Влияние гербицида паракват на интенсивность перекисного окисления липидов в высечках листьев культурных злаков

ситуации, которая характеризуется повышением устойчивой концентрации АФК [3]. Его проявлением является перекисное окисление липидов – каскад свободнорадикальных реакций [Там же]. Свободнорадикальные продукты перекрестного окисления липидов (ПОЛ) и карбонильные соединения, такие как малоновый диальдегир (МДА), обладают сильным повреждающим действием на биологические молекулы. ПОЛ вызывает значительные изменения мембран, нарушает гидрофобность и проницаемость липидного бислоя и, следовательно, работу всех ферментных систем, ассоциированных с мембраной [6].

Ксенобиотики – группа чужеродных для организма соединений: промышленные загрязнители, пестициды, препараты бытовой химии, лекарственные средства и д.р. [7]. Наиболее изучены эффекты ксенобиотиков на примере гербицидов разных классов [1; 9]. Паракват – известный индуктор генерации одной из АФК – супероксидного ани-он-радикала. В связи с этим целью работы было изучение влияния гербицида Паракват на интенсивность ПОЛ в высечках листьев культурных злаков.

Объектом для исследования стали высечки листьев 10-дневных растений озимой пшеницы (Triticum aestivum L.), кукурузы (Zea mays L.) и ржи (Secale cereale L.). Для моделирования стрессового воздействия использовали различные концентрации гербицида Паракват (N,N’-диметил-4,4’-бипири- дина дихлорида), который относится к производным виологена. В форме четвертичной аммонийной соли Паракват используется как гербицид неспецифического действия, в том числе для удаления широколиственных сорняков и травы; менее эффективен в борьбе с глубокоукореняющимися сорняками [5].

Семена злаков проращивали в лабораторных условиях в сосудах с почвой в течение 10 дней до фазы 2–3-го листа при t 25 °С, освещении люминесцентными лампами 2 800 лк, влажности воздуха около 60 %. Высечки (размер около 10 мм) листьев злаков инкубировали в растворах гербицида Паракват в концентрациях 0,1 мкМ, 1,0 мкМ и 10,0 мкМ. Через 1, 2 и 3 ч инкубации измеряли интенсивность ПОЛ по накоплению продукта окисления (МДА) по цветной реакции с тиобарбитуровой кислотой (ТБК) [4]. Концентрацию МДА рассчитывали в мкМ/г сырой массы листьев по молярной экстинкции = 1,56∙10–5 М-1 см-1. Опыты повторяли 3 раза.

Данные по интенсивности ПОЛ в высечках листьев злаков, инкубируемых в растворах Параквата различной концентрации, приведены в таблице. Согласно таблице, в ходе инкубации высечек листьев пшеницы в растворах гербицида интенсивность ПОЛ возрастала и была всегда выше контроля при концентрациях 1 мкМ и 10 мкМ, достигая максимума после 3 ч инкубации 146 % и 149 % к контролю соответственно.

Таблица

Интенсивность ПОЛ в высечках листьев злаков при инкубации в растворе гербицида Параквата, мкМ МДА/г сырой массы

В высечках листьев ржи при инкубации в растворе гербицида всех концентраций наблюдалось небольшое падение интенсивности ПОЛ после первого и второго часа инкубации, с минимальным содержанием МДА при концентрации 10 мкМ после 2 ч инкубации. Увеличение интенсивности ПОЛ (относительно водногоу контроля) отмечено после 3 ч инкубации для всех концентраций Параквата: на 7 % (0,1 мкМ), 10 % (1,0 мкМ) и 16 % (10,0 мкМ).

При инкубации высечек листьев кукурузы в растворах Параквата разной концентрации выявлено увеличение интенсивности ПОЛ после 1 ч инкубации: максимальное – на 48 % (при 0,1 мкМ) и минимальное – на 12 % (при 10,0 мкМ) к контролю. После 2 ч инкубации наибольшее содержание МДА выявлено при концентрации Параквата

1,0 мкМ (172 % к контролю). Максимальных значений содержание МДА достигло после 3 ч инкубации для всех концентраций с наибольшим значением при концентрации 10,0 мкМ (210 % к контролю).

Таким образом, увеличение длительности инкубации высечек листьев злаков и увеличение концентрации гербицида приводили к возрастанию интенсивности ПОЛ. Наибольшую чувствительность к действию гербицида проявили листья кукурузы, а наименьшую – озимой ржи. Однако для всех злаков максимальная интенсивность процессов ПОЛ наблюдалась после трех часов инкубации, с максимальным уровнем МДА при максимальной концентрации Параквата (10 мкМ). При этом для разных видов отмечена различная динамика (линейная или нелинейная) изменений ПОЛ.