Vol 72, No 1 (2025)

Проведена количественная оценка вариаций реальных значений гидрофобности отдельных молекул главных классов ненасыщенных липидов при появлении в окружении последних серебра и его солей. Отражены те главные достижения последних лет, где наноразмерные структуры кластеров серебра в процессах своего взаимодействия с молекулами природного происхождения разной степени ненасыщенности формировали с его ионами устойчивые координационные комплексы. Описаны результаты этих взаимодействий с главными классами ненасыщенных липидов биологических структур и даны примеры плодотворной эксплуатации уникальных свойств таких комплексов с целью улучшения рабочих параметров тех аналитических приборов и инструментов, которые сейчас наиболее часто применяют в базовых областях биохимии и генетики.

Исследовали влияние низкой положительной температуры на функциональные показатели листьев раннеспелого гибрида кукурузы Уральский 150. Растения в фазе трех листьев экспонировали в ночные часы при 5°–6°C и возвращали днем в нормальные условия (ФАР 400 мкмоль квантов/м^2с, фотопериод 12/12 ч, температура 25°–27°/23°C). Образцы листьев отбирали в течение часа после экспозиции. Максимум накопления Н₂О₂ отмечали после трех ночей низкотемпературного воздействия. На фоне значительного (в 3 раза) увеличения содержания Н₂О₂ возрастала активность ферментов, участвующих в детоксикации пероксида водорода. После семи холодных ночей содержание Н₂О₂ снижалось, но все еще оставалось заметно выше контрольных значений. Содержание продуктов липопероксидации изменялось в меньшей степени, чем Н₂О₂. Показатели фотосинтеза и дыхания больше зависели от температуры, при которой проводили измерения (25° и 6°C), чем от ночного охлаждения. При 25°C листья опытных растений мало отличались от контроля по фотохимической эффективности ФСII, скорости нетто-фотосинтеза и дыхательной способности. При 6°C отмечали существенное снижение этих показателей. Причем опытные растения сохраняли более оптимальное соотношение дыхательных путей, благодаря большей устойчивости цитохромного дыхания к снижению температуры. Спустя двое суток после прекращения холодового воздействия побеги опытных растений имели одинаковую с контрольными биомассу, но несколько отставали по развитию листовой поверхности. В целом полученные результаты свидетельствуют о способности раннеспелого гибрида кукурузы Уральский 150 акклимироваться к снижению температуры в ночные часы. Полученные данные дополняют представления о физиологических реакциях кукурузы на холодовое воздействие и могут быть использованы для оценки их холодоустойчивости.

Активные формы кислорода (АФК) обезвреживаются компонентами универсальной, т. е. действующей в ответ на гетерогенные стресс-факторы, антиоксидантной системы (АОС). На примере двух видов полыней с разными жизненными формами — ксеропетрофитного степного полукустарничка Artemisia frigida и мезофитного травянистого сорного одно-двулетнего растения Artemisia scoparia показаны особенности функционирования АОС в условиях семиаридных территорий. В условиях постоянно действующих или периодически повторяющихся сочетаний избыточной температуры и света, а также стресса, вызванного засухой, низкомолекулярные соединения могут дополнять функциональные роли антиоксидантных ферментов. Показано, что растения A. frigida, подвергающиеся циклически повторяющимся неблагоприятным периодам, накапливают в тканях преимущественно монотерпеноиды, а A. scoparia, “переживающие” однократно — сесквитерпеноиды. A. scoparia отличает более высокое содержание полифенольных соединений и флавоноидов, свидетельствующее об их постоянном участии в антиоксидантной защите.

Методом газожидкостной хроматографии выявлены видоспецифические изменения в жирнокислотном составе мембранных липидов хвои лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) и сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в зоне бореальных лесов при хроническом воздействии техногенных эмиссий. Полигоном исследований послужила лесопокрытая территория, подвергающаяся влиянию высокотоксичных эмиссий Братского алюминиевого завода (Иркутская обл., Россия). Исследования проведены на 29 пробных площадях, характеризующихся разным уровнем загрязнения древостоев — от слабого до критического. Показано, что аккумуляция элементов-поллютантов в хвое деревьев приводит к развитию окислительного стресса, сопровождающегося повышением содержания H₂O₂ (в 1.3–4.5 раза) и малонового диальдегида (в 1.2–3.0 раза). При этом в составе жирных кислот (ЖК) наблюдались видоспецифические изменения: в хвое сосны число ЖК уменьшилось с 27 до 21 с ростом уровня загрязнения деревьев, тогда как у лиственницы увеличилось с 24 до 26. В ответ на загрязнение оба вида демонстрировали повышение доли насыщенных ЖК, причем коэффициент ненасыщенности снизился в 1.6–2.0 раза у лиственницы и в 1.1–1.8 раза у сосны по сравнению с фоновыми значениями. Установлено, что определяющую роль в структурной организации липидов у обоих видов играют ЖК С18 типа, при этом у лиственницы кислоты С20 и С16 типов вносят равный вклад в защиту мембран от повреждений, а у сосны ведущая роль принадлежит кислотам С20 типа. Анализ десатуразных активностей показал, что лиственница характеризуется высокой ω9-десатуразной активностью (образование олеиновой кислоты), в то время как у сосны преобладает ω3-десатуразная система (синтез α-линоленовой кислоты), что отражает различные стратегии адаптации липидного обмена у этих видов. В целом выявленные изменения в жирнокислотном составе хвои свидетельствуют об активации механизмов мембранной стабилизации через увеличение плотности упаковки липидов и снижение их проницаемости, причем L. sibirica продемонстрировала более высокую устойчивость к воздействию поллютантов благодаря эффективным адаптационным механизмам.

В работе представлены результаты оптимизации процедуры подготовки проб экстрактов растительных образцов с высоким содержанием антоцианов для проведения количественного определения пероксида водорода хемилюминесцентным методом. Антоцианы относятся к фенольным соединениям, которые обладают высокой химической активностью и способны вступать в реакции с АФК, в том числе Н₂О₂. На примере листьев растений Laсtuca sativa L. и Ajuga reptans L. с высоким содержанием антоцианов установлено, что для удаления фенольных соединений из экстрактов листьев необходима их предварительная обработка поливинилполипирролидоном (ПВПП) в количестве не менее 7.5% от объема экстракта. Оценен оптимальный временной диапазон экспозиции растительных экстрактов с ПВПП. Удаление фенольных соединений из анализируемых растворов позволяет минимизировать влияние антоцианов на разложение Н₂О₂, что повышает репрезентативность данных о содержании Н₂О₂ в растительных образцах.