Для проведения цитогенетического анализа корневой меристемы лука воздушно-сухие семена замачивали в растворе сульфата железа (II), концентрацией 5 ммоль и 50 мкмоль с последующими промывкой в проточной воде. Затем на семена воздействовали потоком ОАИ, для этого их помещали под электроэффлювиальный ионизатор воздуха. Семена облучали в течение 40, 60, 80 минут. Содержание аэроионов, определенное в месте обработки составляло при 40 мин 1,3 млн., при 60 мин - 2 млн., при 80 мин - 2,7 млн. в 1см3. Контролем служили необлученные семена. Контрольные и аэроионизированные семена проращивали на фильтровальной бумаге, смоченной дистиллированной водой, в чашках Петри в термостате при 250С в течение 48 ч. Содержание малонового диальдегида (МДА) определяли спектрофотометрическим методом с помощью реакции с тиобарбитуровой кислотой (Егоров Д.Ю., Козлов А.В, 1988). Активность супероксиддисмутазы (СОД) определяли методом, основанном на способности фермента тормозить аэробное восстановление нитросинего тетразолия (Гуревич В.С. и др., 1990). Активность каталазы определяли по методу, основанном на способности перекисей образовывать комплекс с солями молибдена (Королюк М.А., 1988).
Как следует из данных рис. 1, выход аберрантных клеток в зависимости от времени облучения ОАИ имеет нелинейный характер и для двух соединений эта зависимость представлена кривыми с максимумами в контроле (без облучения). При воздействии ОАИ выход структурных аберраций хромосом уменьшался. Наименьший эффект по тесту хромосомных аберраций наблюдался при облучении ОАИ в течение 40 мин. С увеличением концентрации сульфата железа повышался его мутагенный эффект. При воздействии ОАИ в течение 40 мин в присутствии сульфата железа (II) 5 ммоль выход аберрантных клеток понижался незначительно, в присутствии сульфата железа (II) 50 мкмоль - на 43 % по сравнению с контролем.
Как следует из данных, представленных на рис. 2 наиболее существенный прирост содержания МДА в проростках лука по сравнению с контролем наблюдался при действии сульфата железа (II) 5 ммоль; оно увеличивалось на 344 % по сравнению с контролем. А при действии сульфата железа (II) 50 мкмоль уровень МДА в проростках лука увеличивался лишь на 29 % по сравнению с контролем. При совместном воздействии сульфата железа (II) и ОАИ количество МДА в проростках лука понижалось. Максимальное понижение уровня МДА в проростках лука наблюдалось при облучении ОАИ в течение 40 мин на фоне действия сульфата железа (II): в присутствии FeSO4 5 ммоль - на 68 %, в присутствии FeSO4 50 мкмоль - на 60 % по сравнению с контролем.
Как видно из полученных данных, представленных на рис. 3, 4 активность антиоксидантных ферментов в проростках лука в зависимости от времени облучения ОАИ имеет нелинейный характер и для двух соединений эта зависимость представлена кривыми с максимумами при стимуляции ОАИ в течение 40 мин. Активность СОД в проростках лука при воздействии ОАИ в течение 40 мин в присутствии FeSO4 (5 ммоль) увеличивалась в 7 раз, активность каталазы повышалась на 193 %, активность СОД в присутствии FeSO4 (50 мкмоль) увеличивалась в 12 раз, активность каталазы повышалась - на 253 % по сравнению с контролем. С увеличением времени аэроионизации активность СОД и каталазы в проростках лука понижалась незначительно.
Рисунок 4. Активность каталазы в проростках лука
Таким образом, двумя независимыми методами - цитогенетическим и биохимическим - показана большая чувствительность к действию ОАИ и ионов железа Allium fistulosum. Об этом можно судить по индукции процессов ПОЛ, увеличению числа мутантных клеток, а также по изменению активности антиоксидантных ферментов. Описанные результаты свидетельствуют об усилении физиологических процессов ПОЛ в проростках лука под действием ОАИ в присутствии сульфата железа. Нами также показана активация супероксиддисмутазы и каталазы под действием ионизированного воздуха и сульфата железа. Установлена четкая взаимозависимость между накоплением МДА, понижением активности антиоксидантных ферментов и увеличением выхода хромосомных аберраций.
Библиографический список:
- Арчаков А.И., Мохосоев И.М. Модификация белков активным кислородом и их распад // Биохимия. - 1989. - т. 54.- вып. 2. - с. 179-185.
- Владимиров Ю.А., Азизова О.А., Деев А.И. и др. Свободные радикалы в живых системах // Итоги науки и техники. Сер. Биофизика. - 1991. - т. 29. - с. 1-249.
- Пескин А.В. Взаимодействие активного кислорода с ДНК // Биохимия. - 1997. - т. 62. - вып. 12. - с. 1571-1577.
Библиографическая ссылка
Пьянзина Т. А., Трофимов В. А. ГЕНЕТИКО-БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РЕАКЦИИ ALLIUM FISTULOSUM НА ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС // Фундаментальные исследования. – 2004. – № 4. – С. 97-99;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=5484 (дата обращения: 21.11.2024).