Воздействие слабых импульсных магнитных полей на перекисное окисление липидов тилакоидных мембран и функционирование фотосинтетической электрон-транспортной цепи в растениях гороха

• Автор: Кальясова, Екатерина Андреевна
• Шифр специальности: 03.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 90 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Экспериментальные подходы в магнитобиологии

1.2. Модели и механизмы биологической рецепции слабых магнитных полей

1.2.1. "Проблема кТ" и подходы к ее решению. Информационное действие магнитных полей

1.2.2. Ферромагнетизм

1.2.3. Воздействие магнитного поля на радикальные пары и другие метастабильные мишени

1.2.4. Резонансные механизмы биологического действия магнитных полей

1.3. Проксидантно-антиоксидантное равновесие и магнитные поля

1.3.1. Система поддержания прооксидантно- антоксидантного равновесия в хлороппастах гороха
1.3.2. Эффекты магнитных полей в системе перекисного окисления липидов
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПОСТАНОВКА ОПЫТОВ
2.1. Объекты исследования
2.2. Методы исследования
2.2.1. Получение суспензии тилакоидов
2.2.2. Определение содержания диеновых конъюгатов (ЦК) и оснований Шиффа (ОШ)
2.2.3. Определение содержания малонового диапъдегида (МДА)
2.2.4. Определение содержант липидных гидроперекисей
2.2.5. Определение содержания липидов
2.2.6. Оценка активности фотосинтетической электрон-транспортной цепи растений
2.2.7. Статистическая обработка результатов
2.3. Постановка экспериментов
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Воздействие импульсных магнитных полей наперекисное окисление липидов тилакоидов гороха сорта Альбумен
3.1.1. Воздействие импульсного магнитного поля первого типа
(ИМП-1)
3.1.2. Воздействие импульсного магнитного поля второго типа
(ИМП-2)
3.2. Особенности функционирования фотосинтетической электрон-транспортной цепи растений гороха сорта Альбумен, обработанных импульсным магнитным полем
3.3. Оценка стабильности изменений содержания продуктов перекисного окисления липидов, вызванных воздействием ИМП-2, в тилакоидах гороха сорта Альбумен
3.4. ВОЗДЕЙСТВИЕ ИМП-2 НА ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ В ТИЛАКОИДАХ ГОРОХА СОРТА ШУСТРИК
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
МП - магнитное поле
ИМП - импульсное магнитное поле
ИМП 1 - импульсное магнитное поле первого типа (частота 100 Гц, амплитуда 3,5 мТл)
ИМП 2 - импульсное магнитное поле второго типа (частота 15 Гц, амплитуда 1,5 мТл)
КМП - комбинированное магнитное поле ИЦР - ионный циклотронный резонанс МПР - магнитный параметрический резонанс ПОЛ - перекисное окисление липидов АФК - активные формы кислорода ДК - диеновые конъюгаты МДА - малоновый диальдегид ОШ - основания Шиффа ГП - гидроперекиси липидов
ФЭТЦ - фотосинтетическая электрон-транспортная цепь
ФС I, II - фотосистема I, II
ИФХ - индукция флуоресценции хлорофилла
¥(1) - квантовый выход фотосистемы I
Y(ND) - нефотохимическая диссипация энергии, обусловленная
ограниченность донорной стороны
Y(NA) - нефотохимическая диссипация энергии, обусловленная
ограниченностью акцепторной стороны
Y(II) - квантовый выход фотосистемы II
qN - коэффициент нефотохимического тушения
qP - коэффициент фотохимического тушения

ВВЕДЕНИЕ
Несмотря на богатую историю магнитобиологических исследований, насчитывающую более 100 лет, до сих пор существуют трудности с выявлением мишеней и механизмов восприятия магнитных полей живыми объектами. На роль первичных рецепторов предлагаются жирные кислоты липидов мембран (Новицкая с соавт., 2010; 2008), белковые молекулы (Binhi, Savin, 2002), ионы, находящиеся в активных центрах ферментов (Леднев, 1996), молекулы воды (Дроздов с соавт., 2010); предполагается действие переменных и постоянных магнитных полей на процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) (Пирузян, Аристархов, 2005; Sahebjamei et al., 2007), изменение вязкости мембран (Калипин с соавт., 2005). Долгое время считалось, что биологической эффективностью обладают только те поля, интенсивность и частота которых намного превосходят магнитное поле Земли, тем самым они могут вызывать нагрев облучаемого объекта. В то время как магнитные и электромагнитные поля нетепловой интенсивности безопасны для человека. Опыт многолетних наблюдений говорит о том, что некоторые (в т.ч. фоновые) электромагнитные поля представляют потенциальную угрозу для здоровья людей и имеют скрытый характер действия (Гигиенические критерии
В настоящее время накоплен большой экспериментальный материал по изучению магнитобиологических эффектов полей промышленных частот (50-60 ГЦ), в том числе и с использованием растительных объектов (Galland, Pazur 2005), однако очень мало данных о воздействии магнитных полей меньшей частоты - хотя именно такие поля используются в матнитотерапии.
Исследователи отмечают низкую воспроизводимость результатов магнитобиологических экспериментов и связывают это явление с необходимостью попадания как в электромагнитные и физиологические,

2.2. Методы исследования.
2.2.1. Получение суспензии тилакоидов.
Исследования проводились на суспензии тилакоидов,
изолированных по методу дифференциального центрифугирования (Гавриленко, Жигалова, 2003). Навеску растительного материала (1г) растирали в ступке с 7 мл среды выделения (0,05 М трис-HCl буфер, 1М NaCl, рН=7.8). Гомогенат отжимали в центрифужную пробирку, помещенную в лед. Центрифугировали при 100 g 5 мин. Супернатант для осаждения тилакоидов центрифугировали 15 мин при 1000 g. Супернатант сливали, осадок промывали средой выделения и центрифугировали 7 мин при 1000 g. Получившийся осадок ресуспензировали в 3,5 мл среды ресуспензирования (0,035 М NaCl).
2.2.2. Определение содержания диеновых конъюгатов (ДК) и оснований Шиффа (ОШ).
Содержание ДК в хлоропластах определяли по методике, основанной на том, что при образовании в молекулах ненасыщенных жирных кислот системы сопряженных двойных связей (диеновой конъюгации) в их спектре появляется новый максимум поглощения при 7=233 нм с молекулярным коэффициентом экстинкции 2,2* 105 М"'см" '(Волчегорский с соавт., 1989).
Для проведения определения к 0,2 мл суспензии хлоропластов (или среды выделения хлоропластов - в случае контроля) добавляли 4 мл смеси гептан : изопропиловый спирт в соотношении 1:1. Полученную смесь встряхивали в течение 10 мин, добавляли 1 мл 0,1Н НС1, вновь встряхивали и оставляли на 20-25 мин. После разделения фаз отбирали верхнюю гептановую фракцию и спектрофотометрировали на СФ-2000 против контроля. Содержание ДК выражали в нмоль/мг липидов.
Ту же гептановую фракцию использовали для определения содержания оснований Шиффа (ОШ), спектрофотометрируя при