книги / Основы взаимодействия ультразвука с биологическими объектами

мых состояний. Выход изображающей точки за границы области озна­ чает либо разрушение системы, либо ее превращение в новую систему с другим набором параметров. В реальных условиях параметры системы меняются в более узких пределах, образуя область рабочих состояний, причем эта область, очевидно, целиком лежит в пределах области до­ пустимых состояний.

Сложные, в том числе и биологические, системы характеризуются не двумя, а значительно большим числом параметров. Поэтому со­ стояние системы определяется точкой в фазовом пространстве, раз­ мерность которого п равна числу свойств, характеризующих систему.

Например, состояние человека характеризуется массой его тела, температурой, давлением крови, скоростью оседания эритроцитов и множеством других параметров.

Влияние ультразвука на биосистемы проявляется на всех уровнях организации, начиная с молекулярного и кончая организменным, и за­ висит как от параметров, характеризующих ультразвуковое поле, так и от свойств среды и состояния системы. Реакция биосистем на ульт­ развук тем более сложна и трудно предсказуема, чем сложнее меха­ низм ее функционирования, чем выше ее структурная организация.

3.2.ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКА НА БИОМАКРОМОЛЕКУЛЫ

ВРАСТВОРАХ

Впоисках первичных механизмов биологического действия ульт­ развука нередко исследуют влияние ультразвука на свойства простых веществ и биополимеров либо в растворах отдельных веществ или групп веществ, либо непосредственно в организме.

Два методических подхода - исследование действия ультразвука на систему в целом и на ее отдельные элементы - дополняя друг дру­ га, позволяют оценить зависимость ультразвуковой резистентности макромолекул и макромолекулярных комплексов от их структуры и свойств, а также от свойств среды. Кроме того, такие исследования да­ ют возможность определить, какими свойствами среды обусловлено превалирующее влияние одного или нескольких факторов из числа тех, из которых складывается физико-химическое и биологическое действие ультразвука.

Лучше всего изучено действие ультразвука на водные растворы аминокислот, оснований, белков и нуклеиновых кислот.

Аминокислоты в поле интенсивного ультразвука (10 Вт/см2, 0,6...0,8 МГц) в течение нескольких часов синтезируются из более про­ стых веществ и сами испытывают существенные химические превра­ щения. Однако и низкие интенсивности ультразвука способны замет­ но изменить их свойства.

Так, уже при 0,3 Вт/см2 (0,9 МГц) после 10...15-минутной ультра­ звуковой обработки наблюдаются изменения в оптических спектрах поглощения водных и водно-солевых растворов фенилаланина, тиро­ зина и триптофана. Причем, как облучение ультразвуком раствора аминокислоты, так и растворение аминокислоты в воде, предвари­ тельно подвергнутой действию ультразвука, приводит к качественно одинаковым результатам.

Очевидно, наблюдаемые изменения в основном обусловлены взаимодействием молекул аминокислот с Н2О2, Н Ж )2, НЖ)з, обра­ зующихся под влиянием ультразвука в водных, насыщенных возду­ хом растворах.

Относительно малые изменения, обнаруженные при растворении аминокислот в предварительно обработанной ультразвуком воде, объ­ ясняются более низкой химической активностью, в частности, Н2О2, ЬШОг и НКОз, по сравнению с активностью промежуточных продук­ тов их образования.

Длительное облучение ультразвуком (2,6 МГц; 3 Вт/см2; 3 ч) в присутствии воздуха приводит к разрыву ароматического кольца в молекуле триптофана. Получасовая обработка насыщенного воздухом водного раствора цистеина ультразвуком (0,8 МГц 5 Вт/см2) приводит к полному блокированию его 5Н-групп, чего не наблюдается в свобод­ ной от азота среде.

Пуриновые и пиримидиновые основания в растворе также испыты­ вают заметные изменения под действием ультразвука. По чувствитель­ ности к ультразвуку (5 Вт/см2, 1 МГц) они образуют следующий ряд: тимидин —> уридин —» цитозин —» аденин. Пороговая интенсивность, при которой возникают изменения в тимидине и уридине, составляет около 0,5 Вт/см2. Насыщение раствора закисью азота № 0 полностью подавля­ ет эффект ультразвукового воздействия. Последнее свидетельствует о радикально-цепной природе ультразвукового воздействия, так как N20 является эффективным акцептором свободных радикалов.

Широкое использование ультразвука в медицинской диагностике, терапии и биотехнологии вызывает острую необходимость изучения его влияния на ферменты и другие биологически важные объекты на молекулярном уровне.

Ультразвук заметно влияет на структуру и функции белков и нук­ леиновых кислрт. Эти изменения зависят от размеров и формы моле­ кул, от природы присутствующих в растворе посторонних веществ и параметров ультразвукового поля.

Белки, имеющие компактную, глобулярную форму, менее чувст­ вительны к ультразвуку, чем фибриллярные белки.

Например, полная необратимая инактивация а-химотрипсина в разбавленных растворах (4 -10-5 М) под действием ультразвука с ин­

тенсивностью 2 Вт/см2 (0,9 МГц) при комнатной температуре дости­ гается лишь в результате 40-минутного воздействия.

Предполагается, что инактивация фермента в основном обуслов­ лена влиянием свободных радикалов, образующихся в облучаемых ультразвуком растворах. Об этом свидетельствует характер зависимо­ сти скорости инактивации а-химотрипсина от интенсивности ультра­ звука, а также от природы насыщающего облучаемый раствор газа (кислород, азот, аргон, углекислый газ) и присутствия в растворе ак­ цепторов свободных радикалов или ингибиторов свободнорадикаль­ ных процессов.

Цистеин, аланин, лейцин, гистидин, метионин, валин, глутамин, а также аскорбиновая кислота, сыворочный альбумин и гликоген в раз­ личной степени защищают облучаемый ультразвуком фермент от раз­ рушения.

Полагают, что эти вещества могут взаимодействовать с активным центром фермента, образуя подобие фермент-субстратного комплек­ са, более устойчивого, чем только фермент, к ультразвуковому воздей­ ствию. Однако, скорее всего, эффект обусловлен конкурентным взаи­ модействием этих веществ со свободными радикалами, образующи­ мися в жидкости под действием ультразвука.

В настоящее время проведены систематические исследования ультразвуковой инактивации пероксидазы хрена, тиреоид-пероксида- зы человека (ТПЧ), каталазы печени быка и уреазы соевых бобов в связи с большой практической важностью перечисленных объектов в медицине и иммунобиотехнологии.

Проведенные исследования показали важную роль молекулярной массы, структуры, концентрации фермента и свойств среды (рН, при­ сутствие органических сорастворителей) в кинетике ультразвуковой инактивации биокатализаторов. Особую роль в инактивации фермен­ тов в ультразвуковом поле играет их олигомерная структура.

Глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназа (Г6ФДГ по классификатору фер­ ментов 1.1.1.49) содержится во всех клетках организма человека и жи­ вотных, играет ключевую роль в пентозофосфатном цикле, так как по­ ставляет восстановленный НАДФ • Н для синтеза жирных кислот. Именно поэтому Г6ФДГ была выбрана в качестве объекта для изучения кинетики ее инактивации в водных растворах под влиянием низкочас­ тотного ультразвука (20,8 кГц) мощностью 53...65 Вт. Ультразвук низкой частоты применяется в биотехнологии для дезинтеграции клеточных структур, а также в хирургической медицинской практике (см. гл. 4).

Ультразвуковая инактивация Г6ФДГ обнаруживает три четко вы­ раженных стадии: лаг-период, продолжительность которого уменьша­ ется с ростом плотности ультразвуковой энергии в среде; вторая, бы­ страя стадия, скорость которой зависит от плотности ультразвуковой энергии; третья, медленная стадия потери активности фермента.

Ясно, что при повышении температуры от 36 до 50 *С Г6ФДГ пре­ терпевает термоинактивацию. По этой причине во всех случаях инак­ тивацию Г6ФДГ под влиянием ультразвука сравнивают с термиче­ ской инактивацией фермента в аналогичных условиях.

В течение двух часов Г6ФДГ в высоких концентрациях термоста­ бильна, но с разбавлением фермента после лаг-периода его активность резко падает, а сама инактивация характеризуется двумя стадиями. Лаг-период сокращается с уменьшением концентрации фермента, а ско­ рость инактивации во второй фазе процесса увеличивается с разбавлени­ ем Г6ФДГ, в результате чего его концентрация снижается с 20 до 3 нМ.

Термоинактивация Г6ФДГ при 39 °С не проявляется при концен­ трациях 20 и 10 нМ. Однако ультразвук инактивирует Г6ФДГ как при этой, так и при более высоких температурах (44 и 50 °С). Примеча­ тельно, что при воздействии на фермент ультразвуком лаг-период ис­ чезает, а скорости его инактивации резко возрастают.

Повышение концентрации Г6ФДГ при всех температурах ведет к увеличению его устойчивости. Ультразвуковая составляющая инакти­ вации фермента весьма значительна и возрастает с его разбавлением и повышением температуры.

Снижение скорости термо- и ультразвуковой инактивации фер­ ментов с увеличением их концентрации известно для пероксидазы хрена, тиреоид-пероксидазы человека, тетрамерной каталазы печени быка, гомогексамерной уреазы соевых бобов и пр.

Скорее всего, снижение скорости термо- и ультразвуковой инак­ тивации ферментов с увеличением их концентрации связано с ассо­ циацией молекул белков в агрегаты. Эти агрегаты более устойчивы к воздействию температуры и ультразвуковой кавитации, инициирую­ щей в водной среде в присутствии кислорода появление активных свободных радикалов Н 0 2и НО. Характер зависимости скорости

ультразвуковой инактивации от концентрации в случае олигомерных ферментов - димерных Г6ФДГ и тиреоид-пероксидазы человека, тет­ рамерной каталазы и гомогексамерной уреазы - может объясняться также влиянием ультразвука на степень диссоциации субъединичных белков на тримеры, димеры и отдельные субъединицы в отличие от термоинактивации олигомеров, когда действие ультразвука отсутст­ вует вообще.

Несмотря на небольшой температурный интервал, в котором ис­ следовалась термо- и ультразвуковая инактивация ГбФДГ-азы, мож­ но оценить эффективные энергии активации для суммарного процес­ са термоинактивации и ультразвуковой инактивации ГбФДГ-азы.

Такое сравнение приведено в табл. 3.1, из которой следует, что во всех трех случаях ЕЛКтдо точки излома (36...44 “С) существенно ниже ее значений при более высоких температурах (44...50 °С). При термо­ инактивации наблюдается увеличение Елкт с ростом концентрации

ГбФДГ-азы от 3 до 20 нМ, в то время как в случае суммарной инакти­ вации для ее ультразвуковой составляющей значения Дакт проходят через максимум при концентрации фермента 5 нМ.

Из табл. 3.1 следует также, что величины ЕЯКтпри концентрациях ГбФДГ-азы 5...20 нМ минимальны для ультразвуковой составляющей процесса, выше - для суммарной инактивации и существенно возрас­ тают при термоинактивации фермента, т. е. ультразвук снижает акти­ вационный барьер трансформации белка. Изломы на температурных зависимостях свидетельствуют о сходной природе инактивации при термической обработке белка и воздействии ультразвуком.

Таблица 3.1

Энергия активации (ккал/моль) суммарной термической и ультразвуковой (20,8 кПц 62 Вт) инактивации Г6ФДГ в 0,1М фосфатном буфере

(рН 7,4; 35/50)

Инактивация ферментов зависит также от кислотности среды. Так, ГбФДГ-аза наиболее устойчива к ультразвуку и температуре в интервале рН = 6...8, в то время как ее суммарная, термо- и ультразву­ ковая инактивация заметно возрастают при рН = 8,6 и 9,1, т. е. в облас­ ти, где фермент проявляет максимальную каталитическую активность и, следовательно, наибольшую конформационную лабильность.

Доля ультразвуковой составляющей в суммарной инактивации ГбФДГ-азы меняется при разных рН среды и возрастает от 26...30 % при рН = 8,6...9,1 до 50...60 % при рН = 6,0...7,4. Кинетические кривые, отражающие суммарную и ультразвуковую инактивации ГбФДГ-азы, полностью согласуются с диссоциативной схемой потери активности этого субъединичного фермента.

При повышении концентрации ГбФДГ в растворе существует в виде тетрамера из четырех субъединиц (Ел), который представляет собой «ди­ мер обычного димера». В стабилизации связей между димерами главную роль играют ионные взаимодействия, а между субъединицами в димерах превалируют гидрофобные взаимодействия и водородные связи. Моно­ мер ГбФДГ-азы, как правило, каталитически не активен.

Схему инактивации ГбФДГ-азы можно представить следующим образом:

где Ел, Ег, Е\ и Еаен - тетрамер, димер, мономер фермента и его денату­ рированная форма, а А, - константы скоростей прямых и обратных стадий.

Предполагается, что лаг-периоду на кинетических кривых инак­ тивации соответствует диссоциация тетрамера на каталитически ак­ тивные димеры. Очевидно, что отношения активностей А/Ао при этом не уменьшаются. После окончания лаг-периода диссоциирует димер с потерей каталитической активности.

Диссоциация димера Ег состоит из двух стадий - быстрой и мед­ ленной, что отражается в виде изломов на полулогарифмических ана­ морфозах кинетических кривых суммарной и чисто термической инактивации. В последней стадии каталитически неактивный моно­ мер фермента необратимо денатурирует.

При ультразвуковой кавитации с относительно высокими скоро­ стями генерируются активные радикалы НО, 0 2, Н 0 2 и атом Н, пре­

вращающийся в радикал НОг с частотой соударений:

й(Й + Ог) « 10101/М • с .

Радикал НО играет превалирующую роль в ультразвуковой инак­ тивации пероксидазы хрена, тиреоид-пероксидазы человека, катала­ зы, уреазы и многих других ферментов.

В случае ГбФДГ-азы в течение лаг-периода продукты взаимодей­ ствия НО с аминокислотными остатками фермента ароматической природы накапливают, что приводит к диссоциации тетрамера в ре­ зультате разрушения электростатических связей.

Содержание ароматических аминокислотных остатков у глюко- зо-6-фосфат-дегидрогеназ довольно велико: 36-50 остатков тирози­ на (Тир), 40-64 остатка фенилаланина (Фен), 14-26 аминокислотных остатков гистидина (Гис) и 8-16 остатков триптофана (Три). Все пе­ речисленные остатки с высокими скоростями реагируют с Н О : кон­ станты скорости равны для Гис 1,9 • 109, для Тир - 1,2 • 1010, для Три - 1,1 1010 и для Фен - 6,7 109 М-1с-1. Реакции НО с ароматическими аминокислотными остатками способствуют разрушению водородных связей и нарушению гидрофобных взаимодействий, что приводит к диссоциации димера Ег до мономера Е\ с потерей каталитической ак­ тивности ГбФДГ-азы.

Поскольку строение активного центра ГбФДГ-азы неизвестно, го­ ворить о прямой атаке радикалов НО на аминокислотные остатки в этом центре не приходится.

Относительное влияние свободных радикалов на ультразвуковую инактивацию ферментов оценивается по воздействию на этот процесс

скавенджеров (акцепторов) радикалов НО (маннитол, этанол) и инги­ биторов свободнорадикальных процессов из ряда полифенолов и их полидисульфидов.

Следует отметить, что при отсутствии кавитации ультразвук низ­ ких (терапевтических) интенсивностей практически не меняет актив­ ности хорошо очищенных ферментов в растворе, поэтому влияние ультразвука непосредственно на активность того или иного фермента не может служить первичным актом взаимодействия ультразвука с биологической системой.

Если белки иммобилизованы, т. е. связаны с поверхностью кле­ точных мембран или нерастворимых гранул-носителей, то ультразвук даже малых интенсивностей (0,2 Вт/см2, 0,88 МГц) заметно увеличи­ вает скорость ферментативных реакций. Этот эффект скорее всего обусловлен ультразвуковыми микропотоками, перемешивающими тонкие слои жидкости у поверхности носителя и облегчающими диф­ фузию субстрата к ферменту.

Молекулы фибриллярных белков, в отличие от глобулярных, до­ вольно чувствительны к ультразвуку. В особенности те, структура ко­ торых не связана жесткими поперечными связями и может изменять­ ся при относительно слабых воздействиях. К числу таких белков от­ носится мышечный белок - актомиозин.

Пятиминутное облучение растворов актомиозинов как скелетной, так и гладкой мышц ультразвуком (1 Вт/см2; 0,88 МГц) не снижает их ферментативной активности, хотя характеристическая вязкость белка и число титруемых сулемой сульфгидрильных групп, оптические спек­ тры поглощения растворов в области 210...350 нм и степень спиральности белковых молекул существенно зависят от интенсивности ультра­ звука. Свойство молекул актомиозина образовывать в определенных условиях агрегаты также изменяется, что отражается не только на вяз­ кости растворов белка, но и на сократительной способности актомиозиновых нитей, приготовленных прессованием поверхностных пленок из облученного ультразвуком (0Д..З Вт/см2; 2,6 МГц; 10 мин) актомиози­ на. Нити получаются рыхлыми, непрочными и в присутствии АТФ со­ кращаются в 1,2-1,5 раза меньше контрольных.

Вязкость и электропроводность растворов другого фибриллярно­ го белка - фибриногена, а также электрофоретическая подвижность его молекул меняются уже в первые минуты воздействия ультразву­ ком с интенсивностью 0,2...1,5 Вт/см2.

Молекулы коллагена в водно-солевых растворах, облучаемых ульт­ развуком (0,2...2 Вт/см2; 0,88 МГц; 5...20 мин) при температуре 20...25°С, также испытывают существенные изменения, выражающиеся в изме­ нении температуры и теплоты денатурации коллагена. Энтальпия те­ пловой денатурации 0,3 %-ного раствора белка, изменяясь под дейст­ вием ультразвука, достигает максимума при интенсивности 1 Вт/см2.

Аналогичная зависимость получена и при исследовании изменения коэффициента поляризации люминесценции раствора коллагена, об­ лученного ультразвуком.

Можно предположить, что ультразвук низкой интенсивности вы­ зывает частичную деполимеризацию молекул коллагена, а интенсивно­ сти, превышающие 1 Вт/см2, приводят к денатурации белка, причем скорость денатурации тем выше, чем выше интенсивность ультразвука.

В тканях ультразвук приводит к дестабилизации связей между молекулами коллагена и окружающим матриксом. Кратковременное облучение кожевой ткани ультразвуком (2 мин) на один-два порядка увеличивает количество экстрагируемого из нее коллагена. Мощное низкочастотное ультразвуковое воздействие в 25 раз ускоряет разволокнение коллагеновых структур даже дубленой кожевой ткани, об­ резки которой составляют отходы кожевенной промышленности.

Пользуясь различной чувствительностью белков к ультразвуку, можно избирательно, ингибируя тот или иной фермент в полиферментных системах, исследовать их роль в этих системах.

Молекулы ДНК и РНК в ультразвуковом поле (10 Вт/см2; 0,8 МГц) в первые же минуты облучения распадаются на фрагменты примерно равной молекулярной массы. Воздействие в течение не­ скольких часов приводит к появлению в растворе свободных нуклео­ тидов. По-видимому, это явление может наблюдаться и тогда, когда ве­ роятность кавитации невелика или когда в кавитирующем растворе присутствуют акцепторы свободных радикалов, т. е. деполимеризация макромолекул нуклеиновых кислот обусловлена в основном гидроди­ намическими силами, возникающими в ультразвуковом поле. Действи­ тельно, градиенты скоростей микропотоков вблизи пульсирующего га­ зового пузырька по порядку величины 104...105 с-1 сравнимы со значе­ ниями градиентов в гидродинамических установках, при которых происходит деградация макромолекул.

При интенсивности ультразвука 0,2...1,5 Вт/см2 (0,9 МГц; 110... 120 мин) наряду с фрагментацией наблюдаются более тонкие из­ менения, выражающиеся в уменьшении прочности связей между нук­ леиновыми кислотами и белками в нуклеопротеидных комплексах. Этот эффект наблюдается не только при облучении ультразвуком сус­ пензии нуклеопротеидов в среде, но и при ультразвуковой обработке одной только водной среды с последующим суспендированием в ней нуклеопротеидных частиц. В основе этого эффекта, очевидно, лежит химическое взаимодействие между нуклеопротеидными комплексами и долгоживущими химически активными частицами, возникающими в водной среде под действием ультразвука.

Влияние образующихся в ультразвуковом поле химически актив­ ных веществ на ДНК и РНК не обязательно обусловливает денатура­ цию или деградацию макромолекул.

Например, взаимодействие нуклеиновой кислоты с N02 может привести к замене одного основания (цитозина) другим (урацилом). Возможно, эта и аналогичные реакции являются одной из причин хро­ мосомных нарушений, вызываемых ультразвуком (см. подразд. 3.2.4).

Как химическое, так и механическое действие ультразвука наблю­ дается во всех случаях, когда интенсивность ультразвука превышает порог кавитации. Однако, если* воздействию подвергаются низкомо­ лекулярные частицы (мономеры, т-РНК), то превалирует химическое действие. Когда же молекулярный вес частиц велик (ДНК, м-РНК), то основную роль играют механические силы.

Под влиянием ультразвука изменяются и свойства нуклеопротеидных комплексов - эухроматина и гетерохроматина.

Среди множества способов дезинтеграции ультразвуковой метод, пожалуй, наиболее эффективен, технологичен и стабилен по воспро­ изводимости результатов. Однако не всегда можно отождествлять свойства исследуемых веществ в организме с их свойствами после вы­ деления с помощью ультразвуковых методов. Здесь нужна разумная осторожность. Не следует забывать о возможных химических превра­ щениях, обусловленных ультразвуком.

3.3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ И МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В КЛЕТКАХ .

Реакции на ультразвук отдельных, не связанных друг с другом клеток и совокупности клеток различны, так как неодинаковы усло­ вия взаимодействия клеток и клеточных систем, например с микропо­ токами, а также потому, что на тканевом уровне функционирование отдельных клеток находится под контролем межклеточных регуляци­ онных систем. Роль этих систем обнаруживается при сравнении дей­ ствия ультразвука на клетки в суспензиях и тканях.

Так, в стоячей ультразвуковой волне (4...6 Вт/см2; 0.75...1 МГц) с клеток Не Ьа в суспензии смываются поверхностные слои, отделяются нитевидные образования, в мембранах возникают дыры. Эти же клет­ ки в монослое практически не испытывают изменений даже при впя­ теро большей интенсивности ультразвука.

Некоторые виды клеток в обычных условиях существуют в сус­ пендированном состоянии. Это эритроциты, лейкоциты и другие клетки крови, сперматозоиды, бактерии, одноклеточные водоросли и пр. Другие клетки можно получить в виде суспензии, только приме­ няя специальные методы. Чувствительность разных типов клеток к ультразвуковому воздействию весьма различна. Некоторые из них, например клетки амебы, выдерживают весьма интенсивное облуче­ ние. Так, после 10-минутной обработки ультразвуком интенсивностью

200 Вт/см2 (1 МГц) в суспензии остается 50 % жизнеспособных осо­ бей, а клетки Не Ьа в суспензии начинают разрушаться при 0,7 Вт/см2 (0,75 МГц,).

Одноклеточные, пожалуй, наиболее устойчивы к изменениям внешних условий, к действию различных физико-химических факто­ ров, в том числе к действию ультразвука.

Механическая резистентность одноклеточных заметно меняется в зависимости от их величины, формы, особенностей строения, периода в жизненном цикле и т. д. Однако в среднем она достаточно высока, и многие одноклеточные остаются в суспензии целыми и жизнеспособ­ ными даже после облучения весьма интенсивным ультразвуком. Дос­ таточно отметить, что еще никому не удавалось только с помощью ультразвука полностью избавиться от микроорганизмов в жидких сре­ дах, т.е. стерилизовать их.

Разрушению структуры клеток предшествуют заметные измене­ ния их физиологического состояния, и если механическая резистент­ ность клеток меняется в широких пределах (0.1...10 Вт/см2; 0.5...2 МГц; 1...104 с) в зависимости от типа клеток, то пороговые фи­ зиологические изменения происходят в значительно более узкой об­ ласти (0,1...0,5 Вт/см2; 0.5...2 МГц; 10...100 с).

Хорошей моделью для изучения изменений в клетках под влия­ нием ультразвука являются светящиеся бактерии. Их особая фермен­ тативная система преобразует энергию окислительных реакций в электромагнитное излучение видимого диапазона (биолюминесцен­ ция), пропорциональное интенсивности метаболизма. Кинетику про­ цессов, происходящих в клетке, можно оценивать на расстоянии по их свечению без вмешательства в жизнедеятельность объекта и с быстро­ действием регистрации, скорость которой заведомо превышает ско­ рость любого биологического процесса. Для регистрации свечения су­ ществуют чувствительные, быстродействующие и сравнительно про­ стые приборы и методы.

В интервале 0,05...0,4 Вт/см2 (0,88 МГц) биолюминесценция фото­ бактерий и стимулированная ультразвуком скорость их роста пропор­ циональны интенсивности ультразвука, но яркость свечения нарастает быстрее, чем количество клеток в единице объема. При интенсивности ультразвука, превышающей 0,6 Вт/см2, наблюдается необратимое по­ давление люминесценции, сила которого увеличивается с повышением интенсивности ультразвука, хотя скорость роста бактерий при повыше­ нии интенсивности вплоть до 1,5 Вт/см2 меняется несущественно. В интервале 0,4...0,6 Вт/см2 видимых изменений в свечении бактерий не наблюдается. Очевидно, при этих интенсивностях эффекты подавле­ ния и стимуляции биолюминесценции оказываются равными.