МЕТАБОЛИЗМ В СЕМЕНАХ АМАРАНТА Amaranthus L. ПРИ

ÑÅËÜÑÊÎÕÎÇßÉÑÒÂÅÍÍÀß ÁÈÎËÎÃÈß, 2013, ¹ 3
ÓÄÊ 635.1/.8:582.663:581.1:631.53.011.3:57.04
ÌÅÒÀÁÎËÈÇÌ Â ÑÅÌÅÍÀÕ ÀÌÀÐÀÍÒÀ Amaranthus L. ÏÐÈ
ÂÎÇÄÅÉÑÒÂÈÈ ÝËÅÊÒÐÎÕÈÌÈ×ÅÑÊÈ ÀÊÒÈÂÈÐÎÂÀÍÍÎÉ ÂÎÄÛ
Î.À. ÏÀÑÜÊÎ
Ïðåäñòàâëåííûå â ñïåöèàëüíîé ëèòåðàòóðå äàííûå ñâèäåòåëüñòâóþò î âûñîêîé ýôôåêòèâíîñòè ïðèìåíåíèÿ ýëåêòðîõèìè÷åñêè àêòèâèðîâàííîé âîäû (ÝÕÀÂ) â ñåëüñêîì õîçÿéñòâå, íî
ìåõàíèçì åå âëèÿíèÿ íà áèîëîãè÷åñêèå îáúåêòû ïðàêòè÷åñêè íå îïèñàí. Ìû èçó÷àëè âëèÿíèå
ïðåäïîñåâíîé îáðàáîòêè ñåìÿí àìàðàíòà õâîñòàòîãî Amaranthus caudatus L. ÝÕÀÂ íà àêòèâíîñòü
äûõàòåëüíûõ ôåðìåíòîâ, ñîäåðæàíèå ñóáñòðàòîâ, ýíåðãèþ ïðîðàñòàíèÿ è ñèëó ðîñòà. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ôèçèêî-õèìè÷åñêèå èçìåíåíèÿ, ïðîèñõîäÿùèå â âîäå â ðåçóëüòàòå ýëåêòðîëèçà, èíäóöèðóþò â ñåìåíàõ ðàçëè÷íûå ìåòàáîëè÷åñêèå ïðîöåññû. Âûñîêîå ñîäåðæàíèå ðàñòâîðèìûõ ñàõàðîâ
íà ôîíå àíàýðîáèîçà â âàðèàíòàõ ñî ñìåñüþ êàòîëèòà ñ àíîëèòîì è êàòîëèòîì ñïîñîáñòâóåò ðàçâèòèþ ãëèêîëèòè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, à íàêîïëåííûé ïóë ìåòàáîëèòîâ ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü èõ â
áîëåå ðàçíîîáðàçíûõ õèìè÷åñêèõ ïðåâðàùåíèÿõ. Ïîâûøåííîå ñîäåðæàíèå ãîðìîíîâ óñêîðÿåò ðîñòîâûå ïðîöåññû, îáåñïå÷èâàåò óñèëåííîå äåëåíèå è ðàñòÿæåíèå êëåòîê, èíòåíñèâíîå ïðîõîæäåíèå íà÷àëüíûõ ñòàäèé ðàçâèòèÿ ðàñòåíèÿ (óâåëè÷åíèå ýíåðãèè ïðîðàñòàíèÿ è ñèëû ðîñòà ñåìÿí).
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ýëåêòðîõèìè÷åñêè àêòèâèðîâàííàÿ âîäà, ìåòàáîëèçì, ñåìåíà, ðîñò è
ðàçâèòèå, óðîæàéíîñòü, ìåõàíèçì.
Keywords: electrochemically activated water, metabolism, seeds, growth and development,
stimulation, inhibition, mechanism.
Èçó÷åíèå áèîëîãè÷åñêèõ ñâîéñòâ ýëåêòðîõèìè÷åñêè àêòèâèðîâàííîé âîäû (ÝÕÀÂ) íà÷àëîñü â 1965 ãîäó (1). Áûëî ïîêàçàíî, ÷òî ó îãóðöà
ïðåäïîñåâíàÿ îáðàáîòêà ñåìÿí ïîâûøàåò ïîñåâíûå, óðîæàéíûå êà÷åñòâà,
èììóíèòåò ðàñòåíèé, à òàêæå óëó÷øàåò êà÷åñòâî ïðîäóêöèè.  äàëüíåéøåì
ýôôåêòèâíîñòü ÝÕÀ ïîäòâåðäèëè íà êóêóðóçå, ãðå÷èõå, ïðîñå, ïîäñîëíå÷íèêå, îâñå, ïøåíèöå, ÿ÷ìåíå, ïåðöå ñëàäêîì, òîìàòå, ðåäèñå, ñàëàòå,
ëóêå è êàïóñòå (2-4).
Áîëüøèå ïåðñïåêòèâû îòêðûëî ïðèìåíåíèå ÝÕÀÂ â ëåêàðñòâåííîì
ðàñòåíèåâîäñòâå äëÿ îáðàáîòêè ñåìÿí ñ ãëóáîêèì îðãàíè÷åñêèì ïîêîåì (5).
Èñïîëüçóÿ ýòîò ñïîñîá, ìîæíî âûðàñòèòü ðàñòåíèÿ èç ñåìÿí, ñðîê õðàíåíèÿ êîòîðûõ èñòåê èëè ïåðèîä ïðîðàñòàíèÿ íå ñîîòâåòñòâóåò âåãåòàöèîííîìó ïåðèîäó âèäà â óñëîâèÿõ âûðàùèâàíèÿ. Ê ïðèìåðó, äëÿ ñåìÿí æåíüøåíÿ îòìå÷åíî óâåëè÷åíèå ýíåðãèè ïðîðàñòàíèÿ è âñõîæåñòè â 2-4 ðàçà,
ñíèæåíèå ïîðàæåíèÿ áîëåçíÿìè äî 0 áàëëîâ è ñîêðàùåíèå ïåðèîäà ïðîðàñòàíèÿ ñåìÿí íà ïîëìåñÿöà. Àíîëèò (êèñëîòíàÿ ìîäèôèêàöèÿ ÝÕÀÂ)
ýôôåêòèâíî èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ìåëèîðàöèè ñîëîíöîâ (6), ÷òî èñêëþ÷àåò
òðàíñïîðòèðîâêó êèñëîò ê îáðàáàòûâàåìûì ïëîùàäÿì è ïîâûøàåò ýôôåêòèâíîñòü âëèÿíèÿ ïîëèâíîé âîäû íà ïî÷âó (7). Èìåþòñÿ ñâåäåíèÿ î òîì,
÷òî äèñêðåòíûé ÷åðåäóþùèéñÿ ïîëèâ êàòîëèòîì (ùåëî÷íàÿ ìîäèôèêàöèÿ
ÝÕÀÂ) è àíîëèòîì ñîêðàùàåò ðàñõîä âîäû äî 10 %, à òàêæå âûíîñ ìèíåðàëüíûõ âåùåñòâ íà 20 % (8). Ïðèìåíåíèå àíîëèòà â 500 ðàç äåøåâëå, ÷åì
çàðóáåæíûõ è îòå÷åñòâåííûõ êîíñåðâàíòîâ. Îáåñïå÷èâàåìàÿ èì ñîõðàííîñòü ñèëîñà ñîñòàâëÿåò 98 % ïðè ïîâûøåíèè ïèòàòåëüíûõ ñâîéñòâ íà 712 %, îâîùåé, ïëîäîâ è ÿãîä — 93-98 % (â òå÷åíèå 5-7 ìåñ) (9). Íà ïðàêòèêå àíîëèò øèðîêî èñïîëüçóþò â êà÷åñòâå äåçèíôåêòàíòà (10-14).
Ïîëó÷åííûå äàííûå ñâèäåòåëüñòâóþò î âûñîêîé ýôôåêòèâíîñòè
ïðèìåíåíèÿ ÝÕÀÂ â ñåëüñêîì õîçÿéñòâå (15-17), íî ìåõàíèçì åå âëèÿíèÿ
íà áèîëîãè÷åñêèå îáúåêòû â ëèòåðàòóðå ïðàêòè÷åñêè íå îïèñàí (18, 19).
Ïîýòîìó íàìè áûë ñïëàíèðîâàí è ïðîâåäåí êîìïëåêñ ýêñïåðèìåíòîâ, ïîçâîëÿþùèé ñäåëàòü âûâîäû î íàïðàâëåííîñòè è èíòåíñèâíîñòè ìåòàáîëè84
÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ â ñåìåíàõ âî âðåìÿ ïðîðàñòàíèÿ, ïîñëå
îáðàáîòêè ýëåêòðîõèìè÷åñêè àêòèâèðîâàííîé âîäîé.
Ìåòîäèêà. Ýëåêòðîëèç âîäû îñóùåñòâëÿëè â äèàôðàãìåííîì ýëåêòðîëèçåðå. Ïðèìåíÿëè ïëîñêèå ãðàôèòîâûé àíîä, òèòàíîâûé êàòîä è íåéòðàëüíóþ (áðåçåíòîâóþ) äèàôðàãìó. Ïðè ýëåêòðîëèçå íà ýëåêòðîäû ïîäàâàëè ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå 200 Â. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ ñìåñè êàòîëèòà è àíîëèòà (â äàëüíåéøåì «ñìåñü») êàê íàèáîëåå ýôôåêòèâíîé ìîäèôèêàöèè
ñâåæåïðèãîòîâëåííûå ðàñòâîðû ñìåøèâàëè â ñîîòíîøåíèè 50: 50 îá.%
(14). Âåëè÷èíó ðÍ è Eh èçìåðÿëè íà ðÍ-ìåòð-ìèëëèâîëüòìåòðå ðÍ-673
(Ðîññèÿ) ñ ïîìîùüþ òî÷å÷íîãî ïëàòèíîâîãî ÝÏÂ-1 è õëîðñåðåáðÿíîãî
ÝÂË-1ÌÇ ýëåêòðîäîâ. Ñîäåðæàíèå ðàñòâîðåííîãî êèñëîðîäà îïðåäåëÿëè ñ
ïðèìåíåíèåì êèñëîðîäîìåðà ÊË-N5 (Ðîññèÿ), äèîêñèäà óãëåðîäà, èîíîâ
ÑÎ32-, ÍÑÎ3-, Cl-, Mg2+, à òàêæå îáùóþ æåñòêîñòü âîäû — ìåòîäàìè îáúåìíîãî àíàëèçà (20). Êîíöåíòðàöèþ Cl2, SO42- óñòàíàâëèâàëè òóðáèäèìåòðè÷åñêè, H2S, NO3-, NO2-, Fe2+, Fe3+ — êîëîðèìåòðè÷åñêè (21). Âñå èçìåðåíèÿ ïðîâîäèëè â 4 ñåðèÿõ ïî 8 ïîâòîðíîñòåé â êàæäîé.
 êà÷åñòâå ìîäåëüíîãî îáúåêòà èññëåäîâàíèé èñïîëüçîâàëè ñåìåíà
àìàðàíòà õâîñòàòîãî (Amaranthus caudatus L.). Èõ îáðàáàòûâàëè, âûäåðæèâàÿ â òå÷åíèå 10 ÷ â âîäîïðîâîäíîé âîäå (êîíòðîëü), êàòîëèòå, àíîëèòå è
ñìåñè (âðåìÿ áûëî âûáðàíî ïî èòîãàì ïðåäâàðèòåëüíûõ èñïûòàíèé).
 3-ñóòî÷íûõ ïðîðîñòêàõ èçó÷àëè öèòîêèíèíîâóþ àêòèâíîñòü. Êîëè÷åñòâåííîå ñîäåðæàíèå ãîðìîíà îïðåäåëÿëè, èñõîäÿ èç ïðîïîðöèîíàëüíîé çàâèñèìîñòè ìåæäó ñîäåðæàíèåì âåùåñòâ ñ öèòîêèíèíîâîé àêòèâíîñòüþ è áèîñèíòåçîì β-öèàíèíîâ â ýêñòðàêòå ðàñòèòåëüíûõ òêàíåé (22).
Êîíöåíòðàöèþ àìàðàíòèíà óñòàíàâëèâàëè ñïåêòðîôîòîìåòðè÷åñêè (23). Â
ïðîðîñòêàõ òàêæå èññëåäîâàëè ñîäåðæàíèå ñóáñòðàòîâ: ìàëàòà, ëàêòàòà è
ïèðóâàòà — ñïåêòðîôîòîìåòðè÷åñêè, àêòèâíîñòü äûõàòåëüíûõ ôåðìåíòîâ
ÍÀÄ-Í è ÍÀÄÔ-Í-èçîöèòðàòäåãèäðîãåíàçû (ÍÀÄ-Í-ÈÄà è ÍÀÄÔ-ÍÈÄÃ), ÍÀÄ-ìàëàòäåãèäðîãåíàçû (ÍÀÄ-ÌÄÃ), ãëþêîçî-6-ôîñôàòäåãèäðîãåíàçû (ÃÔÄÃ) è àëêîãîëüäåãèäðîãåíàçû (ÀÄÃ) — ñïåêòðîôîòîìåòðè÷åñêè ïî èçìåíåíèþ ñîîòíîøåíèÿ ÍÀÄ/ÍÀÄÔ-Í (24). Îïðåäåëÿëè òàêæå
êîíöåíòðàöèþ ñàõàðîâ è ðàñòâîðèìûõ áåëêîâ (21).
Ïðè èññëåäîâàíèè âëèÿíèÿ ÝÕÀÂ íà ñèëó ðîñòà ñåìÿí èõ îáðàáàòûâàëè ñìåñüþ, à çàòåì ïðîðàùèâàëè â óâëàæíåííûõ ðóëîíàõ, ñîñòîÿùèõ
èç òðåõ ïîëîñ ôèëüòðîâàëüíîé áóìàãè ðàçìåðîì 20 ñì½100 ñì (25). Äâå
ïîëîñû èñïîëüçîâàëè â êà÷åñòâå ëîæà, òðåòüåé ñåìåíà íàêðûâàëè ñâåðõó.
Ðóëîíû ñ ñåìåíàìè ñòàâèëè â ñîñóäû ñ íåáîëüøèì êîëè÷åñòâîì äèñòèëëèðîâàííîé âîäû, êîòîðûå ïîìåùàëè â òåðìîñòàò (t = 20 °Ñ). Ïðîðàùèâàíèå
âåëè â òåìíîòå â òå÷åíèå 7 ñóò. Çàòåì ðóëîíû ðàçâîðà÷èâàëè è ïðîâîäèëè
áàëëüíóþ îöåíêó ïðîðîñòêîâ ïî ñòåïåíè ðàçâèòèÿ. Ñèëó ðîñòà ñåìÿí îïðåäåëÿëè ïî îòíîøåíèþ ÷èñëà ñèëüíûõ ïðîðîñòêîâ (îöåíêà 4 è 5 áàëëîâ)
ê îáùåìó ÷èñëó ñåìÿí, âñõîæåñòü — ïî ñðåäíåìó àðèôìåòè÷åñêîìó çíà÷åíèþ èç 4 ïðîá ñåìÿí ïî 100 øò. â êàæäîé (ïðè ðàñõîæäåíèè ïîêàçàòåëåé,
íå ïðåâûøàþùåì +5 %).
Ïîëó÷åííûå äàííûå îáðàáàòûâàëè ñòàòèñòè÷åñêè â ñðåäå ïàêåòîâ
DATAS-COPE è SAS.
Ðåçóëüòàòû. Ñõåìà èñïîëüçîâàííîãî ýëåêòðîëèçåðà ïðèâåäåíà íà
ðèñóíêå 1.
Ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ðàçëè÷íûõ
ìîäèôèêàöèé ÝÕÀÂ ïîêàçàë, ÷òî â ïðîöåññå îáðàáîòêè â âîäå ïðîèñõîäÿò
ãëóáîêèå èçìåíåíèÿ (òàáë. 1). Âåëè÷èíà ðÍ ðàñòâîðîâ èçìåíÿëàñü â ïðåäåëàõ îò 3,1 äî 10,4, âåëè÷èíà Eh — îò +420 äî −860 ìÂ.  ñîîòâåòñòâèè ñ
ýòèì ìåíÿëèñü ôîðìà è êîëè÷åñòâî óãëåêèñëîòû: â êàòîëèòå èñ÷åçàë ñâî85
áîäíûé äèîêñèä óãëåðîäà ïðè ìàêñèìàëüíîì ïîäúåìå ñîäåðæàíèÿ ãèäðîêàðáîíàòíûõ èîíîâ.  àíîëèòå êîíöåíòðàöèÿ ÑÎ2 óâåëè÷èâàëàñü ïî÷òè
âäâîå, òîãäà êàê ÍÑÎ3− — ñíèæàëàñü äî ìèíèìóìà. Ñóùåñòâåííî âîçðàñòàëî
ñîäåðæàíèå SÎ42− è Ñl−.  êàòîëèòå ÍÑÎ3− èñ÷åçàë ïîëíîñòüþ, çàòî ïîÿâëÿëñÿ ÑÎ2. Êîíöåíòðàöèÿ Ñl−, SO42−, Ca2+, NO3−, Ìg2+ çàìåòíî óìåíüøàëàñü.
1. Ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ïîêàçàòåëè ýëåêòðîõèìè÷åñêè àêòèâèðîâàííîé âîäû,
èñïîëüçóåìîé â ýêñïåðèìåíòå
Ìîäèôèêàöèÿ
ðÍ
Eh, ìÂ
ÍÑÎ3–
Ñîäåðæàíèå, ìã/ë
ÑÎ32–
ÑÎ2
O2
O2/ÑO2
2,64
−
5,28
2,60
3,8
−
2,4
3,7
Âîäîïðîâîäíàÿ âîäà
6,8
+200
5,2
−
Êàòîëèò
10,4
1,9
−
−860
Àíîëèò
3,1
+420
0,6
5,6
Ñìåñü êàòîëèòà è àíîëèòà 1:1
6,8
2,0
−
−200
Ï ð è ì å ÷ à í è å. Ïðî÷åðêè â òàáëèöå îçíà÷àþò îòñóòñòâèå ñîåäèíåíèÿ.
9,24
6,83
12,45
9,71
Ðèñ. 1. Óñòðîéñòâî ýëåêòðîëèçåðà âîäû: 1 —
êîðïóñ, 2 — àíîä, 3 — êàòîä, 4 — äèàôðàãìà, 5 è 6 — èíäóêòèâíûå êàòóøêè, 7
è 8 — ââîäû ïåðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ, 9 —
îäíîôàçíûé âûïðÿìèòåëü ñ âõîäíûìè
êëåììàìè 10 è 11 ïåðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ (ïåðâàÿ ñîåäèíåíà ñ ââîäîì 8, âòîðàÿ — ñî ñâîáîäíûì êîíöîì èíäóêòèâíîé êàòóøêè 6 è äâóìÿ âûõîäíûìè êëåììàìè ïóëüñèðóþùåãî îäíîïîëÿðíîãî íàïðÿæåíèÿ).
2. Ñîäåðæàíèå ìåòàáîëèòîâ â íàêëþíóâøèõñÿ ñåìåíàõ àìàðàíòà õâîñòàòîãî
Amaranthus caudatus L. ïîñëå ïðåäïîñåâíîé îáðàáîòêè ýëåêòðîõèìè÷åñêè àêòèâèðîâàííîé âîäîé (Õ±õ)
Ïîêàçàòåëü
Êîíòðîëü
Ðàñòâîðèìûé áåëîê, ìã/ã ñûðîé ìàññû
7,8±0,1
Ñàõàðîçà, ìêã/ìë
4,3±0,1
Ðåäóöèðóþùèå ñàõàðà, ìêã/ìë
16,5±0,4
Ìàëàò, ìêìîëü/ã ñûðîé ìàññû
0,2±0,1
Ëàêòàò, ìêìîëü/ã ñûðîé ìàññû
0,3±0,1
Ïèðóâàò, ìêìîëü/ã ñûðîé ìàññû
0,8±0,2
* Ðàçëè÷èÿ äîñòîâåðíû ïðè óðîâíå çíà÷èìîñòè 5 %.
Êàòîëèò (Ê) Àíîëèò (À) Ñìåñü (Ê + À)
7,8±0,2
8,5±0,2*
21,1±0,5*
0,7±0,1
0,6±0,1*
1,0±0,2*
7,3±0,1
3,8±0,1
15,2±0,4*
0,2±0,1
0,2±0,1
1,0±0,1*
8,3±0,2
8,6±0,1*
27,0±0,5*
Ñëåäû
0,6±0,2*
0,6±0,2
 íà÷àëå íàáóõàíèÿ ñåìÿí äîñòîâåðíûå ðàçëè÷èÿ ïî ñêîðîñòè âîäîïîãëîùåíèÿ â ðàçíûõ âàðèàíòàõ îïûòà îòñóòñòâîâàëè è íà÷èíàëè âûÿâëÿòüñÿ òîëüêî ïîñëå îáðàáîòêè â òå÷åíèå 18 ÷.  âàðèàíòàõ ñ êàòîëèòîì è
ñìåñüþ îòìå÷àëîñü óñèëåíèå êëåòî÷íîãî äåëåíèÿ, êîððåëèðóþùåå ñ ñîäåðæàíèåì öèòîêèíèíîâ, â âàðèàíòå ñ àíîëèòîì — ñíèæåíèå ýòèõ ïîêàçàòåëåé. Áûëî óñòàíîâëåíî ïîâûøåíèå ñîäåðæàíèÿ àóêñèíîâ â ïðîðîñòêàõ
ïîñëå îáðàáîòêè ñåìÿí êàòîëèòîì è ñìåñüþ è åãî óìåíüøåíèå ïîñëå îáðàáîòêè àíîëèòîì (òàáë. 2, ðèñ. 2).
Èçó÷åíèå ñîäåðæàíèÿ ðàñòâîðèìûõ áåëêîâ, ñàõàðîçû è ðåäóöèðóþùèõ ñàõàðîâ âûÿâèëî óñèëåíèå ïðîòåîëèòè÷åñêîãî è ãèäðîëèòè÷åñêîãî
ðàñïàäà â âàðèàíòàõ ñî ñìåñüþ è êàòîëèòîì è îòíîñèòåëüíîå ïîäàâëåíèå
ýòèõ ïðîöåññîâ â âàðèàíòå ñ àíîëèòîì. Ïðè îáðàáîòêå ñìåñüþ íàáëþäàëè
ïîâûøåííîå ñîäåðæàíèå ðåäóöèðóþùèõ càõàðîâ, ðàñòâîðèìîãî áåëêà, ëàêòàòà è ïîíèæåííîå — ìàëàòà è ïèðóâàòà. Â âàðèàíòàõ ñ âîäîé è àíîëèòîì
îòìå÷àëè áëèçêîå ñîäåðæàíèå ìàëàòà è ëàêòàòà è çíà÷èòåëüíîå ðàñõîæäåíèå ïî ïèðóâàòó.
Âî âñåõ âàðèàíòàõ ñ ÝÕÀÂ ôèêñèðîâàëè äîñòîâåðíîå ñíèæåíèå àêòèâíîñòè ÍÀÄ-ÈÄÃ è ÍÀÄ-ÌÄÃ (ìàêñèìàëüíîå — â âàðèàíòå ñî ñìåñüþ:
ñîîòâåòñòâåííî ñ 784,5 äî 711,6 è ñ 57,0 äî 19,7 ìÅ/ã ñûðîé ìàññû). Àê86
òèâíîñòü ó ÍÀÄÔ-ÈÄà ïðàêòè÷åñêè íå èçìåíÿëàñü, â òî âðåìÿ êàê ó
ÍÀÄÍ-ÀÄà âîçðàñòàëà áîëåå ÷åì â 3 ðàçà. Ñóäÿ ïî óñèëåíèþ àêòèâíîñòè ÍÀÄÔ-ÃÔÄÃ, â âàðèàíòàõ ñ êàòîëèòîì è ñìåñüþ èíäóöèðîâàëèñü ðåàêöèè îêèñëèòåëüíîãî ïåíòîçîôîñôàòíîãî ïóòè (ÎÏÔÏ).  âàðèàíòå ñî
ñìåñüþ âêëþ÷àëèñü êîíå÷íûå ýòàïû ñïèðòîâîãî áðîæåíèÿ, íà ÷òî óêàçûâàë ðîñò àêòèâíîñòè ÍÀÄÍ-ÀÄÃ. Ñîäåðæàíèå êëþ÷åâûõ ìåòàáîëèòîâ
ìåíÿëîñü â ñîîòâåòñòâèè ñ àêòèâíîñòüþ ôåðìåíòîâ, êîíòðîëèðóþùèõ
èõ îáìåí (ñì. òàáë. 2).
Ðèñ. 2. ×èñëî êëåòîê (À), ñîäåðæàíèå öèòîêèíèíîâ (Á) è àóêñèíîâ (Â) â òêàíÿõ ïðîðîñòêîâ àìàðàíòà õâîñòàòîãî Amaranthus caudatus L. ïîñëå ïðåäïîñåâíîé îáðàáîòêè âîäîïðîâîäíîé (êîíòðîëü, à) è ýëåêòðîõèìè÷åñêè àêòèâèðîâàííîé âîäîé (á — êàòîëèò, â — àíîëèò, ã — èõ ñìåñü).
Ðàíåå áûëî ïîêàçàíî, ÷òî ìàêñèìàëüíûì ñòèìóëèðóþùèì ýôôåêòîì äëÿ ðàñòåíèé îáëàäàåò ñìåñü êàòîëèòà è àíîëèòà (3, 4, 10). Äåòàëüíîå
èçó÷åíèå ìîðôîôèçèîëîãè÷åñêèõ ïîêàçàòåëåé ïðîðîñòêîâ àìàðàíòà â íàøåì ýêñïåðèìåíòå âûÿâèëî ñóùåñòâåííîå óâåëè÷åíèå äîëè ñèëüíûõ (â
2,7 ðàçà) è ñíèæåíèå äîëè ñëàáûõ (â 1,8 ðàçà) ïðîðîñòêîâ ïîä âîçäåéñòâèåì ïðåäïîñåâíîé îáðàáîòêè ñåìÿí ÝÕÀÂ. Ýôôåêò ïðîÿâëÿëñÿ â áîëåå ìîùíîì ðàçâèòèè êîðíåâîé è íàäçåìíîé ÷àñòåé (òàáë. 3).
3. Ñèëà ðîñòà ñåìÿí àìàðàíòà õâîñòàòîãî Amaranthus caudatus L. (ïî äîëå
ïðîðîñòêîâ ñ ðàçíûì ðàçâèòèåì, %) ïîñëå ïðåäïîñåâíîé îáðàáîòêè ñåìÿí
ñìåñüþ êàòîëèòà è àíîëèòà
Âàðèàíò
5 áàëëîâ
(Lk — 40-50)
(Lr — 30-40)
4 áàëëà
(Lk — 30-40)
(Lr — 20-30)
3 áàëëà
(Lk — 20-30)
(Lr — 10-20)
2 áàëëà
(Lk — 10-20)
(Lr — 5-10)
1 áàëë
(Lk — 0-10)
(Lr — 0-5)
Êîíòðîëü
4
16
38
16
2
Ñìåñü
11
43
31
11
0
Ï ð è ì å ÷ à í è å. Ñèëó ðîñòà îïðåäåëÿëè ïî ñòåïåíè ðàçâèòèÿ ïðîðîñòêîâ â ñîîòâåòñòâèè ñ êðèòåðèÿìè áàëëüíîé îöåíêè (1-5): 1 è 2 áàëëà — ñëàáûå ïðîðîñòêè, 3 áàëëà — ñðåäíèå, 4 è 5 áàëëîâ — ñèëüíûå. Lk — äëèíà êîðåøêà, ìì; Lr — äëèíà ðîñòêà, ìì.
Íà îñíîâàíèè ðåçóëüòàòîâ íàøèõ èññëåäîâàíèé, à òàêæå äàííûõ
ëèòåðàòóðû (3, 10, 26-28), ìåõàíèçì âîçäåéñòâèÿ ÝÕÀ íà ìåòàáîëè÷åñêèå ïðîöåññû â ñåìåíàõ ìîæíî ïðåäñòàâèòü ñëåäóþùèì îáðàçîì (ðèñ. 3).
87
Êàòîëèò, èìåÿ âûðàæåííóþ ùåëî÷íóþ ðåàêöèþ ïðè âåëè÷èíå Eh,
ðàâíîé −800 ìÂ, îáëàäàåò âîññòàíîâèòåëüíûìè ñâîéñòâàìè è ïðè âçàèìîäåéñòâèè ñ áèîëîãè÷åñêèìè ìîëåêóëàìè âûñòóïàåò â êà÷åñòâå äîíîðà ýëåêòðîíîâ. Àíîëèò, îáëàäàÿ êèñëîé ðåàêöèåé è Eh = +300 ìÂ, ïðîÿâëÿåò
îêèñëèòåëüíûå ñâîéñòâà. Ïðè îáðàáîòêå àíîëèòîì òðàíñìåìáðàííûé ýëåêòðè÷åñêèé ïîòåíöèàë âîçðàñòàåò, ïðè âîçäåéñòâèè êàòîëèòîì èëè ñìåñüþ
êàòîëèòà è àíîëèòà — ñíèæàåòñÿ. Àíîëèò ïðè êîíòàêòå ñ êëåòî÷íîé ìåìáðàíîé ïîðîæäàåò ïðîòîí-äâèæóùóþ ñèëó (ÏÄÑ), îðèåíòèðîâàííóþ âíóòðü
êëåòîê, à êàòîëèò è ñìåñü êàòîëèòà ñ àíîëèòîì — èìåþùóþ ïðîòèâîïîëîæíîå íàïðàâëåíèå.
Ðèñ. 3. Ïðåäëàãàåìàÿ ñõåìà ìåòàáîëè÷åñêèõ ïðîöåññîâ â ñåìåíàõ àìàðàíòà õâîñòàòîãî Amaranthus caudatus L., èíèöèèðóåìàÿ ýëåêòðîõèìè÷åñêè àêòèâèðîâàííîé âîäîé (ÝÕÀÂ): ÎÏÔÏ —
îêèñëèòåëüíûé ïåíòîçîôîñôàòíûé ïóòü.
Ìåõàíèçì äåëåíèÿ êëåòîê àêòèâèðóåò ôåðìåíòû, âñòðîåííûå âî
âíåøíþþ ìåìáðàíó, åñëè ïðîòîí-äâèæóùàÿ ñèëà (ÏÄÑ) íàïðàâëåíà èç
êëåòêè íàðóæó è ïðåâûøàåò ïîðîãîâîå çíà÷åíèå. Ïðè ïðîòèâîïîëîæíîé
îðèåíòàöèè ÏÄÑ íàñòóïàåò èíàêòèâàöèÿ ôåðìåíòîâ è ñíèæåíèå óðîâíÿ
æèçíåäåÿòåëüíîñòè êëåòîê.  ïåðâûå ÷àñû ïîñëå êîíòàêòà ñåìÿí ñ âîäîé åå
ïîñòóïëåíèå âíóòðü îãðàíè÷åíî ñåìåííîé êîæóðîé.  ïðîöåññå ãèäðîôèëèçàöèè ïîñëåäíåé ïðîèñõîäèò óñêîðåíèå òðàíñïîðòà êàòîëèòà è ñìåñè â
êëåòêè è èõ ãèäðàòàöèÿ. Ýòî èíäóöèðóåò ðåàêòèâàöèþ ðàñòâîðèìûõ ôåðìåíòîâ, ïðèñóòñòâóþùèõ â ñåìåíàõ â íåàêòèâíîé ôîðìå, è çàïóñê ñîîòâåòñòâóþùèõ áèîõèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ.  äîñòàòî÷íî îâîäíåííûõ òêàíÿõ êðàõìàë, íàêîïëåííûé â âèäå ãðàíóë, ïðåâðàùàåòñÿ â ðàñòâîðèìûå ìîíî- è äèñàõàðèäû, êîòîðûå èíòåíñèâíî îêèñëÿþòñÿ â ïðîöåññå äûõàíèÿ ñ îáðàçîâàíèåì øèðîêîãî ñïåêòðà ìåòàáîëèòîâ è âûäåëåíèåì ýíåðãèè.  êà÷åñòâå äîïîëíèòåëüíîãî èñòî÷íèêà ýíåðãèè â ñåìåíàõ àìàðàíòà õâîñòàòîãî èñïîëüçóþòñÿ áåëêè, ñîäåðæàíèå êîòîðûõ äîñòèãàåò îò 13 äî 21 % ñóõîé ìàññû (29).
Äî ïîÿâëåíèÿ êîðåøêà äëÿ òêàíåé ñåìåíè õàðàêòåðíû ãèïîêñèÿ è
àíàýðîáíîå äûõàíèå.  íîðìå àíàýðîáíîå äûõàíèå ïðîèñõîäèò è ïðè äîñòàòî÷íîé êîíöåíòðàöèè êèñëîðîäà âî âíåøíåé ñðåäå. Óñèëåíèå ïîñòóïëåíèÿ âîäû âûçûâàåò íàðàñòàíèå ãèïîêñèè è ñîïóòñòâóþùåå èñòîùåíèå çàïàñíûõ âåùåñòâ (ñàõàðà è áåëêè). Ïðèçíàêîì äåêîìïåíñàöèè ÀÒÔ-ïðîäóöèðóþùèõ ïðîöåññîâ ñòàíîâèòñÿ íàêîïëåíèå ëàêòàòà è ýòàíîëà, òî åñòü
88
ðàçâèòèå ìîëî÷íîêèñëîãî è ñïèðòîâîãî áðîæåíèÿ. Âåðîÿòíî, êîìïåíñàòîðíûì ìåõàíèçìîì âûñòóïàåò ÎÏÔÏ, ïîñòàâëÿþùèé âîññòàíîâèòåëü. Åãî
âêëþ÷åíèå ñîçäàåò âîçìîæíîñòü îáðàçîâàíèÿ òðåõ-, ÷åòûðåõ-, ïÿòè-, øåñòè- è ñåìèóãëåðîäíûõ ñàõàðîâ è ðàñøèðÿåò ñïåêòð ìåòàáîëèòîâ.
Êàòîëèò êàê íàèáîëåå äåôèöèòíàÿ ïî êèñëîðîäó ìîäèôèêàöèÿ
ÝÕÀ ñïîñîáñòâóåò èíòåíñèâíîé èíèöèàöèè ïðîöåññîâ áðîæåíèÿ, êîíêðåòíûé ìåõàíèçì êîòîðîãî îïðåäåëÿåòñÿ çíà÷åíèåì ðÍ. Ùåëî÷íîé õàðàêòåð ñðåäû (ðÍ 10,6 è áîëåå) «ïåðåêðûâàåò» ïåðâûé ýòàï ñïèðòîâîãî áðîæåíèÿ — äåêàðáîêñèëèðîâàíèå ïèðóâàòà (îïòèìàëüíàÿ ñðåäà äëÿ ðàáîòû ïèðóâàòäåêàðáîêñèëàçû — ñëàáîêèñëàÿ), íî ñïîñîáñòâóåò ôóíêöèîíèðîâàíèþ ËÄà è ðàçâèòèþ ìîëî÷íîêèñëîãî áðîæåíèÿ. Ñìåñü êàòîëèòà è àíîëèòà èìååò ðÍ, áëèçêèé ê îïòèìóìó äëÿ áîëüøèíñòâà èññëåäîâàííûõ íàìè
ôåðìåíòîâ (îïòèìóì ðÍ äëÿ ÀÄà ñîñòàâëÿåò 7,6, äëÿ ËÄà — 8,5) (30).
Âûñîêîå ñîäåðæàíèå ðàñòâîðèìûõ ñàõàðîâ íà ôîíå àíàýðîáèîçà â
âàðèàíòàõ ñî ñìåñüþ è êàòîëèòîì òàêæå ñïîñîáñòâóåò ðàçâèòèþ ãëèêîëèòè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Äëÿ èõ íîðìàëüíîãî ïîääåðæàíèÿ íåîáõîäèìî îêèñëåíèå ÍÀÄ-Í, ïðîèñõîäÿùåå ëèáî ïðè âîññòàíîâëåíèè ëàêòàòà äî ïèðóâàòà ïðè ïîìîùè ËÄÃ, ëèáî ïðè âîññòàíîâëåíèè àëüäåãèäà äî ñïèðòà.
Êîíå÷íûå ïðîäóêòû áðîæåíèÿ â ìàëûõ äîçàõ ýôôåêòèâíî ñòèìóëèðóþò
ïðîðàñòàíèå ñåìÿí, à ýòàíîëó îòâîäèòñÿ ðîëü àêòèâàòîðà èëè àíàëîãà ñàìèõ ãîðìîíîâ.
Îáû÷íî ÍÀÄ èãðàåò ðîëü îêèñëÿþùåãî àãåíòà â êàòàáîëè÷åñêèõ
ðåàêöèÿõ, â òî âðåìÿ êàê âîññòàíîâèòåëüíûì àãåíòîì â àíàáîëè÷åñêèõ ðåàêöèÿõ ñëóæèò ÍÀÄÔ, îáðàçóþùèéñÿ â ÎÏÔÏ. Óâåëè÷åíèå äîëè ÎÏÔÏ
â îáùåì äûõàíèè ïðèíÿòî ðàññìàòðèâàòü êàê îäíó èç âîçìîæíîñòåé óâåëè÷åíèÿ ýíåðãåòè÷åñêîé ýôôåêòèâíîñòè ïðîöåññà â öåëîì.  ÎÏÔÏ íå
îáðàçóåòñÿ ñîåäèíåíèé ñ ìàêðîýðãè÷åñêèìè ñâÿçÿìè, íî âîçðàñòàåò ñêîðîñòü îêèñëåíèÿ ãëþêîçî-6-ôîñôàòà è ñèíòåçà ÍÀÄÔ è ïåíòîç, ñïîñîáñòâóþùèõ óñèëåíèþ ìåòàáîëè÷åñêîé àêòèâíîñòè êëåòîê. Êðîìå òîãî, ðàáîòà
ÎÏÔÏ ñïîñîáñòâóåò ñèíòåçó ãîðìîíîâ (31). Ïîâûøåííîå ñîäåðæàíèå ãîðìîíîâ óñêîðÿåò ðîñòîâûå ïðîöåññû, îáåñïå÷èâàåò óñèëåííîå äåëåíèå è
ðàñòÿæåíèå êëåòîê, à òàêæå èíòåíñèâíîå ïðîõîæäåíèå íà÷àëüíûõ ñòàäèé
ðàçâèòèÿ ðàñòåíèÿ (óâåëè÷åíèå ýíåðãèè ïðîðàñòàíèÿ è ñèëû ðîñòà ñåìÿí).
Ïðè ïîâðåæäåíèè ñåìåííîé êîæóðû ïðîðàñòàþùèì êîðåøêîì ïðîèñõîäèò ïåðåêëþ÷åíèå äûõàíèÿ ñ àíàýðîáíîãî ïóòè íà àýðîáíûé êàê â
ñòèìóëèðîâàííûõ, òàê è â êîíòðîëüíûõ ñåìåíàõ. Íàêîïëåííûé ïóë ìåòàáîëèòîâ ó ñòèìóëèðîâàííûõ ñåìÿí ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü èõ â áîëåå ðàçíîîáðàçíûõ õèìè÷åñêèõ ïðåâðàùåíèÿõ.
Ýòè äàííûå õîðîøî êîððåëèðóþò ñ ðåçóëüòàòàìè íàøèõ èññëåäîâàíèé (3, 10, 19). Èíòåíñèâíîñòü ìåòàáîëèçìà â ïðîðàñòàþùèõ ñåìåíàõ àìàðàíòà õâîñòàòîãî, îöåíåííàÿ ïî ñîäåðæàíèþ â íèõ ñâîáîäíûõ ðàäèêàëîâ,
îêàçàëàñü íàèáîëüøåé â âàðèàíòå ñî ñìåñüþ è íàèìåíüøåé — â âàðèàíòå ñ
àíîëèòîì. Ýòî ñëóæèò äîêàçàòåëüñòâîì óñèëåíèÿ ìåòàáîëè÷åñêîé àêòèâíîñòè òêàíåé, ïðîèñõîäÿùåãî ïîä âëèÿíèåì êîíòàêòà ñåìÿí ñ àêòèâèðîâàííîé âîäîé, ïîâûøåíèÿ àêòèâíîñòè îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûõ ðåàêöèé, ñîñòàâëÿþùèõ îñíîâó ïðîöåññîâ ãëèêîëèçà è àýðîáíîãî äûõàíèÿ,
òî åñòü ðåàêöèé, â êîòîðûõ â êà÷åñòâå èíòåðìåäèàòîâ îáðàçóþòñÿ ñâîáîäíûå ðàäèêàëû. Èçâåñòíî, ÷òî ïðîäóêòû ñâîáîäíîðàäèêàëüíîãî îêèñëåíèÿ,
â ñâîþ î÷åðåäü, ðåãóëèðóþò ïðîíèöàåìîñòü ìåìáðàí, ñòèìóëèðóþò ðîñò
êëåòîê è ñêîðîñòü ðîñòà ðàñòåíèé (32).
Òàêèì îáðàçîì, íàïðàâëåííîñòü è èíòåíñèâíîñòü ìåòàáîëè÷åñêèõ
ïðîöåññîâ â ïðîðàñòàþùèõ ñåìåíàõ îïðåäåëÿåòñÿ ôèçèêî-õèìè÷åñêèìè ïîêàçàòåëÿìè âîäû. Íàêîïëåííûé ïóë ìåòàáîëèòîâ ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü
89
èõ â áîëåå ðàçíîîáðàçíûõ õèìè÷åñêèõ ïðåâðàùåíèÿõ. Ïîâûøåííîå ñîäåðæàíèå ãîðìîíîâ óñêîðÿåò ðîñòîâûå ïðîöåññû, îáåñïå÷èâàåò óñèëåííîå äåëåíèå è ðàñòÿæåíèå êëåòîê, èíòåíñèâíîå ïðîõîæäåíèå íà÷àëüíûõ ñòàäèé
ðàçâèòèÿ ðàñòåíèÿ.
Àâòîð âûðàæàåò ãëóáîêóþ ïðèçíàòåëüíîñòü çà ïîìîùü â ïðîâåäåíèè ýêñïåðèìåíòà À.Â. Ñåìåíîâó, Ë.Í. Øèÿí è Ò.Ï. Àñòàôóðîâîé.
ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
90
Î á ð à ç ö î â Ñ.Â., Ì à ð ø ó í è í à À.Ì., × å ð å ï à í î â Â.Í. Èññëåäîâàíèå
âëèÿíèÿ ôèçè÷åñêèõ ôàêòîðîâ íà óðîæàéíîñòü îâîùíûõ êóëüòóð, ðàçðàáîòêà è âíåäðåíèå ïîëóïðîìûøëåííûõ óñòàíîâîê. Òîìñê, 1983.
À ë å õ è í Ñ.À. Ñîêðàùåíèå âåãåòàöèîííîãî ïåðèîäà, óñêîðåíèå ðîñòà ðàñòåíèé è óâåëè÷åíèå óðîæàéíîñòè ñàäîâî-îãîðîäíûõ êóëüòóð ñ èñïîëüçîâàíèåì ýëåêòðîàêòèâèðîâàííûõ âîäíûõ ðàñòâîðîâ. Òàøêåíò, 1992.
Ï à ñ ü ê î Î.À. Ýêîëîãè÷åñêèå àñïåêòû ïîâûøåíèÿ ïðîäóêòèâíîñòè öâåòî÷íûõ è îâîùíûõ êóëüòóð è êàðòîôåëÿ â òàåæíîé çîíå Çàïàäíîé Ñèáèðè. Äîêò. äèñ. Íîâîñèáèðñê, 2000.
Ç å ë å ï ó õ è í È.Ä., Ï à ñ ü ê î Î.À., À ñ å í î â à Ý.Ê. Ïðèìåíåíèå àêòèâèðîâàííîé âîäû â ñåëüñêîì õîçÿéñòâå è áèîòåõíîëîãèè (àíàëèòè÷åñêèé îáçîð). Òîìñê, 2006.
à ð î ä ç è í ñ ê è é À.Ì., Ë å á å ä à À.Ô., Ï å í ä ó ñ Í.È. è äð. Ñïîñîá ïðåäïîñåâíîé îáðàáîòêè ñåìÿí ñ ãëóáîêèì îðãàíè÷åñêèì ïîêîåì. À.ñ. ¹ 1207412 ÑÑÑÐ, ÌÊÈ3 À
01 Ñ 1/00. Îïóáë. 30.01.86. Áþë. ¹ 7.
Ø ó ì à ê î â Á.Á., Ì à ð ò û í å í ê î Ã.Í., Õ î ð ó æ å í ê î È.Ð. Ñïîñîá ìåëèîðàöèè ïî÷â çàñîëåííîãî ðÿäà. À.ñ. ¹ 990146, ÌÊÈÇ À Î 25/00, Ñ 09 Ê 17/00. Îïóáë.
23.01.83. Áþë. ¹ 3.
à î í ÷ à ð å í ê î Ñ. Êîìó íóæíà «æèâàÿ» âîäà? Òåõíèêà è íàóêà, 1982, 10: 5.
Ï ð î í î â Â.È. Ñïîñîá ïîëèâà. À.ñ. ¹ 1034658, ÌÊÈ3 À 01 Î 25/00. Îïóáë. 15.08.83.
Áþë. ¹ 30.
Ýëåêòðîõèìè÷åñêàÿ àêòèâàöèÿ âîäíûõ ðàñòâîðîâ è åå òåõíîëîãè÷åñêîå ïðèìåíåíèå â
ïèùåâîé ïðîìûøëåííîñòè (Îáçîðíàÿ èíôîðìàöèÿ). Òáèëèñè, 1988, âûï. 3.
Ï à ñ ü ê î Î.À., Ã î ì á î å â Ä.Ä. Àêòèâèðîâàííàÿ âîäà è âîçìîæíîñòè åå ïðèìåíåíèÿ
â ðàñòåíèåâîäñòâå è æèâîòíîâîäñòâå. Òîìñê, 2011.
Á à õ è ð Â.Ì., Ë å î í î â Á.È., Ï ð è ë ó ö ê è é Â.È., Ø î ì î â ñ ê à ÿ Í.Þ.
Äåçèíôåêöèÿ: ïðîáëåìû è ðåøåíèÿ. Âåñòíèê íîâûõ ìåäèöèíñêèõ òåõíîëîãèé, 2003,
4: 78-80.
à î ì á î å â Ä.Ä. Àäàïòîãåííûå ñâîéñòâà êàòîëèòà ÝÕÀÐ ìèíåðàëüíûõ âåùåñòâ. Äîêëàäû ÐÀÑÕÍ, 2007, 2: 45-47.
Ç à ê î ì û ð ä è í À.À. Ýêîëîãè÷åñêè áåçîïàñíûå ýëåêòðîõèìè÷åñêè àêòèâèðîâàííûå
äåçèíôèöèðóþùèå ðàñòâîðû. Âåòåðèíàðèÿ, 2002, 2: 12-14.
Ï à ñ ü ê î Î.À. Ôèçèêî-õèìè÷åñêèå èçìåíåíèÿ, ïðîèñõîäÿùèå â âîäå ïðîöåññå îáðàáîòêå ðàçëè÷íûìè ñïîñîáàìè. Âîäà: õèìèÿ è ýêîëîãèÿ, 2010, 7: 45-47.
Ï à ñ ü ê î Î.À. Âëèÿíèå ïðåäïîñåâíîé îáðàáîòêè ñåìÿí òîìàòà ýëåêòðîõèìè÷åñêè àêòèâèðîâàííîé âîäîé íà ìîðôîãåíåç è óðîæàéíîñòü ðàñòåíèé. Òð. Òîìñêîé ãîñ. ñ.-õ. îïûòíîé ñòàíöèè, 2000: 216-220.
Ð å ä ü ê è í Ã.À., Ñ å ì å í î â À.Â., Ï à ñ ü ê î Î.À. Âëèÿíèå ïðåäïîñàäî÷íûõ îáðàáîòîê ñåìåííîãî ìàòåðèàëà òåðìè÷åñêè è ýëåêòðîõèìè÷åñêè àêòèâèðîâàííîé âîäîé íà
óðîæàéíîñòü êàðòîôåëÿ. Ìàò. Ïåðâîé ðåã. íàó÷.-ïðàêò. êîíô. «Êàðòîôåëü â Ñèáèðè».
Òîìñê, 2001: 53-57.
Ðàçðàáîòêà ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòûõ ìåòîäîâ óâåëè÷åíèÿ ðåçóëüòàòèâíîñòè ðàñòåíèåâîäñòâà
(îò÷åò ïî ÍÈÐ «Ðåçóëüòàò»). Òîìñê, 1993.
Ï à ñ ü ê î Î.À., Ê å ö ê à ë î Â.Ì. Âëèÿíèå ýëåêòðîõèìè÷åñêè àêòèâèðîâàííîé âîäû
íà ïðîðàñòàíèå ñåìÿí. Ôèçèîëîãèÿ ðàñòåíèé, 1991, 38(2): 381-385.
Ï à ñ ü ê î Î.À. Óñêîðåíèå ïðîðàñòàíèÿ ñåìÿí ïðè èõ îáðàáîòêå ýëåêòðîõèìè÷åñêè àêòèâèðîâàííîé âîäîé. Ôèçèîëîãèÿ è áèîõèìèÿ êóëüòóðíûõ ðàñòåíèé, 1991, 23(6): 552-556.
Óíèôèöèðîâàííûå ìåòîäû àíàëèçà ïðèðîäíûõ âîä /Ïîä îáù. ðåä. Þ.Þ. Ëóðüå. Ì., 1979.
Å ð ì à ê î â À.È., À ð à ñ è ì î â è ÷ Â.Â., Ñ ì è ð í î â à - È ê î í í è ê î â à Ì.È. è
äð. Ìåòîäû áèîõèìè÷åñêîãî àíàëèçà ðàñòåíèé. Ë., 1972.
Ôèçèîëîãèÿ è áèîõèìèÿ ïðîðàñòàíèÿ ñåìÿí (Ïåð. ñ àíãë.) /Ïîä ðåä. Ì.Ã. Íèêîëàåâîé è
Í.Â. Îáðó÷åâîé. Ì., 1982.
B r a d f o r d M.M. A rapid and sensitive methods for the quantities of protein utilizing the
principle of protein-dye binding. Analyt. Biochem., 1976, 72: 248-254.
Þ ç á å ê î â À.Ê. Ñïåêòðîôîòîìåòðè÷åñêèå ñïîñîáû îïðåäåëåíèÿ àêòèâíîñòè êëþ÷åâûõ ôåðìåíòîâ äûõàòåëüíîãî ìåòàáîëèçìà ðàñòåíèé: Ìåòîä. ïîñ. Êèåâ, 1990.
Ë è õ à ÷ å â Á.Ñ. Ñèëà ðîñòà ñåìÿí (òåîðèÿ, ìåòîäû, çíà÷åíèå). Àâòîðåô. äîêò. äèñ.
Êðàñíîäàð, 1986.
26. Ä à í î â è ÷ Ê.Í., Ñ î á î ë å â À.Ì., Æ ä à í î â à Ë.Ï. è äð. Ôèçèîëîãèÿ ñåìÿí. Ì., 1982.
27. Ç å ë å í å â à È.Â.,  ë à ä è ì è ð î â Ñ.Â. Ñîîòíîøåíèå ìåòàáîëè÷åñêèõ ïóòåé â
êîðíåâîé ñèñòåìå ïðîðîñòêîâ êóêóðóçû. Ôèçèîëîãèÿ è áèîõèìèÿ êóëüòóðíûõ ðàñòåíèé,
1994, 26(5): 93-97.
28. × è ð ê î â à Ò.Â. Ïóòè àäàïòàöèè ðàñòåíèé ê ãèïîêñèè è àíîêñèè. Ë., 1988.
29. Ðàñòèòåëüíûå ðåñóðñû ÑÑÑÐ. Öâåòêîâûå ðàñòåíèÿ, èõ õèìè÷åñêèé ñîñòàâ è èñïîëüçîâàíèå. Ë., 1985: 217-218.
30. Ë å í è í ä æ å ð À. Áèîõèìèÿ. Ïåð. ñ àíãë. Ì., 1984.
31. Õ à â ê è í È.Å. Ôîðìèðîâàíèå ìåòàáîëè÷åñêèõ ñèñòåì â ðàñòóùèõ êëåòêàõ ðàñòåíèé.
Íîâîñèáèðñê, 1977.
32. Æ ó ð à â ë å â À.È. Ðàçâèòèå èäåé Á.Í. Òàðóñîâà î ðîëè öåïíûõ ïðîöåññîâ â áèîëîãèè.
 ñá.: Áèîàíòèîêèñëèòåëè â ðåãóëÿöèè ìåòàáîëèçìà â íîðìå è ïàòîëîãèè. Ì., 1982: 3-30.
ÔÃÁÎÓ ÂÏÎ Íàöèîíàëüíûé èññëåäîâàòåëüñêèé
Òîìñêèé ïîëèòåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò,
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ
9 èþíÿ 2010 ãîäà
634050 ã. Òîìñê, ïðîñï. Ëåíèíà, 30,
e-mail: oap@sibmail.com
METABOLISM IN Amaranthus L. SEEDS AFTER THEIR TREATMENT
WITH ELECTROCHEMICALLY ACTIVATED WATER
O.A. Pasko
Summary
Numerous data confirm the high effect of electrochemically activated water application in
agriculture. Nevertheless, the mechanisms of such effect are still not described in detail. The author
studied the influence of preplant treatment of amaranth seeds by electrochemically activated water
on activity of respiratory enzymes, the substrates content, the germination energy and the growth
strength. It was established, that physico-chemical changes of water after electrolysis induce in seeds
different metabolic processes. High content of soluble sugars on the background of anaerobiosis in
variants with mixture cathodic and anodic liquors and catholyte only promotes to glycolytic process,
but accumulated metabolite pool permit to use them in more various chemical conversions. The increased content of hormones accelerates the growth processes, determines enhanced division and cell
distension, the intensive course of initial stages of plant development (increase of germination energy
and growth strength in seeds).
Íîâûå êíèãè
Ì å ø à ë ê è í Â.Ï., Á ó ò ó ñ î â Î.Á., à í à ó ê À.Ã. Îñíîâû èíôîðìàòèçàöèè è ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ýêîëîãè÷åñêèõ ñèñòåì.
Ì.: èçä-âî «Èíôðà-Ì», 2010, 537 ñ.
Èçëîæåíû êîíöåïöèÿ, òåîðèÿ è ìåòîäîëîãè÷åñêèå îñíîâû ýêîëîãè÷åñêîé èíôîðìàòèêè è ìåòîäû ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ýêîëîãè÷åñêèõ ñèñòåì â ðàéîíå
ïðîìûøëåííûõ ïðåäïðèÿòèé. Ïðèâåäåíî îïèñàíèå îñíîâíûõ ìåòîäîâ ýêîëîãè÷åñêîé èíôîðìàòèêè, ìåòîäîâ ìàòåìàòè÷åñêîãî è êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ êâàçèñòàòè÷åñêîé
(ìíîãîëåòíåé) äèíàìèêè ýêîñèñòåì. Èçëîæåíû òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû ðàñ÷åòà äîçàýôôåêò çàâèñèìîñòåé êàê îñíîâíûõ ïîêàçàòåëåé ñòåïåíè âîçäåéñòâèÿ àòìîñôåðíûõ âûáðîñîâ ïðîìûøëåííûõ ïðåäïðèÿòèé íà îêðóæàþùóþ ñðåäó, â òîì ÷èñëå íà ëåñíûå è
âîäíûå ýêîñèñòåìû. Ïðèâåäåíû ìåòîäèêè ðàñ÷åòà êîëè÷åñòâåííûõ îöåíîê ïî äîçà-ýôôåêò
çàâèñèìîñòÿì íà îñíîâå ñèñòåìû èíòåãðàëüíûõ èíäåêñîâ. Èçëîæåíû ðåçóëüòàòû ïðàêòè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé
ëåñíûõ ìàññèâîâ â ðàéîíå ìåòàëëóðãè÷åñêèõ
ïðåäïðèÿòèé è ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé âîäíûõ ýêîñèñòåì Ãåðìàíèè. Îïèñàíû íàçíà÷å-
íèå è àðõèòåêòóðà ñèñòåì ïîääåðæêè ïðèíÿòèÿ ðåøåíèé ïî îõðàíå îêðóæàþùåé ñðåäû;
èçëîæåíû ïðèíöèïû àâòîìàòèçèðîâàííîãî
ïðèíÿòèÿ îðãàíèçàöèîííî-óïðàâëåí÷åñêèõ ðåøåíèé ïðè âûáðîñàõ àâàðèéíî õèìè÷åñêè
îïàñíûõ âåùåñòâ â àòìîñôåðó. Ó÷åáíîå ïîñîáèå ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ ñòóäåíòîâ, îáó÷àþùèõñÿ ïî íàïðàâëåíèþ «Ýíåðãî- è ðåñóðñîñáåðåãàþùèå ïðîöåññû õèìè÷åñêîé òåõíîëîãèè, íåôòåõèìèè è áèîòåõíîëîãèè» ïî ñïåöèàëüíîñòÿì «Îñíîâíûå ïðîöåññû õèìè÷åñêèõ ïðîèçâîäñòâ è õèìè÷åñêàÿ êèáåðíåòèêà» è «Ðàöèîíàëüíîå èñïîëüçîâàíèå ìàòåðèàëüíûõ è ýíåðãåòè÷åñêèõ ðåñóðñîâ», à òàêæå
ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíî ñòóäåíòàìè, îáó÷àþùèìèñÿ ïî íàïðàâëåíèþ «Çàùèòà îêðóæàþùåé ñðåäû» ïî ñïåöèàëüíîñòÿì «Îõðàíà
îêðóæàþùåé ñðåäû è ðàöèîíàëüíîå èñïîëüçîâàíèå ïðèðîäíûõ ðåñóðñîâ» è «Èíæåíåðíàÿ çàùèòà îêðóæàþùåé ñðåäû»; ïî ñïåöèàëüíîñòè «Ìåíåäæìåíò âûñîêèõ òåõíîëîãèé»;
ïî ñïåöèàëüíîñòè «Ïðèêëàäíàÿ ìàòåìàòèêà»
ïðè èçó÷åíèè äèñöèïëèíû «Ìàòåìàòè÷åñêîå
ìîäåëèðîâàíèå». Êíèãà ìîæåò áûòü ïîëåçíîé
ñòóäåíòàì, àñïèðàíòàì, íàó÷íûì ñîòðóäíèêàì è ïðåäïðèíèìàòåëÿì, ïðèìåíÿþùèì ìåòîäû ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ.
91