Биологическое действие гуминовых кислот и его пространственная локализация в почве
Диссертация
Биологическая активность гуминовых кислот (ГК) интенсивно изучается в течение длительного времени. Результаты этих работ неоднократно обобщались в ряде обзорных статей и монографий (Христева, 1951; Кононова, 1963; Александрова, 1972; Орлов, 1993; Горовая’и др., 1995; Чуков, 2001; Попов, 2004). Многочисленные исследования позволяют констатировать наличие положительного отклика живых клеток… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. О взаимодействии гуминовых веществ и живых организмов
- 1. 1. Функции гуминовых веществ в биосфере
- Ф
- 1. 2. Биологическая активность гуминовых веществ
- 1. 3. Основные гипотезы природы биологического действия гуминовых веществ
- 1. 4. Использование биологических объектов в тестировании
- Глава 2. Объекты и методы исследования
- 2. 1. Химические свойства ГК
- 2. 2. Биологические объекты
- 2. 3. Методика эксперимента по сорбции гуминовых кислот клетками дрожжей
- 2. 4. Методики экспериментов на биологических объектах
- 2. 4. 1. Эксперименты на проростках пшеницы
- 2. 4. 2. Эксперименты на клетках дрожжей
- 2. 4. 3. Эксперименты с применением бактериального люминисцентного биотеста
- 3. 1. Характеристика использованных гуминовых кислот
- 3. 2. Сорбция гуминовых кислот клетками дрожжей
- 3. 3. Стимулирующие, адаптогенные и протекторные свойства гуминовых кислот
- 3. 3. 1. Предварительный тест на биологическую активность
- 3. 3. 2. Информативность параметров роста биомассы и интенсивности дыхания клеток для исследования биологических эффектов действия ГК
- 3. 3. 3. Стимулирующее действие гуминовых кислот на клетки дрожжей
- 3. 3. 4. Влияние гуминовых кислот на способность дрожжей к адаптации
- 3. 3. 5. Протекторные свойства гуминовых кислот, сорбированных на поверхности клеток
- 3. 4. Пространственная локализация биопротекторного действия гуминовых кислот в почве
Список литературы
- Александрова И. В. О физиологической активности гумусовых веществи продуктов метаболизма микроорганизмов // Органическое вещество целинных и освоенных почв М.: Наука, 1972. — С.30−69
- Алёшин, С.Н., Тюнеева, Т.Н.О питании растений молекулярнымиорганическими соединениями почвы// Изв. Тимирязев, с.-х. акад. 1956 Вып.2(12), С. 25"-2g
- Альберте, Б., Брей, Д., Льюис, Дж. Молекулярная биология клетки. М.:1. Мир, 1987.-Т.5.-231 с.
- Аляутдинова, Р.Х., Гагарин, С.Г., Екатеринина, Л. Н. Корреляцияфизиологической активности и физико-химических свойств гуминовых препаратов//Химия твердого топлива, 1991, № 3, с. 16−21
- Баталкин, Г. А., Галушко, A.M., Махно, Л.Ю., Христева, Л.А.О природедействующего начала физиологически активных гуминовых кислот. // Тр. Междунар. симпоз. IV и II Комис. МТО «Торф, его свойства и перспективы применения». Минск, 1982. С.115−117.
- Бобырь, Л. Ф. Влияние физиологически активных гумусовых веществ нафотосинтетические процессы у растений- Автореф. Дис.. канд. биол. наук. Кишинев, 1984. — 24 с.
- Варшал, Г. М., Велюханова, Т.К., Кощеева, И. Я. Геохимическая рольгумусовых кислот в миграции элементов. В кн.: Гуминовые вещества в биосфере. М.: Наука, 1993. — С.97−117.
- Вахмистров, Д.Б., Зверкова, O.A., Дебец, Е.Ю., Мишустина,
- Н.Е.Гуминовые кислоты: Связь между поверхностной активностью и стимуляцией роста растений // Докл. АН СССР. 1987, Т.293, № 5. -С.1277−1280.
- Ганшин, В.М., Данилов, В.С.Клеточные сенсоры на основебактериальной биолюминесценции. //Сенсорные системы. 1997. Т. 11. №. 6. С.245−255.
- Гаузе, Г. Ф. Борьба за существование. М.: Изд-во РХД, 2002. — 159 с.
- Горовая, А.И., Орлов, Д.С., Щербенко, О. В. Гуминовые вещества.
- Строение, функции, механизмы действия, протекторные свойства, экологическая роль. Киев: Наукова думка, 1995. — 304 с.
- Горовая, А. И. Роль физиологически активных гуминовых веществ вадаптации растений к действию ионизирующей радиации // Гуминовые вещества в биосфере. М.: Наука, 1993. — С. 144−150.
- Григорьева, К.В., Караваев, Н.М.Влияние условий щелочнойэкстракции углей на состав гуминовых кислот // Доклады АН СССР, 1969, т.188, № 1, с.160−169
- Гуминский, С. А. Механизм и условия физиологического действиягумусовых веществ на растительные организмы // Почвоведение. -1957, № 12- С.72−7&-.
- Гуминский, С. А. Современные точки зрения на механизмфизиологических эффектов, вызываемых в растительных организмах гумусовыми веществами // Почвоведение. 1968, № 9- с. 92, ~3 8.
- Данилов В. С. и др. Сенсорные биолюминесцентные системы на основе1их-оперонов разных видов люминесцентных бактерий // Вестник Московского ун-та.Сер.16, Биология 2002,2002. с.20−24
- Данилов, В.С., Егоров, Н.С.Бактериальная биолюминесценция. //М.1. МГУ. 1990. 152 с. 18. де Дюв К. Лизосома / Структура и функции клетки. М.: Мир, 1964. 1. С.90−103.
- Детерман, Г. Гель-хроматография. М.: Мир, 1970- 450с.
- Заварзина, А.Г., Демин, В.В.Кислотно-основные свойства гуминовыхкислот различного происхождения по данным потенциометрического титрования // Почвоведение. 1999, № 10. — С.1246−1254.
- Зарубина А. П. и др. Бактериальный люминесцентный биотест //
- Сенсорные системы, № 3,2005. с. 14−21
- Ибрагимов, Ш. К., Фокин, А.Д.Поступление в растения индивидуальныхорганических веществ в условиях естественного ценоза на почвах подзолистого типа // Изв. Тимирязев, с.-х. акад. 1974, Вып. 4, с. З 6 '
- Карпухин, А. И. Влияние фульвокислот на урожай некоторыхсельскохозяйственных растений // Изв. Тимирязев, с.-х. акад. 1979, Вып. 2, с. 12−21.
- Комиссаров, И.Д., Логинов, Л.Ф.Химическая природа и молекулярноестроение гуминовых кислот. В сб.: Химия гумусовых кислот: Их роль в природе и перспективы использования в народном хозяйстве: Тез. докл. зональной науч.-техн. конф. Тюмень, 1981, С. 4.
- Комиссаров, И.Д., Климова, A.A., Логинов, Л. Ф. Влияние гуминовыхпрепаратов на фотосинтез и дыхание растений // Науч. труды Тюменьского с.-х. ин-та. 1971, Т.14- с. 200-Z 12.
- Кононова, М. М. Органическое вещество почвы. М.: Изд-во АН СССР, 1963.-314 с.
- Красильников, Н. А. Микроорганизмы почвы и высшие растения. М., 1958, 46 3 с.
- Куликова H.A. Связывающая способность и детоксицирующие свойствагумусовых кислот по отношению к атразину. Автореф. дисс. на соискание уч. ст. к.б.н. М., 1999. 29с.
- Кухаренко, Т.А., Екатеринина, Л.Н.Сравнительное исследованиерастворимых и не растворимых в ацетоне фракций гуминовых кислот торфов, бурых и выветрившихся углей // Химия твердого топлива, 1968, № 3, 12−18
- Кухаренко, Т.А., Толчинская, Р.Я., Чеснокова, Т.В., Левина,
- И.В.Особенности окисления бурых углей Канско-Ачинского бассейна в пласте//Химия твердого топлива, 1967, с.22−25
- Мажуль, В.М., Прокопова, Ж.В., Ивашкевич, Л. С. Механизм действиягуминовых препаратов из торфа на структурное состояние мембран и функциональную активность клеток дрожжей. В кн.: Гуминовые вещества в биосфере. -М.: Наука, 1993. С. 151−157.
- Маякова, Е. Ф. Синтез биологически активного препарата БСТ из торфа иего применение. — В кн.: Теория действия физиологически активных веществ: Тр. ДСХИ. Днепропетровск, 1983, т. VIII, с. 87—89.
- Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под. ред. Д. Г.
- Звягинцева. М.: Изд-во МГУ, 1991. — 304 с.
- Мидгли, Д., Торренс, К.Потенциометрический анализ воды. М.: Мир, 1980,512 с.
- Милановский, Е.Ю., Шеин, Е.И., Степанов, А.А.Лиофильно-лиофобныесвойства органического вещества и структура почвы // Почвоведение, 1993, № 6, с.122−126
- Милановский, Е. Ю. Применение ионного детергента в гельхроматографии гумусовых кислот почв//Почвоведение, 1984, № 8, с. 142−146
- Мотовилова, Л.В., Хренкова, Г.М.Состав и свойства ГК, полученныхпри механодеструкции бурых углей // Химия твердого топлива, 1988, № 2, с.36−41
- Наумова, Г. В., Райцина, Г.И., Лях, В. В. Биологическое действиеторфяных гидролизатов на дрожжи., В кн.: Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения: Тр. ДСХИ. Днепропетровск, 1983, т. IX, с. 102−105.
- Овчинникова, Т.Ф., Кудряшов, А.П., Мажуль, В.М., Наумова, Г. В.,
- Райцина, Г. И.О мембранотропной активности гидрогумата гуминового препарата из торфа // Биологические науки. 1991, № 10. -С.103−109.
- Овчинникова, Т. Ф. Влияние гидрогумата гуминового препарата изторфа на пролиферативную активность и метаболизм дрожжевых микроорганизмов // Биологические науки. 1991, № 10. — С.87−90.
- Орлов Д. С. Гумусовые кислоты почв М.: Изд-во МГУ, 1974. — 336 с.
- Орлов Д. С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации М.:1. Изд-во МГУ, 1990.-325 с.
- Орлов Д. С. Свойства и функции гуминовых веществ // Гуминовыевещества в биосфере М.: Наука, 1993. — С. 16−27
- Орлов Д. С., Гришина Л. А. Практикум по химии гумуса М.: Изд-во1. Моск. ун-та, 1981.-272 с.
- Орлов Д. С., Демин В. В., Завгородняя Ю. А. Влияние молекулярныхпараметров гуминовых кислот на их физиологическую активность // Доклады Академии Наук, 1997. 354, 6 — С.843−845
- Перт С. Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток М.:1. Мир, 1978. 335 с.
- Пивоваров, JI.P., Ярчук, И.И.Ответные реакции дрожжей на гумусовыевещества В кн.: Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения: Изд-во «Урожай», Киев-34, 1967, т. IX, C.134
- Плохинский, Н. А. Алгоритмы биометрии. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980.-150 с.
- Попов А. И. Гуминовые вещества: свойства, строение, образование
- СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004. 248 с.
- Прат, С. Влияние гумусовых соединений на метаболизм растений//
- Вестн. Моск. ун-та. 1965. Сер.6, № 1, с. 7−12 .
- Прат, С. Проблема проникновения и воздействия гумусовых веществ наклетки растений. JL, 1963
- Ревазова Ю. А. и др. Определение токсичности химических соединений, полимеров, материалов и изделий с помощью люминесцентного бактериального теста. // Сенсорные системы, 2003. -61,1 1−9
- Рыжиков, С.В., Стрелков, В.М., Ведерников, H.A., Гайлитис,
- Ю.Н.Фракционный состав продуктов механохимической деструкции гуминовых веществ торфа // Биологические науки. -1991, № 10. С.23−28.
- Стрелков, В.М., Гайлитис, Ю.Н., Шмит, У.Я., и др. Стимулирующеевлияние продуктов механохимической деструкции гуминовых веществ торфа на рост кормовых дрожжей // Биологические науки. -1991, № 10. С.81−87.
- Сэги, Й. Методы почвенной микробиологии. М.: Колос, 1983. 296с.
- Тишкович, A.B., Бамбалов, H.H., Шатихина, Т.А., Стригуцкий, В.П.,
- Навоша, Ю. Ю. Исследование физико-химических свойств и физиологической активности некоторых фракций гуминовых кислот95низинного торфа //Весщ АН БССР, сер. сельскагспадарчых навук, № 3, Минск, C.46-SZ.
- Фокин, А.Д., Бобырь, Л.Ф., Епишина, JI.A., и др. О проникновениигумусовых веществ в клетки растений / Гуминовые удобрения: Теория и практика их применения. Днепропетровск: Изд-во Днепропет. с.-х. ин-та, 1975. — С.57−58.
- Химическая энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1990, т.2
- Христева, JI.A.06 участии гуминовых кислот и других органическихвеществ в питании высших растений. Почвоведение, 1953, № 10, с, Ъ5-Щ.
- Христева, Л. А. Роль гуминовой кислоты в питании растений игуминовые удобрения // Труды Почв, ин-та им. В. В. Докучаева. 1951, Т.38. — С.108−184.
- Христева, Л. А. Физиологическая функция гуминовой кислоты впроцессах обмена веществ высших растений. В кн.: Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения. Изд-во Харьковского ун-та, 1957, с. 73−75,
- Чуков, С.Н.Структурно-функциональные параметры органическоговещества почв в условиях антропогенного воздействия. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2001. — 216 с.
- Baldwin, Т.О., Christopher, J.A., Raushel, F.M., Sinclair, J.F., Ziegler, M.M.,
- Fisher, A.J., Rayment, I. Structure of bacterial luciferase. //Curr. Opin. Struct. Biol. 1995. V. 5. P. 798−809.
- Bringmann, G. & Kuhn, J.Comparisons of the toxicity thresholds of waterpollutants to bacteria, alga and protozoa in the cell multiplication inhibition testy/Wat. Res. 1980. V. 14. № 1. P. 231−241.
- Bulich, A.A., Tung, K.K., Scheibner, G. The luminescent bacteria toxicity test: its potential use as an in vitro alternative. //Biolum. Chemilum. 1990. V. 5. № 2. P. 71−77.
- Burton, S.A. & Petersen, R.V.Comparison of in vivo bacterialbioluminescence and tissue culture bioassays and in vivo tests for evaluating acute toxicity of biomaterials. //Biomed. Materials Res. 1986. V. 20. P. 827 838.
- Cacco, G. & Dell’Agnola, G.Plant growth regulator activity of soluble humiccomplexes // Can. J. Soil. Sci. 1984, Vol. 64, No. 1.
- Chatterjee, J. & Meighen, E.A.Biotechnological applications of bacterialbioluminescence (lux) genes. //Photochem. Photobiol. 1995. V. 62. № 4. P. 641−650.
- Coleman, R.N. & Quereshi, A.A.Microtox and Spirillum volutans tests forassessing toxicity of environmental samples. // Bull. Environ. Contam. Toxicol., 1995. V. 35 P. 443−451.
- Gast, R. & Lee, J.Isolation of the in vivo emitter in bacterial bioluminescence.
- Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1978. V.75. № 2. P. 833−837.
- Harvey, G.R. & Boran, D.A.Geochemistry of humic substances in seawater.1.: Humic Substances in Soil, Sediment and Water, eds. G. R, Aiken, D.M. McKnight, R.L. Wershow, and P. MacCarthy. New York: John Wiley and Sons, 1985.-P. 233−247
- Hastings, J.W., Potrikus, C., Gupta, S., Kurfurst, M., Makemson,
- J.Biochemistry and physiology of bioluminescent bacteria. //Adv. Micr. Physiol. 1985. № 26. P. 235−291.
- Kaiser, K.L.Correlation of Vibrio fischeri bacteria test data with bioassay datafor other organisms. //Environ. Health Perspect. 1998. V. 106. № 2. P. 583 591.
- Korpela, M., Mantasala, P., Lilius, E.M., Karp, M. Stable light — emitting
- Esherichia coli as a biosensor. //Biolum. Chemilum. 1989. № 4. P. 551−554
- Krebs, F. The luminescent bacteria test for clean water legislation. //Schriftenr.
- Ver. Wasser Boden Lufthyg. 1992. V. 89. P. 591−297.
- Mato, M.C., Olmedo, M.G., Mendez, J. Inhibition of indolleacetic acidoxidaseby soil humic acids fractionated on Sephadex // Soil Biol. Biochem. 1972, Vol.4, p. 69−73.
- McElroy, W.D. & Green, A. Enzymatic properties of bacterial luciferase.
- Arch. Biochem. Biophys. 1955. V. 56. № 1. P. 240−255.
- Meighen, E.A.Molecular biology of bacterial bioluminescence. //Micr. Rev1991. V. 55. № l.P. 123−142.
- Microtox instructions for operating. Hundred per cent effluent, colorcorrection. //Microtox bulletin 6984. Becman Instruments. Inc. Carsbad. Calif. USA. 1980.
- Nardi, S., Pizzeghello, D., Muscolo, A., Vianello, A. Physiological effects ofhumic substances on higher plants: review // Soil Biol. Biochem. 2002, Vol. 34, N11, p. 79 -87.
- Pardos, M.A., Benninghoff, C., Thomas, R.L., Dobrowolski, J., Dominik,
- J.Water ecotoxicity studies in Cracow (Poland) using Hydra attenuata, Selenastrum capricornutum, and Microtox toxicity texts. //Lak. Reserv. Res. Manag. 2000. V. 5. № 2. P.75−81.
- Peng A. et al. The role of humic substances in drinking water in Kashin-Beckdisease in China // Environ. Health Perspect. SKLEAC, Research Center for
- Eco-environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100 085, P. R. China, 1999. 107,4 — 293−296
- Piccolo, A., Nardi, S., Conchieri, G. Structural characteristics of humicsubstances as related to nitrate uptake and growth regulation in plant system //Soil Biol. Biochem.- 1992, Vol. 24, p, 373 -380,
- Quereshi, A.A., Flood, K.W., Thompson, S.R., Janhurst, S.M., Innis, C.S.,
- Rokosh, D.A.Comparison of a luminescent bacterial test with other bioassays for determining toxicity of pure compounds and complex effluents. //Fourth conference «Aquatic toxicology and hazard assessment». Philadelphia 1982. P. 179−195.
- Rerabek, J. The relation of humic acids to the inhibition of plant straightgrowth//Naturwissenschaften 1963, Bd. 50.
- Ribo, J.M. & Kaiser, K.L.E.Effects of selected chemical to photoluminescentbacteria and their correlation with acute and sublethal effects on other organisms. //Chemosphere. 1983. V. 12 .№ 11/12. P. 1421−1442.
- Riendeau, D. & Meighen, E.Co-induction of fatty acid reductase andluciferase during development of bacterial bioluminescence. //Biol. Chem. 1989. V. 264. № 20. P. 12 060−12 065.
- Schnitzer, M. Humic substances: chemistry and reactions // Soil organicmatter. Elsevier, Amsterdam, 1978. P. 1−64.
- Steelink, C. & Tollin, G.Free radicals in soil // Soil Biochemistry. New
- York: Marcel Dekker, 1967. P. 147−169.
- Steinberg, S.M., Poziomek, E.J., Engelmann, W.H., Rogers, K.R.A review ofenvironmental applications of bioluminescence measurements. //Chemosphere. 1995. V. 30. № 11 P. 2155−2197.
- Stevenson, F.J.Humus chemistry. Genesis, composition, reactions. A Willey1. terscience Publication, New York, 1982- p. 3 65″.
- Stewart, G. SJn vivo bioluminescence: new potentials for microbiology. //Lett.
- Appl. Microbiol. 1990. V. 10. P. 1−8.
- Swift, R.S.Molecular weight, size, shape and charge characteristics of humicsubstances: some basic considerations / Humic substances II. In search of structure. New York: John Wiley and Sons, 1989. — P.450−465.
- Vaughan, D. & Ord, B.G. Uptake and incorporation of C-labelled soil organicmatter by roots of Pisum sativum L. // J. Experimental Bot. -1981, Vol.32, p-^J-^j
- Visser, S.A.Effect of humic substances on mitochondrial respiration andoxidative phosphorylation // Sci. Total Environment. 1987, Vol. 62- p. 51,
- Wershaw R. L. Application of a membrane model to the sorptive interactionsof humic substances // Environ. Health Perspect. U.S. Geological Survey, Arveda, CO 80 002,1989. 83, — 191−203
- Zavgorodnyaya, Yu.A., Demin, V.V., Kurakov, A.V.Biochemical degradation of soil humic acids and fungal melanins. // Organic Geochemistry. 2002, Vol.33. — P.347−355.1. Состав питательной среды