Автореферат (1103544), страница 2
Текст из файла (страница 2)
описаны основыметода термолюминесценции. Раздел I.4. посвящен экстракции, какважнейшего метода выделения из растений физиологически активныхсоединений. Рассмотрены основные принципы этого метода и способыклассификации экстракционных процессов. Выделены основные видыэкстракции по типу растворителя, рассмотрены их основные преимущества инедостатки.
Более подробно описана экстракция сверхкритическимифлюидами, в частности диоксидом углерода в сверхкритическом состоянии.Основными преимуществамирастворителей являются:сверхкритическихфлюидовкак- сочетание свойств газов при высоких давлениях (низкая вязкость,высокая проникающая способность) и жидкостей (высокая растворяющаяспособность);- высокая чувствительность растворяющей способности к изменениюдавления или температуры; таким образом, изменяя эти параметры, можноменять спектр экстрагируемых веществ;- быстрый массоперенос, что позволяет сократить время экстракции посравнению с традиционными методами;- простота разделения сверхкритических флюидов и растворенных вних веществ при сбросе давления (Залепугин Д.Ю., Тилькунова Н.А.
и др.,2006).В главе II дано описание объектов исследований и методикэкспериментов. Исследования проводились на проростках бобов Vicia faba L.сорта «Русские черные», листьях огурца Cucumis sativus L. сорта «Зозуля» ипроростках ячменя Hordeum vulgare L. сорта «Михайловский». В работеиспользовался препарат Эпин-Экстра фирмы ННПП «Нэст М» (Россия),гербицид логран и препарат Силиплант – кремнийсодержащее жидкое7органическое удобрение.
Использовали также свежеприготовленный водныйэкстракт горца сахалинского Reynoutria sachalinensis (F. Schmidt) Nakai,препарат Milsana®, приготовленный на основе этого растительного сырья, иСКФ-экстракты R. sachalinensis.СКФ-экстракты R. sachalinensis получали на лабораторной установкеSFE-1000M1-2-FMC50 производства Thar Instruments, Inc.
/США/. Даннаясистема позволяет проводить экстракцию с использованием диоксидауглерода в качестве основного компонента сверхкритического флюида иразличных органических растворителей в качестве модификаторов.Экстракцию проводили в следующих условиях: давление 450 бар,температурапредварительногонагревателя55 ºС,температураэкстракционного сосуда 50 ºС, температура сборника фракций 30 ºС,скорость потока 50 г/мин.
Элюирование проводили в течение 60 минут.СКФ-экстракты получали с использованием либо чистого СО2 в качествеэлюента, либо СО2 с 10% этанола и 2% этанола в качестве сорастворителя.АнализСКФ-экстрактоввелсянаполупрепаративномсверхкритическом флюидном хроматографе SD-SCFI4 производствакомпании Thar Instruments, Inc. /США/. Данная модель хроматографапозволяет проводить аналитические исследования по разделению смесей иопределению их состава с использованием обычных колонок длявысокоэффективной жидкостной хроматографии.Для измерения индукции флуоресценции листья растений помещали вдержатель и адаптировали к темноте в течение 5 мин.
Затем производилиоблучение образца и регистрацию флуоресценции. Флуоресценциювозбуждали широкополосным синим светом (с шириной полосы около 50нм) интенсивностью около 50 Вт/м2, а регистрировали на длине волны 686нм, соответствующей максимуму в спектре флуоресценции зеленого листа.В качестве параметра МИФ использовали показатель относительноготушения флуоресценции при регистрации МИФ – отношение (FМ – FТ)/FТ,где FМ – интенсивность флуоресценции в максимуме индукционной кривой,FТ – стационарный уровень флуоресценции (см.
рис. 1). Ранее былопоказано, что относительные изменения этого показателя соответствуютотносительным изменениям фотосинтетической активности в расчете нахлорофилл (Караваев В.А., 1990).Для измерения термолюминесценции высечку из листа бобовпомещали в держатель и в течение одной минуты освещали красным светом(λ = 725 нм) при комнатной температуре (для стандартизации условий8эксперимента). После этого образец быстро охлаждали до –30 ºС и при этойтемпературе в течение трех минут освещали белым светом. Затем листохлаждали до –100 ºС и после этого нагревали до 100 ºС со среднейскоростью около 30 град/мин.
В процессе нагрева регистрировалисуммарную интенсивность излучения во всем диапазоне длин волн.Анализировали ТЛ в трех температурных интервалах: от –40 ºС до 0 ºС(полоса А), от 0 ºС до 50 ºС (полоса В) и выше 50 ºС (полоса С).Глава III посвящена изучению влияния на фотосинтетическийаппарат растений препаратов на основе горца сахалинского Reynoutriasachalinensis.В разделе III.1. исследованы люминесцентные характеристики бобов,обработанных препаратами на основе R. sachalinensis в лабораторныхусловиях. В предварительных экспериментах двухнедельные проросткибобовопрыскивалисвежеприготовленнымводнымэкстрактомR. sachalinensis до полного смачивания листьев; контрольные растенияопрыскивали дистиллированной водой. Установлено увеличение показателяМИФ у обработанных растений: на 2-й день после(FM − FT)/FTопрыскивания – на 23%, на 10-й день – на 44% по сравнению с контролем.Эти данные свидетельствуют об увеличении фотосинтетической активностирастений при их обработке экстрактом горца.
У обработанных растенийнаблюдалось существенное понижение интенсивности ТЛ в области 0 ºС,что указывает на повышение эффективности переноса электронов наакцепторной стороне фотосистемы 2 (Иноу Й, Сибата К., 1987). Установленотакже уменьшение интенсивности ТЛ при высоких температурах (полоса С),что свидетельствует о повышении устойчивости мембран хлоропластов книзким температурам.В последующих экспериментах было проведено сравнительноеизучение влияния на фотосинтетический аппарат бобов водного экстрактаR.
sachalinensis, препарата Milsana®, а также полученных намисверхкритических флюидных экстрактов горца.Эксперименты по измерению медленной индукции флуоресценциилистьев бобов, обработанных экстрактами R. sachalinensis, неоднократноповторяли в разное время года и в различных вариантах обработки растений.При этом абсолютные значения показателя (FМ – FТ)/FТ для контрольныхрастений разных посадок изменялись в достаточно широком диапазоне от0,4 до 0,9.
Вместе с тем, относительные изменения этого показателя вразличных вариантах обработки бобов экстрактами достоверно9воспроизводились в нескольких сериях экспериментов, проведенных нарастениях разных посадок (таблица 1).Таблица 1. Изменения значений (FM – FT)/FT медленной индукциифлуоресценции листьев бобов после их обработки экстрактами Reynoutriasachalinensis и препаратом Milsana®.(FM – FT)/FTВариант обработкиСрок отбора после обработки2-й день9-й день100%100%120%118%137%132%СКФ-экстракт R. sachalinensis (CO2)123%111%Водный экстракт R. sachalinensis125%106%Препарат Milsana®85%124%Контроль (Н2О)СКФ-экстракт R. sachalinensis(CO2 + 10% C2H5OH)СКФ-экстракт R.
sachalinensis(CO2 + 2% C2H5OH)Согласно общепринятым представлениям (Krause G.H., Weis E., 1991;Lasar D., 1999), высокие значения интенсивности флуоресценции в первыесекунды освещения связаны с восстановлением первичных акцепторовэлектронов фотосистемы 2. В последующий период начинают работатьрегуляторные механизмы, обеспечивающие оптимальное функционированиесистемы фотосинтетических реакций, и флуоресценция уменьшается.Тушение флуоресценции на стадии FМ → FТ обычно подразделяют нафотохимическое и нефотохимическое.
Первое связано с окислениемпервичного акцептора электронов (QА) фотосистемы 2, второе – с рядомпроцессов, не связанных напрямую с окислительно-восстановительнымсостоянием QА. Из них основными являются (1) образование градиентапротонов на мембране тилакоидов и (2) перераспределение энергиивозбуждения в пользу фотосистемы 1 за счет латеральной миграции частисветособирающих комплексов в ту область хлоропласта, где10концентрируются комплексы фотосистемы 1 (Krause G.H., Weis E., 1991;Lasar D., 1999).Флуоресценция (усл. ед.)Обработка проростков бобов всеми видами СКФ-экстрактовприводила к существенному увеличению значений (FМ – FТ)/FТ МИФ посравнениюсконтролем,чтосвидетельствуетоповышениифотосинтетической активности растений.
Следует отметить, что увеличениеотношения (FМ – FТ)/FТ во всех экспериментах было обусловленовозрастанием значений FМ по сравнению с FT (рис. 1). В условиях достаточноинтенсивного возбуждающего света, использовавшегося в наших опытах,вклад фотохимического тушения флуоресценции в ее изменение на участкеFM − FT невелик (Караваев В.А., 1990). Следовательно, увеличение значений(FМ – FТ)/FТ после обработки растений СКФ-экстрактами следуетинтерпретировать как частичное «снятие» нефотохимического тушения засчет, например, более активного синтеза АТФ в первые секунды освещенияи как следствие – уменьшения градиента протонов на мембране тилакоидов.Ускорение процесса фотофосфорилирования, в свою очередь, может бытьсвязано с более быстрым освобождением АДФ и неорганического фосфата входе темновых метаболических реакций.
Другой возможной причинойувеличения FM может быть более интенсивная релаксация процессов,ответственных за тушение флуоресценции, в течение 5-минутной темновойАБFM1мин1минFTСветСветРис. 1. Характерные кривые медленной индукции флуоресценциилистьев бобов контрольных растений (А) и растений, обработанныхСКФ-экстрактом Reynoutria sachalinensis (Б)11адаптации, предшествовавшей регистрации МИФ (снижение градиентапротонов на мембране, перемещение светособирающих комплексов вгранальную область тилакоидов и соответствующее увеличение «антенны»фотосистемы 2 и др.).Максимальное увеличение показателя (FM – FT)/FT МИФ (на 32–37 %по сравнению с контролем) было отмечено в варианте обработки СКФэкстрактом, полученным с использованием 2% этанола в качествесорастворителя. Помимо очевидного различия в составе экстрактов приварьировании состава экстрагента можно предположить, что этанол внебольших количествах способствует эффективному проникновениюфизиологическиактивныхвеществ,содержащихсявэкстрактеR.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
