Оренбургский государственный университет

Влияние магнитных и немагнитных изотопов магния на биоэнергетические процессы в клетках и на их старение

Проект № 10-04-96083р_урал_а
Руководитель — д.ф.-м.н., профессор Летута С.Н.

В ходе выполнения работ по проекту были получены результаты, надежно доказывающие магнитно-полевой эффект изотопа магния 25Mg на рост клеток E. coli in vivo. Была собрана оригинальная установка, позволяющая исследовать влияние постоянных магнитных полей в диапазоне 0–100 мТл на рост микроорганизмов в питательных средах, обогащенных изотопами магния 24Mg, 25Mg и 26Mg. Установка позволяет варьировать не только напряженность внешнего магнитного поля, но и температуру бокса, в котором культивируются бактерии. В оптимально подобранных условиях (температура, концентрация и т. д.) были получены магнитнополевые зависимости, обнаруживающие влияние внешнего магнитного поля на колониеобразующую способность бактерий, культивируемых в магний-изотопных средах. Показано, что увеличение постоянного магнитного поля приводит к увеличению колониеобразующей способности клеток E. coli, выращенных на питательной среде с магнитным изотопом магния 25Mg. В то время как для клеток, растущих на среде с немагнитным изотопом магния 24Mg, изменение внешнего постоянного магнитного поля не приводит к достоверным изменениям колониеобразующей способности. Таким образом, внешнее магнитное поле увеличивает эффективность действия магнитного изотопа магния 25Mg на рост и развитие клеток E. coli по сравнению с немагнитным изотопом 24Mg.

Были проведены теоретические расчёты, в которых показано, что магнитно-полевые эффекты во внутриклеточных ферментативных реакциях можно зарегистрировать только при малых значениях напряженности внешнего постоянного магнитного поля. Величина таких эффектов будет зависеть от соотношения константы сверхтонкого взаимодействия ядерного спина, влияющего на синглет-триплетную конверсию ион-радикальных пар, и константы скорости самой ферментативной реакции. Показано, что суммарное действие внешнего постоянного магнитного поля и ядерного спина магнитных изотопов химических элементов способно изменять скорость физико-химических элементарных актов ферментативной реакции.