BioScience Blog – Научный Биологический блог

Мембраны – важный структурообразующий элемент клетки. Их целостность является необходимым условием нормального протекания всех клеточных процессов. Именно клеточным мембранам отводится главная роль в рецепции различных физических факторов. На биохимическом уровне восприятие физических факторов связывают с изменением процесса перекисного окисления липидов (ПОЛ) мембран. Нами была исследована динамика генерации продуктов ПОЛ мембранами хлоропластов в ответ на действие низкоинтенсивного магнитного поля (МП), гипотермии, а так же совместного действия ионизирующего излучения (ИИ) в малых дозах и гипотермии. Объектом исследования служили 2-х недельные растения гороха PisumsativumL., выращенные в лабораторных условиях. МП генерировалось магнитотерапевтической установкой УМТИ-ЗФ «Колибри», создававшей вихревое импульсное низкоинтенсивное магнитное поле со значением магнитной индукции 3,5мТл, частотой магнитного поля в соленоиде 100 Гц, максимальной амплитудой тока в соленоиде 25 ± 3 А. Длительность экспозиции 15, 30, 60 и 120 мин. Обработке подвергались целые растения. Контролем служили растения, выдержанные в условиях нормального геомагнитного поля. Обработку суспензии хлоропластов ИИ (600 мкГр/ч, время экспозиции 5, 10, 15,30и60 мин), проводили при 10°С, контролем служила суспензия, выдержанная при температуре 10°С (гипотермическая обработка). Действие МП на растения при коротких экспозициях не вызывало изменения содержания продуктов ПОЛ – диеновых конъюгатов (ДК) и малонового диальдегида (МДА). Дальнейшая обработка полем приводила к некоторому ингибированию окислительных процессов, что выражалось в снижении содержания продуктов ПОЛ: минимум содержания ДК и МДА приходился на 60 мин и составил 63,7% и 38,2% соответственно. К 120 мин воздействия эти показатели ПОЛ начинали возрастать, однако так и не достигали начальной величины. Гипотермическая обработка суспензии хлоропластов на протяжении всей экспозиции вызывала уменьшение содержание ДК, при этом минимальное содержание (60% от необработанного контроля) достигалось после 10 мин обработки, а после 60 мин количество ДК достигало контрольного уровня. Ответ мембран на совместное действие гипотермии и ИИ носил двоякий характер. На начальном этапе (5-10 мин) наблюдалось уменьшение содержания ДК относительно обработки только пониженной температурой (на 25 и 10% соответственно), затем этот показатель увеличивался и достигал максимума после 60 мин воздействия. Как гипотермия, так и совместное ее действие с ИИ вызывали увеличение содержания оснований Шиффа (ОШ), при этом 10-минутная совместная обработка вызывала более интенсивное накопление ОШ, чем гипотермия, в то время как 60-минутная, наоборот, уменьшала продукцию ОШ по сравнению с гипотермией. Таким образом, действие физических факторов различной природы вызывало схожее изменение состояния мембран хлоропластов гороха, носившее двухфазный дозозависимый характер.