Основы общей и сельско-хозяйственной радиобилогии - Гудков И.Н.
ISBN 5-7987-0005-4
Скачать (прямая ссылка):
А. В. Бетти (1972) установил, что противолучевой активностью обладают и экзогенно вводимые в растения различные нуклеотиды ДНК и РНК, дезоксинуклеозиды, основания ДНК и РНК и их разнообразные смеси. Практически все из испытанных 35 препаратов обладали способностью снижать степень радиационного поражения в отдельных случаях более чем в два раза.
Высоким радиозащитным действием обладает нуклеотид аденозинтрифосфат (АТФ)—универсальный переносчик и основной аккумулятор химической энергии в живых клетках и циклический нуклеотид аденозинмоно-фосфат (цАМФ) — универсальный регулятор внутриклеточного метаболизма. По-видимому, посредством синтеза АТФ обусловлено противолучевое действие экзогенно вводимых гексозных сахаров, используемых как субстраты дыхания, и некоторых других углеводов (В. К. Ян и В. Полит, 1982).
Имеются данные о противолучевой эффективности экзогенных аминокислот нетиоловой (несульфгидрильной) природы, вводимых в растения перед гамма-облучением (Т. Цонева и Е. Г. Бошнакова, 1966).
Примечательно то, что многие метаболиты в отличие от большинства типичных радиопротекторов, в том числе и лучших из них — сульфгидрильных соединений, проявляют противолучевое действие не только при введении в растения перед облучением, но и после него. Этот факт вполне объясним. Противолучевое действие экзогенных нуклеиновых кислот, а также отдельных нуклеотидов и оснований связывается с тем, что они служат субстратом либо источником предшественников при восстановлении поврежденных радиацией эндогенных макромолекул — процессе, осуществляемом в пострадиационный период. Участием аминокислот в восстановлении белков и ферментов можно объяснить их радиозащитные свойства.
В свою очередь, восстановление нуклеиновых кислот, белков и других метаболитов представляет собой реакции, сопровождающиеся потреблением больших количеств энергии АТФ. Синтез последней, ввиду чрезвычайно низкой радиоустойчивости окислительного фосфорилирования, может весьма существенно уменьшаться. Поэтому предоставление клеткам в пострадиационный период экзогенной АТФ должно способствовать процессам восстановления. С аналогичных позиций можно объяснить противолучевую эффективность и других метаболитов.
Совершенно очевидно, что названные соединения следует отнести к радиопротекторам универсального действия.
Элементы питания. Обеспеченность растений основными элементами питания, влияя на объем и интенсивность метаболических процессов, синтез и накопление различных веществ, формирует определенный эндогенный фон радиоустойчивости. Этот фон, создаваемый сотнями различных органических и неорганических веществ и их сочетаний, крайне затрудняет объяснение снижения или увеличения радиочувствительности растений при введении того или иного элемента питания. Не могут не влиять элементы питания и на ход процессов восстановления в пострадиационный период выращивания растений. И работы многих исследователей свидетельствуют о том, что эффект действия радиации на растения в значительной степени зависит от обеспеченности их питательными веществами как в пред-, так и в пострадиационный период.
Так, О. Халлик (1959) показал, что внесение в почву оптимальных количеств фосфорных, калийных и магниевых удобрений уменьшало отрицательное действие гам-
ма- и бета-излучений на семена овса, а также способствовало формированию у растений более радиоустойчивых семян. Т. А. Орав и X. Я. Роммельч (1965) подтвердили, что на высоком агрофоне выживаемость гамма-облучен-ных растений выше, чем при выращивании на низком агрофоне.
Фундаментальные работы по влиянию условий питания на степень лучевого поражения растений пшеницы, томата, фасоли, редиса, периллы и других культур были проведены Н. Ф. Батыгиным и В. Н. Савиным (1962, 1981). Они отмечали, что при выращивании на неудобренной почве растений пшеницы, семена которой были облучены в дозах 100 и 200 Гр, заметно снижалась урожайность. Но при выращивании на удобренной почве об' лучение семян в дозе 100 Гр практически не влияло на урожайность. И лишь незначительно она снижалась при дозе 200 Гр.
Перечень работ по влиянию условий питания на радиоустойчивость растений можно было бы продолжить. Но, к сожалению, сопоставление получаемых различными авторами результатов по этому вопросу крайне затруднительно и не позволяет сделать каких-либо определенных выводов. Это обусловлено тем, что влияние элементов питания на устойчивость растений к ионизирующей радиации зависит от очень многих факторов: различных абсолютных их количеств, всевозможных сочетаний и соотношений, форм, обеспеченности почв элементами питания и многих других, среди которых важнейшая роль принадлежит видовой специфике растений в отношении поглощения и накопления отдельных элементов. Данные, получаемые в лабораторных условиях с чистыми питательными смесями, как правило, не воспроизводятся в полевых условиях. Поэтому в каждом отдельном случае к решению вопроса о применении элементов питания в качестве противолучевых средств следует подходить индивидуально. Но в общем можно заключить, что оптимизация условий питания способствует снижению степени повреждения растений ионизирующими излучениями. Но, по всей вероятности, это в большей степени связано с влиянием элементов питания на восстановительные процессы в пострадиационный период, нежели с их радиозащитными свойствами.
