Кінетика фазових перетворень у процесі охолодження – відігріву клітин Saccharomyces cerevisiae в альгінатвмісних кріозахисних середовищах

Автор(и)

  • Victoria L. Ponomareva Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків
  • Larisa G. Kuleshova Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків
  • Igor P. Vysekantsev Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків
  • Olena S. Onasenko Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків
  • Olga О. Mykhailova Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків https://orcid.org/0000-0001-8854-2872

DOI:

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

Ключові слова:

кріоконсервування, дріжджі, альгінат натрію, життєздатність, кріомікроскопія

Анотація

У роботі доÑліджено вплив альгінату натрію на життєздатніÑÑ‚ÑŒ Ñ– кінетику фазових перетворень клітин Saccharomyces cerevisiae в процеÑÑ– кріоконÑервуваннÑ. Визначено оптимальні умови кріоконÑÐµÑ€Ð²ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ð´Ñ€Ñ–Ð¶Ð´Ð¶Ð¾Ð²Ð¸Ñ… клітин: швидкіÑÑ‚ÑŒ Ð¾Ñ…Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ 1 град/хв у кріозахиÑних Ñередовищах, що міÑÑ‚ÑÑ‚ÑŒ альгінат натрію (життєздатніÑÑ‚ÑŒ клітин (90,79 ± 2,01)% – у розчині 1%-го альгінату натрію та (88,11 ± 1,75)% – у комбінації 5%-го диметилÑульфокÑиду (ДМСО) та 1%-го альгінату натрію). Методом кріомікроÑкопії показано, що приÑутніÑÑ‚ÑŒ у кріозахиÑному Ñередовищі альгінату натрію змінює характер криÑталізації та зміщує зону фазових переходів у ділÑнку більш низьких температур. Початок фазових перетворень у зразках, заморожених в 5%-му розчині ДМСО, реєÑтрувавÑÑ Ð¿Ñ€Ð¸ температурі –8,5°С, у зразках, що міÑÑ‚ÑÑ‚ÑŒ 1% альгінату натрію, – при –16°С, у трикомпонентній ÑиÑтемі, Ñка міÑтить комбінацію 1% альгінату натрію Ñ– 5% ДМСО, – при –15°С.

 

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

Біографії авторів

Victoria L. Ponomareva, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ кріомікробіології

Larisa G. Kuleshova, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ низькотемпературного конÑервуваннÑ

Igor P. Vysekantsev, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ кріомікробіології

Olena S. Onasenko, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ кріомікробіології

Olga О. Mykhailova, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ кріоцитології

Посилання

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.

Downloads

Опубліковано

2018-09-27

Як цитувати

Ponomareva, V. L., Kuleshova, L. G., Vysekantsev, I. P., Onasenko, O. S., & Mykhailova, O. О. (2018). Кінетика фазових перетворень у процесі охолодження – відігріву клітин Saccharomyces cerevisiae в альгінатвмісних кріозахисних середовищах. Проблеми кріобіології і кріомедицини, 28(3), 212–223. https://doi.org/10.15407/cryo28.03.212

Номер

Розділ

Теоретична та експериментальна кріобіологія