Т.Д. Дерябина - науч. сотрудник, ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства» РАН. E-mail: DeriabinaTatiana@yandex.ru И.В. Грязева - аспирант, кафедра микробиологии, Оренбургский государственный университет. E-mail: gryazevai@mail.ru Л.В. Ефремова - зав. лабораторией, кафедра микробиологии, Оренбургский государственный университет. E-mail: lv.efremova@yandex.ru Д.Б. Косян - науч. сотрудник, ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства» РАН. E-mail: kosyan.diana@mail.ru А.А. Кульсарин - зав. лабораторией, кафедра биофизики и физики конденсированного состояния, Оренбургский государственный университет. E-mail: kulsarin@mail.ru

Изучено воздействие сферических наночастиц меди (наноCu) диаметром 84±5 нм на развитие проростков Triticum aestivum и Allium cepa. Установлена возможность распространения наноCu из среды культивирования в ткани корня модельных растений через систему межклеточных контактов. Показано обусловленное наноCu повреждение ДНК растительных клеток c деградацией данного биополимера до короткоцепочечных фрагментов. Результатом этих процессов является митотоксический эффект (подавление размножения клеток меристемы до вхождения в митоз), а его итоговым проявлением - фитотоксический эффект, заключающийся в нарушении роста корней модельных растений.

 

1. Ванюшин Б.Ф. Апоптоз у растений // Успехи биологической химии. 2001. Т. 41. С. 3-38.
2. Дерябина Т.Д. Оценка безопасности ионов, нано- и микрочастиц железа и меди в тесте прорастания семян Triticum aestivum // Вестник Оренбургского государственного университета. 2011. №12 (131). С. 386-389.
3. Дерябин Д.Г., Алешина Е.С., Васильченко А.С., Дерябина Т.Д., Ефремова Л.В., Каримов И.Ф., Королевская Л.Б. Исследование механизмов антибактериальной активности наночастиц меди в тестах налюминесцирующих штаммах Escherichia coli // Российские нанотехнологии. 2012. Т. 8 (№ 5-6). С. 113-118.
4. Жигач А.Н., Кусков М.Л., Лейпунский И.О., Стоенко Н.И., Сторожев В.Б. Получение ультрадисперсных порошков металлов, сплавов, соединений металлов методом Гена-Миллера: история, современное состояние, перспективы // Российские нанотехнологии. 2012. Т. 7 (№ 3-4). С. 28-39.
5. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа. 1990. 352 с.
6. Методические указания 1.2.2635-10 // Медико-биологическая оценка безопасности наноматериалов. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора. 2010. 123 с.
7. Сизова Е.А., Мирошников С.А., Полякова В.С., Лебедев С.В., Глущенко Н.Н. Наночастицы меди - модуляторы апоптоза и структурных изменений в некоторых органах // Морфология. 2013. № 4. С. 47-52.
8. Atha D.H., Wang H., Petersen E.J., Cleveland D., Holbrook R.D., Jaruga P., Dizdaroglu M., Xing B., Nelson B.C. Copper oxide nanoparticle mediated DNA damage in terrestrial plant models // Environ. Sci. Technol. 2012. V. 46. P. 1819−1827.
9. Babu K., Deepa M., Shankar S., Rai S. Effect of nano-silver on cell division and mitotic chromosomes: A prefatory siren // The Internet Journal of Nanotechnology. 2007. V. 2(2). (http://ispb.com/IJNT/2/2/7357)/
10. Ghosh M., Bandyopadhyay M., Mukherjee A. Genotoxicity of titanium dioxide (TiO2) nanoparticles at two trophic levels: plant and human lymphocytes // Chemosphere. 2010. V. 81. P. 1253-1262.
11. Gottschalk F., Sonderer T., Scholz R.W., Nowack B. Modeled environmental concentrations of engineering nanoparticles (TiO2, ZnO, Ag, CNT, fullerenes) for different regions // Environ. Sci. Technol. 2009. V. 43. P. 9216-9222.
12. Faisal M., Saquib Q., Alatar A.A., Al-Khedhairy A.A., Hegazy A.K., Musarrat J. Phytotoxic hazards of NiO-nanoparticles in tomato: A study on mechanism of cell death // J. Hazard. Mater. 2013. V. 250-251. P. 318-332.
13. Kahru A., Dubourguier H.-C., Blinova I., Ivask A., Kasemets K. Biotests and biosensors for ecotoxicology of metal oxide nanoparticles: A minireview // Sensors. 2008. V. 8. P. 5153-5170.
14. Klančnik K., Drobne D., Valant J., Dolenc K.J. Use of a modified Allium test with nanoTiO2 // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2011. V. 74. P. 85-92.
15. Lead J.R., Wilkinson K.J. Natural aquatic colloids: current knowledge and future trends // Environ. Chem. 2006. V. 3. P. 159-171.
16. Lee W. M., An Y. J., Yoon H., Kweon H.S. Toxicity and bioavailability of copper nanoparticles to the terrestrial plants mung bean (Phaseolus radiatus) and wheat (Triticum aestivum): Plant agar test for water-insoluble nanoparticles // Environ. Toxicol. Chem. 2008. V. 27. P. 1915−1921.
17. Lee C.W., Mahendra S., Zodrow K. Develop­mental phytotoxicity of metal oxide nanoparticles to Arabidopsis thaliana // Environ. Toxicol. Chem. 2010. V. 29. P. 669-675.
18. Musante C., White J.C. Toxicity of silver and copper to Cucurbita pepo: differential effects of nano and bulk-size particles // Environ. Toxicol. 2012. V. 27. P. 510-517.
19. Stampoulis D., Sinha S. K., White J.C. Assay-dependent phytotoxicity of nanoparticles to plants // Environ. Sci. Technol. 2009. V. 43. P. 9473−9479.