ВЛИЯНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА НА СОСТАВ ЖИРНЫХ КИСЛОТ ЛИПИДОВ ВАКУОЛЯРНОЙ МЕМБРАНЫ КОРНЕПЛОДОВ СТОЛОВОЙ СВЕКЛЫ

Гурина Вероника В. , Озолина Наталья В. , Нестеркина Ирина С. , Семенова Наталья В. , Нурминский Вадим Н.

2016 / Номер 2 [ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ ]

Изучено влияние окислительного стресса на изменение жирнокислотного состава липидов вакуолярной мембраны корнеплодов столовой свеклы (Betavulgaris L.) сорта Модана, с использованием газовой хроматографии - масс-спектрометрии (ГХ-МС). В результате проведенных экспериментов сделан вывод о том, что при окислительном стрессе одним из основных звеньев в цепи биохимических реакций, участвующих в формировании ответа на стрессовое воздействие, является повышение доли насыщенных жирных кислот (ЖК) липидов тонопласта. Это может приводить к увеличению микровязкости тонопласта и являться адаптивной реакцией, способной снизить интенсивность транспортных процессов, активно происходящих в условиях отсутствия стрессового воздействия. Еще одна отличительная особенность ответа вакуолярной мембраны на окислительный стресс связана с увеличением в содержании короткоцепочечных насыщенных ЖК (С ₁₂-С ₁₅) и исчезновением длинноцепочечных ЖК (С _20:1 и С ₂₂). Значительные изменения, происходящие в составе ЖК липидов тонопласта при стрессовом воздействии, показывают важную роль вакуолярной мембраны в адаптационных механизмах растительной клетки.

Ключевые слова:

tonoplast,oxidative stress,fatty acids,GC-MS,тонопласт,окислительный стресс,жирные кислоты,ГХ-МС

Библиографический список:

1. Владимиров Ю.А. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах / Ю.А. Владимиров [и др.]. М.: Наука, 1972. 252 с.
2. Верещагин А.Г., Лебедев Н.Л., Жуков А.В., Чельцова Л.П. Содержание и состав этерифицированных жирных кислот в митохондриях проростков яровизированных семян пшеницы // Физиология растений. 1985. Т. 32. С. 361-467.
3. Грищенкова Н.Н., Лукаткин А.С. Определение устойчивости растительных тканей к абиотическим стрессам с использованием кондуктометрического метода // Поволжский экологический журнал. 2005. № 1. С. 3-11.
4. Дударева Л.В., Рудиковская Е.Г., Шмаков В.Н. Влияние низкоинтенсивного излучения гелий-неонового лазера на жирнокислотный состав каллусных тканей пшеницы (Triticum aestivum L.) // Биологические мембраны. 2014. Т. 31, № 5. С. 364-370.
5. Макаренко С.П., Дударева Л.В., Катышев А.И., Коненкина Т.А., Назарова А.В., Рудиковская Е.Г., Соколова Н.А., Черникова В.В., Константинов Ю.М. Влияние низких температур на жирнокислотный состав контрастных по холодоустойчивости видов злаков // Биологические мембраны. 2010. Т. 27, № 6, С. 482-488.
6. Меньшикова Е.Е., Зенков Н.А. Антиоксиданты и ингибиторы радикальных процессов // Успехи современной биологии. 1993. Т. 113, № 4. С. 442-445.
7. Новицкая Г.В., Феофилактова Т.В., Кочешкова Т.К., Юсупова И.У., Новицкий Ю.И. Изменение состава и содержания липидов в листьях магнитоориентационных типов редиса под влиянием слабого постоянного магнитного поля // Физиология растений. 2008. Т. 55. С. 541-551.
8. Нурминский В.Н., Корзун А.М., Розинов С.В., Саляев Р.К. Компьютерная цейтраферная видеосъемка фракции изолированных вакуолей // Биомедицинская химия. 2004. Т. 50. С. 180-187.
9. Саляев Р.К., Кузеванов В.Я., Хаптагаев С.Б., Копытчук В.Н. Выделение и очистка вакуолей и вакуолярных мембран из клеток растений // Физиология растений. 1981. Т. 28. С. 1295-1305.
10. Жигачева И.В., Мишарина Т.А., Теренина М.Б., Крикунова Н.Н., Бурлакова Е.Б., Генерозова И.П., Шугаев А.Г., Фаттахов С.Г. Жирнокислотный состав мембран митохондрий при недостаточном увлажнении и обработке фосфорорганическим регулятором роста растений // Биологические мембраны. 2010. Т. 27, № 3. С. 256-261.
11. Жуков А.В. Пальмитиновая кислота и её роль в строении и функциях мембран растительной клетки // Физиология растений. 2015. Т. 62, № 5. С. 751-760.
12. Badea C., Basu S.K. Effect of low temperature on metabolism of membrane lipids in plants and associated gene expression // Plant Omics Journal. 2009. Vol. 2, № 2. P. 78-84.
13. Bertin P., Bouharmont J., Kinet J. Somaclonal variation and improvement in chilling tolerance in rice. Changes in chilling-induced electrolyte leakage // Plant Breeding. 1996. Vol. 115, № 4. P. 268-272.
14. Bligh E.G., Dyer W.J. A rapid method of total lipid extraction and purification // Canadian Journal of Biochemistry and Physiology. 1959. Vol. 37, № 8. P. 911-917.
15. Christie W.W. Preparation of ester derivatives of fatty acids for chromatographic analysis // Advances in Lipid Methodology. Two. Dundee: Oily Press, 1993. P. 69-111.
16. Dobson G., Christie W.W. Mass spectrometry of fatty acid derivatives // European Journal of Lipid Science and Technology. 2002. Vol. 104, № 1. P. 36-43.
17. Hosono K. Effect of salt stress on lipid composition and membrane fluidity of the salt tolerant yeast Zygosaccharomyces rouxii // Journal of General Microbiology. 1992. Vol. 138, № 1. P. 91-96.
18. Hou Q., Ufer G., Bartels D. Lipid signaling in plant responses to abiotic stress // Plant Cell and Environment. 2015. Vol. 39, № 5. P. 1029-1048.
19. Lei A., Chen H., Shen G., Hu Z., Chen L., Wang J. Expression of fatty acid synthesis genes and fatty acid accumulation in haematococcus pluvialis under different stressors // Biotechnology for Biofuels. 2012. Vol. 5, № 1. P. 1-11.
20. Los D.A., Mironov K.S., Allakhverdiev S.I. Regulatory role of membrane fluidity in gene expression and physiological functions // Photosynthesis Research. 2013. Vol. 116, № 2-3. P. 489-509.
21. Okazaki Y., Saito K. Roles of lipids as signaling molecules and mitigators during stress response in plants // Plant Journal. 2014. Vol. 79. P. 584-596.
22. Ozolina N.V., Nesterkina I.S., Kolesnikova E.V., Salyaev R.K., Nurminsky V.N., Rakevich A.L., Martynovich E.F., Chernyshov M.Yu. Tonoplast of Beta vulgaris L. contains detergent-resistant membrane microdomains // Planta. 2013. Vol. 237, № 4. P. 859-871.
23. Renaud S.M., Parry D.L. Microalgae for use in tropical aquaculture. II. Effect of salinity on growth, gross chemical composition and fatty acid composition of three species of marine microalgae // Journal of Applied Phycology. 1994. Vol. 6, № 3. P. 347-356.
24. Tan J., McKenzie C., Potamitis M., Thorburn A.N., Mackay C.R., Macia L. The role of short-chain fatty acids in health and disease // Advances in Immunology. 2014. Vol. 121, № 1. P. 91-119.
25. Wolff R.L., Christie W.W. Structure, practical sources (gymnosperm seeds), gas-chromatographic data (equivalent chain lengths), and mass spectrometric characteristics of all-cis D5-olefinic acids // European Journal of Lipid Science and Technology. 2002. Vol. 104, № 4. P. 234-244.
26. Wu J.L., Seliskar D.M., Galagher J.L. Salt tolerance in the marsh plant Spartina patens: impact of NaCl on growth and root plasma membrane lipid composition // Physiologia Plantarum. 1998. Vol. 102, № 2. P. 307-317.
27. Wu J., Seliskar D., Gallagher J. The response of plasma membrane lipid composition in callus of the halophyte Spartina patens (Poaceae) to salinity stress // American Journal of Botany. 2005. Vol. 92, № 5. P. 852-858.
28. Zemanova V., Pavlik M., Kyjakova P., Pavlikova D. Fatty acid profiles of ecotypes of hyperaccumulator Noccaea caerulescens growing under cadmium stress // Journal of Plant Physiology. 2015. Vol. 180, № 1. P. 27-34.

Файлы:

• реферат (скачать | просмотреть) - скачано 18 раз
• статья (скачать | просмотреть) - скачано 50 раз