Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СТИМУЛЯЦИИ СИНТЕЗА АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ В ЛИСТЬЯХ ЯЧМЕНЯ

Изобретение относится к области физиологии растений, в частности к регуляции накопления в растениях аскорбиновой кислоты.

В работе показано стимулирующие действие электрического поля продольной ориентации на содержание восстановленной формы аскорбиновой кислоты (АК) в восьмидневных проростках ячменя.

Известно, что синтез аскорбиновой кислоты увеличивается в растениях на свету [1], при действии некоторых химических соединений и биотехнологических продуктов [2], однако действие электрического поля на этот процесс практически не исследовано.

Известен «Способ стимуляции синтеза аскорбиновой кислоты (витамина С) в проростках ячменя» по патенту РФ № 2102869, A01G 31/00, заявл. 1995.06.06, опубл. 1998.01.27, который заключается в следующем: срезанные листья проростков помещают срезом в водный раствор диоксиацетона в концентрации 0,1-1,0% и освещают светом люминесцентных ламп в течение 24 часов.

К недостаткам известного способа можно, на наш взгляд, отнести, во-первых, использование в качестве химического стимулятора диоксиацетона, а во-вторых, недостаточно высокое накопление аскорбиновой кислоты.

Целью предложенного способа является стимуляция синтеза аскорбиновой кислоты более экологичным методом: путем воздействия электрического поля продольной ориентации на освещенные листья, снабженные экзогенным субстратом.

Поставленная цель достигается за счет того, что срезанные листья помещают основанием в 1% раствор глюкозы - субстрат для биосинтеза АК в зону действия электрического поля напряженностью 5×10⁵ В/м при направлении вектора напряженности от верхушки листа к его основанию.

Использование в качестве субстрата 1% раствора глюкозы способствует получению экологически чистой растениеводческой продукции. Размещение же растений в электрическом поле с определенной напряженностью при направлении вектора от верхушки листа к основанию позволяет существенно интенсифицировать процесс синтеза АК.

Пример осуществления способа

Процесс стимуляции АК в растениях осуществляли в установке, которая состоит из двух блоков питания: низковольтного с напряжением ±15 В, высоковольтного - 25 кВ и плоского конденсатора, между пластинами которого помещают листья ячменя. Установка расположена в камере ТКШ флора - 1 с лампами дневного света интенсивностью 12,5 Дж/м²×c.

Эффект действия поля на систему АК проростков ячменя рассчитывают по следующей формуле:

где C⁽⁺⁾ - концентрация АК в опытных растениях,

С^(-) - концентрация АК в контрольных растениях.

Возможность стимуляции синтеза аскорбиновой кислоты электрическим полем демонстрируют данные опытов, представленные на чертеже.

На чертеже видно, что через два часа пребывания растений в электрическом поле начинается стимуляция синтеза аскорбиновой кислоты, которая достигает максимального значения через 3 часа. В дальнейшем эффект стимуляции снижается и при 8-часовой экспозиции полностью исчезает.

Учитывая приведенные данные, пришли к выводу о том, что целесообразно стимулировать синтез аскорбиновой кислоты в растениях путем помещения их на три часа в электрическое поле продольной ориентации напряженностью 5×10⁵ В/м при направлении вектора напряженности от верхушки листа к его основанию.

При этом листья должны быть обеспечены экзогенным субстратом для биосинтеза аскорбиновой кислоты - 1% глюкозой, а также освещены светом интенсивностью 12,5 Дж/м²×c.

Данный способ повышения уровня аскорбиновой кислоты в растениях может найти применения при получении высококачественной, витаминной, экологически чистой растениеводческой продукции.

Источник информации

1. Чупахина Г.Н. Система аскорбиновой кислоты растений. Калининград: КГУ, 1997, 120 с.

2. Чупахина Г.Н., Романчук А.Ю. Стимуляция биосинтеза АК растений экзогенной янтарной кислотой. Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. Материалы IV междунар. симпозиума. - Пущино, 2001. т.2. - С.522-524.