CC BY
3
УДК 547.992.2
ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ПАССИВНОГО ПЕРЕХОДА КОМПОНЕНТОВ ГУМИНОВОГО ПРЕПАРАТА ЧЕРЕЗ КЛЕТОЧНЫЕ МЕМБРАНЫ
© 2022 А. Г. Хмелевская1, О. В. Мирошниченко2, Н. И. Косолапова3
1 студент 1 курса магистратуры по направления подготовки 04.04.01 Химия 2 старший преподаватель кафедры химии 3 кандидат химических наук, младший научный сотрудник НИЛ ОС
e-mail: 2000hmelevsky@gmail. com Курский государственный университет
Оценена возможность перехода компонентов нового гуминового препарата через клеточные мембраны при внекорневой обработке растений его рабочими растворами с использованием метода диализа. Показано, что в растворах с концентрацией препарата от 15% и менее при снижении концентрации происходит увеличение количества свободных ассоциатов гуминовой природы, размерность которых не превышает 3,5 кДа.
Ключевые слова: гуминовые кислоты, надмолекулярные ансамбли, клеточные мембраны, конформация, размер молекул, пассивный переход.
ASSESSMENT OF THE POSSIBILITY OF PASSIVE TRANSITION OF HUMIC DRUG COMPONENTS THROUGH CELL MEMBRANES
© 2022 A. G. Khmelevskaya 1, O. V. Miroshnichenko2, N. I. Kosolapova3
1 Student of the 1st year of the master's degree in the field of training 04.04.01 Chemistry 2 Senior lecturer of the Department of Chemistry 3 Candidate of Chemical Sciences, Junior Researcher NIL OS
e-mail: 2000hmelevsky@gmail.com Kursk State University
The possibility of the transition of the components of a new humic preparation through cell membranes during foliar treatment of plants with its working solutions using the dialysis method was evaluated. It has been shown that in solutions with a drug concentration of 15% or less, with a decrease in concentration, an increase in the number of free associates of humic nature occurs, the dimension of which does not exceed 3.5 kDa.
Keywords: humic acids, supramolecular ensembles, cell membranes, conformation, size of molecules, passive transition.
Растворенные гумусовые кислоты в настоящее время рассматриваются как динамические мицеллоподобные надмолекулярные ансамбли, стабилизированные гидрофобными взаимодействиями и водородными связями, характеризующиеся индивидуальной конформацией и размером. При этом именно конформация и размер таких ансамблей могут выступать основными характеристиками, определяющими их
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
способность к пассивному переходу через клеточные мембраны при внекорневой обработке растений рабочими растворами гуминовых препаратов [1; 3].
Известно, что кажущийся размер надмолекулярных ансамблей при более высоких концентрациях компонентов гуминовой природы в растворе (> 1 г/дм3) может сильно отличаться от размеров в более разбавленных системах. Кроме того, исследователи наблюдали, что изменения ионной силы и рН растворов также влияют на конформации и кажущиеся размеры молекулярных ассоциатов гуминовых веществ
[3; 4].
Целью данного исследования стала оценка возможности пассивного перехода компонентов нового гуминового препарата для внекорневой обработки растений через клеточные мембраны из рабочих растворов с его различными концентрациями.
Известно, что через клеточные мембраны способны проходить частицы с молекулярной массой менее 3,5 кДа, следовательно, по количеству переходящих гуминовых веществ через мембрану диализного мешка с соответствующим диаметром пор в процессе диализа можно косвенно судить о способности к пассивному транспорту через клеточную мембрану этих компонентов исследуемого препарата [5]. Была приготовлена серия растворов нового гуминового препарата с концентрациями 100%, 25%, 20%, 15%, 10%, 5%, 1%, 0,7% и 0,5%. Аликвоты полученных растворов помещали в диализный мешок с размером пор 3,5 кДа и осуществляли диализ. Затем определяли концентрацию количество частиц гуминовой природы, вышедших из мешка при диализе.
По полученным данным, для каждой системы рассчитывали коэффициент Апер, характеризующий переход компонентов раствора гуминовой природы через мембрану диализного мешка с учетом разбавления раствора.
Графическое представление результатов представлено на рисунке.
25,00
< I-
х
01 ^
100 25 20 15 10 5 1 0,7 0,5
Концентрация раствора, %
Зависимость коэффициента А, характеризующего переход компонентов раствора гуминовой природы через мембрану диализного мешка от концентрации растворов
Анализ полученных результатов показал, что разбавление исходного препарата до 15% рабочего раствора не способствовало увеличению количества свободных ассоциатов гуминовой природы, размерность которых не превышает 3,5 кДа в растворе. При увеличении степени разбавления рабочих растворов наблюдается значимое увеличение в системе указанных ассоциатов.
20,00 15,00 10,00 5,00
п пп
- * *
I
Auditorium. Электронный научный журнал Курского государственного университета. 2022. № 3 (35)
Хмелевская А. Г., Мирошниченко О. В., Косолапова Н. И. Оценка возможности пассивного перехода компонентов гуминового препарата через клеточные мембраны
Библиографический список
1. Перминова, И. В. Гуминовые вещества и живые системы: влияние на окружающую среду и здоровье человека / И. В. Перминова, Хосе-Мария Гарсия-Мина, Д. С. Подгорски, Ф. Х. Сервантес, Е. Н. Ефременко, Х. Л. Доминго // Окружающая среда. - 2021. - Март. - С. 194.
2. Перминова, И. В. Гуминовые вещества - вызов химикам XXI века / И. В. Перминова // Химия и жизнь. - 2008. - №1. - С. 51-55.
3. Трусов, А. Г. Материалы к изучению почвенного гумуса. Процессы образования «гуминовой кислоты» / А. Г. Трусов. - Санкт-Петербург, 1997. - 44 с.
4. Churilov G. et al. Activators of biochemical and physiological processes in plants based on fine humic acids 2015. - Т. 98. - №. 1. - С. 012040.
5. Leenheer J.A., Wershaw R.L., Reddy M.M. [Text] // J.A. Leenheer, R.L. Wershaw, M M. Reddy //Environ. Sci. Technol. - 1995. - Vol. 29. - No. 2. - P. 393-405.
