Нанопорошки металлов обладают стимулирующим воздействием на рост и развитие растений. Биологическая активность наночастиц зависит от размеров, концентрации, химического состава. Имея широкий диапазон направлений применения в медицине и сельском хозяйстве, они требуют дальнейшего изучения. Наночастицы меди и кобальта обладают биосовместимостью и выполняют роль стимуляторов роста, не обладают токсичностью и могут быть использованы для контакта с живыми системами. Объектом нашего исследования является рис, как экономически важная культура. Мы исследовали воздействие наночастиц кобальта и меди на прорастание и развитие проростков. Определили оптимальную концентрацию ультрадисперсных растворов этих нанопорошков для предпосевной обработки семян. Обладая разной химической природой наночастицы меди и кобальта показывают сходный характер воздействия и дозозависимый эффект. Минимальные концентрации исследуемых наночастиц положительно возздействовали на морфологические и биометрические показатели проростков. Для определения токсического эффекта измеряли активность оксидазных ферментов, которая показала обратимый характер окислительного стресса. Увеличение активности супероксиддисмутазы и уменьшение активности каталазы менее чем на 30% свидетельствует о стрессоустойчивости ростков риса и отсутствии фитотоксического воздействия нанометаллов. Определяли наличие данных металлов в гомогенате проростков. Электронно-микроскопический анализ распределения металлов в тканях экспериментальных растений не выявил существенных отклонений от контрольных значений. Экспериментальные исследования выполнены с использованием научного оборудования РЦЗМкп РГРТУ.
ультрадисперсные порошки, наночастицы, биологическая активность, кобальт, медь
1. Богословская О. А., Сизова Е. А., Полякова В. С., Мирошников С. А., Лейпунский И. О., Ольховская И. П., Глущенко Н. Н. Изучение безопасности введения наночастиц меди с различными физико-химическими характеристиками в организм животных // Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. № 2. С. 124-127.
2. Гусев А. А., Акимова А. О. Влияние высокодисперсных частиц различной природы на ранние стадии онтогенеза растений рапса (Brassica napus) // Интернет-журнал Науковедение. 2013. № 5. С. 11.
3. Давронов К. С., Усмонов P. M., Кучкаров К. К. Рост и развитие растений хлопчатника под влиянием ультрадисперсных порошков железа и меди // Сельскохозяйственная биология. 2006. Т. 41. № 3. С. 58-61.
4. Зотова Е.С. Исследование строения и свойств ультрадисперсных (нано-) порошков на основе меди, магния и железа, обладающих биологической активностью: автореф. дис.. канд. техн. наук. М., 2008. 23 с.
5. Короткова А. М., Лебедев С. В., Каюмов Ф. Г., Сизова Е. А. Морфофизиологические изменения у пшеницы (Triticum vulgare L.) под влиянием наночастиц металлов (Fe, Cu, Ni) и их оксидов (Fe3O4, CuO, NiO) // Сельскохозяйственная биология. 2017. Т. 52. № 1. С. 172-182.
6. Куцкир М. В. Определение экологической безопасности наноматериалов на основе морфофизиологических и биохимических показателей сельскохозяйственных культур: автореф. дис.. канд. биол. наук. Рязань, 2014. 23 с.
7. Максименко Е. П., Шеуджен А. Х. Научные основы применения комплексных микроудобрений в рисоводстве // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2015. № 107. С. 1102-1125.
8. Маслоброд С. Н., Миргород Ю. А., Бородина В. Г., Борщ Н. А. Влияние водных дисперсных систем с наночастицами серебра и меди на прорастание семян // Электронная обработка материалов. 2014. № 4. С. 103-112.
9. Паничкин Л. А., Райкова А. П. Использование нанопорошков металлов для предпосевной обработки семян с.-х. культур // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2009. № 1. С. 59-65.
10. Чурилов Г.И., Амплеева Л.Е. Биологическое действие наноразмерных металлов на различные группы растений. Рязань: РГАТУ. 2010.
11. Чурилов Г. И., Амплеева Л. Е., Назарова А. А., Полищук С. Д. Влияние кобальта на физиологическое состояние и морфобиохимические показатели крови животных // Российский медико-биологический вестник им. академика ИП Павлова. 2007. Т. 15. № 4. С. 34-42.
12. Bellantone M., Williams H. D., Hench L. L. Broad-spectrum bactericidal activity of Ag2O-doped bioactive glass // Antimicrobial agents and chemotherapy. 2002. V. 46. № 6. P. 1940-1945. https://doi.org/10.1128/AAC.46.6.1940-1945.2002
13. Kuk Y. I. et al. Antioxidative enzymes offer protection from chilling damage in rice plants // Crop Science. 2003. V. 43. № 6. P. 2109-2117. https://doi.org/10.2135/cropsci2003.2109
14. Song H. M., Ye P. D., Ivanisevic A. Elastomeric nanoparticle composites covalently bound to Al2O3/GaAs surfaces // Langmuir. 2007. V. 23. № 18. P. 9472-9480. https://doi.org/10.1021/la700979r
