к.б.н., экспериментально-биологическая клиника (виварий), г. Оренбург, 9 Января, 29
Cand. Sci. (Biol.), Experimental-Biological Clinic (Vivarium), Orenburg, 9 January, 29
научный сотрудник, институт биоэлементологии, г. Оренбург, пр. Победы, 13
researcher, Institute Biojelementology, Orenburg, Pobedy sq., 13
к.т.н., кафедра безопасности жизнедеятельности, г. Оренбург, пр. Победы, 13
Cand. Sci. (Engin.), Life Safety department, Orenburg, Pobedy sq., 13
студент, кафедра биохимии и микробиологии, г. Оренбург, пр. Победы, 13
student, Biochemistry and Microbiology department, Orenburg, Pobedy sq., 13
В статье представлен материала, указывающий на нарушение минерального обмена растений в результате вторичного загрязнения тяжелыми металлами, которые при повышенных концентрациях оказывают токсическое действие на самые разнообразные физиологические процессы и занимают одно из центральных мест в проблеме устойчивости растительных организмов к неблагоприятным факторам внешней среды. Значительный интерес привлекают наночастицы на основе железа, меди и никеля. Исследование механизмов адаптации растений к структурно различающимся нанометаллам с позиции изменения ряда физиолого-биохимических параметров актуально для более полного понимания адаптационных возможностей организмов в условиях техногенных наноматериалов. Таким образом, анализ содержания фотосинтетических пигментов позволил сформировать согласованные представления об избирательности влияния нанометаллов на компоненты пигментной системы проростков, зависящей как от состава металла, так и от его концентрации. Полученные результаты экспериментальных исследований служат дополнительным доказательством существования избирательности при активации той или иной реакции антиоксидантной системы растений, определяемой природой наноматериала. Однако, изменение в уровне активных форм кислорода (АФК) в присутствии никеля и меди можно отнести к неспецифической ответной реакции растений, поскольку аналогичные изменения характерны для разнообразных видов стрессов растений и в большинстве случаев требуют дальнейших исследований. В результате проведенных исследований, было получено, что основной «мишенью» действия наночастиц (НЧ) металлов оказалась корневая система растений, что определило интерес к выявлению механизмов фитотоксичности с акцентом на исследование клеточного повреждения именно в этой части растений.
In this article violation of the mineral metabolism of plants as a result of secondary contamination with heavy metals (HM), which at high concentrations have a toxic effect on a wide variety of physiological processes, occupies a central place in the problem of the resistance of plant organisms to unfavorable environmental factors. Nanoparticles based on iron, copper and nickel are of considerable interest. The study of the mechanisms of plant adaptation to structurally different nanometals (NM) from the position of changing a number of physiological and biochemical parameters is relevant for a more complete understanding of the adaptive capabilities of organisms in conditions of technogenic nanomaterials. Analysis of the content of photosynthetic pigments allowed the formation of consistent ideas about the selectivity of the effect of nanometals on the components of the pigment system of seedlings, depending both on the composition of the metal and on its concentration. The obtained results serve as additional evidence of the existence of selectivity in the activation of a particular reaction of the plant's antioxidant system, determined by the nature of the nanomaterial. However, a change in the level of ROS in the presence of Ni? and Cu? can be attributed to the non-specific response of plants, since similar changes are characteristic of a variety of stresses of plants and in most cases require further research. In this aspect the main "target" of the action of LF metals was the root system of plants, which determined the interest in identifying mechanisms of phytotoxicity with an emphasis on the study of cell damage in this part of plants.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.