Выживаемость и прооксидантно-антиоксидатная система проростков семян растений Якутии, прошедших предпосевную обработку сверхслабым постоянным магнитным полем разной индукции

Рассмотрены физиологические и биохимические изменения у проростков дикорастущих растений Якутии, выросших из семян, получивших предпосевную обработку сверхслабым постоянным магнитным полем разной индукции. Обзор литературных источников позволяет заключить, что слабые воздействия низко интенсивных полей (нетеплового характера) изучены недостаточно. Исследования проведены на семенах и проростках 14 видов дикорастущих растений Якутии. Критерием оценки воздействия сверхслабого постоянного магнитного поля было образование настоящего листа у проростков (выживаемость). В качестве прооксидантной реакции регистрировали интенсивность процессов перекисного окисления липидов. Суммарное содержание низкомолекулярных антиоксидантов определялось как параметр неферментативной антиоксидантной системы. Изучена активность фермента антиоксидантного действия – супероксиддисмутазы. Оценка влияния сверхслабого постоянного магнитного поля проводилась с использованием метода коэффициентов. Показано, что выживаемость проростков, выросших из семян, прошедших предпосевную обработку сверхслабым постоянным магнитным полем разной индукции от 0,2 до 4,0 млТл в течение 24 часов, приводит к активации процессов перекисного окисления липидов и зависит от режима протекания процессов адаптации антиоксидантных систем (суммы низкомолекулярных антиоксидантов и активности супероксиддисмутазы): простой компенсации или гиперкомпенсации. Во втором случае действие сверхслабого постоянного магнитного поля приводит к повышению выживаемости проростков по критерию образования настоящего листа. Работа представляет значимость для специалистов в области магнитобиологии и исследователей антиоксидантных систем растений.

1. Shashurin M.M., Zhuravskaya A.N. Prooxidantantioxidant system of plants grown from seeds treated with a constant magnetic field. Журнал физиологии и биохимии стресса = Journal of Stress Physiology & Biochemistry. 2023;19(1):43–48. (In Russ.)

2. Темурьянц Н.А., Владимирский Б.М., Тишкин О.Г. Сверхнизкочастотные электромагнитные сигналы в биологическом мире. Киев: Наукова думка; 1992. 187 с.

3. Бинги В.Н. Физические проблемы действия слабых магнитных полей на биологические системы. Успехи физических наук. 2003;173(3):265–300. https://doi.org/10.3367/UFNr.0173.200303b.0265

4. Бурлакова Е.Б., Конрадов А.А., Голощапов А.Н., Жижина Г.П. Новые аспекты закономерностей действия низкоинтенсивного облучения в малых дозах. Радиационная биология. Радиоэкология. 1999;39(1):26–34.

5. Сердюков Ю.А., Новицкий Ю.И. Действие слабого постоянного магнитного поля на активность антиоксидантных ферментов у проростков редиса. Физиология растений. 2013;1(60):66–75. https://doi.org/10.7868/S0015330313010065

6. Shabrangi A., Majd A., Sheidai M., Nabyouni M., Dorranian D. Effects of extremely low frequency electromagnetic fields on the antioxidant enzymes activity of C3 and C4 plants. Progress In Electromagnetics Research Symposium Proceedings, Cambridge, USA, 2010; 1083–1087.

7. Слепцов И.В. Шашурин М.М., Журавская А.Н. Кратковременное воздействие постоянного магнитного поля на физиологические, морфологические и биохимические характеристики проростков Amaranthus retroflexus, Agastache rugosa и Thlaspi arvense. Физиология растений. 2019;1(66):66–72. https://doi.org/10.1134/S0015330318050159

8. Барышев М.Г., Касьянов Г.И. Воздействие электромагнитных полей на биохимические процессы в семенах растений. Известия вузов. Пищевая технология. 2002;1:21–23.

9. Гаркави JI.X., Квакина Е.Б., Шихлярова А.И., Кузьменко Т.С., Барсукова Л.П., Марьяновская Г.Я., Шейко Е.А., Евстратова О.Ф., Жукова Г.В. Магнитные поля, адаптационные реакции и самоорганизация живых систем. Биофизика. 1996;1(41):898–905.

10. Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений. Л.: Агропромиздат; 1987. 430 с.

11. Лебедева О.В., Угарова Н.Н., Березин И.В. Кинетическое изучение реакции окисления о-дианизидина перекисью водорода в присутствии пероксидазы из хрена. Биохимия. 1977;7(42):1372–1379.

12. Giannopolitis C.N., Ries S.K. Superoxide Dismutases: I. Occurrence in Higher Plants. Plant Physiology. 1977;59:309–314.

13. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа; 1980. 293 с.

14. Prokop’ev I.A., Filippova G.V., Shein A.A., Gabyshev D.V. Impact of urban anthropogenic pollution on seed production, morphological and biochemical characteristics of chamomile, Matricaria chamomila L. Russian journal of ecology. 2014;1(45):18–23. https://doi.org/10.1134/S106741361306009X

15. Sytar O., Kumar A., Latowski D., Kuczynska P., Strzałka K., Prasad M.N.V. Heavy metal-induced oxidative damage, defense reactions, and detoxification mechanisms in plants. Acta Physiolgy Plant. 2013:(35):985– 999. https://doi.org/10.1007/s11738-012-1169-6

16. Mittler R. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends Plant Sci. 2002;(7):405–410.

17. Galland P., Pazur A. Magnetoreception in plants. Journal of Plant Research. 2005;6(118):371–389. https://doi.org/10.1007/s10265-005-0246-y