Действие водного дефицита на содержание жирных кислот с очень длинной цепью в листьях проростков ячменя 

Ольга Михайловна Соболева, кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры микробиологии, иммунологии и вирусологии, Кемеровский государственный медицинский университет Минздрава России (Россия, г. Кемерово, ул. Ворошилова, 22 А), E-mail: meer@yandex.ru
Екатерина Петровна Кондратенко, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры агрономии, селекции и семеноводства, Кузбасская государственная сельскохозяйственная академия (Россия, г. Кемерово, ул. Марковцева, 5), E-mail: meer@yandex.ru
Андрей Сергеевич Сухих, кандидат фармацевтических наук, доцент, старший научный сотрудник, Центральная научно-исследовательская лаборатория, Кемеровский государственный медицинский университет Минздрава России (Россия, г. Кемерово, ул. Ворошилова, 22 А), E-mail: Suhih_as@list.ru
Марина Геннадьевна Курбанова, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии продуктов питания животного происхождения, Кемеровский государственный университет (Россия, г. Кемерово, ул. Красная, 6), E-mail: kurbanova-mg@mail.ru
Александр Юрьевич Просеков, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой бионанотехнологий, Кемеровский государственный университет (Россия, г. Кемерово, ул. Красная, 6), E-mail: rector@kemsu.ru 

633.16:621.317 

DOI

10.21685/2307-9150-2021-1-3 

Актуальность и цели. Получены данные, указывающие на потенциальную роль жирных кислот с очень длинной цепью (ЖКОДЦ) как сигнальных молекул в управлении как биотического, так и абиотического стресса, в том числе – осмотического. Цель исследований – изучить действие электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) и осмотического стресса на изменение профиля ЖКОДЦ в листьях проростков ячменя.
Материалы и методы. Исследования проведены на месячных проростках ячменя, выращенных в почвенной культуре в смеси торфа и песка в лабораторных условиях. Схема эксперимента включала в себя шесть вариантов: 1) контроль, без СВЧ-обработки, нормальное увлажнение; 2) СВЧ-обработка мощностью 0,42 кВт, частотой 2,45 ГГц, с экспозицией 11 с, нормальное увлажнение; 3) СВЧ-обработка мощностью 0,70 кВт, частотой 2,45 ГГц, с экспозицией 11 с, нормальное увлажнение; 4–6) те же варианты эксперимента, но на растениях, выращиваемых в условиях водного дефицита. Содержание жирных кислот определяли массспектрометрически.
Результаты. Действие электромагнитных полей мощности 0,42 кВт при выращивании проростков ячменя в нормальных условиях водоснабжения по отношению к выращиванию их в условиях дефицита воды проявлялось в увеличении содержания яэруковой кислоты в 1,6 раза, а высокой мощности (0,70 кВт) – в 1,9 раза. Отмечается увеличение содержания арахиновой и бегеновой жирных кислот. Показано, что совместное воздействие ЭМП СВЧ и водного дефицита меняет профиль жирных кислот с очень длинной цепью, что выражается в достоверном увеличении содержания эруковой кислоты во всех вариантах эксперимента.
Выводы. При действии на растительный организм таких абиотических факторов, как засуха и электромагнитное поле сверхвысокой частоты средней и высокой мощности, отмечается изменение профиля жирных кислот с очень длинной цепью. Изменения профиля ЖКОДЦ в листьях под действием водного стресса и ЭМП связаны с активацией основных адаптационных систем в организме проростков ячменя. 

Ключевые слова

жирные кислоты с очень длинной цепью, жирнокислотный состав, водный дефицит, проростки, ячмень, электромагнитное поле сверхвысокой частоты, засуха 

 Скачать статью в формате PDF

1. Bettaieb I., Zakhama N., Wannes W. A. [et al.]. Water deficit effects on Salvia officinalis fatty acids and essential oils composition // Sci. Hortic. 2009. № 120. Р. 271–275. doi:10.1016/j.scienta.2008.10.016
2. De Bigault Du Granrut A., Cacas J. L. How very-long-chain fatty acids could signal stressful conditions in plants? // Frontiers in plant science. 2016. Т. 7. Р. 1490. doi:10.3389/fpls.2016.01490
3. Zhu X., Xiong L. Putative megaenzyme DWA1 plays essential roles in drought resistance by regulating stress-induced wax deposition in rice // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2013. № 110. Р. 17 790–17 795. doi:10.1073/pnas.1316412110
4. Xue D. [et al.]. Molecular and evolutionary mechanisms of cuticular wax for plant drought tolerance // Frontiers in plant science. 2017. Т. 8, № 621. Р. 1–12. doi:10.3389/ fpls.2017.00621
5. Zhang J. China’s success in increasing per capita food production // J. Exp. Bot. 2011. Vol. 62. P. 3707–3711. doi:10.1093/jxb/err132
6. González A., Ayerbe L. Effect of terminal water stress on leaf epicuticular wax load, residual transpiration and grain yield in barley // Euphytica. 2010. Vol. 172. P. 341–349. doi:10.1007/s10681-009-0027-0
7. Соболева О. М., Кондратенко Е. П., Сухих А. С. Профиль высших жирных кислот проростков ячменя после обработки электромагнитными волнами сверхвысоко-частотного диапазона // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. 2019. № 4. С. 5–15. doi:10.21685/2307-9150-2019-4-1
8. Brown A. P., Slabas A. R., Rafferty J. B. Fatty acid biosynthesis in plants-metabolic pathways, structure and organization // Lipids in photosynthesis. Dordrecht : Springer, 2009. P. 11–34.
9. Захарова Ю. В. Влияние фосфолипаз грибов Candidaalbicans на клеточную стенку и биологические свойства бифидобактерий // Успехи медицинской микологии. 2018. Т. 18. С. 77–81.
10. Moradbeigi L. [et al.]. Effect of Drought Stress and Delay Cultivation on Grain Yield, Oil Yield and Fatty Acids Composition in Canola // Journal of agricultural science (University of Tabriz). 2019. Vol. 29, № 2. Р. 135–151.