Пролистывал литературу из России, которую мне приносят из библиотеки. На глаза попалась статейка Д. Б. Кузнецова, И. В. Лунегова и др. «Эффекты воздействия СВЧ на Escherichia coli lum+» из «Вестника пермского университета», серия «физика», вып. 2(24), 2013, с. 71-74.
Облучали E. coli lum+ СВЧ с длиной волны 8,14 мм, 5,6 мм, 4,9 мм. На 8,42 мм при экспозиции 20 мин через 5 час. люминесценция «значительно» увеличивалась. На 4,9 мм увеличивалась «сразу» на 80%.
«Значительно» – это сколько? В статье указывается, что интенсивность люминесценции измеряли прибором, приводится его марка. Я уже много лет в физике, ни разу не видел прибора с риской «значительно».
В заключении авторы пишут: «Полученные результаты позволяют сделать вывод, что воздействие СВЧ на биолюминесценцию связано с избирательным поглощением ЭМИ. Низкоэнергетические внешние воздействия существенно влияют на биохимические процессы, включая весь энергетический обмен микроорганизмов в целом. При этом происходят молекулярные структурные перестройки, связанные с перераспределением электронной плотности молекул-акцепторов, сопровождающиеся каскадными реакциями с накоплением ионов в «кислотных резервуарах» путем вытеснения из адсорбированных слоев молекул воды на гидрофильных поверхностях. На рис 5 показано, как под воздействием квантов СВЧ-излучения… на альфа-спирали белковых молекул происходит усиленная адсорбция молекул воды… В результате образуются многослойные надмолекулярные комплексы с активной люциферазой (HSE), при этом происходит диссоциация части молекул воды, сопровождающаяся вытеснением протонов с образованием градиента их концентрации дельта мю. Энергия СВЧ-излучения переходит в энергию диполь-дипольного взаимодействия и накапливается в адсорбированных слоях воды и в градиенте… Вытесненные протоны восстанавливают FMN (структурная формула приведена в правом верхнем углу рис. 5) до FMNH2. При этом выделяющаяся избыточная энергия уносится квантами светового излучения».
Мои работы связаны с геометрическим подходом в теории гравитации, но посмотреть соответствующие разделы нетрудно.
Сразу видно: авторы удивительным образом не посвятили читателя, с чем, собственно, они работали. Если бактерии люминесцируют, то нет ответа на основные вопросы: каково время запаздывания, как влияет интенсивность освещения на выход люминесценции, т.е. каков квантовый выход, каков спектр люминесцентного излучения.
Что касается биологии и химии, я обратился к друзьям из Берлинского университета. Вот что они сообщили: природа биолюминесценции имеет ферментативную природу, это впервые постулировал еще в 1887 году Рафаэль Дюбуа.
Люминесцирует т.н. люциферин. Это небольшие молекулы, субстрат для ферментов – люцифераз. Люциферины окисляются в присутствии люциферазы с образованием оксилюциферина и излучают энергию в виде света. Бактериальный люциферин содержит длинноцепочечный альдегид и восстановленный рибофлавин-фосфат. Длинноцепочечный альдегид должен выполнять роль субстрата, а рибофлавин – кофермент для реакции (поэтому он будет “гулять” от восстановленной формы к окисленной и обратно). К альдегидной группе присоединен достаточно длинный углеводородный радикал (наверно, не менее 10-15 атомов углерода), чтобы фермент мог его “кушать”, благополучно люминесцируя. То есть: окисление альдегида и восстановление молекулы рибофлавинфосфата в присутствии люциферазы сопровождаются возбуждением флавина. Вот этот флавин и испускает свет, голубой.
У чистокровных эшерихий нет никаких люцифераз (этот фермент появляется у генетически модифицированных эшерихий, причем ген синтеза этого фермента берется от какого-то морского микроорганизма). У различных видов светлячков в зависимости от гидрофобности микроокружения возбуждённого оксилюциферина испускаемый свет варьирует от жёлто-зелёного (при более гидрофобном микроокружении) до красного (при менее гидрофобном). Дело в том, что при более полярном микроокружении часть энергии рассеивается. Люциферазы различных светляков генерируют биолюминесценцию с максимумами от 548 нм до 620 нм.
В статье Кузнецова и др. аккуратно переписан из учебника фрагмент о ферментативном процессе, приводящий к люминесценции. Еще переписаны фрагменты из известной статьи Матвеева по нативной агрегации.
Что тут можно сказать. Все авторы просто были обязаны проходить в студенчестве теорию эксперимента. Однако в статье нет статистики. Из чего сразу следует, что полученные результаты не могут говорить ни «за», ни «против», они вообще ни о чем.
Теперь по сути работы. Если говорится о диполь-дипольном взаимодействии, то о каких конкретно диполях идет речь?
Если речь идет об альфа-спиралях белковых молекул – их в кишечной палочке масса. О каких конкретно