3.1.3. Вміст карбонільних груп білків

Підвищення стаціонарної концентрації АФК призводить до інтенсифікації окисної модифікації білків, маркером якої є вміст у них карбонільних груп [Лущак, 2007].

Сольовий стрес, індукований хлоридом натрію в концентрації 200 мМ, призводив до зниження концентрації карбонільних груп білків після 24 год експозиції (рис.3.7). Такий ефект може бути зумовлений прискоренням процесів деградації пошкоджених білків в умовах стресу. На 48 год експонування жодна з обраних концентрацій NaCl не впливала на даний показник, що може свідчити про адаптацію рослин до стресу. Проте, на 72 год рівень білкових карбонілів був вищим на 22% у рослин експонованих до 100 мМ NaCl, що свідчить про інтенсифікацію процесів окислення білків в умовах тривалого стресу.

Рис. 3.7. Концентрація карбонільних груп білків у листках проростків кукурудзи під час експозиції з хлоридом натрію протягом 24, 48 та 72 год. *Вірогідно відмінне від відповідних значень контрольної групи (без інкубації з NaCl) з Р < 0,05 (n = 7-9).

Зростання концентрації карбонільних груп білків було отримано Tanou та колегами [Tanou et al., 2009]. Вони показали, що при експозиції рослин лимону до 150 мМ NaCl протягом 16 год відбувалось зростання даного показника.

3.1.4. Концентрація тіобарбітурат-активних продуктів

Відомо, що сольовий стрес інтенсифікує процеси перекисного окислення ліпідів у рослин [Куриленко та Палладіна, 2001, Katsuhara et al., 2005]. Збільшення концентрації продуктів ПОЛ може свідчити як про стимуляцію вільнорадикального окислення ліпідів, так і сповільнення деградації вже окислених молекул. Визначення вмісту ТБКАП дає змогу частково оцінити інтенсивність вільнорадикального окислення ліпідів.

За умов сольового стресу, індукованого NaCl в концентраціях від 50 до 200 мМ, спостерігалось збільшення вмісту ТБКАП у листках вже на 24 год інкубації порівняно з контролем (рис. 3.8). Інтенсифікація ПОЛ в умовах засолення також була виявлена Куриленко при культивувані проростків кукурудзи протягом 1 та 10 діб за наявності у поживному середовищі 0,05 або 0,1 М NaCl [Куриленко, 2001].

Рис. 3.8. Концентрація ТБК-активних продуктів у листках проростків кукурудзи під час експозиції з хлоридом натрію протягом 24, 48 та 72 год. *Вірогідно відмінне від відповідних значень контрольної групи (без інкубації з NaCl) з Р < 0,05 (n = 7-9).

На 48 год інкубації жодних змін у концентрації ТБКАП не спостерігалося в умовах сольового стресу (рис. 3.8). З подальшим збільшенням часу інкубації до 72 год відбувалося зростання рівня ТБКАП на 10% у рослин, експонованих до найвищої концентрації NaCl.

З літературних джерел відомо, що інкубація проростків кукурудзи протягом 24 год на поживному середовищі, яке містило 0,05 М та 0,1 М NaCl підвищувала вміст ТБК-активних продуктів у листках в порівнянні з контрольними рослинами [Куриленко та Палладіна, 2001].

3.1.5. Вміст тіолових сполук

Серед доступних антиоксидантів у рослин, тіоли складають основну частину та відіграють важливе значення у захисті від вільних радикалів в умовах дії різних стресів. Загальні тіоли включають в себе внутрішні та позаклітинні тіоли у формі окисленого та відновленого глютатіону, а також тіол-зв’язані білки.

Інкубація рослин у присутності хлориду натрію впливала на концентрації загальних тіолових сполук (рис. 3.9), високомолекулярних (білкової природи) (рис. 3.10) і низькомолекулярних (рис. 3.11), основна частина з яких припадає на глютатіон [Tausz et al., 2004].

Підвищення вмісту загальних тіолів (ЗТ) спостерігалось на 24, 48 та 72 год за дії 200 мМ концентрації NaCl на 20, 32 та 31% відповідно (рис. 3.9).

Рис. 3.9. Вміст загальних тіолів у листках проростків кукурудзи під час експозиції з хлоридом натрію протягом 24, 48 та 72 год. *Вірогідно відмінне від відповідних значень контрольної групи (без інкубації з NaCl) з Р < 0,05 (n = 7-9).

До підвищення вмісту ЗТ також призводили 100 мМ NaCl на 24 год та 50 мМ NaCl на 72 год на 15 та 26% відповідно.

Експозиція рослин до розчинів хлориду натрію підвищувала вміст високомолекулярних тіолів (ВТ), які являють собою бічні залишки амінокислот у білках і часто використовуються як групи, задіяні у регуляторних процесах [Лущак, 2007].

Кількість ВТ у листках проростків кукурудзи, оброблених 200 мМ розчином хлориду натрію, була на 22% вища у порівнянні з контрольною групою після 24 год експозиції і в 1,60 або 1,24 після 48 та 72 год відповідно (рис. 3.10).

Рис. 3.10. Вміст високомолекулярних тіолів у листках проростків кукурудзи під час експозиції з хлоридом натрію протягом 24, 48 та 72 год. *Вірогідно відмінне від відповідних значень контрольної групи (без інкубації з NaCl) з Р < 0,05 (n = 7-9).

Така різниця у концентрації ВТ могла бути викликана зміною кількісного і якісного складу білків. Зокрема, було показано, що за умов сольового стресу відбувається зміна білкового складу у хлоропластах проростків кукурудзи [Zörb, 2009], а також в рослинах Аrabidopsis thaliana і Thellungiella halophila [Pang, 2010].

На 72 год обробка 100 мМ NaCl призводила до зниження концентрації ВТ на 13%.

Про перебудову метаболізму і протікання вільнорадикальних процесів за дії сольового стресу свідчить також зростання вмісту низькомолекулярних тіолів (НТ) у рослинах, які перебували за стресових умов.

Рис. 3.11. Вміст низькомолекулярних тіолів у листках проростків кукурудзи під час експозиції з хлоридом натрію протягом 24, 48 та 72 год. *Вірогідно відмінне від відповідних значень контрольної групи (без інкубації з NaCl) з Р < 0,05 (n = 7-9).

У проростків кукурудзи рівень НТ був на 20-27% вищий на 48 год обробки NaCl за всіх використаних концентрацій (рис. 3.11). Також даний показник був вищий на 24 год за дії 100 мМ NaCl та нижчий на 13% на 72 год. У рослин НТ представлені в основному трипептидом глютатіоном та сірковмісними амінокислотами. Вищий рівень НТ може свідчити про інтенсифікацію синтезу глютатіону з попередників чи його сповільнене використання, або функціонування ферментів, пов’язаних з обміном глютатіону, таких, як глютатіонредуктаза і глютатіон-S-трансфераза [May et al, 1998].