name: Фитохимический состав и антиоксидантный статус Brassica oleraceae L. при действии природных и синтетических регуляторов роста растений
keyword_list: Коммерческие препараты биостимуляторов роста (новосил, гибберсиб, эпин-экстра) Фитогормоны (гибберелловая кислота, брассинолид) Регуляторы роста растений Капуста кейл
abstract: Объект исследования служили четыре сорта капусты кейл: два сорта зеленой – «Премьер-капуста» и «Скотч Синий Карлик» и два красной – «Редбор F1» и «Скарлет», выращенные в Ботаническом саду Казанского федерального университета. Эксперименты проводили в 2017-2019 гг. В качестве природных гормонов использовали гиббереллин и брассинолид, в качестве коммерческих препаратов регуляторов роста использовали Новосил, конструктивные и технико-экономические показатели; степень внедрения; эффективность; область применения. Гибберсиб и Эпин-экстра. Разработана – научная концепция о том, что использование фитогормонов и их аналогов позволяет значительно улучшить фитохимический состав и антиоксидантную активность в растениях капусты кейл; Цель работы – состояла в выявлении условий, способствующих улучшению фитохимического состава и антиоксидантной активности в растениях капусты кейл. Методы исследования и используемая аппаратура – Согласно первой схемы экспериментов семена растений замачивали на 24 ч. в растворах исследуемых веществ (гибберелловая кислота 10-6М, брассинолид 10-6M, новосил 5 г/г раствора, гибберсиб 66 мг/л, эпин-экстра 500 мкл/л), затем проращивали на воде 4 суток. 5-суточные проростки высаживали на участке. Пробы для анализа отбирали через 8, 12, 16, 20 и 24 недель после посадки. Согласно второй схемы на стадии 3-4 листьев растения обрабатывали регуляторами роста путем опрыскивания в следующих концентрациях: гибберелловая кислота 10-6М, брассинолид 10-6M и новосил 5 г/г. Пробы отбирали через 12 недель после обработки после первых заморозков (в течение 3 дней средние ночные температуры были -50С). Сухую биомассу растительного материала определяли после высушивания при 1050С до постоянного веса [Сибгатуллина с соавт., 2011]. Оценку суммарного содержания растворимых фенольных соединений в листьях капусты проводили по методу Фолина-Чокальту [Запрометов, 1971] и содержание суммы флавоноидов в пересчете на кверцетин по методу [Федосеева с соавт., 2009]. Количество каротиноидов в ацетоновой вытяжке рассчитывали по формуле Веттштейна [Воробьев с соавт., 2013]. Содержание аскорбиновой кислоты в тканях растения определяли с помощью гексацианоферрата калия [Сибгатуллина с соавт., 2011]. Количественное определение пролина в листьях капусте кейл проводили по методу, представленному в работе [Bates et al., 1973]. Содержание МДА оценивали по степени накопления продукта его реакции с тиобарбитуровой кислотой )ТБК( [Kumar, Knowles, 1993]. Для определения активности каталазы использовали спектрофотометрический метод, предложенный Эби [Aeby, 1984], для определения активности пероксидазы использовали метод Бояркина [Ермаков с соавт., 1987]. Активность аскорбатпероксидазы определяли по методу Верма и Дубей [Verma, Dubey, 2003]. Об антиоксидантной активности исследуемого растительного сырья судили по его способности ингибировать аутоокисление адреналина [Сирота, 2000]. Содержания белка определяли по методу Лоури [Lowry et al, 1951]. Количество растворимых сахаров определяли антронным методом [Тимофеева, 1998]. Схема эксперимента с крысами: Использовали 8 самок белых крыс массой 200 гр. Опытным крысам помимо обычной еды в рацион включали капусту кейл (по 40 г на каждую особь). Добавление капусты происходило в течение одной недели, чередуясь с неделей «отдыха». Через месяц в крови крыс определяли содержание МДА по методу [Рецкий с соавт., 2010]. Об антиоксидантной активности в плазме крыс судили по степени ингибирования аутоокисления адреналина [Зыблев с соавт., 2013]. Определение активности пероксидазы в плазме крыс проводили по методу, представленному в работе [Кондрахин с соавт., 2004], активность каталазы определяли по методу [Королюк с соавт., 1988]. Схема эксперимента со студентами: В эксперименте участвовало 30 студентов (девушки), распределенных на три равные группы: первая группа – контрольная; вторая группа в течение месяца употребляла коктейль с бананом, но без капусты кейл; третья группа в течение месяца пила 200 мл коктейля в состав которого входило: 150 г капусты кейл, 150 г бананов и 25 г зеленого чая на 1 литр воды. Перед началом и после окончания эксперимента проводили измерение силы мышц кисти ручным динамометром [Стадниченко, 2008], стрессорности по психоэмоциональной нагрузочной пробе «математический счет» [«Возрастная физиология, анатомия и гигиена», 2013], зрительной памяти по методу, представленному в работе [Крылова, 2014], умственной работоспособности по таблице В. Я. Анфимова [Крылова, 2014] и физической работоспособности с использованием Гарвардского «степ-теста» [«Возрастная физиология, анатомия и гигиена», 2013]. Все эксперименты проводились минимум в трехкратной биологической повторности. Повторность в пределах одного опыта трех-пятикратная. Статистический анализ данных проводили с применением стандартных математических методов средствами программ Microsoft Excel-2000 и OriginPro9 (средние арифметические значений и их стандартные ошибки). Статистически значимые отличия между вариантами определяли по тесту Манна-Уитни (p˂0.05). Результаты и научная новизна работы. Впервые в условиях Татарстана провели интродукцию капусты кейл. Были подобраны фитогормоны (гибберелловая кислота, брассинолид) и коммерческие препараты биостимуляторов роста (новосил, гибберсиб, эпин-экстра) для улучшения фитохимического состава капусты кейл. Впервые продемонстрировано, что соединения терпеноидной природы (новосил, гибберелловая кислота и его аналог гибберсиб) увеличивают активность антиоксидантных ферментов (каталаз, аскорбатпероксидаз и пероксидаз) и повышают содержание каротиноидов, пролина, белков и сахаров. Соединения стероидной природы (брасинолид и его аналог эпин-экстра) увеличивают содержание фенольных соединений и флавоноидов. Обнаружена положительная динамика содержания первичных и вторичных метаболитов на поздних стадиях развития капусты кейл и после действия отрицательных температур. Показано, что употребление коктейля, в состав которого входит капуста кейл, улучшает умственную работоспособность и зрительную память человека, а добавление данного овоща в рацион питания крыс снижает содержание МДА и повышает антиоксидантную активность в крови крыс. Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты свидетельствуют о возможности улучшения вкусовых, питательных качеств B. oleracea var. acephala и повышения синтеза защитных соединений (ферментные и неферментные антиоксидантные), и, тем самым, увеличения устойчивости растений капусты кейл к неблагоприятным факторам внешней среды, с одной стороны, а с другой - улучшения медико-биологических свойств капусты кейл с помощью регуляторов роста растений. Показана возможность замены природных гормонов на их аналоги с целью удешевления себестоимости продукции. Данные о положительном влиянии B. oleracea var. acephala на организм крыс и человека могут лечь в основу разработок для пищевой промышленности по использованию капусты кейл как функционального продукта питания. Результаты могут быть использованы в курсах лекций и проведении практических занятий для студентов, обучающихся по направлению: «Сельскохозяйственная биотехнология», «Прикладная биотехнология», «Основы биотехнологии» и «Физиология растений».
chairman_dissertation_council.name: Ильгизар
chairman_dissertation_council.surname: Рахимов
chairman_dissertation_council.patronymic: Ильясович
chairman_dissertation_council.position: Председатель
chairman_dissertation_council.degree: Доктор биологических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: N-6575-2013
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 55344025000
chairman_dissertation_council.rinc_id: 419360
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0002-4016-6764
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Данис
organization_supervisor.surname: Нургалиев
organization_supervisor.patronymic: Карлович
organization_supervisor.position: Проректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 34.31.31
rubrics.name: Регуляторы роста растений
rubrics.code: 31.27.21
rubrics.name: Биохимия растений
oecds.code: 01.06.HY
oecds.name: DEVELOPMENTAL BIOLOGY
oecds.code: 01.06.DR
oecds.name: CELL BIOLOGY
speciality_codes.name: Биологические ресурсы
speciality_codes.code: 03.02.14
supervisors.fio: Тимофеева О. А.
supervisors.scientific_degree: Доктор биологических наук
supervisors.speciality_code: Физиология и биохимия растений
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Фархутдинов Р. Г.
opponents.scientific_degree: Доктор биологических наук
opponents.speciality_code: Физиология и биохимия растений
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Гасимова Г. А.
opponents.scientific_degree: Кандидат биологических наук
opponents.speciality_code: Экология (по отраслям)
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГАОУ ВО "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ", ФГАОУ ВО КФУ, КФУ, КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1021602841391
protection_organization.supervisor_name: ИЛЬШАТ
protection_organization.supervisor_surname: ГАФУРОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: РАФКАТОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: ФГАОУ ВО "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ", ФГАОУ ВО КФУ, КФУ, КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1021602841391
author_organization.supervisor_name: ИЛЬШАТ
author_organization.supervisor_surname: ГАФУРОВ
author_organization.supervisor_patronymic: РАФКАТОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения