Изучение влияния нанодисперсных форм микроэлементов на эффекты антиоксидантов природного и синтетического происхождения в живых системах
Изучен микроэлементный состав растения Triticum vulgare Vill. под воздействием различных форм железа Fe0 (диаметром 80 нм ± 5 нм) и наночастиц магнетита Fe3O4 (шириной 50—80 нм и высотой 4—10 нм), а также растворов сульфата железа (II) и сульфата железа (III) в присутствии гуминовых кислот. Количество калия не изменяется в первые сутки, на 21-й день увеличивается на 25 % при воздействии магнетита в количестве 0,01 г/л по железу и на 20 % под действием наночастиц железа с концентрацией 0,0001 г/л по сравнению с контролем. Наночастицы железа Fe0 на 21-й день уменьшают количество магния при концентрациях 0,1 и 0,01 г/л на 27 и 12 % соответственно, а при концентрации 0,0001 г/л увеличивают количество этого элемента на 10 % (3 266 мкг/г ± 490 мкг/г). Под воздействием всех форм железа и концентраций количество фосфора изменяется аналогично контрольному опыту. Во всех образцах к 7-му дню количество свинца и кадмия меньше, чем в контроле. К 14-му дню содержание свинца снизилось на 50 % в группе с наночастицами магнетита при концентрации 1•10–3 г/л. В условиях дефицита питательных элементов к 21-му дню добавление ионных форм железа приводит к увеличению количества свинца в 2 (при концентрациях Fe2+ и Fe3+ 0,001 г/л) — 2,7 раза (1•10–4 г/л Fe2+) по сравнению с контролем. Показатель биологического накопления свинца снизился до 45 % при содержании железа Fe0 и Fe3O4 1•10–4 г/л. К 21-му дню добавление ионных форм железа способствует увеличению содержания кадмия в 1,5—1,75 раза, при этом наноформы железа уменьшают его содержание на 25 %. Концентрация мышьяка не изменялась.
При экспозиции растений пшеницы наночастицами железа активность каталазы увеличивалась с увеличением концентрации вносимых в инкубационную среду наночастиц (НЧ) Fe0 и варьировала от 14,12 до 15,53 ед/г белка, причем концентрация 0,5 г/л НЧ Fe0 — на 10 % относительно контрольных растений.
При введении 7,5 мл перекиси водорода в инкубационную среду скорость деструкции полифенолов значительно возрастала. В свою очередь, введение 0,5 г/л НЧ меди существенно замедляло окисление полифенолов пероксидом водорода, а при введении 0,5 г/л НЧ железа окисление фенольных соединений блокировалось.
При введении НЧ в растворы фенольных экстрактов (как в отсутствие, так и в присутствии H2O2) наблюдается увеличение оптической плотности растворов.
Обработка НЧ в концентрации 0,5 г/л сопровождается симбатным снижением антиоксидантной активности, однако ингибирующее действие изменяется слабо.
При увеличении концентрации НЧ Cu0 с 0,001 до 0,5 г/л происходит достоверное увеличение СОД относительно контроля на 3—10 %. Причем концентрация 0,5 г/л увеличивает активность фермента до 15,5 у. е. на 1 г белка (Е/г), а 0,001 г/л — до 14,98 Е/г, что на 3 % больше активности при концентрации 0,125 г/л.
При увеличении концентрации экзогенных НЧ Cu0 активность каталазы увеличилась с 27,24 до 28,13 Е/г, что на 8—12 % выше контрольного значения (Р < 0,05). В отличие от активности СОД активность каталазы напрямую коррелирует с концентрацией вносимой меди — максимальная концентрация 0,5 г/л стимулирует выработку фермента на 3 и 1 % при концентрациях 0,125 и 0,001 г/л соответственно.