Эколого-биологические эффекты нанокристаллических металлов (стр. 4 )

Моносахариды выполняют разную роль в развитии растений, и то, что под действием УДПМ в течение вегетации изменялся моносахаридный состав, позволяет предположить разную направленность отдельных физиологических и синтетических процессов, которые были необходимы растению в данный момент. Возможно, УДПМ изменяют активность ферментов, белков, витаминов и других биологически активных веществ, включающих микроэлементы или чувствительных к изменению их концентраций в окружающей среде.

4.2 Полисахаридный состав и свойства лапчатки гусиной. Опыты по влиянию нанокристаллических металлов железа и меди на лапчатку гусиную проводили в гг. Семена перед посадкой обрабатывали водной суспензией ультрадисперсных порошков металлов, содержащей 0,03 г металла на гектарную норму высева. Так как растения лапчаток содержат большое количество дубильных веществ, то для их удаления, перед экстракцией растительное сырье обрабатывали хлороформом.

Накопление полисахаридов в растениях лапчатки гусиной максимально в фазу цветения. При этом на ранних этапах роста и развития, когда происходит интенсивный линейный рост, формирование листового аппарата, уровень содержания водорастворимых полисахаридов в опытных вариантах не существенно отличался от контроля и колебался в диапазоне 4,1 – 6,6 г/ на 100 г массы. К фазе цветения содержание полисахаридов в растениях, выращенных из семян, обработанных УДПМ, превышало контроль на 4,3 – 30,0% в зависимости от металла. Вероятно, это объясняется тем, что к фазе цветения резко затормаживаются процессы новообразования клеток, тканей и новых органов, но при этом фотосинтез активно протекает. В результате чего в растениях идет накопление полисахаридов. Наиболее высокий их уровень был в вариантах с УДП железа. Содержание водорастворимых полисахаридов превышало контроль на 27,3–50,0%. Это свидетельствует о более высоком уровне активации метаболических процессов под влиянием УДП железа. Количество моносахаридов рассчитывали по площадям пиков хроматограмм полученных, после гидролиза, выделенных полисахаридов (табл. 9).

Таблица 9 - Относительное и процентное содержание моносахаридов

в лапчатке гусиной

Моносахариды	Время гидролиза, час
2	4	6	8
г	%	г	%	г	%	г	%
Рамноза	9,7	8,3	4,1	34,9	17,5	45,3	59,0	62,1
Фруктоза	3,1	2,7	сл.	5,6	13,5	35,0	17,5	18,4
Арабиноза	44,3	36,9	1,4	12,1	сл.	0,5	сл.	0,5
Ксилоза	1,0	0,9	1,0	8,4	1,0	2,6	1,0	1,1
Манноза	1,7	1,4	сл.	3,6	2,2	5,7	2,5	2,6
Глюкоза	24,4	20,9	1,3	11,2	1,8	5,2	6,0	6,3
Галактоза	36,7	27,9	2,9	24,3	2,3	5,6	8,5	8,9

Судя по полученным результатам (табл. 9) количество арабинозы в растворе уменьшается с увеличением времени гидролиза с 36,9% (2 часа гидролиза) до 12,1% (4 часа гидролиза). При более длительном гидролизе содержание ее в растворе менее 0,5%. На основании этого можно предположить, что арабиноза обладает концевым характером. Галактоза и рамноза, очевидно, находятся в середине полимерной цепи, что, естественно, затрудняет их отщепление и накопление в растворе. Причем, галактозы в основной полимерной цепи видимо меньше, так как ее количество в растворе после четырех часов гидролиза начинает значительно уменьшаться, а содержание рамнозы в растворе возрастает на протяжении всего времени гидролиза с 8,3% (2 часа гидролиза) до 62,1 (8 часов гидролиза) (табл. 9).

Моносахаридный состав лапчатки гусиной, семена которой были обработаны УЛП железа, изменяется следующим образом: рамноза и фруктоза отцепляются в первую очередь, что свидетельствует об их концевом характере. Галактоза и глюкоза отцепляются в последнюю очередь, их содержание в растворе с увеличением времени гидролиза возрастает (табл. 10), что свидетельствует о нахождении данных моносахаридов в середине полимерной цепи, причем, наблюдается частичное преобладание галактозы.

Совсем иное распределение моносахаридного состава наблюдается в лапчатке гусиной, семена которой были обработаны УДП меди: рамноза присутствует в гидролизате от 12 до 28 часов гидролиза, причем ее количество уменьшается с 14,4% до 9,4%. Из этого следует, что рамноза расположена в середине полимерной цепи. Ксилоза появляется после 16 часов гидролиза и присутствует до окончания гидролиза. Ее количество при этом постоянно увеличивается от 3,8% до 20,6%. Манноза обнаруживается уже после 8 часового гидролиза. Количество ее в гидролизате значительно, от 7% увеличивается до 26,8% (24 часа), а затем уменьшается до 16% (40 часов).

Таблица 10 - Результаты гидролиза полисахарида лапчатки гусиной, семена которой были обработаны УДП железа

Моносахариды	Время гидролиза
2 часа	4 часа	6 часов	8 часов
а	б	а	б	а	б	а	б
Рамноза	1,0	3,1	—	—	—	—	—	—
Фруктоза	2,0	6,3	—	—	—	—	—	—
Арабиноза	4,8	14,8	1,0	7,7	Сл.	—	—	—
Ксилоза	2,96	10,1	—	—	—	—	—	—
Манноза	3,0	9,2	2,0	1,54	—	—	—	—
Глюкоза	5,4	16,6	2,0	15,4	1,0	25,2	1,0	33,3
Галактоза	13,0	39,9	8,0	61,6	3,0	75,0	2,0	66,7

а) относительное содержание моносахаридов к величине наименьшего пика на хроматограмме.

б) процентное содержание моносахарида от фракции моносахаридов.

Таким образом, под влиянием УДПМ прослеживается тенденция в изменении соотношения моносахаридов при общем увеличении их выхода. Это позволяет предположить, что УДПМ действуют на активность металлосодержащих ферментов, ответственных за окислительно-восстановительные процессы, активность фотосинтеза при этом изменяет направленность многих сторон жизнедеятельности растительного организма, в том числе белкового и углеводного обмена, что приводит к накоплению БАС и должно улучшить кормовые и лекарственные свойства растений.

5. Эколого-биологические эффекты УДПМ в трофической цепи «растение-животное»

5.1 Подкормка лапчаткой. У кроликов, получавших в качестве добавки траву лапчаток, наблюдалось достоверное увеличение содержания гемоглобина (на 27,5-27,7% от контроля), и общего количества лейкоцитов (на 21,6-21,7% от контроля) при СОЭ в норме. Сдвиг ядра лейкоцитарной формулы происходил, очевидно, за счет увеличения числа моноцитов (на 4%) и лимфоцитов (на 6-7%), что свидетельствует о повышении иммунобиологической реакции, чем и объясняется повышение сохраности потомства у крольчих, получавших траву лапчатки. Количество общего белка в сыворотке крови увеличилось на 6,6% под действием лапчатки гусиной, на 8,8% - под действием УДП меди, и на 11,6% под УДП железа за счет γ-глобулиновой фракции, которая увеличилась в 1,5 – 2,0 раза по сравнению с контролем, что также подтверждает усиление иммунной защиты организма.

5.2 Подкормка горцем птичьим. Введение в рацион травы горца птичьего без и после обработки УДП кобальта не вызвало отрицательных последствий: животные были активны, охотно поедали и норму и добавку корма, планомерно увеличивая массу тела. Сохранность приплода составила 99 %. Прирост живой массы кроликов за 90 дней эксперимента составил от 8,8 (горец птичий) до 13,6% (горец птичий после УДП кобальта) по отношению к контрольной группе кроликов, которая не получала добавку травы. Две опытные группы кроликов продолжали кормить до 5-ти месячного возраста, чтобы определить морфологические показатели крови в более зрелом возрасте. Под влиянием потребления растений, подвергавшихся обработке УДП кобальта, у животных наблюдалось повышение содержания эритроцитов в периферической крови и гемоглобина на 16,6% и 9,8% соответственно. В лейкоцитарной формуле происходило снижение количества лимфоцитов и увеличение нейтрофильного компонента. То есть под влиянием длительного приема добавки наблюдалось преобладание нейтрофильного иммунитета над лимфоцитарным. К этому времени прирост массы в этой группе составил 18-20%, относительно 10% в группе, где животные получали горец птичий без обработки УДП кобальта.