Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 69602 10.29039/rusjbpc.2023.0600 ОБЩАЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОФИЗИКА GENERAL AND MOLECULAR BIOPHYSICS ОБЩАЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОФИЗИКА APPLICATION OF MICROSPECTROFLUORIMETER/MICROSPECTROPHOTOMETER FOR THE STUDY OF THE SURFACE OF PLANT CELLS ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОСПЕКТРОФЛУОРИМЕТРА / МИКРОСПЕКТРОФОТОМЕТРА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК Рощина В. В. Roshchina V. V. roshchinavic@mail.ru Куньев А. Р. Kunyev A. R. Фатерыга Валентина Витальевна Fateryga Valentina Vital'evna Шовкун М. М. Shovkun M. M. ФИЦ ПНЦБИ РАН Пущино Россия PSCBR RAS Pushchino Russian Federation ФИЦ ПНЦБИ РАН Пущино Россия PSCBR RAS Pushchino Russian Federation Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН Феодосия Россия A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the South Seas of RAS Feodosia Russian Federation Приокско-Террасный государственный природный биосферный заповедник Серпухов Россия Prioksko-Terrasny State Nature Biosphere Reserve Serpukhov Russian Federation 21 05 2024 21 05 2024 8 2 137 142 18 07 2023 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/69602/view

С помощью микроспектрофлуориметра/микроспектрофотометра МCФ-15 (ЛОМО, Санкт-Петербург) получены спектры флуоресценции и поглощения интактных клеток растений можжевельника высокого Juniperus excelsа, зопника клубненосного Phlomis tuberosa. белокопытника ложного Petasites spurius, василька шероховатого Centaurea scabiosa и купыря лесного Anthriscus sylvestris. Полученные спектры собственной флуоресценции и поглощения дали возможность тестировать состав соединений снаружи клеточной стенки. Эта аппаратура позволила обнаружить на поверхности интактных клеток присутствие секретов, включающих вторичные метаболиты с максимумами флуоресценции в области 530-550 нм, характерными для фенольных соединений. В спектрах поглощения листьев обнаружены максимумы в области 580-620 нм, что свойственно голубым пигментам азуленам. Присутствие азуленов на поверхности клеток подтверждено кратковременной экстракцией этих пигментов этанолом или ацетоном. Подобный методический подход рекомендован для экспресс-анализа интактных поверхностей растительных клеток.

The fluorescence and absorbance spectra of intact plant leaf cells from juniper Juniperus excelsa, Jerusalem-sage Phlomis tuberosa, butterbur Petasites spurius, centaury Centaurea scabiosa and wild chervil Anthriscus sylvestris have been obtained using the microspectrofluorimeter/ microspectrophotometer MSF-15 (LOMO, St. Petersburg). The obtained spectra of autofluorescence and absorbance made it possible to test the composition of compounds outside the cell wall. This tool is able to detect the presence of secretions on the surface of intact cells, including secondary metabolites with the fluorescence maxima in the region of 530-550 nm, characteristic of phenolic compounds. In the absorbance spectra of leaves, maxima were found in the region of 580-620 nm, which is peculiar to blue pigments azulenes. The presence of azulenes on the surface of cells has been confirmed by short-term extraction of these pigments with ethanol or acetone. Similar methodical approach has been recommended for rapid analysis of intact surfaces of plant cells.

 азулены поглощение секреторные продукты фенолы. флуоресценция экскреты absorbance azulenes fluorescence phenols secretory products spectra

Karnaukhov V.N., Yashin V.A., Kulakov V.I., Vershinin V.M., Dudarev V.V. Apparatus for investigation of fluorescence characteristics of microscopic objects. USA Patent, 1982, vol. 354, no. 4, iss. 114, pp. 1-14. Karnaukhov V.N., Yashin V.A., Kulakov V.I., Vershinin V.M., Dudarev V.V. Apparatus for investigation of fluorescence characteristics of microscopic objects. USA Patent, 1982, vol. 354, no. 4, iss. 114, pp. 1-14. Karnaukhova N.A, Sergievich L.A., Karnaukhov V.N. Application of microspectral analysis to study intracellular metabolism in single cells and cell systems. Natural Science, 2010, vol. 2, no. 5, pp. 444-449 Karnaukhova N.A, Sergievich L.A., Karnaukhov V.N. Application of microspectral analysis to study intracellular metabolism in single cells and cell systems. Natural Science, 2010, vol. 2, no. 5, pp. 444-449 Рощина В.В., Яшин В.А., Куньев А.Р., Солтани Г.А., Призова Н.К., Хайбулаева Л.М. Присутствие азуленов на поверхности растительных клеток как тест на чувствительность к озону. Биологические мембраны, 2022, т. 39, № 1, с. 54-62, doi: 10.1134/S1990747822010081. Roshchina V.V., Yashin V.A., Kunyev A.R., Soltani G.A., Prizova N.K., Khaibulaeva L.M. The presence of azulenes on the surface of plant cells as a test for sensitivity to ozone. Biological Membranes, 2022, vol. 39, no. 1, pp. 54-62 (In Russ.). Коновалов Д.А. Природные азулены. Растительные ресурсы, 1995, т. 31, № 1, с.101-130. Konovalov D.A. Natural azulenes. Plant Resources, 1995, vol. 31, no. 1, pp.101-130 (In Russ.). Золотарев В.М. Применение дифференцирования в спектроскопии отражения. Оптика и Спектроскопия, 2012, т. 112, № 1, с. 150-154. Zolotarev V.M. Application of differentiation in reflection spectroscopy. Optics and Spectroscopy, 2012, vol. 112, no. 1, pp. 150-154 (In Russ.). Roshchina V.V. Fluorescing World of Plant Secreting Cells. Enfield, Jersey, Plymouth: Science Publisher, 2008, 338 p. Roshchina V.V. Fluorescing World of Plant Secreting Cells. Enfield, Jersey, Plymouth: Science Publisher, 2008, 338 p. Рощина В.В., Призова Н.К., Хайбулаева Л.М. Азулены листовой поверхности как защитный оптический фильтр. Актуальные вопросы биологической физики и химии, 2022, т. 7, № 1, с. 36-39, doi: 10.29039/rusjbpc.2022.0480 . Roshchina V.V., Prizova N.K., Khaibulaeva L.M. Azulenes of the leaf surface as a protective optical filter. Russian journal of biological physics and chemistry, 2022, vol. 7, no. 1, pp. 36-39 (In Russ.). Bakun P., Czarczynska-Goslinska, B., Goslinski T., Lijewski S. In vitro and in vivo biological activities of azulene derivatives with potential applications in medicine. Med Chem Res, 2021, vol. 30, pp. 834-846, doi: 10.1007/s00044-021-02701-0. Bakun P., Czarczynska-Goslinska, B., Goslinski T., Lijewski S. In vitro and in vivo biological activities of azulene derivatives with potential applications in medicine. Med Chem Res, 2021, vol. 30, pp. 834-846, doi: 10.1007/s00044-021-02701-0. Murfin L.C., Lewis S.E. Azulene - a Bright core fore sensing and imaging. Molecules, 2021, vol. 26, no. 2, pp. 353-362, doi: 10.3390/molecules26020353. Murfin L.C., Lewis S.E. Azulene - a Bright core fore sensing and imaging. Molecules, 2021, vol. 26, no. 2, pp. 353-362, doi: 10.3390/molecules26020353.