Основы общей и сельско-хозяйственной радиобилогии - Гудков И.Н.
ISBN 5-7987-0005-4
Скачать (прямая ссылка):
Рассмотренные гипотезы о механизмах радиозащитно-го действия ионов металлов и имеющиеся в литературе сведения о проявлении ими противолучевых свойств в опытах с животными позволяют отнести их к радиопротекторам универсального действия. Но в последние годы появилось немало исследований, свидетельствующих о том, что соли металлов-радиопротекторов специфично действуют на растения, влияя на биосинтез фитогормонов. Введение в растения некоторых металлов сопровождается повышением содержания ауксинов и гибберелли-нов, железо снимает ингибирующее действие высоких концентраций абсцизовой кислоты и этилена, в ряде работ прямо указывается на сходство в действии цинка и цитокининов. Эти факты дают основание предполагать, что используемые в качестве радиопротекторов соли металлов могут действовать на растения аналогично ростовым веществам либо влиять на их активность.
Ростовые вещества. Исследованиями многих авторов установлено, что ростовые вещества растений, в частности фитогормоны ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота и этилен, а также некоторые другие, при введении в растения в концентрациях, индуцирующих ускорение или ингибирование ростовых процессов в норме, и в более высоких, в норме не влияющих на рост, в значительной степени ослабляют лучевое поражение. Противолучевое действие ростовых веществ объясняется обычно довольно просто. Считается, что одной из причин лучевого поражения растений, первым визуальным признаком которого является торможение их роста, есть подавление синтеза ростактивирующих веществ и нарушение баланса между активаторами и ингибиторами роста. Уменьшение содержания в растениях ауксинов, гибберел-линов и цитокининов, как и увеличение количества абсцизовой кислоты уже в первые часы после облучения показано многими авторами. И защитное действие экзогенно
вводимых активаторов роста связывается с тем, что они восстанавливают это нарушенное облучением соотношение.
Защитное действие фитогормонов-ингибиторов роста абсцизовой кислоты и этилена, о последнем из которых говорилось в разделе «Физические радиозащитные и радиосенсибилизирующие факторы», а также ингибиторов фенольной природы объясняется блокированием деления клеток и индукцией у растений состояния, близкого покою.
Фитогормоны и другие ростовые вещества растений проявляют противолучевые свойства, как правило, лишь по отношению к растениям.
Ингибиторы метаболизма. К этой очень пестрой группе радиопротекторов относят многие вещества — ингибиторы процессов биосинтеза, которые, подавляя отдельные реакции, разрывая последовательную цепь превращений различных продуктов, индуцируют в растениях либо блокирование деления клеток, либо состояние, близкое биохимическому шоку. При введении в растения перед облучением в концентрациях, обратимо ингибирующих функционирование отдельных систем метаболизма, они могут оказывать противолучевое действие. Таким свойством обладают ингибиторы синтеза ДНК оксимочевина, 5-аминоурацил, 5-бромурацил, 5-фтордезоксиуридин, ингибиторы синтеза РНК 6-азоурацил, актиномицин D, ингибиторы синтеза белков гидроксиламин, хлорамфеникол, ингибиторы дыхания азид натрия, амитал и некоторые другие.
Ввиду того, что сущность действия ингибиторов метаболизма обычно заключается в торможении синтеза и активности ферментов, ответственных за протекание отдельных реакций, и проявляется на биохимическом уровне, они не специфичны в отношении растений и животных и их следует отнести к радиопротекторам универсального действия.
Метаболиты. Подавляющее большинство эффективных радиопротекторов в той или иной степени токсично для всех видов организмов. Это относится не только к впервые открытым радиопротекторам — цианидам и сульфгидрильным соединениям, ингибиторам метаболизма и ионам тяжелых металлов, но и к подавляющему большинству химических восстановителей, ростовым веществам, которые при повышенных концентрациях могут выступать в роли довольно сильных клеточных ядов. Бо-
лее того, большинство из них оказывают противолучевое действие именно в токсических концентрациях, с чем иногда и связывают радиопротекторные свойства. Поэтому все чаще внимание исследователей привлекает возможность использования в качестве радиозащитных средств естественных для организма веществ — его метаболитов. Среди них, кроме фитогормонов, следует назвать нуклеиновые кислоты, нуклеотиды, аминокислоты, углеводы, ферменты, кофакторы, витамины.
Четко выраженными радиопротекторными свойствами обладают препараты ДНК. Показано, что независимо от происхождения введение экзогенной ДНК снижает степень лучевого поражения растений. А. В. Бетти и Д. В. Бетти (1967) в опытах с традесканцией, Д. М. Грод-зинский и А. А. Петров (1969), мы с Д. М. Гродзинским (1976) в опытах с растениями гороха показали высокую радиозащитную эффективность гидролизата ДНК при облучении не только рентгеновской и гамма-радиацией, ио и быстрыми нейтронами, при действии которых подавляющее большинство радиопротекторов оказываются совершенно неэффективными. В опытах Я. Шлотовой (1974) защитное действие при гамма-облучении конских бобов проявляла двуспиральная изологичная ДНК.
