Номер части:
Журнал

ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ НА ФОРМИРОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ РЕАКЦИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ



Науки и перечень статей вошедших в журнал:
Авторы:
DOI:


Одной из важных задач современной биотехнологии является разработка технологий по созданию и применению биологически активных средств, способствующих росту и развитию растений, улучшению почвенного плодородия и используемых в других сферах человеческой жизни. Наиболее актуальным направлением, обеспечивающим одновременно с созданием биосредств использование природного богатства, является создание высокоэффективных технологий, целесообразных для внедрения в Российской Федерации [1, стр.1].

В настоящее время известно большое количество биологически активных средств, которые преимущественно классифицируют как биопрепараты. Наиболее перспективными из них являются те, которые имеют множество областей применения и обладают широким спектром воздействия на объекты окружающей среды.

На фоне большого количества биосредств, представленных на российском рынке, особо выделяется группа биопрепаратов, технологии, получения которых позволяют максимально сохранять и извлекать биологически активные вещества из исходных субстратов [1, стр.1].

Поэтому  актуальным  является  оптимизация  и  интенсификация технологии получения биологически активных веществ из растительного сырья, подбор и оптимизация состава средств повышающих защитные реакции сельскохозяйственных культур.

Целью  работы являетсяполучения жидкофазных биологически активных средств на основе сырья распространенных лекарственных растений и изучения их влияния на формирование защитных реакций сельскохозяйственных культур.

Исследования проводились на базе центра коллективного пользования «Орловский региональный биотехнологический  центр сельскохозяйственных растений», «лаборатории биотехнологии и молекулярной экспертизы» и кафедры биотехнологии  Орел ГАУ.

Были получены водные экстракты из лекарственных растений:корней папоротника, листьев папоротника, растений пижмы, растений чистотела, растений тысячелистника, растений полыни, хвои елии хвои лиственницы.

Процесс подготовки растительного сырья включает: очистку сырья, высушивание при температуре 28  0С, измельчение сырья (диаметр 0,1-0,2 мм). Далее следует процесс экстракции, т.е. получение водного раствора на водяной бане в течение 24 часов при температуре 40 0 С. Следующий этап это очистка экстракта  от сопутствующих веществ методом центрифугирования. Добавление консерванта, далее розлив и фасовка.

Основными биологически активными компонентами выбранных нами лекарственных трав являются фенольные соединения,дубильные вещества, флаваноиды, эфирное и жирное масла, органические кислоты, витамины, микро-,  макроэлементы и другие вещества.

Проведена работа по изучению компонентного состава полученных вытяжек. Выявлено,  что  наиболее высокое содержание фенольных соединений наблюдается в вытяжках из корней папоротника и хвои лиственницы.

Наряду с выше изложенным, нами изучались полученные экстракты, на содержание зольных элементов.Обнаружены достаточно высокие показатели, однако, наибольшая зольность  в экстракте из корней папоротника.

Во всех экстрактах обнаружено высокое содержание витамина С.  Как видно из табличных данных наибольшим содержанием витаминов С  выделяются экстракты из хвои ели и лиственницы.

Испытания биологической активности  экстрактов и их влияние на ростостимулирующие процессы, а также формирование защитных реакций сельскохозяйственных культур  проводились на семенах гороха сорта «Норд» в лабораторных условиях. Для этого  перед посевом обрабатывали  семена гороха в жидкофазных экстрактах биологически активных веществ 1 % и 10 % концентрации в течение 2-х часов. Контролем служили вода и промышленный препарат Эпин. Показатели биологической активности проростков  гороха снимали, начиная со 2-х суток, затем на 4-е, 7-е и 10-е сутки.

В ходе эксперимента выявлено, что все экстракты проявляют биологическую активность и улучшают ростовые показатели семян гороха в сравнении с контролем. В таблице 1 приводятся данные, показывающие, что экстракты из корней папоротника и хвои лиственницы проявляют наиболее высокую биологическую активность.

Таблица 1

Влияние экстрактов из лекарственных растений на ростовые показатели проростков гороха

Название экстракта Сутки эксперимента Длина проростков, см Масса проростков, г Длина корешка, см Масса корешков, г Кол-во боковых корешков
1.Экстракт из корней папоротника 4 — е

7 – е

10 –е

0,7

3,5

4,6

0,2054

1,3426

1,6349

0,2

2,3

3,1

0,0512

0,7932

1,5285

2

8

11

2.Экстракт из листьев папоротника 4 — е

7 – е

10 –е

 0,6

3,0

4,1

0,1471

0,8724

1,0256

0,1

2,4

2,9

0,0342

0,5023

1,3428

1

5

7

3.Экстракт из растений пижмы 4 — е

7 – е

10 –е

0,1

2,6

3,3

0,0869

0,7988

1,0483

0,2

1,5

2,4

0,3826

0,4732

0,9361

0

4

7

4.Экстракт из растений чистотела 4 — е

7 – е

10 –е

0,3

2,7

3,6

0,1852

0,8934

1,3245

0,3

1,9

2,7

0,0156

0,5490

0,9934

1

5

6

5.Экстракт из растений тысячелистника 4 — е

7 – е

10 –е

0,2

2,5

2,9

0,2148

0,6945

0,9428

0,2

2,0

2,4

0,0348

0,5034

0,8945

0

2

3

6.Экстракт из растений полыни 4 — е

7 – е

10 –е

0,7

3,2

3,5

0,4371

0,9350

1,2361

0,2

1,8

2,6

0,0532

0,4323

0,9271

0

3

5

7.Экстракт  из хвои ели 4 — е

7 – е

10 –е

0,3

2,9

3,8

0,2043

0,4563

0,9671

0,2

1,5

2,2

0,0721

0,3296

0,7582

0

1

9

8.Экстракт из хвои лиственницы 4 — е

7 – е

10 –е

0,5

3,5

4,0

0,6503

1,0045

1,4205

0,3

2,0

3,4

0,0317

0,5811

1,6024

2

4

11

9. Контроль без обработки 4 — е

7 – е

10 –е

0,1

2,7

3,1

0,2156

0,6791

0,8424

0,1

1,4

2,1

0,0455

0,3956

0,7638

0

2

3

10 Контроль Эпин 4 — е

7 – е

10 –е

0,6

2,9

4,1

0,6251

0,8847

1,3840

0,2

2,0

3,2

0,0453

0,5023

1,5632

2

4

9

Для дальнейших испытаний выбрали жидкофазные экстракты БАВ из корней папоротника  и хвои лиственницы, так как именно они проявляли наиболее высокую ростостимулирующую активность на проростках гороха.

Активация пероксидазы в ответ на стрессы является одним из ключевых процессов формирования и развития защитных реакций в растительных клетках. Активность этого фермента в растении повышается при инфицировании фитопатогенами, обработке биологически активными препаратами, при поранении, при изменении температурного режима (Рис. 1).

Рисунок 1. Активность фермента пероксидазы в проростках гороха.

1 – контроль без обработки, 2 – контроль с применением Эпина, 3 —  экстракт из корней папоротника 1%, 4 — экстракт из корней папоротника 10%, 5 – экстракт из хвои лиственницы 1 %, 6 — экстракт из хвои лиственницы 10 %.

Как видно на графике мы наблюдаем, что самая высокая активность фермента пероксидазы у образцов, обработанных 10 % экстрактом из корней папоротника и 10 % экстрактом из хвои лиственницы.

Изучение каталазной активности в проростках гороха показало, что по мере роста гороха происходит снижение.Мы видим, что активность фермента каталаза изначально была наиболее высокой в контрольном варианте Эпин и вариантах с применением 10 % вытяжек из корней папоротника и хвои лиственницы (Рис. 2).

Рисунок 2 . Активность фермента каталазы в проростках гороха

1 – контроль без обработки, 2 – контроль с применением Эпина, 3 —  экстракт из корней папоротника 1%, 4 — экстракт из корней папоротника 10%, 5 – экстракт из хвои лиственницы 1 %, 6 — экстракт из хвои лиственницы 10 %.

Наряду с ферментативной активностью в проростках гороха изучалось содержание витамина С. Выявлено, что происходит накопление аскорбиновой кислоты по мере роста растений. Это выражено по всем вариантам исследований (Рис.3).

Рисунок 3. Содержание витамина С  в проростках гороха

1 – контроль без обработки, 2 – контроль с применением Эпина, 3 —  экстракт из корней папоротника 1%, 4 — экстракт из корней папоротника 10%, 5 – экстракт из хвои лиственницы 1 %, 6 — экстракт из хвои лиственницы 10 %.

Выводы:

  1. Исследование жидкофазных экстрактов на содержание биологически активных веществ показало, что в экстрактах присутствуют фенольные соединения, витамин С и во всех экстрактах обнаружена, высокое содержание зольных элементов. Обнаружены достаточно высокие показатели, однако, наибольшая зольность в экстракте из корней папоротника.
  2. Установлено, что все жидкофазные экстракты проявляют биологическую активность и улучшают ростовые показатели семян гороха в сравнении с контролем. Экстракты из корней папоротника и хвои лиственницы проявляют наиболее высокую биологическую активность.
  3. При обработке растений гороха  10 % жидкофазными экстрактами биологически активных веществ из корней папоротника и хвои лиственницы происходит формирование защитных реакций проростков гороха, что подтверждено изучением антиоксидантных ферментов

Список литературы.

  1. Фомичева Н. В.Разработка способаполучения жидкофазных биологически активных средств. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Тверь, 2007
    ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ НА ФОРМИРОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ РЕАКЦИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ
    Проведено исследование влияния биологически активных веществ лекарственных растений на ростовые показатели гороха. При получении БАВ для дальнейшего использования в сельскохозяйственном производстве в качестве более дешевого иммуномодулятора, с целью повышения урожайности сельскохозяйственных культур, в частности гороха посевного.
    Written by: Гагарина Ирина Николаевна, Горькова Ирина Вячеславовна, Ботуз Наталья Ивановна
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 03/20/2017
    Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.05.2015_05(14)
    Available in: Ebook
Записи созданы 6767

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх