobiological studies. Tsitologiya. 2004; 46(9): 809–10.

Mazur P, Cole KW. Roles of unfrozen fraction salt concentration and changes in cell volume in the survival of frozen human erythrocytes. Cryobiology. 1989; 26(1): 1–29. CrossRef

Mazur P. Freezing of living cells: mechanisms and implications. Am J Physiol Cell Physiol. 1984; 247(3): 125–42. CrossRef PubMed

Ponomareva VL, Vysekantsev IP, Gurina TM, Onasenko ES. [Study of the influence of cooling regimes and protective media containing sodium alginate on the viability of yeast cells Saccharomyces cerevisiae]. Bulletin of Problems Biology and Medicine. 2011; (1): 35–7. Russian.

Polezhaeva ТV, Zaitseva ОО, Khudyakov ÐN, et al. Use of pectin polysaccharides for cryopreservation of biological objects. Arch Biol Sci. 2014; 66(3): 1025–33. CrossRef

Shchipunov YA., Koneva EL, Postnova IV. [Homogeneous alginate gels: phase behavior and rheological properties]. Polymer Sciences Series A. 2002; 44(6): 1201–11. Russian.

Yusova AA, Gusev IV, Lipatova IM. [Properties of the hydrogels based on a mixture of sodium alginate with other polysaccharides of natural origin]. Khimiia Rastitel'nogo Syr'ia. 2014; (4): 59–66.

Загрузки

Опубликован

2018-09-27

Как цитировать

Ponomareva, V. L., Kuleshova, L. G., Vysekantsev, I. P., Onasenko, O. S., & Mykhailova, O. О. (2018). Кинетика фазовых превращений в процессе охлаждения-отогрева клеток Saccharomyces cerevisiae в альгинатсодержащих криозащитных средах. Проблемы криобиологии и криомедицины, 28(3), 212–223. https://doi.org/10.15407/cryo28.03.212

Выпуск

Раздел

Теоретическая и экспериментальная криобиология