Липиды листьев Plantago media (L.)

Уровень перекисного окисления липидов (ПОЛ). Интенсивность ПОЛ в листьях растений оценивали по содержанию малонового диальдегида (МДА) после реакции с тиобарбитуровой кислотой [8]. Определение МДА проводили в трехкратной биологической повторности спектрофотометрически на приборе «Specol» (Германия) при длине волны 532 нм.

Экстракция и анализ липидов. Липиды выделяли по методу Блайя и Дайэра [19]. Количественное содержание суммарных липидов (СЛ) определяли взвешиванием аликвот экстрактов, высушенных в вакууме до постоянного веса. Идентификацию и количественное определение фосфолипидов (ФЛ), гликолипидов (ГЛ) и нейтральных липидов (НЛ) проводили по методам, описанным ранее [6, 10].

Анализ жирных кислот (ЖК). Для анализа ЖК использовали их метиловые эфиры, которые получали путем кипячения в 5% -ом растворе HCl в метаноле [6]. Полученные эфиры очищали препаративной ТСХ и анализировали на газо-жидкостном хроматографе “Хроматэк Кристалл 5000.1” (Рос- сия) с использованием капиллярной колонки, длиной 105 м и диаметром 0,25 мм “RESTEK” (США). Температура колонки - 180 C, испарителя и детектора - 260 C. Скорость тока газа-носителя (гелий) -20 мл/мин.

Статистика. Результаты экспериментов обрабатывали с помощью пакета офисных программ Microsoft Excel 2003. Значения в таблицах и рисунках представляют средние арифметические из 3-х биологических и 3-х аналитических повторностей и их стандартные ошибки.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Растения подорожника собирали в утреннее, дневное и вечернее время, когда температура воздуха составляла 16, 32 и 23 C соответственно. Суммарное содержание пигментов было максимальным в утренние часы (1,8 мг/г сыр. массы), затем оно уменьшалось в течение светового дня, и достигало минимума в 21 ч (табл. 1). При этом снижалась концентрация как хлорофилла а (на 25%), так и хлорофилла b (на 33%). Однако соотношение зеленых пигментов показало, что в полуденное время концентрация хлорофилла b снижалась в большей степени, чем хлорофилла а . Содержание каротиноидов оставалось постоянным в течение дня, но их соотношение с зелеными пигментами менялось от 3,5 до 2,5.

Таблица 1. Состав и содержание пигментов в листьях P. media

Пигменты	Концентрация, мг/г сырой массы
	7.00 ч	14.00 ч	21.00 ч
Хлорофилл a	0,8±0,3	0,7±0, 1	0,6±0,1
Хлорофилл b	0,6±0,2	0,4±0, 1	0,4±0,1
Каротиноиды	0,4±0,2	0,4±0, 0	0,4±0,1
Сумма пигментов	1,8	1,5	1,4
Хлорофилл a / хлорофилл b	1,3	1,8	1,5
Хлорофиллы/каротиноиды	3,5	2,8	2,5

Следует также отметить, что в течение суток менялся водный режим растений. Так, содержание сухой массы в утреннее и вечернее время составило 20-23%, а в полуденное время - 27% (рис. 1).

Исходя из данных по содержанию МДА (рис. 2), установлено, что уровень ПОЛ увеличивался в послеполуденное время на 20% по сравнению с утренним и вечерним временем.

Рис. 2. Содержание МДА в листьях P. media в зависимости от времени суток

Содержание СЛ в расчете на 1 г сырой массы варьировало от 15,5 до 11,7 мг/г (табл. 2). Причем в утреннее и дневное время их количество больше, чем в вечернее. Большую часть СЛ (более 90%) составили полярные ГЛ и ФЛ, остальная часть пришлась на НЛ (6,0-8,6%). Количество ГЛ и ФЛ в утреннее и дневное время больше, чем в вечернее, а НЛ- постоянно в течение всего светового дня.

Таблица 2. Содержание липидов в листьях P. media в зависимости от времени суток

Липиды	Концентрация, мг/г сырой массы.
	7 ч	14 ч	21 ч
ГЛ	10,0±0,1	9,7±1,7	7,2±0,9
ФЛ	4,3±0,8	4,5±1,2	3,5±0,9
НЛ	1,2±0,1	0,9±0,1	1,0±0,2
СЛ	15,5±2,3	15,1±2,2	11,7±1,6

Примечание. ГЛ - гликолипиды, ФЛ - фосфолипиды, НЛ -нейтральные липиды, СЛ - суммарные липиды

Как показали наши результаты, состав ГЛ мало изменялся в течение дня (рис.3). Так, процентное содержание моногалактозилдиацилглицерина (МГДГ) увеличивалось не более чем на 3% в течение дня. Относительный вклад дигалактозилдиа-цилглицерина (ДГДГ) не менялся, а сульфохино-возилдиацилглицерина (СХДГ) – снижался пропорционально уве личению МГДГ.

[□ МГДГ □ ДГДГ □ СХДГ

a?

Время суток, ч

Рис. 3. Состав и содержание ГЛ в листьях P. media в зависимости от времени суток

Рис. 1. Содержание сухого вещества в листьях P. media в зависимости от времени суток

Главными ФЛ подорожника являются ФХ, ФЭ, ФГ и ФИ (рис. 4). Наиболее значимые изменения содержания ФЛ связаны со снижением относительного содержания ФХ, особенно в полуденное время, и соответственное этому снижению - увеличение вклада ФГ. В отношении других ФЛ следует отметить небольшое увеличение содержания ФК в вечернее время.

[п ФХ □ ФЭ □ ФГ □ ФИ ■ ФК ■ ДФГ

Рис. 4. Состав и содержание фосфолипидов в листьях P. media в зависимости от времени суток

Известно, что для адаптации растительных организмов к условиям обитания важен состав ЖК. Этот компонент мембранных липидов является наиболее обновляемым. В составе ЖК листьев подорожника обнаружено около 18 кислот (данные не приведены). Однако главными кислотами являются 16:0, 18:0, 18:2, 18:3 . Данные рис. 5 показывают, что состав главных ЖК оставался постоянным в течение всего светового дня.

ы 50 * 40

3 30 8 20

10 0

Рис. 5. Состав и содержание ЖК липидов в листьях P. media в зависимости от времени суток

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Известно, что количество пигментов, липидов и их соотношение являются показателями нормального развития растений и протекания фотосинтетических реакций [3, 4, 9]. По результатам наших исследований, концентрация зеленых пигментов зависела от времени суток - в послеполуденное и вечернее время отмечены меньшие концентрации зеленых пигментов по сравнению с утренним временем. Известно, что одним из условий, влияющих на образование хлорофиллов, является достаточное для растения содержание влаги [7]. В полуденное время температура воздуха была вдвое выше, чем в утреннее время. Это вызывало изменение водного баланса и как следствие - снижение концентрации пигментов. Тогда же происходило наибольшее накопление МАД – конечного продукта ПОЛ. Вероятно, высокая температура и высокая интенсивность света в это время суток приводила к увели- чению образования активных форм кислорода в клетках, которые окисляют органические молекулы с образованием продуктов ПОЛ [3, 16]. Вероятно, уменьшение вклада ГЛ, связано с их частичным разрушением в результате ПОЛ в дневное и вечернее время. В то же самое время известно, что в условиях интенсивного освещения формируется большое число более мелких фотосинтетических единиц, что характерно для высокоактивных систем, увеличивается отношение хлорофиллов а/b, возрастает общая продуктивность фотосинтеза [9]. Обычно растения хорошо адаптированы к световому режиму места обитания. Адаптация фотосинтетического аппарата связана в том числе с изменением состава ГЛ. Достаточно постоянный состав ГЛ и небольшое накопление МГДГ к 14 ч свидетельствуют об эффективной адаптации подорожника к условиям освещенности. Полагают, что МГДГ необходим для превращения виолоксантина в зеак-сантин, способного принимать и рассеивать энергию с перевозбужденных антенных комплексов фотосистем [13, 20].

В отношении ФЛ показано, что наибольшие изменения связаны с уменьшением относительного вклада ФХ. Этот липид является субстратом для фосфолипазы D, действие которой направлено так же и на ФЭ [15]. Уменьшение концентрации ФХ и накопление ФК свидетельствует в пользу активации этого процесса. Увеличение концентрации ФГ в послеполуденное время может быть связано с необходимостью стабилизации комплексов фотосистем [9].

В отличие от состава полярных липидов, состав и содержание ЖК оставалось неизменным в течение всего светового дня.

Таким образом, в листьях растения P. media на хорошо освещенном склоне в течение всего светового дня выявлены изменения в содержании влаги, концентрации пигментов и полярных липидов. Прослежена зависимость: накопление ГЛ и зеленых пигментов отмечено в утренние часы; в послеобеденное время, при уменьшении содержания влаги в листьях растения, уменьшается концентрация хлорофиллов, возрастает уровень ПОЛ, увеличивается концентрация МГДГ и ФК; содержание же ЖК практически неизменно в течение всего светового дня. Полученные результаты свидетельствуют о динамичности биохимических характеристик, что может быть важным для выявления оптимального времени сбора лекарственного сырья.