Действие ароматических и дикарбоновых алифатических кислот на активность пероксидазы и оксалатоксидазы в изолированных колеоптилях пшеницы

Abstract

Исследовали влияние ароматических (салициловой – СК, бензойной – БК и 4-оксибензойной – 4-ОБК) и дикарбоновых алифатических (янтарной – ЯК, яблочной – ЯбК и щавелевой – ЩК) кислот на активность растворимых и ионносвязанных форм пероксидазы и оксалатоксидазы в колеоптилях пшеницы (Triticum aestivum L.). СК, 4-ОБК и ЯК вызывали повышение активности ионносвязанной пероксидазы клеточных стенок и тенденцию к небольшому увеличению активности растворимой формы этого фермента. БК, ЯбК и ЩК не оказывали существенного влияния на активность обеих форм пероксидазы. Активность растворимой оксалатоксидазы увеличивалась под действием СК, ЯК и ЩК, другие органические кислоты не влияли на ее величину. Активность ионносвязанной оксалатоксидазы в колеоптилях пшеницы была низкой, что не позволило оценить влияние на нее исследуемых кислот. Обработка колеоптилей СК, 4-ОБК и ЯК вызывала увеличение содержания в них пероксида водорода, под влиянием БК, ЯбК и ЩК его количество существенно не изменялось. После обработки колеоптилей СК, 4-ОБК и ЯК повышалась их теплоустойчивости. Эффект ЩК был небольшим, БК и ЯбК не влияли на теплоустойчивость отрезков колеоптилей. Сделано заключение о том, что одной из существенных причин увеличения содержания пероксида водорода в колеоптилях пшеницы под влиянием исследуемых органических кислот является повышение активности пероксидазы (в особенности ее ионносвязанной формы), вклад оксалатоксидазы в генерацию пероксида водорода менее значительный. Обсуждается связь между усилением генерации активных форм кислорода и индуцированием теплоустойчивости клеток колеоптилей при обработке органическими кислотами.

The influence of aromatic (salicylic – SA, benzoic – BA, 4-oxybenzoic – 4-OBA) and dicarboxylic aliphatic (succinic – SuA, malic – MA, oxalic – OA) acids on the activity of soluble and ion-bound forms of peroxidase and oxalate oxidase in the coleoptiles of winter wheat (Triticum aestivum L.) has been investigated. SA, 4-OBA and SuA caused the increase of activity of ion-bound peroxidase of cellular walls and tendency to the little increase of activity of its soluble form. BA, MA and OA influenced on the activity of both forms of peroxidase insignificantly. The activity of soluble oxalate oxidase was increased under the action of SA, SuA and OA, other organic acids did not influence on this value. Activity of ion-bound oxalate oxidase in wheat coleoptiles was low, that did not allow to estimate influence of the investigated acids on it. Treatment of coleoptiles with SA, 4-OBA and SuA caused the increase of hydrogen peroxide content in them, under the influence of BA, MA and OA its amount did not change substantially. Treatment of coleoptiles with SA, 4-OBA and SuA caused the increase of their heat resistance. The effect of OA was little, BA and MA did not influence on heat resistance of coleoptiles. The conclusion is drawn that the one of substantial reasons of increase of hydrogen peroxide content in the wheat coleoptiles under the influence of investigated organic acids is the increase of peroxidase activity (in particular its ion-bound forms), the contribution of oxalate oxidase to the hydrogen peroxide generation is less considerable. The connection between the increase of reactive oxygen species generation and the inducing of heat resistance of coleoptiles cells under the treatment with organic acids is discussing.

Досліджували вплив ароматичних (саліцилової – СК, бензойної – БК і 4-оксибензойної – 4-ОБК) і дикарбонових аліфатичних (янтарної – ЯК, яблучної – ЯбК і щавлевої – ЩК) кислот на активність розчинних і іоннозв’язаних форм пероксидази й оксалатоксидази в колеоптилях пшениці (Triticum aestivum L.). СК, 4-ОБК і ЯК викликали підвищення активності іон нозв’язаної пероксидази клітинних стінок і тенденцію до невеликого збільшення активності розчинної форми цього ферменту. БК, ЯбК і ЩК істотно не впливали на активність обох форм пероксидази. Активність розчинної оксалатоксидази збільшувалася під дією СК, ЯК і ЩК, інші органічні кислоти не впливали на її величину. Активність іоннозв’язаної оксалаток сидази в колеоптилях пшениці була низкою, що не дозволило оцінити вплив на неї досліджу ваних кислот. Обробка колеоптилів СК, 4-ОБК і ЯК викликала збільшення вмісту в них пе роксиду водню, під впливом БК, ЯбК і ЩК його кількість істотно не змінювалася. Після об робки колеоптилів СК, 4-ОБК і ЯК підвищувалася їх теплостійкість. Ефект ЩК був невели ким, БК і ЯбК не впливали на теплостійкість відрізків колеоптилів. Зроблено висновок про те, що однією з істотних причин збільшення вмісту пероксиду водню в колеоптилях пшениці під сидази (особливо її іоннозв’язаної форми), внесок оксалатоксидази в генерацію пероксиду водню менш значний. Обговорюється зв'язок між посиленням генерації активних форм кисню та індукцією тепло стійкості клітин колеоптилів за обробки органічними кислотами.