Regarding the influence of magnetic fields on microorganisms involved in biometanohenez
The article analyzes the current state of research on the influence of magnetic fields of different configurations on microorganisms. Overview information received by domesticand foreign scientists in experiments on groups of bacteria and yeast that are involved in biomethanogenesis. The possibility...
Saved in:
| Date: | 2017 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2017
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/97 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Vidnovluvana energetika |
| Download file: |  |
Institution
Vidnovluvana energetika| _version_ | 1871103158168584192 |
|---|---|
| author | Kachan, Y. Kovalenko, V. Lapikova, O. |
| author_facet | Kachan, Y. Kovalenko, V. Lapikova, O. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Y. Kachan",
"institution": "Zaporizhzhia State Engineering Academy"
},
{
"author": "V. Kovalenko",
"institution": "Zaporizhzhia State Engineering Academy"
},
{
"author": "O. Lapikova",
"institution": "Zaporizhzhia State Engineering Academy"
}
] |
| author_sort | Kachan, Y. |
| baseUrl_str | https://ve.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T06:32:09Z |
| description | The article analyzes the current state of research on the influence of magnetic fields of different configurations on microorganisms. Overview information received by domesticand foreign scientists in experiments on groups of bacteria and yeast that are involved in biomethanogenesis. The possibility of stimulating microorganisms involved in biomethanogenesis and, consequently, increase the yield of biogas by exposure to magnetic fields substrate. The existence of biological effects depending on the settings specified exposure: intensity,frequency, modulation type and duration. The analysis revealed unsystematic and selectivity of previous studies and the need to further refine the intensification of biomethanogenesis every step, optimal in terms of efficiency. |
| first_indexed | 2025-07-17T11:37:23Z |
| format | Article |
| fulltext |
БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2017. № 1 87
УДК 662.767.2:621.317.42
Ю.Г.Качан1, докт.техн.наук, В.Л.Коваленко2, канд.техн.наук, О.І.Лапікова3 (Запорізька державна інженер-
на академія, Запоріжжя)
Щодо впливу магнітних полів на задіяні в біометаногенезі мікроорганізми
Проаналізовано стан сучасних досліджень щодо впливу магнітних полів на мікроорганізми, задіяні в біометаногенезі.
Встановлено можливість стимуляції їх життєдіяльності та, як наслідок, збільшення виходу біогазу за рахунок впливу на
субстрат магнітних полів. Бібл. 24, табл. 2.
Ключові слова: біогаз, біометаногенез, магнітне поле, бактерії, мікроорганізми.
ORCID: 10000-0002-1866-8442; 20000-0001-5950-4412; 3000-0001-8307-802X
Вступ. Через зростаючий дефіцит паливних
ресурсів та необхідність встановлення енергети-
чної незалежності на державному рівні проблема
впровадження технологій виробництва і викори-
стання енергії з відновлюваних джерел набуває
першочергового значення. Одним із найбільш
перспективних напрямків нетрадиційної енерге-
тики є біогазова, що пояснюється низькою варті-
стю сировини та наближеністю кінцевого проду-
кту до природного газу за хімічним складом та
можливими напрямками його використання.
На життєдіяльність бактерій, які беруть
участь при виробництві метану з біомаси, як і на
більшість живих організмів, значно впливає се-
редовище їх проживання. Для збільшення ефек-
тивності біогазових установок зазвичай викорис-
товують додавання ферментів, тепловий вплив і
перемішування, однак останні вимагають суттє-
вих витрат енергії, що підвищує собівартість та-
кого виробництва. Оскільки широко застосову-
вані методи інтенсифікації біометаногенезу прак-
тично вичерпали себе, постає питання розробки
та удосконалення нових. Наприклад, в [1] запро-
поновано підвищувати продуктивність метантен-
ків та покращувати якісний склад біогазу вико-
ристанням різного роду полів, на які чуйно реа-
гують мікроорганізми, що беруть участь у проце-
сі. Для визначення характеру, виду, тривалості
такого впливу необхідно, перш за все, більш до-
кладно проаналізувати досвід та результати ро-
боти провідних вчених у цьому напрямку, а та-
кож бажано провести на їх базі експериментальні
дослідження.
Постановка завдання. Систематизувати та
узагальнити інформацію, отриману вітчизняними
та іноземними науковцями в результаті експери-
ментів над різними групами бактерій і дріжджів з
використанням магнітних полів різної конфігу-
рації. Дослідити можливість інтенсифікації біо-
метаногенезу та підвищення ефективності біога-
зових установок за рахунок запропонованого ме-
тоду впливу.
Результати. Відомо, що в анаеробному
зброджуванні беруть участь понад 190 різних ба-
ктерій [2] сімейств Enterobacteriaceae,
Lactobacillaceae, Streptococcaceae, представники
родів Clostridium, Butyrivibrio, Bacteroides,
Ruminococcus, які в залежності від стадії зазначе-
ного процесу включаються в роботу з утворен-
ням на кінцевому етапі метану. Отже, подальші
дослідження, спрямовані на інтенсифікацію виді-
лення біогазу, доцільно проводити, виходячи зі
структури біометаногенезу, що наведена в табли-
ці 1, та переліку груп мікроорганізмів, які є пере-
важаючими в той чи інший момент часу.
7201, коваіЛап.І.О, Коваленко.Л.В, Качан.Г.Ю©
БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2017. № 1 88
Таблиця 1. Характеристика етапів біометаногенезу
Етап І. Гідроліз ІІ. Ацитогенез ІІІ. Метаногенез
Роди бактерій,
що беруть
участь у про-
цесі
Clostridium, Bacteroides,
Ruminococcus, Butyrivibro, мікроор-
ганізми-бродильщики (дріжджі та
водорості)
Syntrophobacter,
Syntrophomonas,
Desulfovibrio, Clostridium,
Acetobacterium,
метанові бактерії
Methanothrix, Methanosarcina,
Methanococcus, Methanogenium,
Methanospirillum,
Methanobacteria, Methanopyri ,
Мethanomicrobium тощо
Температура Нагрівання до виходу на заданий
режим
34-37°С або 52-54°С (в залежності від режиму)
Тривалість, діб 1,9-2,8 4-6 5-15 (в залежності від режиму)
В сучасних дослідженнях іноземних та вітчи-
зняних авторів слід виділити декілька основних
класів експериментів із застосуванням енергії
полів: переважно магнітного, електричного, ком-
бінованого та з різною просторовою і часовою
топологією. Зазначені збурення здатні викликати
відповідну реакцію у більшості біологічних сис-
тем [3]. Для груп водоростей, дріжджів і грибків,
що приймають участь у біометаногенезі, було
виявлено залежність швидкості процесу їх жит-
тєдіяльності від напруженості, частоти, форми
імпульсу, типу модуляції і тривалості впливу на
них таких полів [4]. Проте достовірність згаданих
результатів не завжди вдається підтвердити через
різні приховані невідтворювані впливи, які прак-
тично не контролюються, такі як, наприклад, ло-
кальна інтенсивність і орієнтація геомагнітного
поля Землі, космічне випромінювання, сонячна
радіація тощо.
В залежності від характеру полів, ефект від
впливу на мікроорганізми може відрізнятися.
Так, наприклад, тема опромінення магнітними
полями в дослідженнях розкрита відносно біль-
ше, в основному через простоту експерименталь-
ної бази і збільшену глибину його проникнення в
середовище. Статичні або змінні магнітні поля
зазвичай створювалися постійними магнітами
або електромагнітними котушками, наприклад,
Гельмгольца.
Однією з реакцій на таку стимуляцію є при-
швидшення процесів обміну речовин у досліджу-
ваному зразку і, відповідно, побічне збільшення
вироблення метану. Так, Г.Єригін та ін. [5] опро-
мінювали впродовж 3-х годин бактерії Bacillus
mucilaginous магнітним полем з індукцією ~
0,26 Тл у різних середовищах і порівняли резуль-
тат з контрольною культурою. В рідині, що скла-
далася з феромагнітних солей, а також у сухій
сироватці спостерігалося швидке їх зростання, у
середньому в три рази. Також, як підтвердили
дослідження Р.Mоора [6], вплив слабкого магніт-
ного поля порядку 5-90 мТл частотою 0,3 Гц
провокує максимальний ріст колонії при величи-
ні індукції 15 мТл і його гальмування при 30 мТл.
Експерименти з використанням змінних маг-
нітних полів різного характеру відкрили нові
ефекти, пов’язані з резонансними явищами в жи-
вих організмах. Так, біостимуляція тривалістю 8-
10 годин бактерії Pseudomonas stutzeri пульсую-
чим полем з індукцією в діапазоні 0,6-1,3 мТл
привела до зростання об’єму біомаси на 10-30% у
порівнянні з необробленою культурою [7].
Крім середовища, типу магнітного поля і йо-
го інтенсивності, тривалість впливу також є важ-
ливим фактором, який визначає динаміку розвит-
ку мікроорганізмів і результуючу реакцію на такі
збурення. О.Джусто та ін. [8] встановили, що
зростання кишкової палички E.Coli можна сти-
мулювати або гальмувати змінним магнітним
полем індуктивністю порядку 100 мТл вкрай ни-
зької частоти. Такі клітини після опромінення
протягом 6,5 годин мали в 100 разів більшу жит-
тєздатність, ніж необроблені. Даний ефект пояс-
нюється зміною проникності мембран і збіль-
шенням кількості іонів корисних речовин у жи-
вильному середовищі під дією зовнішнього
опромінювання.
Серед науково-дослідницьких груп Японії та
Китаю переважають тенденції стимуляції ціано-
бактерій Spirulina platensis постійними магнітни-
БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2017. № 1 89
ми полями. М.Хірано та ін. [9] встановили зале-
жність питомої швидкості їх росту, яка була в
середньому в 1,57 рази більшою порівняно з не-
обробленою культурою, а максимальною – за до-
даткових умов, а саме низькій інтенсивності світ-
ла. Спостереження С.Лі та ін. [10] доводять збі-
льшення кількості сухої біомаси на 47% і 22% на
шостий і восьмий день відповідно за наявності
однорідного магнітного поля напруженістю по-
рядку 250 мТл.
Ф.Такахаші та ін. [11] у дослідах використо-
вували магнітний потік до 58 мТл під час виро-
щування водоростей Chlorella vulgarisі і отрима-
ли найкращий результат, а саме – подвійне збі-
льшення швидкості їх росту при його щільності
близько 40 мТл. Поле при цьому було створене
особливої форми електромагнітом із двома ярма-
ми, який концентрував його в поперечному пере-
різі невеликої площини [11]. Вплив статичних
магнітних полів індукцією до 230 мТл на
Dunaliella salina, що використовували
Ю.Ямаока та ін. [12], привів до прискорення
розвитку цих мікроорганізмів, пік якого припав
на 10 мТл. Крім того, дріжджі Saccharomyces
fragilis при 0,26 мТл розмножувалися на 27-
36% швидше в порівнянні з необробленою
культурою в сухому живильному середовищі,
але пригнічувалися в рідкому [13].
В роботах Ю.Фідлера і співавторів [14] за-
значається використання магнітного поля проми-
слової частоти 50 Гц з індукцією 0,28-12 мТл,
створеного індуктивно пов’язаними котушками
Гельмгольца. Після 9 годин спостережень за
S.Cerevisiae встановлено, що максимальне їх зро-
стання на 17% відбувається при оптимальній ін-
тенсивності 0,5 мТл.
Серед науковців передових країн світу роз-
повсюджена така категорія досліджень, де в яко-
сті інтенсифікатора біометаногенезу використо-
вуються поля різного роду від декількох незале-
жних джерел, тобто зі складною просторовою
або часовою топологією. Було доведено, що амп-
літуда магнітного поля є не єдиним параметром,
який впливає на результати експериментів, а такі
характеристики, як градієнта і симетрія також
можуть мати істотне значення [15].
Так, Н.Мазур [16] досліджував вплив на біо-
логічні зразки кількох магнітних полів у суперпо-
зиції. В шестиполюсній системі з котушками
змінної полярності та індукцією 0,39-0,52 Tл біо-
синтез дріжджів S.Сerevisiae активізувався навіть
в аеробних умовах. Крім того, час досягнення не-
обхідного рівня ферментації знизився з 76 до 53
хвилин, а виробництво вуглекислого газу та роз-
чиненого у воді кисню різко збільшилося, що вка-
зує на стрімке підвищення мальтазної активності.
Також у [17–19] були вивчені аспекти впливу
на мікроорганізми системою з комбінацією по-
стійного і змінного полів. Встановлено, що реак-
ція клітин у такому випадку залежить від просто-
рової орієнтації останніх, і їх перпендикулярність
провокує найбільший ефект [19]. Крім того, в
[20] доведено, що існує фундаментальна різниця
між кінцевим ефектом від стимуляції імпульсним
та постійним магнітним полем, а в деяких випад-
ках напрям сумарного вектора може мати вирі-
шальне значення для протікання процесів життєді-
яльності, а отже, буде визначати інтенсивність ви-
ділення біогазу і ефективність процесу в цілому.
Результати досліджень біостимулювання мі-
кроорганізмів полями від взаємозалежних бага-
тополярних електромагнітних систем були опи-
сані В.Ленським [21] і А.Заваліним [22, 23]. Ни-
ми встановлено, що серед них 6-полюсна конфі-
гурація є найбільш ефективною, а максимальне
збільшення виходу біогазу до 200% в лаборатор-
них умовах спостерігається при фіксованих час-
тотах 60 Гц і 0,35-2,1 кГц [22, 23]. Однак останні
було обрано довільно і, очевидно, їх не можна
вважати оптимальними, що свідчить про великий
потенціал такої стимуляції, і багатополярними
системами зокрема [24].
У таблиці 2 наведено узагальнену інформа-
цію щодо спостережень, які проводилися над
мікроорганізмами за впливу однорідних магні-
тних полів та зі складною просторовою тополо-
гією. З таблиці видно, що проведені дослі-
дження мали безсистемний характер, а параме-
три впливу вибіркові і в деяких випадках неві-
домі, що свідчить про необхідність їх подаль-
шого уточнення шляхом проведення відповід-
них дослідів та експериментів.
БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2017. № 1 90
Таблиця 2. Результати досліджень з використанням магнітних полів
Вид поля
Найменування
мікроорганізму
Параметри
поля
Тривалість
впливу, год
Результат
Магнітне поле
Bacillus
mucilaginous
260 мТл 3 Зростання колонії в 3 рази
Різні бактерії та
дріжджі
5-9 мТл –
Максимальне зростання при 15 мТл і пригнічення
росту при 30 мТл
Dunaliella salina до 230 мТл –
Максимальне збільшення
швидкості росту при 10 мТл
Saccharomyces
fragilis
3
Зростання темпу розмноження на 27-36% в
сухому середовищі, в рідкому – пригнічення
10 мТл – Питома швидкість зростання збільшилася на 30%
144 Збільшення об’єму біомаси на 47%
Постійне
Spirulina platensis
250 мТл
192 Збільшення об’єму біомаси на 22%
Chlorella
vulgaris
6-58 мТл – Прискорення росту в 2 рази при 40 мТл
Pseudomonas stutzeri 0,6-1,3 мТл 8-10 Збільшення об’єму біомаси на 10-30%
E.Coli
100 мТл, вкрай
низькі частоти
6,5 Прискорення життєдіяльності в 100 разів
Змінне
Saccharomyces
cerevisiae 0,28-12 мТл 9
Максимальне зростання
біомаси при 0,5 мТл
Зі складною просторовою топологією
Saccharomyces
cerevisiae 390-520 мТл –
Зменшення періоду ферментації з 76 до 53
хвилин Багатополюсна
конфігурація Різні бактерії та
дріжджі
Частота 60 Гц,
0,35-2,1 кГц
– Підвищення рівня виходу біогазу в 2 рази
Комбіноване
постійне
і змінне
Різні бактерії та
дріжджі
– –
Як зростання, так і зниження швидкості
розмноження в залежності від конфігурації полів.
Висновки. В результаті аналізу досліджень,
проведених іноземними та вітчизняним вченими
над широкими групами мікроорганізмів при вико-
ристанні різних магнітних збурень, виявлено за-
лежність біологічних ефектів у групах бактерій від
характеру та інтенсивності впливу і встановлено,
що для подальших експериментів найбільш ціка-
вим є опромінення їх магнітним полем інтенсивні-
стю до 15 мТл, оскільки саме в цьому діапазоні
спостерігався максимальний позитивний ефект.
Встановлено, що на різних етапах біометано-
генезу активно задіяні різні групи мікроорганіз-
мів, тому оптимальні параметри їх стимуляції
можуть суттєво відрізнятися. Отже, є доцільним
розглянути можливість встановлення динамічно-
го режиму впливу на біомасу шляхом розробки
відповідної системи керування полями. Застосу-
вання останньої може спровокувати найбільш
суттєвий результат і в майбутньому мати широке
розповсюдження на підприємствах різних галу-
зей промисловості, в тому числі в енергетичній
та металургійній.
1. Качан Ю.Г., Коваленко В.Л., Лапікова О.І. Аналіз
ефективності та перспектив розвитку біогазової енергетики.
Збірник Міжнародної конференції "Відновлювана
енергетика 21 століття". КНУ, Київ, 2015, 353–355.
БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2017. № 1 91
2. Эдер Б., Шульц Х. "Биогазовые установки.
Практическое пособие под научной редакцией Реддиха
И.А.", Zorg Biogas, 2011.
3. Pilla, A.A.; Markov, M.S. Bioeffects of weak
electromagnetic fields. Rev. Environ. Health 1994, 10, 155–169.
4. Hunt R.W., Zavalin A., Bhatnagar A, Chinnasamy S.
and Das K. Electromagnetic "Biostimulation of Living Cultures
for Biotechnology, Biofuel and Bioenergy. Applications"
International Journal of Molecular Sciences, Int. J. Mol. Sci.
2009, 10.
5. Erygin, G.D.; Pchedlkina, V.V.; Kulikova, A.K.;
Rurinova, N.G.; Bezborodov, A.M.; Gogolev, M.N. Influence on
microorganism growth and development of nutrient medium
treatment with magnetic field. Prikl. Biokhim. Mikrobiol. 1988,
24, 257–263.
6. Moore, R.L. Biological effects of magnetic fields:
Studies with microorganisms. Can. J. Microbiol. 1979, 25,
1145–1151.
7. Hönes, I.; Pospischil, A.; Berg, H. Electrostimulation
of proliferation of the denitrifying bacterium Pseudomonas
stutzeri. Bioelectrochem. Bioenerg. 1998, 44, 275–277.
8. Justo, O.R.; Pérez, V.H.; Alvarez, D.C.; Alegre, R.M.
Growth of Escherichia coli under extremely low-frequency
electromagnetic fields. Appl. Biochem. Biotechnol. 2006, 134,
155–163.
9. Hirano, M.; Ohta, A.; Abe, K. Magnetic field effects
on photosynthesis and growth of the cyanobacterium spirulina
platensis. J. Ferment. Bioeng. 1998, 86, 313–316.
10. Li, Z.-Y.; Guo, S.-Y.; Lin, L.; Cai, M.-Y. Effects of
electromagnetic field on the batch cultivation and nutritional
compostion of Spirulina platensis in an air-lift photobioreactor.
Bioresour. Technol. 2007, 98, 700–705.
11. Takahaski, F.; Kamezaki, T. Effect of magnetism of
growth of Chlorella. Hakkokogaku 1985, 63, 71–74.
12. Yamaoka, Y.; Takimura, O.; Fuse, H.; Kamimura, K.
Effect of magnetism on growth of Dunaliella salina. Res.
Photosynth. 1992, 3, 87–90.
13. Erygin, G.D.; Pchedlkina, V.V.; Kulikova, A.K.;
Rurinova, N.G.; Bezborodov, A.M.; Gogolev, M.N. Influence on
microorganism growth and development of nutrient medium
treatment with magnetic field. Prikl. Biokhim. Mikrobiol. 1988,
24, 257–263
14. Fiedler, U.; Grobner, U.; Berg, H. Electrostimulation of
yeast proliferation. Bioelectrochem. Bioenerg. 1995, 38, 423–425.
15. Engstrom, S.; Markov, M.; McLean, M.; Holcomb, R.;
Marko, J. Effects of non-uniform static magnetic fields on the
rate of myosin phosphorylation. Bioelectromagnetics 2002, 23,
475–479.
16. Smith, S.; McLeod, B.R.; Liboff, A.R.; Cooksey, K.
Calcium cyclotron resonance and diatom mobility.
Bioelectromagnetics 1987, 8, 215–227.
17. Blackman, C.; Benane, S.G.; House, D.E.; Elliott, D.J.
Importance of alignment between local DC magnetic field and
an oscillating magnetic field in response to brain tissue in vitro
and in vivo. Bioelectromagnetics 1990, 11, 159–167.
18. Reese, J.; Frazier, M.E.; Morris, J.E.; Buschbom, R.L.
Evaluation of changes in diatom mobility after exposure to 16-
Hz electromagnetic fields. Bioelectromagnetics 1991, 12, 21–25.
19. Blackman, C.; Blanchard, J.P.; Benane, S.G.; House,
D.E. Effect of AC and DC magnetic field orientation on nerve
cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996, 220, 807–811.
20. Pilla, A.A.; Kaufman, J.J.; Ryaby, J.T. Electrochemical
kinetics at the cell membrane: A physicochemical link for
electromagnetic bioeffects. In Mechanistic Approaches to
Interaction of Electric and Electromagnetic Fields with Living
Systems; Blank, M, Findl, E., Ed.; 1987; pp. 39–61.
21. Lensky, V. Generation of multipolar electromagnetic
energy. US Patent Application: 20,080,112,111, 2006.
22. Zavalin, A.; Collins, W.E.; Morgan, S. In A
Compensation Zone of Multipolar System of EM Fields
Stimulates Bacterial Growth, Proceeds of the 24th Meeting of
Bioelectromagnetics Society, Quebec, Canada, 2002; pp. 8–9.
23. Zavalin, A.; Lensky, V.; McCarrol, P.; Westbrook, R.;
Collins, W.E.; Morgan, S. Biostimulation of microorganisms
exposed to multipolar systems of mutually compensated EMF.
Bioelectromagnetics 2009, in review.
24. Rein, G. Bioinformation within the biofield: Beyond
bioelectromagnetics. J. Altern. Complem. Med. 2004, 10, 59–68.
REFERENCES
1. Kachan YG, Kovalenko VL, Lapikova AI Analysis of
the effectiveness and prospects of biogas energy. Proceedings of
the International Conference "Renewable Energy 21". Kyiv
National University, Kyiv, 2015, 353-355.
2. Эder B., H. Schultz "Byohazovye installation.
Practical posobye pod nauchnoy the editors Reddyha IA », Zorg
Biogas, 2011.
25. Pilla, A.A.; Markov, M.S. Bioeffects of weak
electromagnetic fields. Rev. Environ. Health 1994, 10, 155–169.
26. Hunt R.W., Zavalin A., Bhatnagar A, Chinnasamy S.
and Das K. Electromagnetic "Biostimulation of Living
Cultures for Biotechnology, Biofuel and Bioenergy.
Applications" International Journal of Molecular Sciences,
Int. J. Mol. Sci. 2009, 10.
27. Erygin, G.D.; Pchedlkina, V.V.; Kulikova, A.K.;
Rurinova, N.G.; Bezborodov, A.M.; Gogolev, M.N. Influence on
microorganism growth and development of nutrient medium
treatment with magnetic field. Prikl. Biokhim. Mikrobiol. 1988,
24, 257–263.
28. Moore, R.L. Biological effects of magnetic fields:
Studies with microorganisms. Can. J. Microbiol. 1979, 25,
1145–1151.
29. Hönes, I.; Pospischil, A.; Berg, H. Electrostimulation
of proliferation of the denitrifying bacterium Pseudomonas
stutzeri. Bioelectrochem. Bioenerg. 1998, 44, 275–277.
30. Justo, O.R.; Pérez, V.H.; Alvarez, D.C.; Alegre,
R.M. Growth of Escherichia coli under extremely low-
frequency electromagnetic fields. Appl. Biochem.
Biotechnol. 2006, 134, 155–163.
БІОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2017. № 1 92
31. Hirano, M.; Ohta, A.; Abe, K. Magnetic field effects
on photosynthesis and growth of the cyanobacterium spirulina
platensis. J. Ferment. Bioeng. 1998, 86, 313–316.
32. Li, Z.-Y.; Guo, S.-Y.; Lin, L.; Cai, M.-Y. Effects of
electromagnetic field on the batch cultivation and nutritional
compostion of Spirulina platensis in an air-lift photobioreactor.
Bioresour. Technol. 2007, 98, 700–705.
33. Takahaski, F.; Kamezaki, T. Effect of magnetism of
growth of Chlorella. Hakkokogaku 1985, 63, 71–74.
34. Yamaoka, Y.; Takimura, O.; Fuse, H.; Kamimura, K.
Effect of magnetism on growth of Dunaliella salina. Res.
Photosynth. 1992, 3, 87–90.
35. Erygin, G.D.; Pchedlkina, V.V.; Kulikova, A.K.;
Rurinova, N.G.; Bezborodov, A.M.; Gogolev, M.N. Influence on
microorganism growth and development of nutrient medium
treatment with magnetic field. Prikl. Biokhim. Mikrobiol. 1988,
24, 257–263
36. Fiedler, U.; Grobner, U.; Berg, H. Electrostimulation of
yeast proliferation. Bioelectrochem. Bioenerg. 1995, 38, 423–425.
37. Engstrom, S.; Markov, M.; McLean, M.; Holcomb,
R.; Marko, J. Effects of non-uniform static magnetic fields
on the rate of myosin phosphorylation. Bioelectromagnetics
2002, 23, 475–479.
38. Smith, S.; McLeod, B.R.; Liboff, A.R.; Cooksey, K.
Calcium cyclotron resonance and diatom mobility.
Bioelectromagnetics 1987, 8, 215–227.
39. Blackman, C.; Benane, S.G.; House, D.E.; Elliott, D.J.
Importance of alignment between local DC magnetic field and
an oscillating magnetic field in response to brain tissue in vitro
and in vivo. Bioelectromagnetics 1990, 11, 159–167.
40. Reese, J.; Frazier, M.E.; Morris, J.E.; Buschbom, R.L.
Evaluation of changes in diatom mobility after exposure to 16-
Hz electromagnetic fields. Bioelectromagnetics 1991, 12, 21–25.
41. Blackman, C.; Blanchard, J.P.; Benane, S.G.; House,
D.E. Effect of AC and DC magnetic field orientation on nerve
cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996, 220, 807–811.
42. Pilla, A.A.; Kaufman, J.J.; Ryaby, J.T. Electrochemical
kinetics at the cell membrane: A physicochemical link for
electromagnetic bioeffects. In Mechanistic Approaches to
Interaction of Electric and Electromagnetic Fields with Living
Systems; Blank, M, Findl, E., Ed.; 1987; pp. 39–61.
43. Lensky, V. Generation of multipolar electromagnetic
energy. US Patent Application: 20,080,112,111, 2006.
44. Zavalin, A.; Collins, W.E.; Morgan, S. In A
Compensation Zone of Multipolar System of EM Fields
Stimulates Bacterial Growth, Proceeds of the 24th Meeting of
Bioelectromagnetics Society, Quebec, Canada, 2002; pp. 8–9.
45. Zavalin, A.; Lensky, V.; McCarrol, P.; Westbrook, R.;
Collins, W.E.; Morgan, S. Biostimulation of microorganisms
exposed to multipolar systems of mutually compensated EMF.
Bioelectromagnetics 2009, in review.
46. Rein, G. Bioinformation within the biofield: Beyond
bioelectromagnetics. J. Altern. Complem. Med. 2004, 10, 59–68.
Ю.Г.Качан, докт.техн.наук, В.Л.Коваленко,
канд.техн.наук, О.И.Лапикова (Запорожская государствен-
ная инженерная академия, Запорожье)
Относительно влияния магнитных полей на задейство-
ванные в биометаногенезе микроорганизмы
Проанализировано состояние современных исследований
воздействия магнитных полей на микроорганизмы, задейс-
твованные в биометаногенезе. Установлена возможность
стимуляции их жизнедеятельности и, как следствие, увели-
чения выхода биогаза за счет влияния на субстрат магнит-
ных полей. Библ. 24, табл. 2.
Ключевые слова: биогаз, биометаногенез, магнитное поле,
бактерии, микроорганизмы.
Kachan Y.G., the head of the department "Electrical
Engineering and Energy Efficiency", PhD, professor;
Kovalenko V.L., the dean of the FEEIT, docent of the
department "Electrical Engineering and Energy Efficiency",
PhD, docent; Lapikova O.I., the Assistant of department
"Electrical Engineering and Energy Efficiency" (Zaporizhya
State Engineering Academy, Zaporizhzhya)
Regarding the influence of magnetic fields on
microorganisms involved in biometanohenez
The state of contemporary research on the impacts of magnetic
fields on microorganisms involved in biometanogenez is
analyzed. The possibility of stimulation of their life and, as a
consequence, increase the yield of biogas due to the influence on
the substrate of magnetic fields is established. References 24,
tables 2.
Keywords: biodas, biometanogenez, magnetic field, bacteries,
microorganisms.
SYNOPSES
The article analyzes the current state of research on the
influence of magnetic fields of different configurations on
microorganisms. Overview information received by domestic
and foreign scientists in experiments on groups of bacteria and
yeast that are involved in biometanohenezi. The possibility of
stimulating microorganisms involved in biometanohenezi and,
consequently, increase the yield of biogas by exposure to
magnetic fields substrate. The existence of biological effects
depending on the settings specified exposure: intensity,
frequency, modulation type and duration. The analysis revealed
unsystematic and selectivity of previous studies and the need to
further refine the intensification biometanohenezu every step,
optimal in terms of efficiency.
Стаття надійшла до редакції 30.01.17
Остаточна версія 27.02.17
|
| id | veorgua-article-97 |
| institution | Vidnovluvana energetika |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:03:45Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | veorgua/b1/b4183b44fc125f9025aa0afa86597db1.pdf |
| spelling | veorgua-article-972026-07-18T06:32:09Z Regarding the influence of magnetic fields on microorganisms involved in biometanohenez Относительно влияния магнитных полей на задействованные в биометаногенезе микроорганизмы Щодо впливу магнітних полів на задіяні в біометаногенезі мікроорганізми Kachan, Y. Kovalenko, V. Lapikova, O. biodas biometanogenesis magnetic field bacteries microorganisms біогаз біометаногенез магнітне поле бактерії мікроорганізми биогаз биометаногенез магнитное поле бактерии микроорганизмы The article analyzes the current state of research on the influence of magnetic fields of different configurations on microorganisms. Overview information received by domesticand foreign scientists in experiments on groups of bacteria and yeast that are involved in biomethanogenesis. The possibility of stimulating microorganisms involved in biomethanogenesis and, consequently, increase the yield of biogas by exposure to magnetic fields substrate. The existence of biological effects depending on the settings specified exposure: intensity,frequency, modulation type and duration. The analysis revealed unsystematic and selectivity of previous studies and the need to further refine the intensification of biomethanogenesis every step, optimal in terms of efficiency. Проанализировано состояние современных исследований воздействия магнитных полей на микроорганизмы, задействованные в биометаногенезе. Установлена возможностьстимуляции их жизнедеятельности и, как следствие, увеличения выхода биогаза за счет влияния на субстрат магнитных полей. Проаналізовано стан сучасних досліджень щодо впливу магнітних полів на мікроорганізми, задіяні в біометаногенезі. Встановлено можливість стимуляції їх життєдіяльності та, як наслідок, збільшення виходу біогазу за рахунок впливу на субстрат магнітних полів. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2017-03-16 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/97 Vidnovluvana energetika ; No. 1 (48) (2017): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 87-92 Возобновляемая энергетика; ##issue.no## 1 (48) (2017): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 87-92 Відновлювана енергетика; № 1 (48) (2017): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 87-92 2664-8172 1819-8058 uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/97/58 Copyright (c) 2017 Y. Kachan, V. Kovalenko, O. Lapikova https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | biodas biometanogenesis magnetic field bacteries microorganisms Kachan, Y. Kovalenko, V. Lapikova, O. Regarding the influence of magnetic fields on microorganisms involved in biometanohenez |
| title | Regarding the influence of magnetic fields on microorganisms involved in biometanohenez |
| title_alt | Относительно влияния магнитных полей на задействованные в биометаногенезе микроорганизмы Щодо впливу магнітних полів на задіяні в біометаногенезі мікроорганізми |
| title_full | Regarding the influence of magnetic fields on microorganisms involved in biometanohenez |
| title_fullStr | Regarding the influence of magnetic fields on microorganisms involved in biometanohenez |
| title_full_unstemmed | Regarding the influence of magnetic fields on microorganisms involved in biometanohenez |
| title_short | Regarding the influence of magnetic fields on microorganisms involved in biometanohenez |
| title_sort | regarding the influence of magnetic fields on microorganisms involved in biometanohenez |
| topic | biodas biometanogenesis magnetic field bacteries microorganisms |
| topic_facet | biodas biometanogenesis magnetic field bacteries microorganisms біогаз біометаногенез магнітне поле бактерії мікроорганізми биогаз биометаногенез магнитное поле бактерии микроорганизмы |
| url | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/97 |
| work_keys_str_mv | AT kachany regardingtheinfluenceofmagneticfieldsonmicroorganismsinvolvedinbiometanohenez AT kovalenkov regardingtheinfluenceofmagneticfieldsonmicroorganismsinvolvedinbiometanohenez AT lapikovao regardingtheinfluenceofmagneticfieldsonmicroorganismsinvolvedinbiometanohenez AT kachany otnositelʹnovliâniâmagnitnyhpolejnazadejstvovannyevbiometanogenezemikroorganizmy AT kovalenkov otnositelʹnovliâniâmagnitnyhpolejnazadejstvovannyevbiometanogenezemikroorganizmy AT lapikovao otnositelʹnovliâniâmagnitnyhpolejnazadejstvovannyevbiometanogenezemikroorganizmy AT kachany ŝodovplivumagnítnihpolívnazadíânívbíometanogenezímíkroorganízmi AT kovalenkov ŝodovplivumagnítnihpolívnazadíânívbíometanogenezímíkroorganízmi AT lapikovao ŝodovplivumagnítnihpolívnazadíânívbíometanogenezímíkroorganízmi |