Окислительный стресс и состояние антиоксидантой системы в колеоптилях пшеницы при действии пероксида водорода и нагрева

Abstract

Ю.Е. Колупаев, Ю.В. Карпец. Окислительный стресс и состояние антиоксидантой системы в колеоптилях пшеницы при действии пероксида водорода и нагрева. Исследовали влияние обработки отрезков колеоптилей пшеницы (Triticum aestivum L.) пероксидом водорода на их теплоустойчивость и показатели прооксидантно-антиоксидантного равновесия. Двухчасовая обработка 1 мМ Н2О2 вызывала снижение активности гваяколпероксидазы и уменьшение генерации колеоптилями О2 .- . При этом активность супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы возрастала. Воздействие экзогенного Н2О2 незначительно увеличивало содержание в тканях пероксидов и продукта пероксидного окисления липидов - малонового диальдегида (МДА). Последующий повреждающий нагрев (43о С, 10 мин) вызывал повышение активности гваяколпероксидазы, генерации О2 .- и содержания МДА как в контрольных, так и в опытных отрезках. Однако в колеоптилях, обработанных перед нагревом пероксидом водорода, подобные изменения проявлялись в меньшей степени. Нагрев вызывал незначительное повышение активности СОД в колеоптилях всех вариантов. При этом в отрезках, обработанных пероксидом водорода, активность СОД и каталазы была выше, чем в контроле. Предобработка пероксидом водорода повышала теплоустойчивость колеоптилей пшеницы, что связано с индуцированием им адаптивных реакций, среди которых, по-видимому, значительную роль играет ферментативная система антиоксидантной защиты.

Ю.Є. Колупаєв , Ю.В. Карпець. Окиснювальний стрес і стан антиоксидантної системи у колеоптилях пшениці за дії пероксиду водню та нагрівання. Досліджували вплив обробки відрізків колеоптилів пшениці (Triticum aestivum L.) на їх теплостійкість та показники прооксидантно-антиоксидантної рівноваги. Двогодинна обробка 1 мМ Н2О2 спричинювала зниження активності гваяколпероксидази та зменшення генерації колеоптилями О2 .- . При цьому активність супероксиддисмутази (СОД) і каталази зростала. Вплив екзогенного Н2О2 незначною мірою збільшував вміст у тканинах пероксидів та продукту пероксидного окиснення ліпідів – малонового діальдегіду (МДА). Наступне ушкоджуюче нагрівання (43ºС, 10 хв) викликало підвищення активності гваяколпероксидази, генерації О2 .- і вмісту МДА як у контрольних, так і в дослідних відрізках. Однак у колеоптилях, оброблених перед нагріванням пероксидом водню, подібні зміни виявлялися меншою мірою. Нагрівання викликало незначне підвищення активності СОД в колеоптилях усіх варіантів. При цьому у відрізках, оброблених пероксидом водню, активність СОД і каталази була вищою, ніж у контролі. Передобробка пероксидом водню підвищувала теплостійкість колеоптилів пшениці, що пов’язане з індукуванням ним адаптивних реакцій, серед яких, ймовірно, значну роль відіграє ферментативна система антиоксидантного захисту.

Yu.Ye. Kolupaev, Yu.V. Karpets. Oxidative stress and the state of antioxidative system in wheat coleoptiles at the action of hydrogen peroxide and heating. The influence of treatment of pieces of wheat (Triticum aestivum L.) coleoptiles with hydrogen peroxide on their heat resistance and parameters of prooxidative-antioxidative balance have been studied. Two-hour treatment with 1 mM Н2О2 caused decrease of guaiacol peroxidase activity and reduction of О2 .- generation by the coleoptiles. Thus activity of the superoxide dismutases (SOD) and catalases increased. At the same time the influence of exogenous Н2О2 increased the content of per51 oxides and product of lipid peroxidation - malonic dialdehyde (MDA) in tissues. The subsequent damaging heating (43°С, 10 min) caused increase of the guaiacol peroxidase activity, О2 .- generation and MDA content both in control and in experimental pieces. However in the coleoptiles treated before heating with hydrogen peroxide, similar changes were shown to a lesser degree. Heating caused slight increase of SOD activity in coleoptiles of all variants. Thus in the pieces treated with hydrogen peroxide, the SOD and catalase activity was higher, than in the control. Pretreatment with hydrogen peroxide raised heat resistance of wheat coleoptiles that is connected with an induction by it of adaptive reactions among which, apparently, the significant role of the enzymatic system of antioxidative defence.