Науковий вісник Чернівецького університету. Біологія (Біологічні системи)
"Науковий вісник Чернівецького університету. Біологія (Біологічні системи)" публікує результати досліджень з актуальних проблем біологічної науки, зокрема біохімії, біотехнології, молекулярної біології та генетики, мікробіології, екології, ботаніки та зоології, грунтознавства, збереження біоти, охорони та відтворення біоресурсів. Журнал внесено до переліку наукових фахових видань України (категорія Б) за спеціальностями: 091 – Біологія, 101 – Екологія, 162 – Біотехнології та біоінженерія (накази МОН України № 409 від 17.03.2020 р. та №1188 від 24.09.2020). УВАГА! З міркувань безпеки вимкнено самостійне подання статей, тому ваші матеріали присилайте на електронну адресу журналу або відповідального редактора: vb@chnu.edu.ua , l.cheban@chnu.edu.ua
Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича
БІОРІЗНОМАНІТТЯ ЯК ФУНКЦІОНАЛЬНА ОСНОВА РОЗМЕЖУВАННЯ ПОНЯТЬ «ЯКІСТЬ ҐРУНТУ» ТА «ЗДОРОВ’Я ҐРУНТУ»
Стаття є теоретико-концептуальним оглядовим дослідженням, спрямованим на подолання методологічної невизначеності у сучасному ґрунтознавстві, пов’язаної з взаємозамінним використанням понять «якість ґрунту» (soil quality) та «здоров’я ґрунту» (soil health). Метою роботи є розроблення чіткої концептуальної рамки, яка дозволяє функціонально розмежувати ці терміни та обґрунтувати центральну роль ґрунтового біорізноманіття у трансформації статичного потенціалу ґрунту в його динамічний функціональний стан. Методологічну основу дослідження становить систематизований аналіз і критична деконструкція фундаментальних та сучасних наукових джерел (1997–2024 рр.), присвячених оцінці ґрунтів, біорізноманіттю та екосистемним функціям. Застосовано компаративний аналіз для зіставлення статичних і динамічних властивостей ґрунту, структурно-функціональний синтез для побудови авторської моделі, а також елементи полемічного аналізу для виявлення суперечностей у підходах до біологічної індикації. Аналіз охоплює класичні концепції якості ґрунту та сучасні підходи до оцінки здоров’я ґрунту, з особливим акцентом на ролі ґрунтової біоти й трофічної мережі. У результаті дослідження доведено, що якість ґрунту доцільно трактувати як сукупність успадкованих і повільно змінних конституційних властивостей, які визначають довгостроковий потенціал ґрунтової екосистеми, тоді як здоров’я ґрунту є динамічною характеристикою, що відображає актуальний функціональний стан ґрунту та його здатність надавати екосистемні послуги під впливом управлінських практик. Показано, що саме ґрунтове біорізноманіття є ключовим функціональним механізмом, який забезпечує кругообіг поживних речовин, стабілізацію структури, секвестрацію вуглецю та мультифункціональність ґрунту. У статті представлено авторську рамку біорізноманітно-опосередкованого здоров’я ґрунту (РБОЗҐ). Ця модель аналітично інтегрує статичні конституційні властивості (як основу якості), біологічні рушії (як активне біорізноманіття) та динамічні екосистемні виміри (як результат здоров’я ґрунту). Автор пропонує системний підхід, де ґрунтова біота позиціонується не просто як один із параметрів, а як основний «інженер», що забезпечує функціональну мультифункціональність системи. Практичне значення дослідження полягає у формуванні теоретичної основи для біологічно орієнтованих систем оцінки ґрунтів і обґрунтуванні біорізноманіття як ключового об’єкта управління у стратегіях сталого землекористування.
ГАРМОНІЗАЦІЯ СИСТЕМ ГРАНУЛОМЕТРИЧНОГО СКЛАДУ КАЧИНСЬКОГО ТА FAO/USDA: МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ПЕДОГЕНЕТИЧНИЙ АСПЕКТ
У статті розглянуто методологічні аспекти конвертації даних гранулометричного складу ґрунтів із регіональної системи М. О. Качинського у міжнародні стандарти FAO/USDA. Основну увагу приділено діагностиці літогенної неоднорідності ретисолів (Retisols). Автором проведено порівняльний аналіз параметричних моделей (Fredlund 4P, van Genuchten, Skaggs) та непараметричних сплайн-функцій. Для визначення вмісту фракції мулу (< 2 мкм) розроблено алгоритм лог-лінійної секційної інтерполяції (LLSI). Для компенсації відсутності даних у діапазоні 1–2 мм за методом Качинського застосовано підхід фрактального степеневого масштабування для екстраполяції піщаних фракцій. Встановлено, що традиційні методи перерахунку за фіксованими коефіцієнтами (зокрема, «фізична глина / 2») призводять до помилок класифікації у 30–50% випадків. Доведено, що застосування алгоритму LLSI у поєднанні з фрактальним масштабуванням та врахуванням вмісту органічної речовини й карбонатів забезпечує високу точність прогнозування ( R2 > 0.95). Виявлено систематичну похибку методу лазерної дифракції, який недооцінює вміст мулу на 8–15% порівняно з седиментаційними методами. Обґрунтовано, що ефективна гармонізація даних потребує безперервного моделювання інтегральної кривої розподілу часток, що дозволяє коректно інтегрувати регіональні ґрунтові архіви до глобальних баз даних.
ОПТИМІЗАЦІЯ КВІТКОВИХ СМУГ ДЛЯ ЗАЛУЧЕННЯ КОМАХ, ЩО НАДАЮТЬ ПОДВІЙНІ ЕКОСИСТЕМНІ ПОСЛУГИ В АГРОЕКОСИСТЕМАХ: АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД
Комахи-паразитоїди можуть розглядатися як подвійні агенти екосистемних послуг в агроекосистемах, оскільки поєднують дві ключові функції: запилення на імагіальній стадії та біологічний захист рослин на стадії личинок. Три класичні екологічні концепції – «гіпотеза ворогів», «гіпотеза концентрації ресурсів» та «гіпотеза забезпечення нектаром паразитоїдів» – сформували теоретичні засади збережувального біологічного контролю, спрямованого на створення сприятливих умов для підтримання життєздатності та ефективності паразитоїдів. Ключовим інструментом такого підходу є підвищення рослинного різноманіття шляхом упровадження квіткових смуг як додаткових нектароносних ресурсів. Водночас ефективність цього заходу обмежується низкою лімітаційних факторів, зокрема: посиленням тиску з боку гіперпаразитоїдів; зниженням ефективності біологічного контролю за умови збіжності нектарної бази квіткових смуг для паразитоїдів і фітофагів; індукцією розселення паразитоїдів у відповідь на збіжність ресурсів. У статті вперше наведено наукове обгрунтування підхіду до проєктування квіткових смуг в контексті збереження комах, які надають подвійні екосистемні послуги. Наш підхід спрямований на формування автономної трофічної ніші паразитоїдів за рахунок їхніх преференцій у способах доступу до нектару, а також у виборі кольору й ароматичних характеристик квітів. На основі аналізу літературних джерел виокремлено специфічні харчові та сенсорні пріоритети паразитоїдів у порівнянні з гіперпаразитоїдами та комахами-шкідниками, що створює передумови для підвищення селективності та стабільності збережувального біологічного контролю в агроекосистемах. Мета дослідження – обґрунтування шляхів посилення збережувального біологічного контролю в агроекосистемах шляхом формування високоспеціалізованої харчової ніші паразитоїдів на стадії імаго на основі оптимізованого за кольором, запахом і нектародайністю добору видів рослин для квіткових смуг.
гіпотеза нектарного забезпечення паразитоїдів
КОМПЛЕКСНА ОЦІНКА ПОСУХОСТІЙКОСТІ ВИДІВ ДЕРЕВНИХ РОСЛИН РОДИНИ RUTACEAE JUSS. У ДЕНДРАРІЇ НАЦІОНАЛЬНОГО БОТАНІЧНОГО САДУ ІМЕНІ М. М. ГРИШКА НАН УКРАЇНИ
У роботі представлені результати досліджень по визначенню комплексної посухостійкості видів деревних рослин родини Rutaceae Juss. (Tetradium daniellii (Benn.) T. G. Hartley ⚥, Phellodendron amurense Rupr. ♂, ♀ і Ptelea trifoliata L. ♂, ♀) за умов літнього періоду. Дослідження охоплювало вегетаційний період 2023–2024 рр. та проводилось у дендрарії Національного ботанічного саду імені М. М. Гришка НАН України (м. Київ). Оцінку рівня посухостійкості здійснено шляхом порівняння даних польової посухостійкості та результатів лабораторного тестування. Результати показали виражені міжвидові та міжстатеві відмінності у показниках водного режиму листків рослин (вміст води, тургорисцентність, водний дефіцит, водоутримуюча здатність). Дані польових спостережень узгоджуються з даними лабораторних досліджень, окрім випадку з P. trifoliata, де ми не фіксували різниці між статями. Найвищу загальну посухостійкість продемонстрував P. trifoliata, особливо чоловічі рослини, що зберігали найменші втрати вологи та найвищу тургорисцентність упродовж двох місяців. T. daniellii мав стабільну реакцію на стрес із короткочасним зниженням показників у липні. Аналіз коливань водного дефіциту у Ph. amurense виявив різні стратегії реакції на стрес. Жіночі рослини характеризувалися гострою, але короткочасною реакцією на пікову посуху з подальшим швидким відновленням. Чоловічі ж особини продемонстрували більш хронічний тип стресу, з меншою здатністю до відновлення водного балансу після посушливого періоду. Для статистичного аналізу водного статусу рослин застосували тест Вельча з критерієм p < 0,05, що дозволило виявити значущі міжвидові та міжстатеві відмінності в межах вегетаційного періоду. Отримані дані дозволяють рекомендувати P. trifoliata та T. daniellii як стійкі таксони для використання в умовах з підвищеним ризиком літньої посухи.
РЕЗУЛЬТАТИ СТАНДАРТИЗОВАНОГО МОНІТОРИНГУ ВТРАТ БДЖОЛИНИХ КОЛОНІЙ В УКРАЇНІ В УМОВАХ ВІЙНИ ПІСЛЯ ЗИМІВЛІ 2024-2025 РОКІВ
Глобальна проблема втрат колоній медоносних бджіл під час зимівлі з року в рік спричиняє величезні збитки для галузі бджільництва, загрожує втратою цінної біомедичної бджолопродукції і, основне, – має катастрофічні наслідки для агровиробництва і екосистем планети. Мета роботи – аналіз втрат колоній A. mellifera після зимівлі 2024-2025 рр. в Україні за умов повномасштабної війни у розрізі міжнародного моніторингу, координованого асоціацією COLOSS. Дослідження проводили традиційними методами зі зростанням вагомості цифровізації процесу анкетування. Протокол відповідав оригінальній анкеті організації COLOSS з окремими доповненнями та корективами, внесеними національним координатором (зокрема, блок запитань про вплив воєнних дій на втрати бджолосімей). Отримано 989 валідних протоколів (минулого року – 684). Встановлено, що зимівля 2024-2025 рр. відбулася з достовірно вищими загальними втратами бджолиних колоній (13,82 %), ніж дві попередніх (після зимівлі 2023-2024 рр. – 9,52 %, після зимівлі 2022-2023 рр. – 10,75 %). Основну частину від загальних втрат (8,03 %) становили колонії, що загинули/зникли за час зимівлі; 2,95 % бджолосімей втрачено через негативні природні явища (в основному – через нетипові погодні умови взимку та навесні), 2,85 % бджолосімей втрачено через фатальні проблеми з матками. Найвищий показник загальних втрат (17,44 %) зафіксовано у фізико-географічній зоні мішаних лісів, а найнижчий – 12,15 % – у степовій зоні. Загиблі/зниклі колонії найчастіше (38,85 %) характеризувались невідомими для бджоляра симптомами; дещо рідше у гніздах загиблих/зниклих бджолосімей чи біля них відмічали багато мертвих особин. Пасіки 120 респондентів (минулого року – 90 респондентів) із 13 областей України розташовані на територіях, де відчувається вплив воєнних дій (шум, задимлення, забруднення). Пасіки 13 з них були зруйновані, 33 респондентів втратили сполучення зі своїми пасіками через вимушене переселення, 22 опитаних – через руйнування доріг до них, 12 бджолярів – через розташування пасік на тимчасово окупованих територіях. Малі пасіки зазнали достовірно вищих зимових втрат (19,15 %), ніж середні (12,63 %) та великі (11,38 %). Показано відсутність достовірної різниці між рівнем втрат на пасіках, які мігрували і стаціонарними. 87,8 % опитаних бджолярів моніторили свої бджолосім`ї на зараженість кліщем Varroa, але лікування проводили майже всі респонденти (97,8 %). Як і минулого року, найбільшою довірою серед бджолярів України користуються препарати на основі Амітразу. Проте, показано достовірно вищі втрати у респондентів, які обробляли свої колонії амітразом у пластинах, у порівнянні з тими, які застосовували для обробки менш популярні засоби – щавлеву кислоту (крапельно) та Кумафос (Періцин). Таким чином, підтверджується розвиток резистентності кліща Varroa до амітразу. Вірус деформаціцї крила, наразі, не набув широкого поширення в Україні. Так, лише 3,6 % бджолярів помітили багато бджіл із вкороченими/деформованими крилами, 31,9 % респондентів зауважували невелику кількість таких комах, 59,2 % – не помічали взагалі.
ДОЗОЗАЛЕЖНИЙ ВПЛИВ ІМІДАЗОЛІНОНОВИХ ГЕРБІЦИДІВ НА МОНОКУЛЬТУРУ DESMODESMUS ARMATUS
У роботі досліджено дозозалежний вплив гербіцидів групи імідазолінонів, зокрема імазамоксу, на монокультуру зеленої мікроводорості Desmodesmus armatus, яка є чутливим тест-організмом для екотоксикологічних оцінок. Актуальність дослідження зумовлена зростанням ризику потрапляння гербіцидів у прісні водойми внаслідок сільськогосподарського стоку та антропогенних порушень, що може негативно впливати на первинних продуцентів водних екосистем. Оцінку токсичної дії імазамоксу проводили за показниками росту культури (чисельність клітин, оптична густина) та станом фотосинтетичного апарату, визначаючи вміст хлорофілів a, b і каротиноїдів упродовж 14–28 діб експозиції. Встановлено, що реакція Desmodesmus armatus має чіткий концентраційно залежний характер. Низькі концентрації (0,01–0,06 мг/л) спричиняли короткочасний горметичний ефект зі стимуляцією росту та пігментного апарату. Середні концентрації (0,1–1 мг/л) викликали приховану токсичність, що проявлялася поступовим пригніченням росту та зниженням вмісту хлорофілів. Високі концентрації (2,5–10 мг/л) зумовлювали стійке пригнічення фотосинтетичної активності, деградацію пігментної системи та відсутність адаптаційних реакцій. Отримані результати підтверджують придатність Desmodesmus armatus як біоіндикатора токсичності імідазолінонових гербіцидів та підкреслюють необхідність урахування пролонгованої дії пестицидів при оцінці їх екологічної безпеки.
БІОХІМІЯ, БІОТЕХНОЛОГІЯ, МОЛЕКУЛЯРНА ГЕНЕТИКА
ІНВАЗІЙНИЙ ВИД IMPATIENS PARVIFLORA ПРЕДСТАВЛЕНИЙ В МЕЖАХ ВТОРИННОГО АРЕАЛУ ЄДИНИМ ГАПЛОТИПОМ ДІЛЯНКИ ХЛОРОПЛАСТНОГО ГЕНОМУ rpl32-trnL(UAG)
Impatiens parviflora DC. є одним із найуспішніших інвазійних видів рослин у Центральній Європі, який характеризується високою здатністю до поширення в лісових екосистемах, де ефективно конкурує з аборигенним видом I. noli-tangere. Інвазія цього виду в Європу розпочалася у 1830-х роках після його інтродукції з гірських районів Центральної Азії до ботанічних садів Женеви та Дрездена. Вважається, що інтродукційний матеріал походив з єдиного джерела. Хоча популяції у вторинному ареалі вирізняються високою морфологічною одноманітністю, їхнє генетичне різноманіття досі не було всебічно оцінене за допомогою методів ДНК-баркодингу. Метою цієї роботи було ідентифікувати хлоропластні гаплотипи I. parviflora з території України та порівняти їх із гаплотипами з інших регіонів Європи та природного ареалу. Для дослідження було обрано міжгенний спейсер хлоропластної ДНК rpl32–trnL(UAG), який характеризується високою мінливістю. Ділянки rpl32–trnL(UAG) були сиквеновані для п’яти зразків з України та Польщі. До аналізу також використано 22 послідовності з бази даних GenBank, що представляють вторинний ареал (Велика Британія, росія) та первинний ареал (Киргизстан, Таджикистан, Туркменістан). Порівняльний аналіз послідовностей rpl32–trnL(UAG) показав поширення одного хлоропластного гаплотипу I. parviflora по всій території Європи, що свідчить про високу генетичну однорідність інвазійних популяцій. Водночас у природному ареалі було виявлено додатковий гаплотип зі значною відмінністю у послідовності. Отримані результати підтверджують гіпотезу про походження європейських популяцій I. parviflora з одного географічного регіону. Філогенетичний аналіз також засвідчив тісну спорідненість I. parviflora з іншим інвазійним видом - I. glandulifera, що дозволяє висунути припущення про можливу міжвидову гібридизацію цих видів у вторинному ареалі.
АНАЛІЗ АКТИВНОСТІ ЕНЗИМНИХ МАРКЕРІВ ГЕПАТОТОКСИЧНОСТІ ЗА УМОВ МОДЕЛЬНОГО ВПЛИВУ ГЛІФОСАТУ ТА ІМІДАЗОЛІНОНІВ НА CARASSIUS GIBELIO
У статті представлено результати порівняльного аналізу активності ензимних маркерів гепатотоксичності у сироватці крові карася сріблястого (Carassius gibelio) за умов модельного впливу високих концентрацій поширених гербіцидів — гліфосату (препарат «Ураган Форте 500 SL») та імідазолінонів (препарат «Євролайтинг»). Актуальність дослідження зумовлена необхідністю оцінки екологічних ризиків в умовах повномасштабних бойових дій в Україні, що можуть призводити до локальних «залпових» викидів агрохімікатів у водойми у концентраціях, що значно перевищують фонові показники. Експеримент тривалістю 7 діб проводився на особинах C. gibelio, які утримувалися у воді з градієнтом концентрацій токсикантів від 1 до 10 ГДК. Оцінку функціонального стану печінки здійснювали за активністю ключових ферментів: аланінамінотрансферази (АЛТ), аспартатамінотрансферази (АСТ), лужної фосфатази (ЛФ) та гамма-глутамілтрансферази (ГГТ). Встановлено, що обидва класи сполук викликають виражений метаболічний дисбаланс, ініціюючи каскад патологічних реакцій. Дослідження виявило чітку дозозалежну реакцію: максимальна активність ензимів фіксувалася при експозиції 10 ГДК. При цьому виявлено суттєві відмінності у порогах токсичної дії: для гліфосату значне підвищення активності АЛТ спостерігалося вже при 1 ГДК, тоді як для імідазолінонів аналогічний рівень цитолізу реєструвався лише при 5 ГДК. Результати свідчать про різну спрямованість токсичної дії препаратів. Вплив імідазолінонів має переважно гепатотропний характер, що підтверджується зростанням АЛТ та зниженням коефіцієнта де Рітіса. Натомість гліфосат виявляє ознаки системної цитотоксичності, спричиняючи глибоке ураження не лише гепатоцитів, а, ймовірно, й міоцитів, про що свідчить екстремальне підвищення АСТ. Поєднання високої активності ЛФ та ГГТ при концентраціях 5–10 ГДК вказує на розвиток синдрому холестазу та глибоку мембранну дисфункцію клітин жовчних проток. Зроблено висновок щодо принципової різниці в спрямованості токсичної дії досліджуваних сполук: якщо імідазолінони мають виражену гепатотоксичну дію з локалізацією патологічних процесів переважно в паренхімі печінки, то гліфосат виявляє агресивнішим токсикантом для гідробіонтів та виявляє властивості системного цитотоксиканту для організму риб. Отримані дані є критично важливими для моделювання сценаріїв аварійного забруднення водойм та розробки стратегій збереження їх біорізноманіття.
ОЦІНКА ВІКОВОЇ БРАДИКАРДІЧНОЇ ЗМІНИ ТА ЗБЕРЕЖЕНОЇ ДОБОВОЇ АВТОНОМНОЇ МОДУЛЯЦІЇ У УМОВНО ЗДОРОВИХ ЧОЛОВІКІВ ЗА ДАНИМИ 24-ГОДИННОГО ХОЛТЕРА
У статті представлено результати дослідження вікових змін частоти серцевих скорочень (ЧСС) та добової модуляції показників варіабельності серцевого ритму (ВСР) в умовно здорових чоловіків різних вікових категорій. Обстежено 86 осіб віком 18-82 років, розподілених за класифікацією ВООЗ на чотири групи: група 1 (18-43 роки, n=17, середній вік 30,6 ± 8,5 роки), група 2 (46-59 р., n=19, середній вік 55,8 ± 4,2 р.), група 3 (60-72 р., n=35, середній вік 65,1 ± 3,7 р.) та група 4 (76-82 р., n=16, середній вік 78,1 ± 1,9 р.). Амбулаторне 24-годинне холтерівське моніторування ЕКГ виконували у ТОВ «МЕД-СОЮЗ» (м. Суми, Україна) на системі «КардіоСенс CS» (ТОВ «ХАІ-МЕДІКА», м. Харків, Україна). Аналізували часові параметри ВСР – середню ЧСС та денні показники mRR, SDNNi, RMSSD, а також спектральні параметри LF, HF, LF/HF та AMo%. Медіанні значення добової середньої ЧСС у групах 1–4 становили відповідно 67,56 (61,75; 73,38), 68,89 (64,22; 73,56), 62,20 (57,53; 66,87) та 58,69 (52,88; 64,50) уд/хв, що відображає поступовий перехід від вищих значень у молодших та середнього віку чоловіків (1–2 групи) до нижчих у старших (3–4 групи). Денний mRR зростав переважно після 60 років: 882,19 (800,79; 963,59) мс у групі 1, 852,58 (770,18; 935,98) мс у групі 2, 958,31 (876,91; 1039,71) мс у групі 3 та 1007,19 (909,39; 1104,99) мс у групі 4. Показник SDNNi статистично не відрізнявся (p>0,05) між віковими групами (87,12 (58,82; 115,42), 99,07 (69,77; 128,37), 79,89 (50,59; 109,19) та 97,94 (69,64; 126,24) мс відповідно), тоді як RMSSD мав тенденцію до зниження у групі 3 з подальшим частковим відновленням у групі 4: 58,56 (32,26; 84,86), 50,83 (24,53; 77,13), 27,49 (1,19; 53,79) та 37,81 (11,51; 64,11) мс. Записи поділяли на денний інтервал (08:00-22:00) і нічний (22:00-08:00). Перевірку нормальності здійснювали за критерієм Шапіро-Вілка (для більшості показників розподіл ненормальний, p < 0,05), міжгрупові порівняння – U-тестом Манна-Вітні (p < 0,05 для ЧСС та mRR). Виявлено виразний віковий брадикардічний тренд: ЧСС зменшується (ρ=-0,41; p = 0,0047), тоді як mRR зростає (ρ=+0,43; p = 0,0006). Основні параметри ВСР (SDNNi, RMSSD, TP, LF, HF) істотно між групами не різнилися (p > 0,16), водночас зберігається добова модуляція: LF/HF вдень > вночі (p = 0,00055), LF вдень > вночі (p = 0,0056), HF вночі > вдень (p = 0,073). Показник AMo% має слабку тенденцію до зростання (ρ=+0,13; p > 0,05), а індекс маси тіла корелює зі зниженням LF/HF (p = 0,085). Сукупно ці дані свідчать про вікову брадикардію без вираженого спаду глобальної ВСР із збереженою циркадною автономною регуляцією, що вказує на адаптивну стійкість АНС у здорових чоловіків і обґрунтовує подальші дослідження серцево-судинного ризику.
ІНФОРМАЦІЙНО-ЦИФРОВІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ ОХОРОНОЮ ПРАЦІ В БІОХІМІЧНИХ ЛАБОРАТОРІЯХ
У роботі проведено системний аналіз стану цифровізації охорони праці (ОП) та управління біобезпекою у біохімічних лабораторіях. Основна увага приділена оцінці небезпечних факторів, класифікації ризиків та аналізу сучасних інформаційно-цифрових систем для моніторингу й управління ризиками. Метою дослідження було оцінити можливості застосування інформаційно-цифрових систем для управління ОП в біохімічних лабораторіях та визначити їх ефективність у підвищенні безпеки персоналу та оптимізації управлінських процесів. Для цього проведено аналітичний огляд рецензованих наукових публікацій, нормативно-правових документів, міжнародних стандартів, а також українського законодавства. Пошук джерел здійснювався через наукові бази даних (PubMed, Scopus, Web of Science, ScienceDirect, Google Scholar) та офіційні ресурси урядових органів. Встановлено, що ключовими ризиками для персоналу лабораторій є біологічні агенти, а також хімічні, фізичні та психоемоційні чинники. Показано, що цифрові платформи, включаючи системи моніторингу, портативні датчики та інтерактивні онлайн-платформи, дозволяють інтегрувати дані про персонал, обладнання, реагенти та умови праці, підвищуючи ефективність превентивного управління ризиками та стандартизацію процедур безпеки. Водночас визначено бар’єри впровадження цифрових систем, серед яких високі витрати, потреба у технічній інфраструктурі, навчанні персоналу та ризики кібербезпеки. Отже, ефективне управління біобезпекою у біохімічних лабораторіях передбачає інтеграцію цифрових рішень із національним законодавством та міжнародними стандартами, систематизовану оцінку ризиків, централізований моніторинг інцидентів, підвищення компетенцій персоналу та застосування превентивних заходів безпеки.
БІОХІМІЧНІ АСПЕКТИ ІНТЕРПРЕТАЦІЇ ІНТЕНСИВНОСТІ ОКИСЛЮВАЛЬНИХ ПРОЦЕСІВ У ПЕЧІНЦІ ЩУРІВ ІЗ АЦЕТАМІНОФЕН-ІНДУКОВАНИМ УРАЖЕННЯМ ПІСЛЯ ЧАСТКОВОЇ ГЕПАТЕКТОМІЇ
Порушення регенерації печінки після часткової гепатектомії за умов попереднього токсичного ураження є актуальною проблемою експериментальної та клінічної біохімії. Попереднє ацетамінофен-індуковане ушкодження формує несприятливе редокс-середовище для відновлення печінкової паренхіми. У цьому контексті особливого значення набуває вивчення металотіонеїнів як редокс-активних тіоловмісних білків, а також показників окислювальної модифікації протеїнів, які відображають інтенсивність та спрямованість окислювальних процесів у клітині. Наше дослідження присвячене оцінці вмісту металотіонеїнів та ступеня окислювальної модифікації протеїнів у мітохондріальній та цитозольній фракціях печінки щурів із частковою гепатектомією після ацетамінофенової інтоксикації. Експерименти проводили на білих нелінійних щурах двох груп: тварини, яким виконували часткову гепатектомію методом Mitchell and Willenbring (C/PH) та тварини з резекцією 2/3 печінки після гострого парацетамол-індукованого ураження, що моделювали шляхом внутрішньошлункового введення ксенобіотика в дозі 1250 мг/кг маси тіла тварини один раз на добу протягом двох діб у вигляді суспензії 2% розчину крохмального гелю (TI/PH). Забір матеріалу здійснювали через 24, 48, 72 та 168 год після оперативного втручання. Уміст металотіонеїнів, рівень карбонілювання протеїнів та вільних SH-груп оцінювали із застосуванням спектрофотометричних біохімічних методів. Результати досліджень показали, що у тварин із частковою гепатектомією після токсичного ураження ацетамінофеном відбувається підвищення рівня металотіонеїнів у цитозольній фракції печінки впродовж усього регенераційного періоду. Водночас у мітохондріальній фракції реєстрували прогресивне виснаження тіолового пулу та зростання рівня карбонілювання протеїнів, що свідчить про домінування прооксидантних процесів. Підвищення окислювальної модифікації білків супроводжувалося зниженням вмісту вільних SH-груп, що узгоджується з порушенням редокс-балансу та виснаженням тіол-дисульфідної системи. Інтерпретація отриманих результатів свідчить, що інтенсивність окислювальних процесів у регенеруючій печінці після ацетамінофен-індукованого ураження визначається компартмент-специфічною взаємодією металотіонеїнової системи та тіолового статусу протеїнів. Виявлені зміни мають важливе теоретичне значення для розуміння молекулярних механізмів регенерації печінки та можуть бути використані для біохімічної інтерпретації стану регенеруючої паренхіми за умов токсичного ушкодження.
АКТИВНІСТЬ ЕНЗИМІВ ДИХАЛЬНОГО ЛАНЦЮГА МІТОХОНДРІЙ ПЕЧІНКИ ЩУРІВ З АЦЕТАМІНОФЕН-ІНДУКОВАНОЮ ТОКСИЧНІСТЮ ЗА УМОВ ВВЕДЕННЯ ЕТАНОЛЬНОГО ЕКСТРАКТУ HERICIUM ALPESTRE
Роботу присвячено визначенню показників ензиматичної активності комплексів дихального ланцюга мітохондрій печінки за умов інтоксикації ацетамінофеном та введення етанольного екстракту гриба Herіcium alpestrе. Дослідження проводили на 4 групах тварин: К – контрольні щури; ТУ – щури з модельованим токсичним ураженням; ЕГА – щури, яким протягом 10 діб вводили per os 20 % етанольний екстракт плодових тіл гриба Herіcium alpestre у дозі 200 мг/кг маси тіла; ЕГА+ТУ – щури, яким перед моделюванням токсичного ураження протягом 10 діб вводили per os 20 % екстракт гриба Herіcium alpestre. Встановлено, що передозування ацетамінофеном супроводжується розвитком вираженого оксидативного стресу в мітохондріях печінки, про що свідчить зростання генерації супероксид аніон-радикала (O2•−) майже у 2,5 рази, а гідроксильного радикала (HO•) – у 1,7 рази порівняно з контролем. Посилення продукування активних форм кисню супроводжується накопиченням продуктів вільнорадикального ушкодження ліпідів і протеїнів, зокрема ТБК-активних продуктів і карбонільних похідних, а також достовірним пригніченням активності НАДН-дегідрогенази (комплексу I) та сукцинатдегідрогенази (комплексу II) мітохондріального дихального ланцюга. Показано, що попереднє введення етанольного екстракту Hericium alpestre перед моделюванням токсичного ураження ацетамінофеном призводить до зниження інтенсивності генерації супероксиду, а рівень гідроксильного радикала наближається до контрольних значень. Водночас у тварин цієї групи спостерігається достовірне зменшення вмісту ТБК-активних продуктів і карбонільних похідних, а також підвищення активності НАДН-дегідрогенази та сукцинатдегідрогенази порівняно з тваринами з ацетамінофен-індукованою інтоксикацією, які не отримували екстракт. Отримані результати свідчать, що етанольний екстракт гриба Hericium alpestre виявляє виражену антиоксидантну дію та зменшує прояви оксидативного ушкодження основних макромолекул клітин печінки, сприяючи частковому відновленню мітохондріальної функції за умов передозування ацетамінофеном.
ВПЛИВ РОСЛИННОСТІ ТА СПОСОБУ ВИКОРИСТАННЯ НА ФРАКЦІЙНО-ГРУПОВИЙ СКЛАД ГУМУСУ ДЕРНОВО-КАРБОНАТНИХ ҐРУНТІВ ПРИДНІСТЕР’Я
Мета досліджень полягала у встановленні специфіки гумусутворення в дерново-карбонатних ґрунтах Придністер’я (рендзинах типових) під природними та антропогенно-трансформованими угіддями (ліс, лучні трави та рілля). Груповий та фракційний склад гумусу відображає весь комплекс умов ґрунтоутворення, суттєво відрізняється між ґрунтами різної генетичної природи, залежить від літологічних та гідротермічних умов місцевості й інших екологічних факторів та характеризується відповідними параметрами показників, важливими в контексті врожайності культур та продуктивності екосистем. Вивчення груп та фракцій гумусу ґрунту під природними та антропогенно-перетвореними угіддями дозволяє з’ясувати регіональні особливості проходження та напрям трансформації гумусоутворення в умовах антропогенного впливу. Прослідковано процеси гумусоутворення в дерново-карбонатному ґрунті на елювії вапняку під пологом лісу, луками та ріллею. Близькі параметри показників фракційно-групового складу гумусу досліджуваних ґрунтів та чорноземів типових, яких в природному стані на території природного парку «Подільські Товтри» майже не залишилося, дає змогу зрозуміти специфіку гумусоутворення в них за різної інтенсивності антропогенного впливу. Виявлені відмінності у груповому та фракційному складі гумусу дерново-карбонатного ґрунту під екологостабілізуючими угіддями та ріллею дозволять розширити уявлення про хід гумусоутворюючих процесів за різного характеру надходження до ґрунту рослинних рештків. Доведено, що за багаторічного використання рендзин типових в складі орних земель відбувається погіршення деяких показників їх гумусного стану, зокрема знижується загальний вміст гумусу та змінюється співвідношення між групами та фракціями гумусу. За більш посушливих умов у дерново-карбонатних ґрунтах може зростати гуматність і вміст фракцій ГК-3 та ФК-3, пов’язаних у стійкі комплекси з оксидами заліза та алюмінію й глинистими мінералами. При інтенсивному використанні ґрунту (луки та рілля) в складі гумусу збільшується частка гумінових кислот порівняно з фульвокислотами та фракцій ГК-2 і ФК-2, пов’язаних з кальцієм. В орному ґрунті відмічається зменшення вмісту гумусу та посилення його гуматності.
РОЛЬ БІОПРЕПАРАТІВ У КОМПЕНСАЦІЇ ДЕФІЦИТУ ВЕГЕТАЦІЇ ТА ЕКОНОМІЧНІЙ ЕФЕКТИВНОСТІ ПІЗНЬОЇ СІВБИ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ
Метою дослідження було оцінити ефективність комплексного застосування багатофункціональних мікробних біопрепаратів (зокрема «Мікофренд», «Граундфікс» та «Екостерн») для компенсації фізіологічних обмежень та підвищення економічної ефективності озимої пшениці (сорт Патрас DSV) за умов пізнього неоптимального строку сівби (30 жовтня) після сої. Встановлено, що біологічна інтенсифікація призвела до значного прискорення фенологічного розвитку (колосіння на 7 діб раніше) та покращення морфогенезу (зростання кущистості у 2-4 рази, збільшення кореневої системи на 22%). Комплекс препаратів забезпечив позитивну трансформацію ґрунтового живлення (значне зростання вмісту рухомого фосфору) та зростання біологічної активності ґрунту у 3-5 разів. Зафіксовано біоконтролюючий ефект, що виявився у зниженні ураження грибковими хворобами (жовтою іржею, піренефорозом). Ключовий висновок полягає у доведенні критичної ролі біодеструктора («Екостерн») у комплексі. У варіанті без нього економічний ефект був від’ємним (-279 грн/га), тоді як комплексне застосування (з деструктором) забезпечило значний позитивний економічний ефект (+1654,56 грн/га), підтверджуючи його необхідність для конвертації біологічної активності в економічний еквівалент.
ЕКОЛОГІЧНИЙ РЕФУГІУМ НА ПОГОРИННІ (ВОЛИНСЬКЕ ПОЛІССЯ)
Досліджено унікальну мезокомбінацію рослинних угруповань на південній межі Волинського Полісся (Рівненська обл., с. Суськ, правий берег р. Горинь), які формуються на рендзинах і характеризуються поєднанням ланок лучно-степової, узлісної, чагарникової та лісової рослинності. На основі фітоіндикаційного аналізу встановлено, що основними факторами зміни структури є збільшення затінення, зростання вологості, доступності карбонатів, а з кліматичних – зниження континентальності та підвищення гумідності. Встановлено характер кореляції між ними та виявлено часові зміни. За півстолітній період (55 років) відбулися великі сукцесійні зміни рослинного покриву: світлі соснові ліси (Peucedano-Pinetum) та лучно-степові угруповання (Cіrsio-Brachypodion) змінилися тінистими змішаними лісами (Querco-Pinetum) та чагарниками (Rhamno-Prunetea). З цих місць зникли популяції рідкісних геліофітів (Daphne cneorum, Adonis vernalis, Carex humilis, Dracocephalum ruyschiana Scorzonera purpurea, Stipa pennata), a у листяних лісах (Tilio-Carpinetum) виявлені умброфіти (Botrychium virginianum, Actaea spicata, Aconitum variegatum, A. lasiastomum, Neottia nidus avis). Натомість популяції деяких геліофітів (Daphne cneorum, Stipa pennata) зафіксовані в інших місцях, що трактується як дрейф рослинних угруповань
БОТАНІКА, ЗБЕРЕЖЕННЯ БІОТИ ТА БІОРЕСУРСІВ
СТРАТЕГІЯ СТАЛОГО РОЗВИТКУ ЯК ОСНОВА РЕГІОНАЛЬНОЇ ПОЛІТИКИ ПОВОДЖЕННЯ З ВТОРИННОЮ СИРОВИНОЮ В ЧЕРНІВЕЦЬКІЙ ОБЛАСТІ З УРАХУВАННЯМ ПОТРЕБ АГРОВИРОБНИЦТВА
У статті проаналізовано особливості реалізації регіональної стратегії поводження з відходами в контексті забезпечення сталого розвитку Чернівецької області. Дослідження ґрунтується на офіційних статистичних даних, стратегічних документах та звітах щодо екологічного стану регіону. Узагальнено динаміку змін у системі управління відходами до та після впровадження регіональної програми, визначено ключові досягнення та проблемні аспекти. Відповідно до принципів сталого розвитку, значно ефективніше попереджати негативні впливи ще на етапі планування або під час реалізації стратегічних рішень, а не долати їх наслідки після завершення впровадження. Такий підхід сприяє формуванню збалансованої та довгостроково ефективної системи поводження з відходами, орієнтованої на екологічну безпеку, ресурсозбереження та якість життя населення (Росохата та ін., 2025). Особливого значення набуває системний моніторинг на всіх етапах і рівнях управління відходами, зокрема, й на землях сільськогосподарського призначення у Чернівецькій області в умовах інтенсивного агровиробництва. Так, відбувається накопичення відходів, забруднення, інтенсифікація агровиробництва, що слугує додатковими факторами екологічного стресу. Встановлено, що за період реалізації І-го етапу (2021-2023 рр.) стратегії розвитку Чернівецької області на період до 2027 року відмічено зменшення загального обсягу утворення вторинної сировини. Однак, основним шляхом поводження з відходами в регіоні залишається видалення/захоронення їх на полігоні/звалищах. Особливу увагу приділено розвитку інфраструктури роздільного збирання вторинної сировини, рівню залучення населення та ефективності управлінських рішень у територіальних громадах. На основі комплексного аналізу проведено оцінку сучасного стану системи управління відходами у Чернівецькій області. Отримані результати підкреслюють важливість інтеграції підходів сталого розвитку в екологічну політику регіону та необхідність подальшого удосконалення стратегічного планування для підвищення екологічної безпеки та ресурсоефективності.
землі сільськогосподарського призначення
ВИДОВИЙ СКЛАД ТА ЕКОЛОГО-ФАУНІСТИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ІХТІОФАУНИ РЛП «ПРИІРПІННЯ» (КИЇВСЬКА ОБЛ)
Регіональний ландшафтний парк «Приірпіння» є важливою природоохоронною територією в долині річки Ірпінь (Київська область), що охоплює басейн самої річки та її приток — Тростинки й Бобриці. Метою роботи було провести інвентаризацію рибного населення РЛП «Приірпіння» та здійснити еколого-фауністичну характеристику іхтіофауни цього РЛП. Для вивчення іхтіофауни застосовувались уніфіковані методи досліджень, зокрема облов різних біотопів на кожній із ділянок за допомогою іхтіологічних сачків. Упродовж 2022–2025 рр. проведено інвентаризацію іхтіофауни на 11 дослідних станціях парку. У водоймах виявлено 25 видів риб із 7 родин. Видове багатство на окремих станціях варіювало від 8 до 21 виду. У структурі іхтіофауни домінували аборигенні види (59,4–97%), тоді як частка чужорідних становила 2,9–40,5%. За чисельністю на більшості дослідних станцій домінували представники родини коропові. Найчастіше траплялися Rutilus rutilus, Rhodeus amarus і Scardinius erythrophthalmus, які реєструвалися на всіх станціях. До фонових чужорідних видів належали Perccottus glenii, Proterorhinus semilunaris і Pseudorasbora parva. Наявність чужорідних видів, зокрема дистанційних вселенців (Perccottus glenii, Carassius auratus, Pseudorasbora parva) зумовлено розташування в межах парку ставків, які є репродукторами для цих видів. Понто-каспійські види локалізовані в основному руслі Ірпіня, де наявні відповідні біотопи, необхідні для їх існування (течія, глибини). У межах водотоків виявлено 7 раритетних видів, серед яких Leuciscus leuciscus та Alburnoides rossicus (види Червоної книги України), Misgurnus fossilis, Cobitis taenia, Rhodeus amarus, Leucaspius delineatus, а також Neogobius fluviatilis. Найчастіше траплялись у межах парку Cobitis taenia, Rhodeus amarus, Leucaspius delineatus, Neogobius fluviatilis. Окремі з них були в складі видів-домінантів. Особливістю регіонального парку є наявність репродуктивного угруповання Alburnoides rossicus. Це єдина природоохоронна територія у басейні річки Ірпінь, де охороняється зазначений вид. Для збереження рідкісних і вразливих видів необхідно вдосконалити систему управління аматорським рибальством, посилити наукові дослідження стану популяцій ключових видів та організувати постійний моніторинг чужорідних таксонів. Також важливим етапом для охорони та відтворення іхтіофауни є розширення географічної межі парку, що дозволить взяти цінні руслові ділянки, де представлені угруповання аборигенних риб.
БІОХІМІЧНІ ОСНОВИ ІНТЕРПРЕТАЦІЇ ЗМІН ТРОМБОЦИТАРНИХ ІНДЕКСІВ ЗА УМОВ АЛІМЕНТАРНОЇ НЕСТАЧІ ПРОТЕЇНУ ТА ТОКСИЧНОГО УРАЖЕННЯ АЦЕТАМІНОФЕНОМ
Робота присвячена з’ясуванню біохімічних механізмів та закономірностей змін тромбоцитарних індексів за умов аліментарної нестачі протеїну та ацетамінофен-індукованого токсичного ураження. Актуальність дослідження зумовлена поширеністю нутрієнтно-асоційованих порушень і медикаментозних гепатопатій, які супроводжуються системними змінами гемостазу, зокрема первинної тромбоцитарної ланки. Особливу увагу приділено тромбоцитарним індексам як інтегральним маркерам морфофункціонального стану тромбоцитів, активності тромбоцитопоезу та тромбоцитарної реактивності. Дослідження проведено на білих безпородних щурах віком 2,5–3 місяці, яким моделювали аліментарну нестачу протеїну шляхом утримання на напівсинтетичному низькопротеїновому раціоні протягом 28 днів, а також гостре токсичне ураження ацетамінофеном у дозі 1250 мг/кг маси тіла. Кількість тромбоцитів визначали у мазках периферичної крові, забарвлених за Романовським–Гімза, а показники середнього об’єму тромбоцитів, ширини їх розподілу та тромбокриту – за допомогою гематологічного аналізатора. Результати досліджень засвідчили розвиток вираженої тромбоцитопенії в усіх дослідних групах, найбільш інтенсивної за умов токсичного ураження ацетамінофеном. Зниження кількості тромбоцитів супроводжувалося достовірним зменшенням тромбокриту на тлі зростання середнього об’єму тромбоцитів та ширини їх розподілу. Морфологічний аналіз мазків крові підтвердив наявність гігантських тромбоцитарних скупчень та підвищену гетерогенність тромбоцитів, що свідчить про їх активацію та порушення процесів тромбоцитопоезу. Отримані результати дозволяють зробити висновок, що ацетамінофен-індуковане ураження є ключовим чинником дисбалансу тромбоцитарної ланки гемостазу, а аліментарна нестача протеїну посилює вираженість цих змін. Виявлений комплекс змін тромбоцитарних індексів має чітке біохімічне підґрунтя та може бути використаний для поглибленої лабораторної оцінки стану гемостазу за метаболічно несприятливих умов.
БІОРЕМЕДІАЦІЙНИЙ ПОТЕНЦІАЛ НЕОРГАНІЧНИХ ЗАЛІЗОВМІСНИХ КОАГУЛЯНТІВ ЗАДЛЯ КОНТРОЛЮ РОСТУ ЦІАНОБАКТЕРІЙ
Ціанобактерії є одними з найдавніших фотосинтезуючих організмів на Землі та відіграють ключову роль у водних екосистемах як продуценти органічної сировини. Проте за сприятливих умов вони можуть масово розмножуватися, спричиняючи явище «цвітіння води», яке погіршує якість води, знижує рівень кисню та становить загрозу для водних організмів і людини. Крім того, ціанобактерії виробляють вторинні метаболіти, включно з ціанотоксинами, які належать до різних груп – нейротоксинів, гепатотоксинів, дерматотоксинів та цитотоксинів. Найбільш поширеними є мікроцистини, анатоксини та циліндроспермопсини, які здатні завдавати шкоди печінці, нервовій системі та навіть сприяти розвитку онкологічних захворювань. Це робить проблему цвітіння води особливо актуальною для питних джерел. Для боротьби з цим явищем застосовують фізичні, біологічні та хімічні методи. До хімічних підходів належить коагуляція – ефективний спосіб осадження ціанобактерій та зниження концентрації внутрішньоклітинних токсинів. Коагулянти на основі заліза, такі як сульфат заліза (FeSO₄) та хелатна форма Fe-EDTA, взаємодіють із клітинами цианобактерій, сприяючи їх агрегації та утворенню флокул. При цьому ефективність процесу залежить від pH, концентрації коагулянту, виду ціанобактерій та хімічного складу води. Метою дослідження було оцінити вплив FeSO₄ та Fe-EDTA на культуру Nostoc commune. Культуру вирощували на середовищі Фітцджеральда до концентрації 5,4×10⁶ кл/мл, і після додавання коагулянтів оцінювали зміни щільності культури, рН, морфології клітин, а також співвідношення живих і мертвих клітин. Результати показали, що Fe-EDTA забезпечував ефективне формування стабільних флокул і суттєве зменшення кількості клітин без значної загибелі, тоді як FeSO₄ спричиняв значну токсичність (51,9% мертвих клітин) та нестійкі флокули. Застосування Fe-EDTA навіть у максимальних концентраціях призводило до загибелі менше ніж 19% клітин, що робить його більш безпечним для екосистеми. Отже, хелатна форма заліза Fe-EDTA є перспективним коагулянтом для контролю чисельності ціанобактерій, оскільки поєднує високу ефективність осадження клітин із мінімальним ризиком вивільнення ціанотоксинів у воду. Це дозволяє підтримувати екологічний баланс водойм і забезпечує безпечне застосування у водоочищенні.
ВПЛИВ SARS-CoV-2 НА ЦИТОХРОМ P450-ЗАЛЕЖНИЙ МЕТАБОЛІЗМ ЛІКАРСЬКИХ ПРЕПАРАТІВ: ОГЛЯД
Коронавірусна хвороба 2019 року (COVID-19) спричинена важким гострим респіраторним синдромом коронавірусу 2 (SARS-CoV-2) – вірусом, поширеним у всьому світу. Окрім ураження клітин дихальної системи, SARS-CoV-2 уражає органи травної системи, зокрема печінку. Встановлено, що COVID-19, спричинений SARS-CoV-2, суттєво впливає на функцію печінки у інфікованих пацієнтів, що є критично важливим для фармакокінетики та безпеки ліків. На клітини печінки SARS-CoV-2 може впливати як безпосередньо (через вірусний рецептор ангіотензинперетворюючого ферменту 2 (АПФ2)), так і опосередковано, включаючи вивільнення цитокінів та «цитокіновий шторм». Дія вірусу призводить до підвищення рівня печінкових ферментів (АЛТ, АСТ, ГГТ, ЛФ), зниження рівня альбуміну та порушення метаболізму ендогенних речовин та ксенобіотиків. Показано, що внаслідок пошкодження печінки порушується функціонування системи, яка метаболізує ксенобіотики (монооксигеназної системи або системи цитохрому P450 (CYP)). Дисфункціонування монооксигеназної системи, у свою чергу, призведе до зміни метаболізму ліків та додаткової інтоксикації організму, особливо у разі лікарської взаємодії. В огляді висвітлено основні потенційні механізми пошкодження печінки при COVID-19, що підвищить усвідомлення напрямку метаболізму ліків. Проаналізовані шляхи метаболізму протикоронавірусних препаратів різними ізоформами цитохрому P450 допоможуть запобігти взаємодії ліків у пацієнтів із супутніми захворюваннями. Показано, що інфекція SARS-CoV-2 також змінює експресію CYP, зокрема CYP3A4, CYP2B6 та CYP2C9, через цитокін-опосередковану регуляцію, що призводить до зниження метаболізму ліків, підвищення їх концентрації у плазмі та вищого ризику токсичності. Поліпрагмазія при COVID-19, включаючи противірусні препарати, гідроксихлорохін, протизапальні засоби та препарати від супутніх захворювань, ще більше підвищує ризик взаємодії ліків та ураження печінки. Антицитокінова терапія (наприклад, тоцилізумаб) та допоміжні засоби, такі як мелатонін та вітамін D, можуть допомогти відновити активність CYP, зменшити запалення та покращити кліренс ліків. Розуміння механізмів дисфункції печінки, спричиненої вірусом SARS-CoV-2, та модуляції CYP є важливим для оптимізації фармакотерапії, мінімізації токсичності, пов'язаної з ліками, та покращення клінічних результатів у пацієнтів з COVID-19.
ДОЗОЗАЛЕЖНІ ЕФЕКТИ ВПЛИВУ ПОХІДНИХ ФОСФОНАТІВ ТА ІМІДАЗОЛІНОНІВ НА АКТИВНІСТЬ АНТИОКСИДАНТНИХ ФЕРМЕНТІВ КРОВІ РИБ
Сучасна агроіндустрія активно застосовує пестициди, серед яких чільне місце посідають гербіциди на основі гліфосату (похідні фосфонатів) та імідазолінонів (імазамокс, імазапір). Ці речовини, потрапляючи у водні екосистеми внаслідок поверхневого змиву та дренажу, становлять глобальну екологічну проблему. Особливо гостро ця проблема постала в умовах військових дій в Україні, де руйнування агропромислових об'єктів призводить до неконтрольованих залпових викидів, здатних багаторазово перевищувати встановлені гранично допустимі концентрації (ГДК), що спричиняє розвиток «нецільової токсичності» у гідробіонтів, найчастіше через індукцію оксидативного стресу. У даному дослідженні проведено порівняльний аналіз дозозалежних змін в активності ключових ензимів антиоксидантного захисту — супероксиддисмутази та каталази, а також рівня ТБК-активних продуктів пероксидного окиснення ліпідів, у крові риб за експозиції у воді з різними концентраціями гербіцидів Ураган Форте (гліфосат) та Євролайтинг (імідазолінони). Як модельний об'єкт було обрано карася сріблястого (Carassius gibelio), відомого своєю екологічною пластичністю та здатністю виживати в умовах високого забруднення. Експеримент тривав 7 діб, включаючи чотири тестові концентрації гербіцидів: 1 ГДК, 2 ГДК, 5 ГДК та 10 ГДК. Отримані результати показали чітке дозозалежне зростання рівня ТБК-активних продуктів, що є прямим доказом розвитку окислювального стресу. Так, встановлено зростання концентрації ТБК-продуктів в сироватці крові за умов використання Євролайтингу вже в дозі 2 ГДК, у групі 10 ГДК зафіксовано максимальне значення, що перевищує контроль більш як удвічі. Визначені активності СОД і каталази у крові Carassius gibelio демонструють скоординовану роботу цієї ланки антиоксидантної системи у відповідь на вплив гербіцидів. При низьких і середніх концентраціях Євролайтингу та Гліфосату спостерігалося підвищення активності СОД, що відображає адаптивну реакцію на помірне підвищення оксидативного стресу. У цей же час активність каталази зростала або залишалася на рівні контролю, що узгоджується з реакцією на підвищення кількості H₂O₂ після дисмутації супероксиду. Однак при високих концентраціях відповідь ферментів принципово відрізнялася. Так, за дії 10 ГДК гліфосату відбувалося різке пригнічення активності СОД і каталази. Натомість вплив імідазолінонів викликав виражене зростання активності обох ферментів з досягненням максимальних значень при 10 ГДК. Таким чином, виявлені дозозалежні відмінності у реакції антиоксидантних ферментів вказують на особливості молекулярних механізмів токсичної дії різних класів гербіцидів, підкреслюючи необхідність одночасного використання кількох біомаркерів для комплексного екологічного моніторингу водойм.
ПОКАЗНИКИ СТАНУ НИРОК У ЩУРІВ З ТОКСИЧНИМ УРАЖЕННЯМ АЦЕТАМІНОФЕНОМ ЗА УМОВ ВВЕДЕННЯ ЕТАНОЛЬНОГО ЕКСТРАКТУ ГРИБА HERICIUM ALPESTRE
Роботу присвячено визначенню показників стану нирок за умов інтоксикації ацетамінофеном та введення етанольного екстракту гриба Herіcium alpestrе. Дослідження проводили на 4 групах тварин: К – контрольні щури; ТУ – щури з модельованим токсичним ураженням; ЕГА – щури, яким протягом 10 діб вводили per os 20 % етанольний екстракт плодових тіл гриба Herіcium alpestre у дозі 200 мкг/кг маси тіла; ЕГА+ТУ – щури, яким перед моделюванням ацетамінофен-індукованого ураження протягом 10 діб вводили per os 20 % екстракт гриба Herіcium alpestre. Встановлено, що передозування ацетамінофеном призводить до порушення функціонального стану нирок, про що свідчить підвищення вмісту сечовини у сироватці крові у понад два рази та вмісту креатиніну майже втричі порівняно з показниками контрольної групи на тлі активації продукування активних форм кисню у мітохондріях: трикратного збільшення супероксиду (O2•−) та 1,5-кратного зростання генерації гідроксильного радикалу (HO•), а також значного структурно-функціонального ушкодження біомолекул мітохондрій, що підтверджується зростанням вмісту ТБК-активних продуктів та карбонільних похідних протеїнів. Водночас попереднє введення етанольного екстракту гриба Hericium alpestre призводить до достовірного зниження інтенсивності утворення АФК у мітохондріях нирок, пригнічення реакцій окисного ушкодження біомолекул, про що свідчить наближення до контрольних значень вмісту ТБК-активних продуктів і карбонільних похідних, а також до покращення екскреторної функції нирок (зниження рівня сечовини та креатиніну у крові) та зменшення відсотка колабованих клубочків з понад 80% у групі ТУ до приблизно 20% у групі ЕГА+ТУ. Отримані результати свідчать, що етанольний екстракт Hericium alpestre зменшує прояви токсичного ураження ацетамінофеном, ефективно запобігає функціональним і морфологічним порушенням нирок.
ФІЛОГЕНЕТИЧНИЙ АНАЛІЗ ОЦІНКИ ЕВОЛЮЦІЙНОЇ СТАБІЛЬНІСТЬ ГЕНА icaA В ГЛОБАЛЬНІЙ ПОПУЛЯЦІЇ STAPHYLOCOCCUS AUREUS
Staphylococcus aureus є одним з найважливіших опортуністичних патогенів людини та тварин. Ключовим фактором вірулентності є здатність утворювати біоплівку, що залежить від біосинтезу полісахариду міжклітинної адгезії, за синтез якого відповідає ген icaA. Однак еволюційна динаміка та ступінь консервативності цього гена в глобальній популяції S. aureus залишаються недостатньо вивченими. Метою цієї роботи було з'ясування еволюційних взаємозв'язків та оцінка генетичного різноманіття гена icaA серед різних ізолятів S. aureus. Було проаналізовано 23 нуклеотидні послідовності, репрезентативні для 14 країн світу та різних екологічних ніш (клінічні, ветеринарні, навколишнє середовище), виділені протягом 2004–2025 рр. Філогенетичний аналіз гена icaA (методом максимальної правдоподібності MEGA 12, модель GTR+G ) підтвердив його консервативність, оскільки всі досліджені ізоляти утворили щільний кластер із короткими гілками, що свідчить про низьку нуклеотидну дивергенцію. Виявлено основний кластер, що об'єднує ізоляти з Європи та Північної Америки, котрий циркулював протягом понад 20 років, що вказує на глобальне поширення клонів зі стабільною послідовністю icaA. Аналіз показав, що ізоляти тваринного походження з Пакистану не утворюють статистично підтриманої окремої субклади, що свідчить про відсутність специфічної локальної адаптації гена icaA в цих популяціях. Деякі штами з Азії демонструють незначну локальну дивергенцію, однак загальна структура дерева підкреслює високу стабільність гена. Результати підтверджують, що ген icaA є висококонсервативним функціональним геном, що перебуває під сильним негативним селективним тиском, зумовленим його критичною функцією. Стабільність цього гена може бути ключовим фактором успіху S. aureus як глобального патогена.
РЕАКЦІЯ DESMODESMUS ARMATUS НА ПРИСУТНІСТЬ ІМАЗАМОКСУ – ПОХІДНОГО ІМІДАЗОЛІНОНІВ
У роботі досліджено вплив гербіциду імазамоксу, що належить до класу ALS-інгібіторів, на зелену мікроводорость Desmodesmus armatus. Встановлено чіткий концентраційно-залежний ефект: при низьких концентраціях (0,01–0,1 мг/л) спостерігалося часткове відновлення росту клітин, що може свідчити про активацію компенсаторних механізмів. Натомість високі дози (2,5–10 мг/л) призводили до швидкого та стійкого пригнічення клітинної активності. Отримані результати вказують на високу чутливість D. armatus до дії імідазолінонів та підтверджують доцільність використання цього виду як модельного об’єкта для оцінки токсичності гербіцидів, що інгібують ацетолактатсинтазу.
ЗМІНИ РОСЛИННОГО ПОКРИВУ ЯК ІНДИКАТОР СТАНУ ҐРУНТІВ ПЕРЕДКАРПАТТЯ ТА ПРИЛЕГЛИХ ТЕРИТОРІЙ
Наведено результати досліджень довгострокової динаміки рослинного покриву Чернівецького району шляхом порівняльного аналізу часових рядів індексу NDVI за даними знімків супутників MODIS (2002-2024) та Landsat (2000-2024). Дослідження базувалося на двох незалежних наборах супутникових даних: 16-денних композитах MODIS (продукт MOD13Q1, 250 м) за період 2002-2024 рр. та архіві даних Landsat 5/7/8/9 (30 м) за 2000-2024 рр. Для кожного року було розраховано узагальнений показник NDVI за вегетаційний період (квітень-жовтень): середнє значення для MODIS та медіанне - для більш зашумлених даних Landsat. Для попіксельного аналізу трендів та оцінки їх статистичної значущості було застосовано непараметричний метод рангової кореляції Кендалла (τ). Території класифікувалися як зони «озеленення» (τ > 0, p<0.05), «побуріння» (τ < 0, p<0.05) або «стабільного покриву». За даними дистанційного моніторингу з використанням супутникових знімків MODIS та Landsat створено дві тематичні карти, що візуалізують просторовий розподіл ділянок та дозволяють оцінити стан агроекосистем. Доведено, що дані MODIS вказують на переважну тенденцію до «побуріння». В той же час, аналіз високодетальних знімків Landsat виявляє домінування процесів «озеленення», які охоплюють до 40-50% досліджуваної території, переважно в межах агроландшафтів. Водночас обидві системи дистанційного моніторингу узгоджено фіксують стійке щорічне зростання пікової літньої вегетації (максимальний NDVI за липень). Доведено, що результати моніторингу з використанням Landsat є більш репрезентативними завдяки вищій роздільній здатності. Виявлена тенденція «озеленення», головним чином, пов'язана з інтенсифікацією землеробства. Негативний тренд MODIS, ймовірно, спричинений меншою роздільною здатністю знімків та особливостями сенсора.
ДЕРНОВО-БОРОВІ ҐРУНТИ ПЕРШОЇ НАДЗАПЛАВНОЇ ТЕРАСИ РІЧКИ ПРУТ (НА ПРИКЛАДІ БІОБАЗИ "ЖУЧКА"): МОРФОЛОГІЯ, ВЛАСТИВОСТІ ТА ТАКСОНОМІЯ
Представлено результати комплексного дослідження ґрунтового покриву території навчально-практичної біобази "Жучка" Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича, розташованої на першій надзаплавній терасі річки Прут. Наведені результати є першою частиною системного вивчення біобази як багатофункціонального полігону для підготовки фахівців аграрного та природничого профілю, який досі залишався малодослідженим у відкритому науковому просторі. Дослідження проводились із застосуванням картографічних, польових та лабораторних методів, що охоплювали головні діагностичні властивості визначені загальноприйнятими методиками. Встановлено, що ґрунтовий покрив території біобази представлений інтразональними дерново-боровими ґрунтами, які сформувалися на давніх алювіальних відкладах. За результатами морфологічного та фізико-хімічного аналізу, ґрунти віднесені до підтипу типових, роду карбонатних, виду малогумусних, з переважанням супіщаних, легкосуглинкових та середньосуглинкових розрядів. Виявлена неоднорідність ґранулометричного складу та шаруватість по профілю пояснюється гетерогенністю алювіальної ґрунтотворної породи та процесами окарбоначення, зумовленими неглибоким заляганням ґрунтових вод. Дослідження дозволило уточнити класифікаційну та таксономічну приналежність ґрунтів біобази "Жучка" та створити актуалізовану ґрунтову карту, що є основою для подальших наукових та освітніх ініціатив.
АНТРОПОГЕННИЙ ВПЛИВ НА ДЕГРАДАЦІЮ ҐРУНТОВОГО ПОКРИВУ ХОТИНСЬКОЇ ВИСОЧИНИ
У статті вивчається критична проблема деградації ґрунтового покриву Хотинської височини, спричинена інтенсивним антропогенним впливом. Основною метою дослідження стало всебічне виявлення та аналіз ключових чинників антропогенного походження, що впливають на ґрунтові ресурси регіону, а також оцінка масштабів цих змін. Для досягнення цієї мети застосовувався комплексний методологічний підхід, який охоплював багаторічний картографічний аналіз, використання даних дистанційного зондування Землі, зокрема супутникових знімків Landsat і Sentinel різних періодів, та аналіз змін у землекористуванні. Методологія дослідження включала детальний аналіз топографічних та тематичних карт, що дозволило відстежити еволюцію землекористування та ландшафтної структури. Ключовим етапом була обробка та інтерпретація супутникових знімків Landsat (5 TM, 7 ETM+, 8 OLI, 9 OLI-2), Sentinel-2 MSI та аналізу цифрових карт CORINE Land Cover (CLC) за період з 1990 по 2023 рік. Уся просторова інформація була інтегрована та оброблена в середовищі геоінформаційних систем (ГІС) для оцінки динаміки змін у землекористуванні, моніторингу стану рослинного покриву за допомогою індексу NDVI, аналізу густоти дорожньої інфраструктури та щільності населення, оскільки ці фактори безпосередньо відображають антропогенну діяльність. Хоча природні процеси впливають на ґрунти, акцент зроблено на моделюванні саме антропогенної ерозії ґрунтів за допомогою моделі RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation), адаптованої до місцевих умов. За результатами дослідження встановлено, що найбільш інтенсивна деградація ґрунтів спостерігається в районах активної аграрної діяльності, що зумовлено, насамперед, надмірним розорюванням земель, нераціональним використанням сільськогосподарських угідь та інтенсивними процесами антропогенної ерозії. Виявлено значне поширення площ, охоплених цими процесами, що було підтверджено аналізом динаміки NDVI та візуалізацією ерозійної небезпеки. Моделювання за допомогою RUSLE показало високий рівень втрат ґрунту внаслідок людської діяльності, особливо на крутих схилах, де спостерігається інтенсивний змив родючого шару. Результати дослідження підкреслюють необхідність запровадження комплексного підходу до управління земельними ресурсами, що включає агролісомеліоративні та інші агроекологічні заходи, спрямовані на зменшення негативного антропогенного впливу та відновлення родючості ґрунтів. Результати дослідження є цінними для розробки стратегій сталого землекористування та планування природоохоронних заходів на Хотинській височині.
ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЇ LORAWAN У ЗАВДАННЯХ ТОЧНОГО ЗЕМЛЕРОБСТВА ПЕРЕДКАРПАТТЯ
У представленій роботі здійснено огляд сучасних тенденцій та напрямів застосування технології LoRaWAN у завданнях точного землеробства. Наведено приклади із світової практики та оцінено перспективи її адаптації до умов Передкарпатського регіону України. Дослідження ґрунтується на детальному аналізі широкого кола джерел, включаючи міжнародні наукові публікації, практичні кейси реалізації мереж LoRaWAN у аграрному секторі різних країн та успішні ініціативи щодо цифровізації сільського господарства. Окрема увага приділяється перевагам технології LoRaWAN над іншими, зокрема великому радіусу дії, низькому енергоспоживанню, простоті розгортання мереж та можливості створення приватних IoT-інфраструктур. Дослідження містить порівняльний аналіз технічних характеристик LoRaWAN з іншими популярними бездротовими рішеннями на ринку, зокрема NB-IoT, Sigfox, Wi-Fi, LTE-M, враховуючи такі фактори, як дальність зв'язку, енергоефективність, пропускна здатність, надійність передачі даних, а також економічна доцільність їх використання у сільській місцевості, особливо у гірських та передгірських районах. Особливу увагу в роботі приділено аналізу агроекологічних та кліматичних умов Передкарпаття, зокрема рельєфу, особливостям ґрунтів (високий рівень кислотності, неоднорідність), що визначають специфіку ведення точного землеробства в регіоні. Виявлено, що застосування мережі LoRaWAN є оптимальним варіантом для ефективного вирішення завдань моніторингу кислотності ґрунтів, що дозволяє вчасно і точно реагувати на зміни параметрів середовища, економити ресурси та підвищувати врожайність. Представлена типова архітектура IoT-системи аграрного моніторингу, яка включає сенсорні пристрої, зокрема датчики вологості, кислотності, температури ґрунту, шлюзи передачі даних, а також хмарні платформи зберігання, обробки інформації та взаємодії із користувачем для агрономічного аналізу даних і оперативного управління процесами в господарстві. Детально описано схему та принцип функціонування даної системи, наведено рисунки та порівняльні таблиці, що ілюструють переваги використання LoRaWAN у порівнянні з іншими аналогічними технологіями. Робота містить практичні рекомендації щодо розгортання мереж LoRaWAN у Передкарпатті. У результаті проведеного огляду та аналізу зроблено висновок, що впровадження технології LoRaWAN є перспективним, економічно та технологічно виправданим рішенням, яке може забезпечити сталий розвиток аграрного сектора регіону, покращити екологічні показники сільського господарства та сприяти підвищенню конкурентоспроможності місцевих агровиробників на українському та міжнародному ринках.
СПЕЦИФІКА ПРОЯВУ КИСЛОТНО-ОСНОВНОЇ БУФЕРНОЇ ЗДАТНОСТІ БУРОЗЕМНИХ ҐРУНТІВ КАРПАТСЬКОЇ ГІРСЬКО-ЛІСОВОЇ ПРОВІНЦІЇ
Мета досліджень полягала у встановленні специфіки кислотно-основної буферності ґрунтів буроземного типу Карпатської гірсько-лісової провінції з різними генетичними особливостями. Проаналізовано закономірності формування та параметри кислотно-основної буферності буроземів та бурувато-підзолистих ґрунтів під лісовими та трав’янистими фітоценозами. За результатами потенціометричного титрування із зростаючими концентраціями (від 0,005 до 0,05Н) хлороводневої кислоти та гідроксиду натрію побудовано криві буферності та визначено показники буферних властивостей, зокрема, здатність ґрунту нейтралізовувати та поглинати кислоту, або луг, протикислотну і протиосновну буферності, зміни величини рН відносно pНCaCl2 (нульової буферної кривої) за мінімального кислотного та лужного навантаження. Для досліджуваних ґрунтів визначено оцінні показники кислотно-основної буферності в кислотному та лужному інтервалі навантажень – потенційну буферну ємність та асиметричність буферності. Встановлено загальні закономірності формування кислотно-основної буферної здатності залежно від типу фітоценозу в ґрунтах буроземного типу Карпатської гірсько-лісової провінції. Встановлено аналогічний характер прояву кислотно-основних буферних властивостей ґрунтами буроземного типу, незалежно від виду фітоценозу та специфіки генетичної природи ґрунту. Бурі гірсько-лісові й гірсько-лучні та бурувато-підзолисті оглеєні ґрунти проявляють високу буферну здатність щодо лужних навантажень та істотно меншу - щодо кислотних, тобто кислотно-лужну рівновагу ґрунтового розчину значно легше зрушити в сторону підкислення.
бурувато-підзолисті поверхнево-оглеєні ґрунти
NEOTINEA USTULATA (L.) R.M. BATEMAN, PRIDGEON ET M.W. CHASE (ORCHIDACEAE JUSS.) ЯК ОБ’ЄКТ НАВЧАЛЬНО-ДОСЛІДНИЦЬКОЇ ДІЯЛЬНОСТІ СТУДЕНТІВ ЧЕРНІВЕЦЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ
Висвітлено етапи організації навчально-дослідницької діяльності студентів під час літньої навчальної практики з ботаніки в с. Долішній Шепіт Вижницького району з використанням Neotinea ustulata (L.) R.M. Bateman, Pridgeon et M.W. Chase. як одного з модельних видів. Методологія такої діяльності включає пошук інформації щодо поширення обраного виду на основі опрацювання матеріалів фондів гербарію Чернівецького національного університету (CHER); здійснення геоботанічних описів та встановлення біотопічної приуроченості угруповань, проведення популяційних досліджень. Виконання цих завдань переслідує набуття студентами практичних навичок у галузі ботаніки, опанування методик фітоценотичних та популяційних досліджень, а також закріплює і поглиблює отримані ними теоретичні знання з морфології та систематики вищих рослин, мотивує до провадження природоохоронної діяльності. Для території Шурдинського середньогір’я зазначено 9 місцезнаходжень N. ustulata (CHER), проте сучасними знахідками підтверджено лише два локалітети (біобаза «Шепіт» та гора Фрунтя). Найбільшою за площею є популяція на схилах г. Фрунтя, чисельність якої за роки спостережень коливалася від 24 до 39 особин, переважно генеративних. Нами відмічено тенденцію до зменшення площі цієї популяції через антропогенний вплив і сильватизацію угруповань за її участю. Популяція на території біобази «Шепіт» малочисельна, представлена також здебільшого генеративними особинами і займає малу площу. Багатовидові мезофільні лучні угруповання за участю N. ustulata за «Національним каталогом біотопів України» (2018) репрезентують біотоп Т2.3.1 Рівнинні та низькогірні сінокісні луки, який відповідає оселищу з Додатку І Оселищної Директиви: 6510 Низинні сінокісні луки (Alopecurus pratensis, Sanguisorba officinalis) / Lowland hay meadows (Alopecurus pratensis, Sanguisorba officinalis) та оселищу з Резолюції 4 Бернської конвенції – E2.2: Рівнинні та низькогірні сінокісні луки (Low and medium altitude hay meadows). Дослідження фітоценотичних та популяційних особливостей рослин, занесених до Червоної книги України, сприяють формуванню у студентів цілісного уявлення про важливість охорони рідкісних видів та середовищ їх існування, розвитку професійних компетентностей у галузі біології та екології, а також підвищенню їхньої мотивації до наукової діяльності та збереження біорізноманіття. Розглянуті лучні комплекси потребують запровадження активних заходів охорони (регламентоване випасання, регулярне скошування, прорідження деревно-чагарникової рослинності), а популяції N. ustulata – подальших моніторингових досліджень.
навчально-дослідницька діяльність студентів