НАКОПЛЕНИЕ ЛИГНИНА И ФЕНОЛЬНЫХ КИСЛОТ В КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКЕ ГИПОКОТИЛЕЙ ОГУРЦА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПЕКТИНОВЫХ ОЛИГОСАХАРИДОВ

УДК 547.458.88

  • Николай Юрьевич Селиванов Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов, ФИЦ «Саратовский научный центр РАН» Email: selivanovn64@yandex.ru
  • Ольга Геннадьевна Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов, ФИЦ «Саратовский научный центр РАН» https://orcid.org/0009-0007-8725-9654 Email: selivanova_og@mail.ru
  • Анна Алексевна Галицкая Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов, ФИЦ «Саратовский научный центр РАН» https://orcid.org/0000-0002-7364-4726 Email: ann.gal@mail.ru
  • Лариса Юрьевна Матра Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов, ФИЦ «Саратовский научный центр РАН» (ИБФРМ РАН https://orcid.org/0000-0001-5654-8292 Email: matora-l@ibppm.ru
Ключевые слова: Cucumis sativus, пектин, олигосахариды, биологическая активность, фенольные кислоты

Аннотация

Продемонстрирована эффективность применения продуктов ферментолиза цитрусового пектина для стимулирования проявлений фитоиммунитета и устойчивости к абиогеным стрессам. Показано, что обработка олигосахаридами деэтерифицированного цитрусового пектина (полигалактуроновой кислоты, ПГК) вызывает индукцию синтеза лигнина и увеличение содержания фенольных кислот в клеточных стенках гипокотилей огурца (Cucumis sativus). Установлено, что модификация ПГК на 3.8% остатками глюкозамина повышает активность продуктов ее ферментолиза и приводит к увеличению на 17% общего содержания фенольных соединений в клеточных стенках гипокотилей огурца по сравнению с результатами обработки растений фрагментами немодифицированной ПГК. При этом абсолютное содержание доминирующих фенольных компонентов – кофейной и п-кумаровой кислот увеличивается на 55 и 26% соответственно, а также изменяется спектр минорных компонентов фенольных кислот в клеточной стенке этиолированных гипокотилей огурца. Предложенный в работе вариант модификации позволяет получать полисахариды с регулируемым содержанием вводимого лиганда. Реакция конденсации с образованием химически стойкой амидной связи позволяет эффективно легировать углеводные полисахариды и их фрагменты, что повышает возможность получения биоактивных гликоконъюгатов для использования их в качестве индукторов устойчивости к абиогенным стрессам и болезням, локализующих инфекцию в процессе заражения растения.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Николай Юрьевич Селиванов, Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов, ФИЦ «Саратовский научный центр РАН»

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории иммунохимии

Ольга Геннадьевна, Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов, ФИЦ «Саратовский научный центр РАН»

кандидат биологических наук, ученый секретарь

Анна Алексевна Галицкая, Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов, ФИЦ «Саратовский научный центр РАН»

кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории иммунохимии

Лариса Юрьевна Матра, Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов, ФИЦ «Саратовский научный центр РАН» (ИБФРМ РАН

доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией иммунохимии

Литература

Mandal S.M., Chakraborty D., Dey S. Plant signaling & behavior, 2010, vol. 5, no. 4, pp. 359–368. https://doi.org/10.4161/psb.5.4.10871.

Van Loon L.C. Mechanisms of Resistance to Plant Diseases. Dordrecht: Springer, 2000, pp. 521–574. https://doi.org/10.1007/978-94-011-3937-3_13.

Weng J.-K., Chapple C. New Phytologist, 2010, vol. 187, no. 2, pp. 273–285. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2010.03327.x.

Baxter H.L., Stewart Jr C.N. Biofuels, 2013, vol. 4, no. 6, pp. 635–650. https://doi.org/10.4155/bfs.13.56.

Karaki N., Aljawish A., Muniglia L., Bouguet-Bonnet S., Leclerc S., Paris C., Jasniewski J., Humeau-Virot C. Enzyme and Microbial Technology, 2017, vol. 104, pp. 1–8. https://doi.org/10.1016/j.enzmictec.2017.05.001.

Koike N., Hyakumachi M., Kageyama K., Tsuyumu S., Doke N. European Journal of Plant Pathology, 2001, vol. 107, pp. 523–533. https://doi.org/10.1023/A:10112038268057.

Cabrera J.-C., Boland A., Cambier P., Frettinger P., Van Cutsem P. Glycobiology, 2010, vol. 20, no. 6, pp. 1775–1786. https://doi.org/10.1093/glycob/cwq034.

Ridley B.L., O'Neill M.A., Mohnen D.A. Phytochemistry, 2001, vol. 57, pp. 929–967. https://doi.org/10.1016/S0031-9422(01)00113-3.

Jermendi E., Beukema M., van den Berg M.A., de Vos P., Schols H.A. Carbohydrate Polymers, 2022, vol. 277, arti-cle 118813. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.118813.

O’Neill M.A., Ishii T., Albersheim P., Darvill A.G. Annual Review of Plant Biology, 2004, vol. 55, no. 1, pp. 109–139. https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.55.031903.141750.

Oosterveld A., Beldman G., Schols H.A., Voragen A.G.J. Carbohydrate Research, 2000, vol. 328, no. 2, pp. 185–197. https://doi.org/10.1016/s0008-6215(00)00095-1.

Scott R.W. Anal. Chem., 1979, vol. 51, pp. 936–941. https://doi.org/10.1021/ac50043a036.

Ralet M.-C., Dronnet V., Buchhol H.C., Thibault J.-F. Carbohydr. Res., 2001, vol. 336, pp. 117–125. https://doi.org/10.1016/S0008-6215(01)00248-8.

Robertsen B. Biology and molecular biology of plant-pathogen interactions. Berlin: Springer-Verlag, 1986, pp. 177–183. https://doi.org/10.1007/978-3-642-82849-2_14.

Hoare D.G., Koshland D.E. J. Biol. Chem., 1967, vol. 242, pp. 2447–2453. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(18)95981-8.

Gertsyuk M.N., Sergeyev V.N., Tsytovich A.V., Dolinnaya N.G., Kukhar' V.P. Bioorganicheskaya khimiya, 1990, vol. 16, pp. 1268–1276. (in Russ.).

Wissink M.J.B., Beernink R., Pieper J.S., Poot A.A., Engbers G.H.M., Beugeling T., van Aken, W.G., Feijen J. Bio-materials, 2001, vol. 22, pp. 151–163. https://doi.org/10.1016/S0142-9612(00)00164-2.

Hermanson G. Bioconjugate techniques. 2nd Edition. Rockford, Illinois, USA: Elsevier, 2008, pp. 215–219.

Limberg G., Korner R., Buchholt H.C., Christensen T.M.I.E., Roepstorff P., Mikkelsen J.D. Carbohydr. Res., 2000, vol. 327, pp. 321–332. https://doi.org/10.1016/S0008-6215(00)00068-9.

Rivero R.M., Ruiz J.M., Garcıa P.C., Lopez-Lefebre L.R., Sanchez E., Romero L. Plant Science, 2001, vol. 160, pp. 315–321. https://doi.org/10.1016/S0168-9452(00)00395-2.

Siegrist J., Jeblick W., Kauss H. Plant Physiol., 1994, vol. 105, pp. 1365–1374. https://doi.org/10.1104/pp.105.4.1365.

Graham M.Y., Graham T.L. Plant Physiol., 1991, vol. 97, pp. 1445–1455. https://doi.org/10.1104/pp.97.4.1445.

Selivanov N.Yu., Sorokina I.V., Selivanova O.G., Sokolov O.I., Ignatov V.V. Biokhimiya, 2008, vol. 73, pp. 98–106. https://doi.org/10.1007/s10541-008-1012-2. (in Russ.).

Campbell A.D., Labavitch J.M. Plant Physiol., 1991, vol. 97, pp. 706–713. https://doi.org/10.1104/pp.97.2.706.

Spiro M.D., Ridley B.L., Eberhard S., Kates K.A., Mathieu Y., O’Neill M.A., Mohnen D., Guern J., Darvill A., Al-bersheim P. Plant Physiol., 1998, vol. 116, pp. 1289–1298. https://doi.org/10.1104/pp.116.4.1289.

Опубликован
2025-06-13
Как цитировать
1. Селиванов Н. Ю., Селиванова О. Г., Галицкая А. А., Матра Л. Ю. НАКОПЛЕНИЕ ЛИГНИНА И ФЕНОЛЬНЫХ КИСЛОТ В КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКЕ ГИПОКОТИЛЕЙ ОГУРЦА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПЕКТИНОВЫХ ОЛИГОСАХАРИДОВ // Химия растительного сырья, 2025. № 2. С. 93-102. URL: https://journal.asu.ru/cw/article/view/13544.
Выпуск
Раздел
Биополимеры растений