Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture (Apr 2021)

ЭФФЕКТЫ ДЕЙСТВИЯ ФИКОБИЛИПРОТЕИНОВ ARTHROSPIRA PLATENSIS (NORDSTEDT) GOMONT В РАСТИТЕЛЬНЫХ ТКАНЯХ: АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ В ГЛЮКОЗООКСИДАЗНОЙ ТЕСТ-СИСТЕМЕ И РАЗОБЩЕНИЕ ОКИСЛЕНИЯ И ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ В МИТОХОНДРИЯХ

  • Alexey V. Stepanov,
  • Alisa A. Aksenova,
  • Elizaveta A. Polyakova,
  • Irina V. Fedoseeva,
  • Olga I. Grabelnykh,
  • Ruslan G. Gevorgiz

DOI
https://doi.org/10.12731/2658-6649-2021-13-2-202-224
Journal volume & issue
Vol. 13, no. 2
pp. 202 – 224

Abstract

Read online

Обоснование. Цианобактерия Arthrospira (Spirulina) platensis (спирулина) обладает уникальным биохимическим составом и находит широкое применение в различных сферах, в том числе в медицине и сельском хозяйстве. Основные фикобилипротеины (ФБП) спирулины – С-фикоцианин и аллофикоцианин защищают клетки животных от окислительного стресса и дисфункции митохондрий. В то же время мало сведений об антиоксидантных свойствах ФБП в растительной клетке и их влиянии на биоэнергетические параметры митохондрий растений. Цель. Целью данной работы было изучение влияния экстракта ФБП A. platensis на глюкозооксидазную активность и функционирование митохондрий картофеля. Материалы и методы. ФБП выделяли из сырой биомассы A. platensis (Nordstedt) Gomont (штамм IBSS–31) с помощью холодной экстракции и осаждения ацетоном. Белковый экстракт с высокой долей С-фикоцианина использовали в концентрациях 0,025 – 0,25 мг/мл. Об антиоксидантных свойствах ФБП судили по ингибированию глюкозооксидазной активности экстрактов картофеля с повышенной экспрессией гена GOX. Окислительную и фосфорилирующую активность митохондрий в присутствии ФБП оценивали полярографическим методом. Статистическую обработку данных осуществляли с помощью SigmaPlot v. 14.0. Результаты. Глюкозооксидазный тест выявил антиоксидантную активность экстракта ФБП, ярко выраженную при концентрации белка 0,25 мг/мл. В этой же концентрации экстракт вызывал разобщение процессов окисления и фосфорилирования в митохондриях картофеля при окислении сукцината, связанное с повышением скорости дыхания в состоянии 4 и снижением коэффициента дыхательного контроля. Заключение. Таким образом, фикобилипротеины A. platensis концентрационно-зависимым образом снижают генерацию пероксида водорода в глюкозооксидазной тест-системе и разобщают процессы окисления и фосфорилирования митохондрий растений.

Keywords