Водный дефицит, активируя перекисное окисление липидов, приводит к снижению содержания ненасыщенных жирных кислот (ЖК) с 18 атомами углерода в мембранах митохондрий проростков гороха. Этот процесс сопровождается снижением максимальных скоростей окисления НАД-зависимых субстратов и скоростей транспорта электронов на конечном участке дыхательной цепи, а также набуханием митохондрий. Введение в среду инкубации митохондрий 5×10-6М цитохрома С восстанавливало скорости транспорта электронов на цитохромоксидазном участке дыхательной цепи. Такой же результат был получен при обработке семян гороха 2×10-12М мелафеном (меламиновой солью бис (оксиметил)-фосфиновой кислоты). Мелафен предотвращал набухание митохондрий и снижение максимальных скоростей окисления НАД- зависимых субстратов. Предполагается, что нарушение биоэнергетических характеристик митохондрий в условиях водного дефицита, по-видимому, обусловлено окислением ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав кардиолипина, главным образом линолиевой кислоты, и, следовательно, снижением содержания этого фосфолипида во внутренней мембране митохондрий. Мелафен, предотвращая ПОЛ, восстанавливает функциональную активность митохондрий, обеспечивая повышение устойчивости проростков к водному дефициту.
митохондрия, пероксидация липидов, кардиолипин, жирные кислоты
1. Грабельных О.И. Энергетические функции митохондрий растений в стрессовых условиях. J. Stress Physiol. Biochem., 2005, т. 1, № 1, с. 38-54. [Grabelnych O.I. The energetic functions of plant mitochondria under stress conditions. J. Stress Physiol. Biochem., 2005, vol. 1, no. 1, pp. 38-54. (In Russ.)]
2. Войников В.К. Ядерно-митохондриальные взаимоотношения при редокс-регуляции экспресии генов растений при стрессах. Матер. Всероссийского симпозиума «Растение и стресс», М., 2010, с. 90-91. [Voynikov V.K. Nuclear-mitochondrial interaction involved in redox-regulation of expression of plant genes of under stress. Proceedings of the Russian conference “Plant and Stress”, Moscow, 2010, pp. 90-91. (In Russ.)]
3. Чиркова Т.В. Клеточные мембраны и устойчивость растений к стрессовым воздействиям. СОЖ, 1997, № 9, с. 12-17. [Chirkova T.V. Cell membranes and plant resistance to stress factors. Soros educational journal, 1997, no. 9, pp. 12-17. (In Russ.)]
4. Kang S.Y., Gutowsky H.S., Hsung J.C., Jacobs R., King T.E., Rice D., Oldfield E. Nuclear magnetic resonance investigation of the cytochrome oxidase-phospholipid interaction: a new model for boundary lipid. Biochemistry (Mosc.), 1979, vol. 18, no. 15, рр. 3257-3267.
5. Tailor N.L., Day D.A., Millar A.H. Tagrets of stress-induced oxidative damage in plant mitochondria and their impact on cell carbon/nitrogen metabolism. J. of Exp. Botany, 2003, vol. 55 (394), pp. 1-10.
6. Plotnikov E., Chupyrkina A., Vasileva A., Kazachenko A., Zorov D. The role of reactive oxygen and nitrogen species in the pathogenesis of acute renal failure. BBA, 2008, vol. 1777, pp. S58-S59.
7. Rodríguez M., Canales E., Borrás-Hidalgo O. Molecular aspects of abiotic stress in plants. Biotecnología Aplicada, 2005, vol. 22, no. 1, pp. 1-10.
8. Genova M.L., Lenaz G. Functional role of mitochondrial respiratory supercomplexes. BBA, 2014, vol. 1837, no. 4, pp. 427-443.
9. Vladimirov Yu.A., Olenev V.I., Suslova T.V., Cheremisina Z.V. Lipid peroxidation in mitochondrial membrane. Adv. Lipid Res., 1980, vol. 17, no. 1, pp. 173-249.
10. Чалова Л.И., Озерецковская О.Л., Березина. И.В. Биологические индукторы защитных реакций растений и возможные пути их практического использования. Биохимия иммунитета, покоя, старения растений. М: Наука, 1984, 57 c. [Chalova L.I., Ozeretskovskaya O.L., Berezin I.V. Biological inductors of protective reactions of plants and possible ways of their practical use. Biochemistry of immune system, of rest, ageing of plants. Moscow: Nauka, 1984, 57 p. (In Russ.)]
11. Шугаева Н.А., Выскребенцева Э.И., Орехова С.О., Шугаев А.Г. Влияние водного дефицита на дыхание проводящих пучков листового черешка сахарной свеклы. Физиология растений, 2007, т. 54, № 3, с. 373-380. [Shugaeva N.A., Vyskrebentseva E.I., Smith S.O., Shugaev A.G. Influence of water deficit on respiration of conducting bundles of the leaf petioles of sugar beet. Plant physiology, 2007, vol. 54, no. 3, pp. 373-380. (In Russ.)]
12. Zhigacheva I.V., Burlakova E.B. Adaptogen decrease the generation of reactive oxygen species by mitochondria. Research progress in chemical and biochemical physics. Pure and applied science, New-York: Nova publishers, 2014, рр. 193-2055
13. Попов В.Н., Руге Э.К., Старков А.А. Влияние ингибиторов электронного транспорта на образование активных форм кислорода при окислении сукцината митохондриями гороха. Биохимия, 2003, т. 68, № 7, с. 910-916. [Popov V.N., Ruge, E.K., Starkov A.A. Effect of electron transport inhibitors on the formation of reactive oxygen species in the oxidation of succinate by mitochondria of pea. Biochemistry, 2003, vol. 68, no. 7, pp. 910-916. (In Russ.)]
14. Fletcher B.I., Dillard C.D., Tappel A.L. Measurement of fluorescent lipid peroxidation products in biological systems and tissues. Anal. Biochem., 1973, vol. 52, pp. 1-9.
15. Carreau J.P., Dubacq J.P. Adaptation of Macroscale Method to the Microscale for Fatty Acid Methyl Trans esterification of Biological Lipid Extracts. J. Chromatogr. 1979, vol. 151, pp. 384-398.
16. Golovina R.V., Kuzmenko T.E. Thermodynamic Evalu!ation Interaction of Fatty Acid Methyl Esters with Polar and Nonpolar Stationary Phases, Based on Their Retention Indices Chromatographia. Chromatography, 1977, vol. 10, pp. 545-546.
17. Paradies G., Petrosillo G., Pistolese M., Venosa N., Federici A., Ruggiero F.M. Decrease in Mitochondrial Complex I Activity in Ischemic/Perfused Rat Heart. Involvement of Reactive Oxygen Species and Cardiolipin. Circulation Research, 2004, vol. 94, pp. 53-59.
18. Дёмин И.Н., Дерябин А.Н., Синькевич М.С., Трунова Т.И. Введение гена desA Δ12-ацил-липидной десатуразы цианобактерии повышает устойчивость растений картофеля к окислительному стрессу, вызванному гипотермией. Физиология растений, 2008, т. 55, с. 710-720. [Diomin I.N. et al.The introduction of the desA gene Δ12-acyl-lipid desaturase of the cyanobacterium increases the resistance of potato plants to oxidative stress induced by hypothermia. Plant physiology, 2008, vol. 55, pp. 710-720. (In Russ.)]
19. Genova M.L., Lenaz G. Functional role of mitochondrial respiratory supercomplexes. BBA, 2014, vol. 1837, no. 4, pp. 427-443.
