vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2019-1-263-268vguit-2189Research ArticleПищевая биотехнологияFood biotechnologyВлияние металлических наночастиц на физиолого-биохимические показатели Пшеницы мягкойEffect of metal nanoparticles on physiological and biochemical parameters of soft WheatГавришИ. А.GavrishI. A.

аспирант, кафедра биохимии и микробиологии, г. Оренбург, пр. Победы, 13

postgraduate student, department of biochemistry and microbiology, Orenburg, Pobedy sq., 13

gavrish.irina.ogu@gmail.comЛебедевС. В.LebedevS. V.

д.б.н., кафедра биотехнологии животного сырья и аквакультуры, г. Оренбург, пр. Победы, 13

Doct. Sci. (Biol.), department of Animal Biotechnology and Aquaculture, Orenburg, Pobedy sq., 13

lsv74@list.ruКоротковаА. М.KorotkovaA. M.

к.б.н., экспериментально-биологическая клиника (виварий), г. Оренбург, 9 Января, 29

Cand. Sci. (Biol.), experimental-biological clinic (vivarium), Orenburg, 9 January, 29

anastasiaporv@mail.ruКванО. В.KvanO. V.

научный сотрудник, институт биоэлементологии, г. Оренбург, пр. Победы, 13

researcher, institute biojelementology, Orenburg, Pobedy sq., 13

kwan111@yandex.ruОренбургский государственный университетРоссияOrenburg state universityRussian Federationн.с. лаборатории минерального питания Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий российской академии наукRussian FederationFederal Scientific Center of Biological systems and agro-technologies of the Russian Academy of SciencesRussian Federation201921052019811263268Copyright © Гавриш И.А., Лебедев С.В., Короткова А.М., Кван О.В., 20192019Гавриш И.А., Лебедев С.В., Короткова А.М., Кван О.В.Gavrish I.A., Lebedev S.V., Korotkova A.M., Kvan O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/2189

Исследование было направлено на изучение комплекса ответных реакций растения Пшеницы мягкой (Triticum vulgare Vill) при внесении наночастиц Fe, Mo и SiO2, а также совместно Fe и Mo в дозах 10, 25 и 50 мг/кг сухого веса почвы. Так, морфометрические параметры опытных образцов в целом превосходили контрольные образцы. В ходе оценке жизнеспособности растительных клеток нами было получено, что во всех опытных образцах значения жизнеспособности были не менее 90% для растений пшеницы, что позволяет нам утверждать, что применяемые нами концентрации наночастиц не оказывали токсического влияния на жизнеспособность корней. При оценке ферментативной антиоксидантной системы растений и степени перекисного окисления липидов нами было зафиксировано отсутствие окислительного стресса, при этом повышался защитный потенциал растений. Таким образом, проведенные нами исследования являются основой для изучения возможности использования наночастиц в сельском хозяйстве для интенсификации роста растений и повышения их урожайности.

The study was aimed at studying the complex responses of Wheat plants (Triticum vulgare Vill) in the application of nanoparticles Fe, Mo and SiO2, as well as together Fe and Mo at doses of 10, 25 and 50 mg/kg of dry soil weight. Thus, the morphometric parameters of the prototypes were generally superior to the control samples. In assessing the viability of plant cells, we found that in all experimental samples the viability values were not less than 90% for wheat plants, which allows us to assert that the concentrations of nanoparticles used by us did not have a toxic effect on the viability of the roots. When assessing the enzymatic antioxidant system of plants and the degree of lipid peroxidation, we recorded the absence of oxidative stress, while increasing the protective potential of plants. Thus, our research is the basis for studying the possibility of using nanoparticles in agriculture to intensify plant growth and increase their productivity.

наночастицыTriticum vulgareвсхожестьэнергия прорастанияnanoparticlesTriticum vulgaregerminationgermination energyReferencesCherukuri P., Gannon C.J., Leeuw T.K., Schmidt H.K. Mammalian pharmacokinetics of carbon nanotubes using intrinsic near-infrared fluorescence // PNAS. 2006. № 50. P. 18882–18886.Cherukuri P., Gannon C.J., Leeuw T.K., Schmidt H.K. Mammalian pharmacokinetics of carbon nanotubes using intrinsic near-infrared fluorescence. PNAS. 2006. no. 50. pp. 18882–18886.Минько Н.И., Строкова В. В., Нарцев В.М., Жерновский И.В. Методы получения и свойства нанообъектов: учебное пособие. М.: ФЛИНТА: Наука, 2009. 168 с.Minko N.I., Strokova V.V., Nartsev V.M., Zhernovsky I.V. Metody polucheniya i svoystva nanoob"yektov [Methods for obtaining and properties of nanoobjects: a tutorial]. Moscow, FLINTA, Nauka, 2009. 168 p. (in Russian).Abdel-Megeed A. Controlling of Pseudomonas syringae by nanoparticles produced by Streptomyces bikiniensis // Journal of Pure and Applied Microbiology. 2013. № 2. P. 1121–1129.Abdel-Megeed A. Controlling of Pseudomonas syringae by nanoparticles produced by Streptomyces bikiniensis. Journal of Pure and Applied Microbiology. 2013. no. 2. pp. 1121–1129.Scott-Fordsmand J.J., Krogh P.H., Schaefer M., Johansen A. The toxicity testing of double-walled nanotubes-contaminated food to Eisenia veneta earthworms // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2008. V. 71. № 3. P. 616–619.Scott-Fordsmand J.J., Krogh P.H., Schaefer M., Johansen A. The toxicity testing of double-walled nanotubes-contaminated food to Eisenia veneta earthworms. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2008. vol. 71. no. 3. pp. 616–619.Maehly A.C., Chance B. Methods of biochemical analysis. New York: Interscience,1954. 454 p.Maehly A.C., Chance B. Methods of biochemical analysis. New York, Interscience,1954. 454 p.Aeby H. Catalase in vitro // Methods Enzymology. 1984. V. 105. P. 121–226.Aeby H. Catalase in vitro. Methods Enzymology. 1984. vol. 105. pp. 121–226.Heath R., Packer L. Photoperoxidation in isolated chloroplasts: I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation // Archives of biochemistry and biophysics. 1968. V. 125. № 1. P. 189–198.Heath R., Packer L. Photoperoxidation in isolated chloroplasts: I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives of biochemistry and biophysics. 1968. vol. 125. no. 1. pp. 189–198.Esterbauer H., Schaur R.J., Zollner H. Chemistry and biochemistry of 4hydroxynonenal, malonaldehyde and related aldehydes // Free radical Biology and medicine. 1991. V. 11. № 1. P. 81–128.Esterbauer H., Schaur R.J., Zollner H. Chemistry and biochemistry of 4 hydroxynonenal, malonaldehyde and related aldehydes. Free radical Biology and medicine. 1991. vol. 11. no. 1. pp. 81–128.Castro-Concha L.A., Escobedo R.M., de Miranda-Ham M.L. Measurement of cell viability in vitro cultures // Plant Cell Culture Protocols. 2006. P. 71–76. doi: 10.1385/1-59259-959-1:071Castro-Concha L.A., Escobedo R.M., de Miranda-Ham M.L. Measurement of cell viability in vitro cultures. Plant Cell Culture Protocols. 2006. P. 71–76. doi: 10.1385/1-59259-959-1:071Хартманн Х.Т., Кестер Д.Е. Размножение растений. М.: Центр-полиграф, 2002. 169 с.Hartmann H.T., Kester D.E. Razmnozheniye rasteniy [Plant reproduction]. Moscow, Tsentr-poligraf, 2002. 169 p. (in Russian).Гончар Е., Щербаков А., Лопатько К., Гончар Л. и др. Повышение эффективности микробно-растительного симбиоза путем создания композиционных биопрепаратов с использованием наночастиц биогенных металлов // Достижения науки и техники АПК. 2013. № 12. С. 30–34.Gonchar E., Shcherbakov A., Lopatko K., Gonchar L., et al. Increasing the efficiency of microbial-plant symbiosis by creating composite biologics using nanoparticles of biogenic metals. Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of science and technology of the AIC]. 2013. no. 12. pp. 30–34. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.