САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 10 сентября. /ТАСС/. Биологи Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) совместно с коллегами из других научных учреждений обнаружили, что наночастицы перспективного в биомедицине вещества - фуллерена вдвое снижают токсичность меди в растениях огурца. Исследование ученых позволит получать не только стабильный урожай, но и повысить качество продукции, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
"В работе мы изучали два химических производных фуллерена С60, различающихся по составу функциональных групп периферической части этой молекулы: полигидроксилированный фуллерен (фуллеренол) и аргининовый аддукт C60. Эксперименты доказали, что производные фуллерена C60 способны снижать токсичность меди у растений огурца. Наиболее сильное защитное действие от избытка меди оказывал аддукт фуллерена C60, синтезированный путем присоединения аминокислоты аргинин. Под его влиянием токсичность меди снижалась более чем в два раза", - привели в пресс-службе слова заведующего кафедрой агрохимии СПбГУ, профессора СПбГУ Николая Битюцкого.
По данным университета, абсолютно для всех сельскохозяйственных растений характерно наличие меди в составе, так как это один из необходимых микроэлементов, участвующих, например, в фотосинтезе и дыхании. Однако по своей атомной массе медь относится к группе тяжелых металлов, которые токсичны для живых организмов, поэтому нужно строго контролировать содержание этого элемента в растениях. Превышение концентрации может снижать уровень хлорофилла, что приведет к отставанию в росте, а также может нарушать другие важные механизмы функционирования растения, например, снабжение железом. Избыток меди ставит под сомнение возможность получения высоких урожаев и продукции растениеводства высокого качества.
Отмечается, что опасность медь предоставляет не только для самих растений, но и для людей, вызывая врожденные аномалии и другие патологии. В почвах высокие концентрации этого элемента возникают из-за выбросов в атмосферу и отходов металлургических предприятий, использования сточных вод для полива, некоторых органических и минеральных удобрений, а также пестицидов.
Ученые СПбГУ предложили рассмотреть наночастицы молекулярной формы углерода - фуллерена C60 в качестве регуляторов устойчивости растений к избытку меди, поскольку они могут связывать некоторые тяжелые металлы, переводя их в менее токсичную форму. Фуллерены являются антиоксидантами, то есть могут нивелировать действие активных форм кислорода. Кроме этого, специалисты заметили, что фуллерен, связанный с аргинином, снизил в два раза концентрацию меди в ксилемном соке, который поступает из корней в надземные части растения.
В исследовании также принимали участие ученые Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН и первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. И. П. Павлова.