Газохроматографический анализ жирных кислот фосфолипидов растений кукурузы в условиях разной аэрации

  • Антонина Николаевна Ершова ФГБОУ ВО «Воронежский государственный педагогический университет», Воронеж
  • Ирина Владимировна Тюрина ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Воронеж
Ключевые слова: фосфолипиды, жирные кислоты, газожидкостная хроматография, гипоксия, проростки кукурузы.

Аннотация

Липиды являются важнейшим структурным, запасным и функциональным компонентом рас-тительных клеток. При этом фосфолипиды, относящиеся к полярным липидам, являются интеграль-ными компонентами клеточных мембран, определяя вместе с белками их структуру и функции. В тоже время работ, посвященных изучению влияния дефицита кислорода на содержание липидов и их жир-нокислотный состав, в связи со сложностью методов изучения этих компонентов растительных клеток, крайне мало. Исследовали методом газожидкостной хроматографии состав и динамику изменения со-держания жирных кислот в фосфолипидах проростков кукурузы, подвергшихся воздействию кратко-временной (3-24час.) гипоксии. Липиды экстрагировали после фиксации проб кипящим изопропано-лом смесью гексан : изопропанол (3:2). Фосфолипиды из липидной фракции выделяли методом тонко-слойной хроматографии. Гидролиз фосфолипидов и метилирование жирных кислот проводили в запа-янных ампулах при +100оС в течение 2 часов. Газохроматографический анализ показал, что в фосфо-липидах проростков кукурузы доминирующими среди жирных кислот были пальмитиновая (С16:0) и линолевая C18:2) кислоты, содержание которых составляло 27.39 и 54.78% от суммы всех кислот. При дефиците кислорода в первые 3-6 часов содержание диеновой С18:2 кислоты в фосфолипидах снижа-лось, при этом индекс ненасыщенности (ИН) жирных кислот уменьшался с 1.15 (аэрация) до 0.96. Уменьшение в фосфолипидах проростков кукурузы при гипоксии содержания ненасыщенных жирных кислот могло быть обусловлено деструкцией фосфолипидов или усилением процессов перекисного окисления их жирных кислот под действием липоксигеназ. К 24 часам гипоксии содержание С18:2 воз-растало до уровня аэрируемых растений, вероятно за счет усиления синтеза. ИН жирных кислот фос-фолипидов повышался, но оставался еще ниже аэрируемых растений , так как снижалось содержание пальмитолеиновой (С16:1) кислоты с 7.74 до 0.92% и возрастало пальмитиновой (С16:0) кислоты до 29.17%. Проведенные исследования показали, что изменения в составе жирных кислот фосфолипидов растений, попадающих в условия дефицита кислорода (гипоксия) начинают проявляться уже при до-статочно коротких, часовых экспозициях (3-6 час), а не многосуточных, как ранее отмечалось. Пред-полагается, что восстановление уровня ненасыщенности жирных кислот фосфолипидов позволяет про-росткам кукурузы, относящимся к среднеустойчивым растениям, в условиях кратковременного дефи-цита кислорода стабилизировать структуру и свойства биологических мембран, что повышает их адап-тационные возможности.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Антонина Николаевна Ершова , ФГБОУ ВО «Воронежский государственный педагогический университет», Воронеж

профессор кафедры биологии растений и животных, д.б.н., Воронежский государственный педагогический университет, Воронеж

Ирина Владимировна Тюрина, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Воронеж

студент, Воронежский государственный университет, Воронеж

Литература

Gribanov G.A., Uspekhi sovremennoy bi-ologii, 1979, Vol. 87, No 1, pp.16-33.

Harwood J.L., INFORM: Int. News Fats, Oils and Relat. Mater., 1994, Vol .5, No 7, pp. 835-839.

Williams J.P., Mitchell K., Khan M., 1987, “Metab. Skuct. and Funct. Plant Lipids”, Pro-ceedings, 7th Int. Sym. Plant Lipids, Davis New-York, London, pp. 433-436.

Popov V.N., Antipina O.V., Pchelkin V.P., Tsydendamvaev V.D., Plant Physiology, 2017, Vol. 64, No 2, pp. 109-115. DOI:10.7868/S001533031701034 Available at:www.rusplant.ru

Crawford R.M.M., Walton J.C., Wollen B., Proceedings of the Royal Society of Edinburg, 1994, Vol. 102B, pp. 325-332.

Chirkova T., Gobengishvili L., Hakala K., Physiol. Plant., 1990, Vol. 79, No 2, pp. 132-135.

Ghenerozova I.R., Vartapetian B.B., Plant Physiol., 2005, Vol. 52, No 4, pp. 540-548.

Behr J.H, Bouchereau A., Berardocco S., Seal C.E. et al., Annals of Botany, 2017, Vol. 119, pp. 965-976. DOI: 10.1093/aob/mcw282. Available at: www: aob.oxfordjournals.org

Ershova A.N., Tyurina I.V., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2018, Vol. 18, No 6, pp. 927-933. DOI: https://doi.org/10.17308/sorp-chrom.2018.18/622, Available at: www jour-nals.vsu.ru/sorpchrom.

Ershova A.N. Metabolicheskaya adap-tatsiya rastenij k gipoksii i povyshennomu soderzhaniyu dioksida ugleroda. Voronezh, Vo-ronezh State Univ. Publ., 2007, 264 p.

Zemlyanukhin A.A., Ershova A.N., Pro-ceedings of USSR Academy of Science, 1986, Vol. 281, No 3, pp. 762-764.

Brown D., Beevers H., Plant Physiol., 1987. Vol. 84, No 2, pp. 555-559.

Vartapetian B.B., Andreeva I.N., Gener-osova I.R., Annals of Botany, 2003, Vol. 91, pp. 155-173. DOI: 10.1093/aob/mcf244, Available at: www.aob.oupjournals.org

Fox T.C., Kennedy R.A., Rumpho M.E., Annals of Botany, 1994, Vol. 74, No 3, pp. 445-455.

Sconfeld P., Wojtczak L., Free Rad Biol Med., 2008, Vol. 45, pp. 231-241.

Ershova A.N., Popova N.V., Berdnikova O.S., Plant Physiol., 2011, Vol. 58, No 6, pp. 834-843

Sasidharan R., Hartman S., Liu Z., Martopawico S. et al., Plant Physiol., 2018, Vol. 176, No 2, pp. 1106-1117. DOI: 10.1104/pp/17.01232 Available at: www.plantphysiol.org/cgi

Blokhina O., Fagerstedt K.V., Physiol. Plantarum, 2010, Vol. 138, pp. 447-462. doi:10.1111/j.1399-3054.2009.01340. Available at: www. physiol.plantarum.org

Ivanov I., Archives of Biochem. and Bio-phys., 2010, Vol. 503, pp. 161-174.

Los D.A., Uspekhi biologicheskoy khimii, 2001, Vol. 41, pp. 163-198.

Basharina O.V., Artyukhov V.G., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2019, Vol. 19, No 5, pp.606-616. DOI: 10.17308/sorpchrom.2019.19/1176 Available at: www journals.vsu/sorpchrom

Опубликован
2020-05-12
Как цитировать
Ершова , А. Н., & Тюрина, И. В. (2020). Газохроматографический анализ жирных кислот фосфолипидов растений кукурузы в условиях разной аэрации. Сорбционные и хроматографические процессы, 20(2), 207-214. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2020.20/2774