Отчет за 2014

Регламент патентного поиска выполнен полностью. В ходе исследований сформированы базы данных по физико-химической аттестации 30 наноматериалов: Cu (I, II), Mo, W, Cr2O3, CuO, MoO3, NiO, SiO2 (I, II), TiO2 (I, II),, ZnO (I, II), Fe (I, II), Ti, Al, Ag (I, II), Al2O3, Ni, CuZn (сплав), Cu-Zn (смесь наночастиц), Fe3O4 (I, II), FeCo (сплав), Fe-Co (смесь наночастиц), CeO2, ОСУНТ, включающие размер частиц, полидисперсность, объемность, количественное содержание фракций, площадь поверхности, химический состав (примечание: Cu (I) – d 55 нм; Cu (II) – d 97 нм, SiO2 (I) — d 30 нм; SiO2 (II) — d 40,9 нм; TiO2 (I) – d 90 нм; TiO2 (II) — 23,8 нм; ZnO (I) — 95 нм; ZnO (II) – 49,9 нм; Fe (I) – 90 нм; Fe (II) – 65 нм, Ag (I) – 70 нм, способ получения — газофазный; Ag (II) – 7,2 нм, способ получения — химический; Fe3O4 (I) – 80 нм, способ получения — газофазный; Fe3O4 (II) -65 нм, способ получения – химический, Al – в пальмитиновой кислоте d -80 нм).

Экспериментальные исследования включали 120 экспериментов на моделях Escherichia coli k12 TG1(+ lux CDABE), Paramecium caudatum, Stylonychia mytilus, Danio Rerio и Triticum aestivum по оценки биотоксичности наноматериалов, 2 эксперимента на сельскохозяйственных животных. По итогам работ подготовлено 7 публикаций, 3 статьи опубликованы в журналах базы РИНЦ, 1 статья принята к публикации в журнале базы Web of Science.

Оценка активности наноматериалов проведена на модели генно-инженерного люминесцирующего штамма Echerichia coli K12 TG1, конститутивно экспрессирующего luxCDABE-гены природного морского микроорганизма Photobacterium leiongnathi 54D10 (определение ЕС50 для точек измерения: 60, 120 и 180 мин), диапазон концентраций — 100-10-6.

В эксперименте наночастицы Zn и Ag (II) характеризовались наибольшей токсичностью среди оцениваемых препаратов элементарных металлов. Наночастицы Zn являлись более токсичными, вызывая 100 % подавление свечения после 10 мин контакта, аналогичный эффект для наночастиц Ag (II) отмечался после 30 мин. Наиболее токсичными из исследуемых оксидов являлись ZnO (I) и ZnO (II), вызывающие 100 % подавление свечения бактерий в диапазоне концентраций более 0,00001 моль/л. В рамках исследований по оценке биотоксичности наночастиц перспективных для формирования адгезивных поверхностей выявлен факт меньшей токсичности препарата сплава цинка и меди в отличие от смеси этих элементарных металлов.

Для модели Escherichia coli k12 TG1(+ lux CDABE) ряд токсичности был представлен следующей последовательностью: Zn > ZnO (II) > ZnO (I)> CuZn (смесь) > Ag (II) > CuZn (сплав) >MoO3 > Ni >Ag (I) > Mo > Cu(II) > FeCo >NiO (I) >Cu (I) > W > CuO > Fe (I)>Fe3O4≥ Fe3O4 (II) > Fe (II) > Al в пальм > Ti > TiO2 (II) > Cr2O3 > TiO2 (I) > SiO2 (II) > CeO2 = Al2O3 = SiO2 (I).

Оценка биотоксичности на модели культуры Раramecium caudatum Ehrenberg и Stylonychia mytilus (исследуемые тест-функции: выживаемость, численность, хемотаксис; диапазон концентраций наноматериалов — 10-0-10-6 моль/л; временные периоды оценки: 10 мин, 1, 6, 12 и 24 часа) позволила сформировать следующий ряд токсичности опытных наноматериалов: Cu-Zn (смесь)> Ag (II) = Ag (I) > CuZn (сплав) > Cu (I) = Cu (II) > CuO = Zn > Mo = MoO3 > Al2O3 >Ni = NiO > ZnO (I) =ZnO (II) > W > Fe (I) = Fe (II) = Fe3O4 (I) = Fe3O4(II) = FeCo (сплав) = Ti = TiO2 (I) = TiO2 (II) = Al = SiO2 (I) = SiO2 (II) = Cr2O3 = CeO2.

В линейке препаратов элементарных металлов наиболее токсичными оказались Cu, Fe, Ag. Во всех исследуемых концентрациях наблюдалась 100% гибель клеток, причем, если у Fe токсичность проявлялась только через 24 часа, то у Cu и Ag эффект наступал уже через 10 минут инкубации. Наночастицы Zn менее токсичны, 100% гибель отмечалась при концентрации более 0,003125 М, с уменьшением концентрации элемента, количество живых клеток увеличивалось, и достигло 21% от общего количества в концентрации 2*10-4моль/л. Токсичность наночастиц Mo и W была менее выраженной и наблюдалась при концентрации 0,025 и 0,1 М. Токсический эффект для препаратов наночастиц Zn, Ti, Al, Ni обнаружен не был.

Закономерно, токсичность сплава элементарных металлов Cu и Zn, была ниже, чем у их смеси. Во всех концентрациях была зафиксирована 100% гибель клеток. В сравнении с данной смесью латунь характеризовалась меньшим токсическим действием, полная гибель инфузорий наблюдалась до концентрации 0,0015625 М, эффект проявился через 10 минут инкубации. Меньшей токсичностью обладала смесь FeCo, полная гибель клеток наблюдалась через 24 часа до концентрации 0,05М, при меньших концентрациях токсического эффекта выявлено не было.

В ходе исследований сформированы базы данных по оценке роста и развития, приспособления растений Triticum aestivum и Allium cepa к условиям среды обитания, включающей наноматериалы. В тесте на всхожесть зёрен Triticum aestivum сформирован ряд токсичности: MoO3 ≥ W > TiO2 (II) = Ag (II) = Ag (I) = NiO (I) = Mo > Zn = TiO2 (I) > Ti

= Ni = Cr2O3 = ZnO (II) > CeO2 = Cu-Zn (смесь) = Cu (II) > CuO > ZnO (I) > Cu = CuZn (сплав) = Fe (II) > Fe3O4 (I) = FeCo (смесь) = Fe (I) = Fe3O4 (II) = Al2O3 = SiO2 (II) = SiO2 (I). Наиболее выраженным токсическим действием характеризовались наночастицы MoO3 в концентрациях более 2*10-4 моль/л.

Оценка механизмов приспособления растений пшеницы мягкой и лука репчатого к условиям среды обитания, содержащей наночастицы меди, выявила более чем двукратное до 684±120 нм утолщение клеточных стенок в корнях. Ультраструктурные изменения клеточных стенок корня выражались появлением многочисленных плазмодерм, что может быть следствием прохождения через них наночастиц. Электронно-микроскопическими исследованиями в цитоплазме клеток обнаружено скопление электронно-плотных образований сходных по характеристикам с наночастицами. Присутствие наночастиц меди в среде культивирования ведет к повреждению (фрагментации) ДНК в клетках корня растений.

Итоговым механизмом действия наночастиц меди в отношении модельных растений является (подавление размножения клеток меристемы корня до вхождения в митоз), а его внешним выражением – фитотоксический эффект, заключающийся в подавлении роста корней растений. Присутствие наночастиц железа в среде культивирования ведет к накоплению данного металла в тканях растений и в определенном диапазоне концентраций сопровождается развитием ростстимулирующего эффекта.

В ходе исследований сформированы базы данных по оценке влияния техногенных наноматериалов на биоценозы искусственных аквасистем, созданных с использованием лабораторных монокультур одноклеточных зеленых водорослей (S.quadricauda и Сhl.Vulgaris); ряски малой (Lemna minor L.), элодеи (Elodea Canadensis Rich); инфузорий (Paramecium candatum Ehr.); рачков (Daphnia magna Straus); моллюсков (Limnea stagnalis) и рыб (Danio rerio). Полученный материал включает результаты токсикологических исследований на модели Danio Rerio с экспозиций в лиозолях оцениваемых наночастиц (10-0-10-6моль/л). Из всей оцениваемой линейки препаратов в эксперименте констатирован только один случай гибели рыбы (20%) при использовании наночастиц диоксида титана.

В ходе исследований на сельскохозяйственных животных дана оценка перспективности препаратов микроэлементов на основе наночастиц сплава антагонистов. Это решение является альтернативой практики раздельного включения в рацион веществ антагонистов, в частности у детей первого года жизни раздельное применение препаратов железа и цинка; при использовании витаминно-минеральных препаратов аналогов «Алфафита» и др. На модели карпа и цыплят-бройлеров дана оценка препарату наночастиц сплава Fe и Co (d=62,5±0,6 нм) в сравнении с традиционными минеральными источниками этих элементов сульфатами и хлоридами. Использование наночастиц сплава элемента сопровождалось достоверным повышением интенсивности роста цыплят-бройлеров на 7,9% (р<0,001), годовиков карпа на 9,1 % (р<0,001). В этом случае биодоступность железа и кобальта повышается на 16,3 и 3,1% соответственно. Использование сплава в форме ультрадисперсных порошков не оказало негативного влияния на ретенцию антагонистов железа и кобальта, интегральный пул 14 эссенциальных и условно-эссенциальных элементов увеличился. В тоже время использование препарата наночастиц сплава железа и кобальта сопровождалось увеличением пула кадмия и алюминия, но в пределах физиологической нормы.

 

2015 год

В 2015 году выполнено более 500 экспериментов: в т. ч на моделях сельскохозяйственных культур (Triticuma estivum L., Allium сера L.) — 180, Eisenia foetida – 60, искусственных аквабиоценозов – 90, крыс Wistar – 60; простейших – 90, модельных микроорганизмах – 90. По итогам работ подготовлено 19 статей, в т. ч. 12 для публикации в журналах, входящих в БД Scopus и WoS.

В ходе исследований сформированы базы данных, включающие результаты исследований молекулярных и клеточных механизмов действия наночастиц (0,025-0,1 М)

на окислительное повреждение ДНК Triticum aestivum L. и Allium cepa L. По степени развития ДНК-повреждающего эффекта наноматериалы выделены в группы: I –сильнотоксичные (Cu: Zn, Cu (d=97 нм), Zn, Ni, Ti, МоО3, TiO2 (d=90 нм), латунь, ZnО (d=95 нм), NiO, Мо, Cu (d=55 нм), Ag (70 нм), Ag (d=7,2)), II – среднетоксичные (Al, TiO2 (d=59.6 нм), Cr2O3, CuО, Al2O3, CeO2), III – слаботоксичные (Fe, Fe3О4, Fe+Со, NiO, ОСУНТ, ZnО (d=49.9 нм), W, SiO2 (d=30, 40.9 нм), МоО3, IV – не токсичные (Fe3О4 (d=65).

В экспериментах выявлена более высокая токсичность НЧ металлов в сравнении с их оксидами, смеси меди с цинком, в сравнении с наноматериалами указанных элементов.

Показано, что приспособление Triticum aestivum L. и Allium cepa L. к присутствию в среде культивирования НЧ в первую очередь проявляется в изменении корневой системы растений. При этом наиболее выраженные патологии развивались под влиянием «токсической линейки» Cu, Zn, CuZn, Al, Ni, Mo, MoO3, W, Cr2O3 (0,19-100 ммоль/л) и выражались в нарушении роста первичного корня, увеличении количества боковых корней, рост которых также был существенно подавлен. Культивирование Triticum aestivum L. с НЧ Ag (70 нм), Fe в концентрации (6,25 ммоль/л) стимулирует всхожесть семян, прирост биомассы корней и надземной части проростков на 5-10%, увеличивается скорость роста. Показана способность наночастиц к биоаккумуляции растениями. С учётом совокупности морфологических показателей сформирован ряд токсичности наночастиц по отношению к Allium cepa L., Triticum aestivum L.

В эксперименте выявлен факт снижения плодовитости самок Wistar на 36 % при парентеральном введение НЧ Cu (15,6 ммоль/кг). Оценка развития плодов при дозовых нагрузках (7,8 – 15,6 ммоль/кг) не выявила эмбриональной и постэмбриональной смертности, видимых пороков развития, все плоды имели правильно сформированные отделы тела, достоверно не отличались по массе от контроля. Установлены изменения морфометрических параметров плацент: уменьшение, диаметра и площади материнской поверхности плаценты. При этом не выявлены различия в толщине плацентарной ткани. Установлено снижение плацентарно-плодового коэффициента на 18% (р≤0,001) в опытных группах.

Более высокие дозировки НЧ Cu (195 ммоль/кг), CuO (470 ммоль/кг) приводили к абортам. Аналогичные результаты получены при введении НЧ Zn, ZnO.

На основе обработки экспериментальных данных сформирован ряд токсичности НЧ по показателям смертности E. foetida: CuO (80%)>MoO3 (73%)>Zn (70%)> Mo (50%)>Al2O3 (20%)>ZnO (20%)>Сu (20%)>Al (10%)>W (5%). Адаптационно-приспособительные реакции E. foetida проявлялись в стремлении к эвакуации из субстрата, создании демаркационного слизистого барьера. Выявлены пороговые дозировки, оказывающие депрессирущиее влияние на рост червей: Сu (7,86 ммоль/кг), Mo (5,2 ммоль/кг), Al (111,0 ммоль/кг), CuO (6,5 ммоль/кг), MoO3 (3,47 ммоль/кг), Al2O3 (1,02 ммоль/кг), Zn (7,64 ммоль/кг), ZnO (6,21 ммоль/кг), W (0,16 ммоль/кг). В экспериментах описано стимулирующее влияние наночастиц на развитие Eisenia fоetida (Zn 0,76 ммоль/кг; MoO3 0,069-0,27 ммоль/кг).

Исследования микроэкологического статуса E. foetida с использованием метода T-RFLP позволили выявить снижение видового разнообразия грамположительной микрофлоры и увеличение числа грамотрицательных бактерий, с увеличением бактерий таксона Proteobacteria на 51,7 %, снижением числа бактерий, относящихся к таксону Firmicutes и Actinobacteria на 41,6 и 4,4 % соответственно. Наблюдалось снижение численности таких таксонов как Clostridium (- 39,1 %), Nitrobacter (-3,26 %) и Pseudomonas (-6,2%), являющихся основными представителями микрофлоры кишечника Eisenia fetida контрольной группы, и увеличение численности р. Verminephrobacter (+ 46 %) и р. Ochrobactrum (+ 19,5 %).

При оценке микробных сообществ почв на фоне внесения НЧ показан микотоксический эффект. В зависимости от вида и дозировки наночастиц значения КОЕ грибов и аммонифицирующих микроорганизмов снижалось. На фоне депрессирующего

влияния на целлюлозолитические бактерии при концентрациях наночастиц выше 7 ммоль/кг, зафиксирован стимулирующий эффект Нч Zn и MoO3 при концентрациях 0,76 и 0,27 ммоль/кг.

Увеличение концентрации НЧ до 500 мг/кг вызывало угнетение микробиологических процессов и ферментативных реакций

Токсическое действие НЧ на моделях искусственных аквасистем сопровождалось 100% гибелью Danio rerio после 40 суток экспозиции (NiO, СuO, CeO2), и снижении их выживаемости, (Cu, MoO3, NiO, CeO2, Fe, Fe3O4, Zn, ZnO, CuZn (сплав) и CuZn (смесь)); 100 % гибель Limnea stagnalis была зафиксирована при использовании НЧ NiO, Fe и Fe3O4.

Присутствие в среде обитания Lemna minor наночастиц CeO2, MoO3, Fe, Fe3O4, CuZn (сплав) и CuZn (смесь) сопровождалось изменением окраски, хлороз (пожелтение) и разъединение листецов.

Установлен дозозависимый токсический эффект по интенсификации ПОЛ для Danio rerio с НЧ: Cu(I), СuO, MoO3, Mo, SiO2, Zn, CuZn (сплав), CuZn (смесь), Ti, TiО2(I), Ag(II), W, Cr2O3, ОСУНТ; для Limnea stagnalis: CeO2, SiO2(II), Fe(I), Fe3O4(I), ZnO(I), CuZn (сплав), CuZn (смесь), Ti, TiО2(I), Ag(II), W, Cr2O3, ОСУНТ на фоне снижения активности каталазы и супероксиддисмутазы. По совокупности оцениваемых показателей сформированы ряды токсичности НЧ для Danio rerio: Fe3O4 (d=65)>Fe>CeO2>NiO>СuO>Cu(d=55нм)>MoO3>SiO2(d=30нм)>Ni>Cr2O3>Mo>Zn>ZnO(d=95нм)>Ti=TiО2(d=90нм)>W>Ag(d=7,2нм)>ОСУНТ>CuZn(сплав)=CuZn(смесь); Limnea stagnalis: Fe3O4(d=65нм)=Fe>NiO>Mo>MoO3>Ni>CuZn(сплав)=CuZn(смесь)>Zn=ZnO(95нм)>W>Cu(55нм)>Cr2O3>SiO2(40,9нм)=CeO2>Ag(d=7,2)>Ti=TiО2(d=90нм)>ОСУНТ>СuO.

Выраженная кумуляция химических элементов была характерна для Limnea stagnalis. В частности, при введении в среду НЧ NiО, Ni концентрация никеля в теле возрастала в 8,6 раз и в 14,9 раз соответственно по сравнению с контролем.

В эксперименте выявлены НЧ (Ti, TiO2, W, ZnO), оказывающие стимулирующее действие на показатели двигательной активности крыс Wistar. Протестированные в ходе экспериментов НЧ по выраженности нейротропного эффекта были распределены по группам: депрессиирующие двигательную активность – MoO3 Mo, CuO, Cu (55; 97 нм), Fe (80, 90 нм), Fe2O3; НЧ, вызывающие гиперактивность, возбуждение — TiO2 (23.8, 90 нм), W, Zn, ZnO; инертные к этологическим параметрам – ZnO, MoO3 W, Ti.

В эксперименте показан нейротоксический эффект для НЧ. Изменения морфофункциональных характеристик тканей головного мозга крыс сочетались с изменениями в элементном составе. Концентрация вводимого металла в головном мозге, как правило, увеличивалась уже в первые сутки. При этом значительные колебания были характерны для других элементов. В частности, 2-3 кратное нарастание концентрации Cd, Pb при инъекции НЧ Fe.

В эксперименте установлено гепатотропное действие НЧ. Морфологические изменения ткани печени обратимого характера отмечены при введении в минимальных дозах НЧ Mo (1 мг/кг), MoО3 (1,2 мг/кг) и Zn (1,4 и 2,8 мг/кг). Выраженных структурных изменений в гепатоцитах и паренхиме при этом не отмечалось, и выявленные сдвиги (умеренное полнокровие, признаки зернистой дистрофии, гипертрофия гепатоцитов и гиперхромия их ядер и т.д.) носили адаптивный характер. Увеличение дозы НЧ сопровождалось значительными патологическими сдвигами появлением обширных участков вакуольного гепатоза и/или очагов некроза. Наблюдаемый гепатотоксический эффект при введении НЧ ZnO (1,75 и 8,9 мг/кг), в отличие от CuO и Fe, значительно снижался к концу эксперимента (21 сутки). Выявлены биотические дозировки наночастиц эссенциальных элементов, применяемых в основе препаратов-микроэлементов.

 

2016 год

В 2016 году выполнено более 350 экспериментов с использованием в качестве объектов: растений сельскохозяйственных культур (Triticuma estivum L. и др.); Eisenia foetida; искусственных аквабиоценозов (одноклеточные зеленые водоросли- S.quadricauda, Сhl. Vulgaris; ряска малая — Lemna minor L., элодея — Elodea Canadensis Rich; инфузории — Paramecium candatum Ehr.; рачки — Daphnia magna Straus; моллюски — Limnea stagnalis и рыб — Danio rerio); почвенных биоценозов; цыплят-бройлеров. По итогам работ подготовлено 1 монография, 14 публикаций в периодические издания Scopus и Web of Science, из которых 7 статей опубликовано, 4 приняты к публикации, 3 находятся на рецензии. Подготовлены информационные ресурсы в сети Интернет посвященные проекту www.agroecology56.ru.

В ходе исследований сформированы базы данных, включающие результаты исследований по оценки состава микробных биоценозов методом метагеномного секвенирования воды, кишечника и жабр (Danio Rerio), кишечника прудовика обыкновенного (Limnea stagnalis) и др. Характерной особенностью действия наночастиц (НЧ) СеО2, МоО, Ni, NiO и SiO2 на биоценоз кишечника рыб Danio rerio являлось снижение численности грамотрицательных микроорганизмов (Proteobacteria) и увеличение грамположительной микрофлоры с повышением числа представителей классов Actinobacteria и Bacilli.

Анализ микробиоценоза жабр рыб выявил тенденцию снижения числа бактерий таксона Proteobacteria и повышению числа бактерий таксонов Firmicutes и Actinobacteria при поступлении НЧ СеО2, Ni, NiO и SiO2. На уровне класса в результате введения НЧ СеО2, МоО3, Ni, NiO и SiO2 отмечалось увеличение численности бактерий, относящихся к Bacilli и Gammaproteobacteria. Основными родами, которые были выявлены в данных классах являлись р. Bacillus (B. butanolivorans), р. Acinetobacter (A. baumannii, A.gerneri). Внесение НЧ МоО3 характеризовалось увеличением микроорганизмов р. Kocuria (K. assamensis, K. palustris).

Оценка микробиоценозов кишечника прудовика обыкновенного (Limnea stagnalis) на фоне внесения НЧ СеО2, МоО3, Ni, NiO и SiO2 выявила факт роста видового разнообразия. Более половины выявленных микроорганизмов занимали грамотрицательные бактерии, относящиеся к таксону Proteobacteria. В отдельных случаях многочисленными группами являлись Firmicutes (НЧ СеО2, МоО3, Ni, NiO, SiO2), Actinobacteria (НЧ СеО2, SiO2), Bacteroidetes (НЧ МоО3, NiO). В ходе исследования было установлено, что основным классом, представляющим микробное разнообразие кишечника прудовика, являлись Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Betaproteobacteria (только при введении НЧ МоО3) и Flavobacteriia (только при введении НЧ NiO) к которым относилось более 50 % всех выявленных бактерий.

В ходе исследований сформированы базы данных, включающие результаты исследований по оценке действия техногенных наноматериалов на биоценозы почвенных организмов. Наиболее чувствительными к действию техногенных наноматериалов оказались грибы и аммонификаторы, менее чувствительны микроорганизмы, использующие минеральные формы азота.

Выявлена связь между изменениями в микроэкологическом статусе кишечника червя и почвы. Однако, микроорганизмы кишечника червя были более чувствительны по отношению к вносимым НЧ, что проявлялось в большем снижении их численности. Оценка миграции элементов, поступающих в систему «почва — E. foetida» позволила установить, что при поступлении НЧ Zn, миграция цинка из почвы в организм E. foetida составляла 0,52; 0,58; 059; 0,91; 1,12 мг/кг/сут. для числового ряда дозировок НЧ 0; 100,0; 200,0; 500,0.

В ходе исследований сформированы базы данных, включающие результаты исследований по оценке влияния НЧ Fe, SiO2, Ni, NiO, Mo и MoO3 на витальные показатели Triticum аestivum L. Выявлено стимулирование процессов прорастания семян НЧ Fe и SiO2 при концентрации в почве 50 мг/кг. Особенностью поведения нанодисперстных материалов в почве является их агрегация и снижение токсичности при увеличении концентрации.

Зависимость фитотоксичности НЧ от концентрации Ni, NiO, MоO3 и SiO2 описана линейной зависимостью «доза-эффект», для НЧ Mo и Fe характерна U — образная зависимость.

Микробиоценозы почв характеризовались увеличением численности бактерий аммонификаторов и амилолитиков при внесении в почву НЧ Fe, Ni и Mo в концентрации до 50 мг/кг. Присутствие в почве НЧ SiO2, NiO и MoO3 сопровождалось увеличением численности микроорганизмов этих групп с максимальными значениями для НЧ NiO и MoO3 (100 мг/кг), а для НЧ SiO2 – (250-1000 мг/кг). Олиготрофные микроорганизмы проявили высокую чувствительность к внесению в среду НЧ Ni, NiO, MoO3, SiO2. В вариантах с использованием НЧ Fe и Mo в диапазоне концентраций от 250 до 1000 мг/кг наблюдалось стимулирование численности бактерий этой группы. Стимулирование роста целлюлозолитических микроорганизмов отмечено при увеличении концентрации НЧ Fe в диапазоне от 0 до 250 мг/кг, с максимальным превышением контрольного варианта на 32,7% в варианте опыта Fe250. При увеличении концентрации НЧ Fe свыше 250 мг/кг и внесении НЧ SiO2, Ni, NiO, Mo и MoO3 во всем диапазоне концентраций отмечалось снижение численности микроорганизмов на 70% и более. Численность грибов достоверно снижается при внесении в почву НЧ Fe, Mо, MoO3 и NiO. В вариантах опыта Ni100 и SiO2 100-500 наблюдается стимулирование грибной микрофлоры. Внесение в почву НЧ никеля стимулирует развитие бактерий рода Azotobacter до 90 и 96,6% в вариантах опыта Ni250 и NiO250 соответственно.

В ходе исследований сформированы базы данных, включающие результаты исследований по оценке действия ультрадисперстных препаратов – микроэлементов на переваримость, конверсию корма, продуктивность цыплят-бройлеров. В эксперименте показана более высокая биодоступность микроэлементов из препаратов наночастиц в сравнении с органическими и минеральными формами металлов-микроэлементов. Включение в рацион цыплят-бройлеров микроэлементов в наноформе (сплавы Fe-Co и Сu-Zn) сопровождалось увеличением интенсивности роста цыплят и повышением конверсии корма. Присутствие кобальта в составе препарата наночастиц стало дополнительным фактором активизации белкового обмена. Отмечалось увеличение переваримости питательных веществ на фоне поступления отдельных ультрадисперсных веществ с кормом. корма.

В ходе исследований сформированы базы данных, включающие результаты исследований по оценке микробиоценозов полостного и пристеночного содержимого кишечника цыплят-бройлеров на фоне скармливания препарата НЧ Fe, Cu, Zn, сплава Cu-Zn и органических форм этих металлов.

Разработан метод повышения плодородия почв, реализуемый через внесение в почву наночастиц железа и оксида кремния в весовом соотношении 1:1, концентрацией в рабочей жидкости 5×10-5 — 10×10-5 г/л.