ОЦЕНКА ФУНГИЦИДНОЙ АКТИВНОСТИ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ СЕРЕБРА И ЖЕЛЕЗА

РЕЗЮМЕ.
Исследовано действие ультрадисперсных частиц серебра и железа на патогенную почвенную биоту. Серебро обладает антимикробным и противогрибковым действием, которое обусловлено его способностью взаимодействовать с клетками патогенных микроорганизмов и нарушать их метаболизм. Выявлено, что ионы серебра, поглощаемые корнями растений, могут повышать активность ферментов и ускорять биохимические процессы, что приводит к улучшению обмена веществ и повышению устойчивости растений к различным неблагоприятным факторам. Исследования серии разведений ультрадисперсных частиц серебра и оксида железа показали, что обработка семян пшеницы значительно снижает обсемененность посевного материала фитопатогенами. А наибольший фунгицидный эффект проявили ультрадисперсные частицы оксида железа в концентрации 10–4 мг/л.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: фитопатогены, Ag, Fe3О4, Triticum aestivum L.

Для цитирования: Иванова А.А., Петрова Е.Н. Оценка фунгицидной активности ультрадисперстных частиц серебра и железа. Микроэлементы в медицине. 2024;25(3):36−37. DOI: 10.19112/2413-6174-2024-25-3-15.

ВВЕДЕНИЕ
Сельское хозяйство играет большую роль в жизни людей. Однако оно сталкивается с многочисленными серьезными проблемами глобального уровня. Например, болезни, вызываемые нематодами, бактериями, грибами, присутствующими в окружающей среде, приводят к значительным потерям урожая. Одним из путей решения данной проблемы является применение ультрадисперсных частиц (УДЧ), в масштабе которых отношение площади поверхности к объему увеличивается, что делает реакции с внешними объектами более эффективными и способными оказывать на них угнетающее воздействие (Gordillo-Delgado et al., 2020). Ионы серебра предотвращают репликацию бактериальной ДНК, связывая и вызывая денатурацию ДНК, что включает взаимодействие ионов серебра с тиоловыми белками, дальнейшую конденсацию ДНК и апоптоз. Исследователями показано, что УДЧ серебра обладают широким спектром противогрибковых свойств, в том числе против агрессивных грибковых инфекций, таких как Candida albicans, C. tropicis, C. parapsilosis, C. glabrata, Trichophyton rubrum, Trichosporona sahii., A. niger, Rhizoctonia solani, Curvularia lunata, Colletotrichum sp. и Fusarium sp. Они полимеризируют ДНК и ухудшает способность фитопатогена к размножению (Tariq et al., 2022). Кроме того, при применении УДЧ серебра повышается концентрация хлорофилла и биомасса проростков. Также происходит повышение устойчивости растений к жаре и солености (Santás-Miguel et al., 2023). Синтезированные УДЧ оксида железа также оценивали на способность подавлять развитие фитопатогенов в отношении Cladosporium herbarum, Trichothecium roseum, Penicillium chrysogenum, Alternaria alternate и Aspergillus niger, вызывающих гнили фруктов и овощей. Установлено, что ультраразмерные частицы подавлют рост грибков (Parveen et al., 2018). Также УДЧ оксида железа способствуют росту, регулируют содержание фитогормонов и активность антиоксидантных ферментов в растениях, что способствует улучшению доступности железа в почве и его накопление в клетках растений (Kaningini, 2021).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В Оренбургском государственном университете проводили исследования по влиянию УДЧ серебра и оксида железа на зараженность семян пшеницы (Triticum aestivum L.) грибковыми заболеваниями, такими как фузариоз, корневая гниль, альтернариоз. Лиосоли УДЧ серпбра и оксида железа произведены компанией «Plasmotherm» (Москва, Россия). Навеску УДЧ вносили в объем деионизированной воды с последующей ультразвуковой обработкой в течение 35 мин, в дальнейшем из данного раствора готовили серию разведений с концентрацией УДЧ от 10–2 до 10–9 мг/л. Партии семян яровой пшеницы мягкой обрабатывали растворами УДЧ полным погружением в течение 15 мин с дальнейшим высушиванием зерновок, которые уже анализировали зараженность согласно ГОСТ 12044-93. Методы определения зараженности болезнями.

РЕЗУЛЬТАТЫ
Исследования показали, что использование УДЧ серебра и оксида железа для предпосевной обработки семян во всем диапазоне концентраций снижало обсемененность семян фитопатогенами. Наиболее выраженный фунгицидный эффект наблюдался при использовании УДЧ серебра и оксида железа в концентрации 10–4 мг/л. В этом варианте опыта снижение обсемененности зерновок составило 43% при использовании лиосолей оксида железа и 35% – серебра.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе полученных результатов определения зараженности болезнями семян яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.), можно сделать вывод о том, что обработка семян пшеницы значительно снижает обсемененность посевного материала фитопатогенами. А наибольший фунгицидный эффект проявили ультрадисперсные частицы оксида железа в концентрации 10–4 мг/л.

ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
Gordillo-Delgado F., Zuluaga-Acosta J., Restrepo-Guerrero G. Effect of the suspension of Ag-incorporated TiO2 nanoparticles (Ag-TiO2 NPs) on certain growth, physiology and phytotoxicity parameters in spinach seedlings. PloS one. 2020; 15(12): e0244511.
Santás-Miguel V., Arias-Estévez M., Rodríguez-Seijo A., Arenas-Lago D. Use of metal nanoparticles in agriculture. A review on the effects on plant germination. Environmental pollution. 2023; 334: 122222.
Tariq M., Mohammad K.N., Ahmed B., et al. Biological Synthesis of Silver Nanoparticles and Prospects in Plant Disease Management. Molecules. 2022; 27(15): 4754. DOI:10.3390/molecules27154754.
Parveen S., Wani A.H., Shah M.A., et al. Preparation, characterization and antifungal activity of iron oxide nanoparticles. Microbial pathogenesis. 2018; 115: 287–292. DOI: 10.1016/j.micpath.2017.12.068.
Kaningini G.A., Azizi S., Nyoni H., et al. Green synthesis and characterization of zinc oxide nanoparticles using bush tea (Athrixia phylicoides DC) natural extract: assessment of the synthesis process. F1000Res. 2021; 10: 1077. DOI:10.12688/f1000research.73272.4.
ГОСТ 12044-93. Методы определения зараженности болезнями [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Index2/1/4294838/4294838870.htm (дата обращения 12.04.2024). [GOST 12044-93. Methods for determining disease infection [Electronic resource]. Access mode: https://files.stroyinf.ru/Index2/1/4294838/4294838870.htm (accessed 12.04.2024). (In Russ.)].