Российские нанотехнологии, 2023, T. 18, № 3, стр. 346-355

Оценка биобезопасности селенсодержащего нанокомпозита на основе полисахаридной матрицы крахмала

М. В. Зверева 1*

1 Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН
Иркутск, Россия

* E-mail: mlesnichaya@mail.ru

Поступила в редакцию 08.12.2022
После доработки 27.01.2023
Принята к публикации 15.02.2023

Аннотация

Представлены результаты впервые проведенного исследования биологического действия нанокомпозита Крахмал–Se0НЧ на здоровые и Cms-инфицированные растения картофеля (Solаnum tuberоsum). Установлено, что добавление в среду растений водного раствора стабилизированных крахмалом наночастиц Se0 со средним размером 22 нм сопровождается отсутствием выраженного отклонения значений количественного содержания промежуточных и конечных продуктов процесса перекисного окисления липидов (диеновых конъюгатов и малонового диальдегида) в листьях от физиологически нормальных в контроле и поддержанием физиологического соотношения хлорофилл a/b на уровне 1:3, даже в условиях его предварительного нарушения совместно с незначительным (на 30%) повышением содержания общего хлорофилла (как в случае инфицированных растений). Полученные результаты свидетельствуют об отсутствии какого-либо негативного влияния нанокомпозита Крахмал–Se0НЧ на антиоксидантную систему и фонд хлорофилла в растительном организме, что подтверждает безопасность полученного нанокомпозита для растений картофеля.

Список литературы

  1. El-Ramady H., Domokos-Szabolcsy E., Shalaby T. et al. // Selenium in Agriculture: Water, Air, Soil, Plants, Food, Animals and Nanoselenium. Springer, Cham. 2015. P. 217. https://doi.org/10.1007/978-3-319-11906-9_5

  2. Girling C.A. // Agric. Ecosyst. Environ. 1984. V. 11. P. 37. https://doi.org/10.1016/0167-8809(84)90047-1

  3. Gupta M., Gupta S. // Front Plant Sci. 2017. V. 11. P. 2074. https://doi.org/10.3389%2Ffpls.2016.02074

  4. Hasanuzzaman M., Bhuyan M.H.M.B., Raza A. et al. // Plants (Basel). 2020. V. 4. P. 1711. https://doi.org/10.3390/plants9121711

  5. Rahman M.M., Asiri A.M., Khan A. et al. Importance of Selenium in the Environment and Human Health [Internet]. London: IntechOpen, 2020. 94 p. https://doi.org/10.5772/intechopen.83202

  6. Gudkov S.V., Shafeev G.A., Glinushkin A.P. et al. // ACS Omega. 2020. V. 5. P. 17767. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c02448

  7. Garza-Garcia J.J.O., Hernandez-Diaz J.A., Zamudio-Ojeda A. et al. // Biol Trace Elem Res. 2022. V. 200. P. 2528. https://doi.org/10.1007/s12011-021-02847-3

  8. Bano I., Skalickova S., Sajjad H. et al. // Agronomy. 2021. V. 11. P. 2229. https://doi.org/10.3390/agronomy11112229

  9. Pomogailo A.D., Dzhardimalieva G.I. Nanostructured Materials Preparation via Condensation Ways. Dordrecht: Springer, 2014. 460 p. https://doi.org/10.1007/978-90-481-2567-8

  10. Osdaghi E., Van der Wolf J.M., Abachi H. et al. // Mol. Plant. Pathol. 2022. V. 23. P. 911. https://doi.org/10.1111/mpp.13191

  11. Baharuddin A., Pabborong A., Kuswinanti T. et al. // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2019. V. 355. P. 012081.

  12. Hukkanen A., Karjalainen R., Nielsen S. et al. // J. Plant Dis. Prot. 2005. V. 112. P. 88.

  13. Schneider B.J., Zhao J., Orser C.S. // FEMS Microbiol. Lett. 1993. V. 109. P. 207. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.1993.tb06169.x

  14. Tripathy B.C., Oelmuller R. // Plant Signal. Behav. 2012. V. 7. P. 1621. https://doi.org/10.4161/psb.22455

  15. Das K., Roychoudhury A. // Front. Environ. Sci. 2014. V. 2. https://doi.org/10.3389/fenvs.2014.00053

  16. Smirnoff N., Arnaud D. // New Phytologist. 2019. V. 221. P. 1197. https://doi.org/10.1111/nph.15488

  17. Dokic P., Dokic L., Dapcevic T. et al. // Prog. Colloid Polym. Sci. 2008. V. 135. P. 48.

  18. Лесничая М.В., Александрова Г.П., Сухов Б.Г. и др. // Химия природных соединений. 2013. Т. 49. С. 347. https://doi.org/10.1007/s10600-013-0625-x

  19. Лесничая М.В., Сухов Б.Г. // Российские нанотехнологии. 2021. Т. 16. С. 222. https://doi.org/10.1134/S1992722321020096

  20. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. М.: Наука, 1972. 252 с.

  21. Филипцова Г.Г. Фотосинтез: методические рекомендации к лабораторным занятиям, задания для самостоятельной работы и контроля знаний студентов биологических факультетов. Минск: БГУ, 2017. 40 с.

  22. Lesnichaya M., Gazizova A., Perfileva A. et al. // IET Nanobiotechnol. 2021. V. 15. P. 585. https://doi.org/10.1049/nbt2.12044

  23. Лесничая М.В., Малышева С.Ф., Белогорлова Н.А. и др. // Изв. РАН. Сер. хим. 2019. Т. 68. С. 2245. https://doi.org/10.1007/s11172-019-2694-x

  24. Оленин А.Ю., Лисичкин Г.В. // Успехи химии. 2011. Т. 80. С. 635. https://doi.org/10.1070/RC2011v080n07ABEH004201v

  25. Nguyen T.K., Maclean N., Mahiddine S. // Chem. Rev. 2014. V. 114. P. 7610. https://doi.org/10.1021/cr400544s

  26. Singh S.C., Mishra S.K., Srivastava R.K. et al. // J. Phys. Chem. 2010. V. 114. P. 17374. https://doi.org/10.1021/jp105037w

  27. Зверева М.В., Жмурова А.В. // Журн. орган. химии. 2022. Т. 92. С. 1628. https://doi.org/10.1134/S1070363222100139

  28. Lesnichaya M.V., Shendrik R., Sukhov B.G. // J. Lumin. 2019. V. 211. P. 305. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2019.03.056

  29. Chakraborty S., Sahoo B., Teraoka I. et al. // Carbohydr. Polym. 2005. V. 60. P. 475. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2005.03.011

  30. Casillo A., Fabozzi A., Russo Krauss I. et al. // Biomacromolecules. 2021. V. 12. P. 1445. https://doi.org/10.1021/acs.biomac.0c01659

  31. Burchard W. Light Scattering from Polysaccharides as Soft Materials // Soft Matter Characterization. Eds. Borsali R., Pecora R. Dordrecht: Springer, 2008. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-4465-6_9

  32. Jiang C., Zu C., Lu D. et al. // Sci Rep. 2017. V. 7. P. 42039. https://doi.org/10.1038/srep42039

  33. Lesnichaya M., Perfileva A., Nozhkina O. et al. // J. Trace Elem. Med. Biol. 2022. V. 69. P. 126904. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2021.126904

  34. Padmaja K., Prasad D.D.K., Prasad A.R.K. // Phytochemistry. 1989. V. 28. P. 3321. https://doi.org/10.1016/0031-9422(89)80339-5

  35. Лемеза Н.А., Гирилович И.С. // Вестн. Белорус. гос. ун-та им. В.И. Ленина. Сер. 2, Химия. Биология. География. 1991. Т. 2. С. 45. https://elib.bsu.by/handle/123456789/254761

  36. Вихрева В.А., Балахнина Т.И., Гинс В.К. // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2002. Т. 1. С. 8.

  37. Zahedi S.M., Moharrami F., Sarikhani S. et al. // Sci. Rep. 2020. V. 10. P. 17672. https://doi.org/10.1038/s41598-020-74273-9

Дополнительные материалы отсутствуют.