Preview

Российские нанотехнологии

Расширенный поиск

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ОБОГАЩЕНИЯ ШПИНАТА НАНОЧАСТИЦАМИ СЕЛЕНА И ИОННЫМИ ФОРМАМИ МИКРОЭЛЕМЕНТА

Полный текст:

Аннотация

Среди различных химических форм селена (Se) наночастицы являются наименее изученными как в отношении возможности обогащения растений микроэлементом, так и в вопросе механизма усвоения. На примере шпината проведено сравнение влияния наночастиц селена и ионных форм последнего на рост и биохимические показатели мужских и женских форм растений. Общими свойствами наночастиц с ионными формами селена являются более мощное аккумулирование селена мужскими формами шпината, возрастание уровня нитратов в мужских формах и снижение концентрации в женских, предпочтительное накопление полифенолов мужскими формами растений. Среди принципиальных различий воздействия наночастиц селена и ионных форм на шпинат следует отметить больший ростостимулирующий эффект наночастиц по сравнению с селенатом и селенитом. По уровню обогащения растений селеном наночастицы занимают промежуточное положение между селенитом и селенатом. Различия в накоплении селена между мужскими и женскими формами шпината максимально выражены при использовании наночастиц и минимально — селената. При общем возрастании содержания витамина С в результате биофортификации селеном влияние наночастиц наименее выражено. По сравнению с ионными формами селена наночастицы максимально снижают уровень Cd в женских растениях шпината. Результаты предполагают возможность участия фитогормонов в аккумулировании наночастиц селена и изменении биохимических показателей растений шпината в результате биофортификации.

Об авторах

Н. А. Голубкина
Федеральный научный центр овощеводства
Россия
143080, Московская обл., Одинцовский район, пос. ВНИИССОК, ул. Селекционная, 14


Г. Э. Фолманис
Институт металлургии и металловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук
Россия
119991, Москва, Ленинский просп., 49


И. Г. Тананаев
Дальневосточный федеральный университет
Россия
690000, Приморский край, Владивосток, ул. Суханова, 8


Л. В. Кривенков
Федеральный научный центр овощеводства
Россия
143080, Московская обл., Одинцовский район, пос. ВНИИССОК, ул. Селекционная, 14


О. В. Кошелева
Федеральный исследовательский центр питания и биотехнологии
Россия

109240, Москва, Устьинский проезд, 2/14



А. В. Солдатенко
Федеральный научный центр овощеводства
Россия
143080, Московская обл., Одинцовский район, пос. ВНИИССОК, ул. Селекционная, 14


Список литературы

1. Pilon-Smits E.A.H. Selenium in plants. In: Progress in Botany / U. Luttge, W. Beyschlag (eds.). Springer International Publishing Switzerland, 2015. V. 93 .P. 107.

2. Wang H., Zhang J., Yu H. Elemental selenium at nano size possesses lower toxicity without compromising the fundamental effect on selenoenzymes: comparison with selenomethionine in mice // Free Radic. Biol. Med. 2007. V. 42. P. 1524–1533.

3. Husen A., Siddiqi K.S. Plants and microbes assisted selenium nanoparticles: characterization and application // J. Nanobiotechnol. 2014. V. 12. P. 28. DOI: 10.1186/s12951-014-0028-6

4. El-Ramady H., Neama A., Hussein S.T., Tarek A., et al. Selenium and nano-selenium in plant nutrition // Environ Chem. Lett. 2015. DOI: 10.1007/s10311-015-0535-1

5. Dietz K.-J., Herth S. Plant nanotoxicology // Trends Plant Sci. 2011. Vol. 16. P. 582–589.

6. Hloucalova P., Novotna M., Bernas J., Horky P., Skladanka J. Influence of selenium nanoparticles and sodium selenite on the antioxidant potential and yields of red clover. Mendelnet. 2016. P. 75–79.

7. Szabolcsy D.E. Biological effect and fortification possibilities of inorganic selenium forms in higher plants. 2011. Thesis.

8. Domokos-Szabolcsy E., Marton L., Sztrik A., Babka B., Prokisch J., Fari M. Accumulation of red elemental selenium nanoparticlesand their biological effects in Nicotinia tabacum // Plant Growth Regul. 2012. V. 68. P. 525–531. DOI: 10.1007/s10725- 012-9735-x

9. Golubkina N.A., Folmanis G.E., Kosheleva O.V., Tananaev I.G. Comparative evaluation of selenium accumulation by allium species after foliar application of selenium nanoparticles, sodium selenite and sodium selenate // Doklady Biological Sciences. 2012. V. 444. P. 176–179.

10. Aslani F., Bagheri S., Julkapli N.M., Hashemi F.S., Baghdadi A. Effects of engineered nanomaterials on plants growth: an overview // Scientific World Journal. 2014. DOI: 10.1155/2014/ 641759

11. Tamaoki M., Freeman J.L., Marqusè L., Pilon-Smits E.A.H. New insights into the roles of ethylene and jasmonic acid in the acquisition of selenium resistance in plants // Plant Signal Behav. 2008. V. 3. P. 865–867.

12. Golubkina N.A., Kosheleva O.V., Krivenkov V.L., Dobrutskaya E.G., Nadezhkin S.M., Caruso G. Intersexual differences in plant growth, yield, mineral composition and antioxidants of spinach (Spinacea oleracea) as affected by selenium form // Scientia Horitculture. 2017. (in press).

13. Солдатов С.А., Хрянин В.Н. Влияние селената натрия на гормональный статус и сексуализацию конопли // Докл. РАН. 2006. Т. 2. С. 13–17.

14. Chailakhian M.K., Khrianin V. Sexuality in plants and its hormonal regulation. Springer science and business media, 2012.

15. Kazilin K.K., Markevich M.I., Konkin S.V. Production of selenium colloidal solutions using lazer technology // Prospective materials. 2008. V. 2. P. 60–63.

16. Alfthan G. A micromethod for the determination of selenium in tissues and biological fluids by single-test-tube fluorimetry // Anal. Chim. Acta. 65. 1984. P. 187–194.

17. AOAC The Official methods of analysis of the Association of Official Analytical Chemists International. 2012. 2012.22 Vitamin C, USA.

18. Sagdic O., Silici S., Ekici L. Evaluation of the phenolic content and antiradical, antioxidant, antimicrobial activities of different floral sources of honey // Int. J. Food Prop. 2011. V. 16. P. 658–666.

19. Lin S., Reppert J., Hu Q., Hudson J.S., Reid M.J., Ratnikova T.A., Rao A.M., Luo H., Ke P.C. Uptake, translocation and transmission of Carbon nanomaterials in rice plants // Snall. 2009. V. 5. P. 1128–1132.

20. Zhang P., Ma Y., Zhang Z. Interaction between engineered nanomaterials and plants: phytotoxicity, uptake, translocation and biotransformation. In: Siddiqui M.H., Al-Whaibi M.H., Mohammad F. (eds.) Nanotechnology and plant sciences nanoparticles and their impact on plants. Springer International Publishing, Switzerland. 2015. P. 77–99. DOI: 10.1007/978-3- 319-14502-5

21. Dellaporta S.L., Calderon-Urrea A. Sex Determination in Flowering Plants // Plant Cell. 1993. V. 5. P. 1241–1251.

22. Lehotai N., Kolbert,A., Pető Z., Feigl G., Ördög A., Kumar D., Tari I., Erdei L. Selenite-induced hormonal and signalling mechanisms during root growth of Arabidopsis thaliana L // J. Exp. Bot. 2012. V. 63. P. 5677–5687.

23. Abdel Caser G., Yaseen Suaad A., Yousif Kurdistan H. Production of selenium containing radish (Raphanus sativus L.) cultivars for utilization in health therapy // Int. J. Pharm. Chem. Res. 2013. V. 2. P. 16–32.

24. Rios J.J., Blasco B., Rosales M.A., Sanchez-Rodriguez E., Leyva R., Cervilla L.M., Romero L., Ruiz J.M. Response of nitrogen metabolism in lettuce plants subjected to different doses and forms of selenium // J. Sci. Food Agric. 2010. V. 90. P. 1914– 1919.

25. Munshi. C.B., Mindy, N.I. Glycoalkaloid and nitrate content of potatoes as affected by method of selenium application // Biol. Trace Elem. Res. 1992. V. 33. P. 121–127.

26. Ruiz J.M., Rivero R.M., Romero L. Comparative effect of Al, Se and Mo toxicity on NO3– assimilation in sunflower (Helianthus annuus L.) plants // J. Environ. Manage. 2007. V. 83. P. 207–212.

27. Hajiboland R., Sadeghzade N. Effect of selenium on CO2 and NO3− assimilation under low and adequate nitrogen supply in wheat (Triticum aestivum L.) // Photosynthetica. 2014. V. 52. P. 501–510.

28. Ferdosi A., Kashefi B. A Review Hairy Roots and Secondary Metabolite Production in Salvia // Int. J. Farming Allied Sci. 2014. V. 308. P. 940–945.

29. Garg S.K. Role and hormonal regulation of nitrate reductase activity in higher plants. A review // Plant Sci Feed. 2013. V. 3. P. 13–20.


Просмотров: 67


ISSN 1992-7223 (Print)