ХАРАКТЕРИСТИКА ФУНКЦІОНУВАННЯ ДЕЯКИХ КОМПОНЕНТІВ АНТИОКСИДАНТНОЇ СИСТЕМИ РОСЛИН В ТКАНИНАХ LIGULARIA GLAUCA (L.) HOFFM. І L. SIBIRICA (CASS.) ЗА РІЗНИХ УМОВ ВИРОЩУВАННЯ
Анотація
На основі аналізу кількісного вмісту суми поліфенолів і флавоноїдів та поліфенолоксидазної активності експлантів Ligularia glauca (L.) J. Hoffm. і L. sibirica (Cass.) проаналізовані особливості функціонування системи антиоксидантного захисту рослин за наявності та відсутності у середовищі росту екзогенного цистеїну. Дослідженню підлягали експланти L. glauca і L. sibirica, вирощені в умовах in vitro за наявності у середовищі 60 мг/л цистеїну та без нього. Основою для приготування поживних середовищ служило середовище Мурасіге-Скуга. Вміст суми поліфенолів та флавоноїдів визначали спектрофотометрично у перерахунку на рутин та хлорогенову кислоту відповідно. Електрофоретичне дослідження ізоформ поліфенолоксидази проводили в нативних умовах у 5% концентруючому і 12% розділяючому поліакриламідних гелях. Як електродний буфер використовували трис-гліциновий буфер рН 8,3. Для ідентифікації ферменту гелі інкубували в 0,1% L-ДОФА у натрій-фосфатному буфері рН 7,0. В роботі показано, що експланти L. glauca і L. sibirica здатні нагромаджувати достатньо великі кількості поліфенольних сполук. Однак, за наявності у середовищі росту екзогенного цистеїну їх вміст в сировині L. glauca у двічі нижчий. Вміст флавоноїдів в експлантах L. sibirica більше ніж у два рази переважає за такий іншого виду. Ця різниця суттєво зростає за умови їх культивування у присутності екзогенного цистеїну. Від особливостей культивування залежить також поліфенолоксидазна активність експлантів. Мінімальна ферментативна активність встановлена для експлантів L. glauca, вирощених за відсутності в поживному середовищі екзогенного цистеїну. Її значення для обох досліджуваних видів відрізняються майже у 20 разів. Показано, що ізоферментний спектр поліфенолоксидази L. sibirica складається з десяти компонентів, тоді як L. glauca з шести. Виявлена його залежність від умов культивування. Так, на електрофореграмі L. sibirica стабільно виявляються дев’ять компонентів, тоді як на електрофореграмі L. glauca – чотири. Компонент з Rf за стресових умов росту набуває мажорного забарвлення у L. sibirica і з’являється у L. glauca. На основі якісного і кількісного аналізу компонентів ферментативної і неферментативної ланок системи антиоксидантного захисту L. glauca і L. sibirica можна говорити про більш високий адаптивний потенціал L. sibirica.
Ключові слова: Ligularia glauca, Ligularia sibirica, поліфенолоксидаза, поліфеноли, флавоноїди, цистеїн, in vitrо, електрофорез, експлант.
Посилання
Mayer M. A. Polyphenol oxidases in plants end fungi: Going places a review. M. A. Mayer. Phytochemistry. 2006; 67: 2318-2331.
Perro N. R. Review of the Antioxidant Mechanisms of Polyphenol Compounds Related to Iron Bindin. N. R. Perro, J. L. Brumaghi. Cell Biochem Biophys. 2009; 53: 75-100.
Rozzaque M. A. Purification end Characterization of polyphenoloxidase from Guava infected with Fruit-rot Disease. M. A. Rozzaque, Z. A. Saud, N. Absar, M. R. Karim. Pakistan Soursnol of Biologicol Sciences. 2000: 3: 407-410.
Sae-Soon K. Purification and characterization of polyphenol oxidase from fresh ginseng. K. Sae-Soon, K. Woo-Yean. S. Ginseng Res. 2013; 37(1): 117-123.
Thygesen P. W. Polyphenol oxidase in Potato. P. W. Thygesen, I. B. Dry, S. P. Robinson. Plant Physiology. 2000; 109: 525-531.
Zivcovic S. Pehydration – related chepges of peroxidase and polyphenol oxidase activity in fronds the resurrection fern Asplenium cetekach L.. S. Zivcovic, M. Popovic, S. Dregisic – Maksimovic, I. Momcilovic. Acrh. Biol. Sci. 2010; 62: 1071-1081.
Алявина А.К. Локализация различных классов фенольных соединений в каллусной культуре чайного растения. А. К. Алявина, Н. В. Загоскина. Сборник статей по матер. ІІІ Всерос. науч.-практической конференции. Биотехнология. Волгоград; 2010.
Казначєєва М. С. Дослідження кількісного вмісту активних форм кисню та антиоксидантів в тканинах цибулі ріпчастої, різних за рівнем стійкості до хвороб сортів. М. С. Казначеєва. Фізіологія рослин. 2011; 13: 202-205.
Карпин О. Антиоксидантна активність і вміст поліфенолів у рослинах Carex hirta L. та Faba Bona Medic (Vicia Fabal) за дії нафтового забруднення . [О. Карпин, О. Цвілинюк, О. Терек та ін.]. Біологічні студії. 2009; 3(2): 109-114.
Кушнір Г.П. Мікроклональне розмноження рослин. Г. П. Кушнір, В. В. Сарнацька. Київ: Наукова думка; 2005.
Марченко М. М. Характеристика електрофоретичних спектрів естераз насіння Saussurea discolor (Willd.) DC.та S. porcii Degen. М. М. Марченко, А. Є. Шелифіст, Л. М. Чебан. Доповіді національної академії наук України. 2008; 1: 177-180.
Половникова М. Г. Активность компонентов антиоксидантной защиты и полифенолоксидазы у газонных растений в онтогенезе в условиях городской среды. М. Г. Половникова, О. Л. Воскресенская. Физиология растений. 2008; 55(5): 777-785.
Птицын А. В. Технология выделения флавоноидов винограда Vitis vinifere сорта «Изабелла» для косметики и изучение их свойств: дис. … канд. хим. наук: 03.00.23 «Биотехнология». Птицын Андрей Владимирович. М.; 2007.
Червона книга України. Рослинний світ. За. ред. Я. П. Дідуха. К.: Гобалконсалтинг; 2009.
Чечуй О. Ф. Вміст фенольних сполук в насінні Glycine max L. при проростанні за умов оксидативного стресу, спричиненого впливом іонів кобальту та кадмію. О. Ф. Чечуй. Науковий вісник Ужгородського ун-ту. Сер. Біол. 2011; 30: 197-200.
