Д. п. д. Сидорович М. М., Польченко Ю. В.

Херсонський державний університет, Україна

МІТОЗОМОДИФІКУЮЧІ ТА МУТАГЕННІ ВЛАСТИВОСТІ ПОХІДНИХ СПІРОКАРБОНУ

У реальних умовах існування в біосфері людина і біота зазнають комплексного впливу значної кількості забруднювачів середовища, в тому числі з вираженою генотоксичною активністю. Зокрема це відбувається через появу нових синтетичних хімічних речовин, що становить одну з вагомих причин екологічної напруженості довкілля. Водночас такі речовини можуть забезпечити кращий ріст рослин, підвищити їх адаптаційні властивості. Тому особливо важливим є питання щодо з’ясування рівня їх токсичної дії на організм. Хіміки Херсонського державного університету синтезували новий клас таких речовин (похідних спірокарбону), біологічні властивості якого, зокрема, мітозомодифікуючі та мутагенні, ще не охарактеризовані. Біотестування засобами фітотестів – один з ефективних методів, який спроможний розв’язати цю проблему. Тому метою даної роботи було виявити мітозомодифікуючі та мутагенні властивостей комплексу спірокарбону з янтарною кислотою за допомогою Allium test .

Матеріал і методи дослідження. У дослідженні використали насіння цибулі Allium cepa L. сорту Батун, що проростили на дистильовані воді та концентраціях комплексу спірокарбон з янтарною кислотою (СЯ) – 10 ^-7 і 10 ^-2 моль/л – за загальновизнаною методикою в термостаті при t = 26 ^о С. З кінчиків коренів проростків зробили тимчасові препарати (Паушева, 1988). На них визначили мітотичний індекс (МІ), фазні індекси та рівень аберацій (РА). Для кожного варіанту зробили 6–9 препаратів, на яких продивились по 6–9 тис. клітин. Рівень аберацій визначили анафазно-телефазним способом. Одержані дані обробили статистично з використанням ресурсу Excel.

Результати дослідження . Для визначення мітозомодифікуючих і мутагенних властивостей препарату в дослідженні використали найчутливішу до дії шкідливих чинників довкілля модельну рослинну систему Allium test ( Fiskesj ö,1989) . Попередній власний моніторинг біостимулюючих властивостей препарату СЯ в ній показав, що двом концентраціям комплексу – 10 ^-7 та 10 ^-2 моль/л – притаманний вплив на ростові характеристики Allium test . Концентрація 10 ^-2 моль/л прискорила ріст проростків цибулі, а концентрація 10 ^-7 моль/л – його пригнітила. Тому визначення мітозомодифікуючої дії комплексу здійснили саме для цих концентрацій. Табл. 1 містить результати визначення мітотичного індексу в меристематичних клітинах проростка цибулі, що сформовані на препараті СЯ.

 

Таблиця1. Значення мітотичного індексу меристематичних клітин проростків

Allium cepa L., що сформовані на розчинах спірокарбону з янтарною кислотою

Варіант	Мітотичний індекс,%
Контроль (дист. Н 2 О)	4,5±0,6
10 -7 моль/л	8,8±1,6 *
10 -2 моль/л	12,4±,2,2 *

  ^* Примітка:  достовірно відрізняється від контролю з р=0,05.

Як свідчать одержані дані, в обох експериментальних варіантах спостерігали підвищення мітотичної активності клітин. Вказане відповідало різним біометричним феноменам: гальмуванню росту кореня та більшенню його довжини. У подальшому дослідженні для пояснення вказаного підрахували фазні індексі в клітинах кореня проростків, що сформовані на різних концентрація комплексу спірокарбону з янтарною кислотою. Результати цієї роботи наведені в табл. 2.

Таблиця 2. Значення фазних індексів меристематичних клітин проростків

Allium cepa L., що сформовані на розчинах спірокарбону з янтарною кислотою

^* Примітка: достовірно відрізняється від контролю з р=0,05.

  Одержані дані свідчать, що найбільша концентрація препарату СЯ сприяла накопиченню клітин в профазі, що співпадало з прискоренням росту кореня проростка і збільшенням в 3 рази МІ в його клітинах. Таке збільшення клітин в профазі, можна пояснити тим, що препарат, стимулюючи поділ клітин, певно, водночас гальмує збільшення розмірів клітини між цими поділами. Але остаточний висновок можна буде зробити лише після визначення динаміки змін розмірних характеристик цих клітин. Висунуте припущення певним чином підтверджують результати досліджень з визначення мутагенного впливу комплексу спірокарбону з янтарною кислотою, що містить таблиця 3. Її данні свідчать,що концентрація СЯ 10 ^-7 моль/л майже у 2 рази збільшує кількість аберантних клітин відносно контрольного варіанту, тобто СЯ здійснив шкідливий вплив на організм, який мав вираз не тільки в гальмуванні росту кореня, але і в посиленні в ньому мутагенезу. Водночас найбільша концентрація препарату сприяла істотному зменшенню фонового рівня мутацій і стимуляції росту кореня.

Таблиця 3. Рівень аберацій в кореневих клітинах проростків Allium cepa L.,

що сформовані на розчинах спірокарбону з янтарною кислотою

Варіанти	Кількість клітин в ана- і телофазах	Аберацій в ана- і телофазах,%
	n	n	%
Контроль (дист. Н 2 О)	169	55	31,7±4,8
10 -7 моль/л *	210	102	50,5±11,4
10 -2 моль/л *	201	40	21,0±7,0

^* Примітка: достовірно відрізняється від контролю з р=0,05.

Проведені дослідження дозволили констатувати:

1.   Препарат певним чином впливав на проходження клітинами меристеми кореня проростка клітинного циклу: стимулював мітотичні поділи.

2.   Найменша концентрація комплексу підвищила рівень аберацій, а найбільша його концентрація сприяла зменшенню кількості ана-телофазних мутацій.

3.   Комплекс спірокарбону з янтарною кислотою має певний ступінь екологічної безпечності.

Одержані дані щодо мітозомодифікуючого і мутагенного впливу комплексу спірокарбону з янтарной кислотой неоднозначні і потребують конкретизації, що і становить предмет подальших досліджень.