додати матеріал


Мікроелементи

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

Мікроелементи - це група хімічних елементів, які містяться в організмі людини і тварин у дуже малих кількостях, в межах 10-3-10-12%. Єдиною характерною рисою мікроелементів є їхня низька концентрація в живих тканинах (3).

Способи застосування мікроелементів можуть бути різними: некореневої підживлення протягом вегетації, передпосівна обробка насіння шляхом запилення або зволоження та внесення мікроелементів у грунт. Найбільш раціональними та економічно вигідними є перші два прийоми. Шляхом застосування цих двох прийомів рослини використовують 40-100% всіх мікроелементів, але пр внесення їх у грунт рослини засвоюють лише кілька%, а в деяких випадках навіть десяті частки% від внесеного в грунт мікроелемента. Внесення в грунт легкорозчинних солей виявилося недоцільно (5).

Накопичення мікроелементів у харчових продуктах рослинного походження відбувається в залежності від виду грунту, її фізичних властивостей і хімічного стану, географічного розташування району, кліматичних умов, від виду, сорту та стадії вегетації рослин, застосовуваних добрив, джерел зрошення та інших факторів (38).

Роль мікроелементів в обмінних процесах у рослин.

Вивчення значення мікроелементів в обміні речовин рослин необхідно для виявлення нових можливостей управління їх продуктивністю, оскільки мікроелементи можуть виступати і як специфічні і як неспецифічні регулятори обміну речовин.

У багатьох життєвих процесах, що відбуваються в рослинах на молекулярному рівні, мікроелементи беруть найактивнішу участь. Діючи через ферментну систему або безпосередньо зв'язуючись з биополимерами рослин, мікроелементи можуть стимулювати або інгібувати процеси росту, розвитку і репродуктивну функцію рослин.

Складовою частиною общебиологической проблеми з'ясування значення мікроелементів в окремих ланках обміну речовин є питання про взаємодію мікроелементів з ДНК. Актуальність цього аспекту визначається дією іонів металів у багатьох біологічних процесах, що відбуваються за участю нуклеїнових кислот. Іони металів можна розглядати як фактор, що у створенні необхідної для виконання біологічної функції конформації макромолекули.

У зв'язуванні цинку (11) молекулою ДНК бере участь атом N1 гуаніну і N7 аденіну. При зростанні концентрації іонів металів у полінуклеотидних тяжах виникають поодинокі розриви, які є централями деспіралізаціі біополімеру. Взаємодія марганцю (11) з фосфатними групами і з гуаніном, структурування гідратної оболонки обумовлює складну залежність параметрів конформаційних переходів від кількості іонів металу (12).

Видалення молібдену із поживного середовища викликає зниження активності нітратредуктази, цілком відмінне від зниження активності, викликаного видаленням молібдену з інтактного ферменту, наприклад діалізом проти ціаніду. В останньому випадку активність інактивованого ферменту може майже повністю відновлюватися, додаючи метал до білка, тоді як у випадку недостатності молібдену додавання металу до екстракт не надає ніякої дії (32).

Проведені дослідження дають підставу зробити висновок, що молібден інгібує ДНК-ази та РНК-ази за рахунок утворення комплексів молібдат-іонів з функціональними групами ДНК-ази та РНК-ази. Освіта комплексів молібдат-іонів з ДНК і РНК, мабуть, захищає фосфодіефірні зв'язку полінуклеотидів від атакується їх гідролізуються ферментами (12). Молібден такжевліяет на фосфорний обмін у рослин, будучи інгібітором кислих фосфатиди, в результаті чого у вищих рослин недостатність його впливає на

Під впливом бору в рослинах збільшується сума флавінів за рахунок флавінаденіндінуклеотіда (ФАД), що свідчить про часткове перетворення рибофлавіну в флавінових нуклеотиди, а також про посилення активності фавінових ферментів, що містять ФАД як кофермент. Кількість загального рибофлавіну в листі салату під впливом бору збільшилася в 4 рази, міцно пов'язаної з білком форми - в 3,8 рази, Фада - в 4 рази.

Була виявлена ​​позитивна кореляція між активністю ферментної системи синтезу индолилуксусной кислоти і наявністю в інкубаційному середовищі цинку і індолілпіровіноградной кислоти (12).

Показано, що вміст вуглеводів в тканинах рослин тісно пов'язане з надходженням бору з поживними речовинами. Листя рослин з недостатністю бору містять зазвичай багато цукрів і інших вуглеводів, мабуть, ці речовини з якоїсь причини не перемістилися з листя.

Гош і Даггер висловили припущення, що основна функція бору полягає у переміщенні цукрів, яке здійснюється завдяки утворенню вуглеводно-боратного комплексу, що полегшує проходження цукру через мембрану. Автори припускають, що або вуглеводно-боратний комплекс може переміщатися з клітини в клітину, або бор являє собою компонент мембран, що вступає в тимчасову зв'язок з вуглеводом і здійснює таким чином його проходження через мембрану. Автори вважають останній механізм дії бору більш вірогідним (37).

Марганець активує зворотне карбоксилювання ді-і трикарбонових кислот, сприяє відновного карбоксилювання піровиноградної кислоти в яблучну або щавлеву кислоту. Підвищує активність ферменту аргінази, що каталізує перетворення аргініну в орнітин, з якого синтезується пірролідоновое кільце тропановие алкалоїдів. Він активує фосфатглюкомутазу, енолази, лецитиназу, амінопептідазу (11). Під впливом марганцю відзначено зниження вмісту РНК в ядрах і збільшення в рибосомах. Відзначається також тенденція до підвищення вмісту ДНК під впливом марганцю. Мабуть, ДНК в даному випадку слабкіше утилізується (21).

Взаємозв'язок мікроелементів і накопичення в рослинах біологічно активних речовин.

Для дикорослих лікарських рослин вивчення вплив геохімічних факторів на продукування рослинами діючих речовин дозволило розробити рекомендації по заготівлі сировини саме в тих районах ареалів, де вони відрізняються високим вмістом БАР, а при обробленні лікарських рослин це створює передумови для спрямованого впливу на біогенез діючих речовин шляхом використання відповідних мікродобрив.

Вже в 1955 р. Г. Бертранд зазначав, що наперстянки, що виросли на грунті, багатому марганцем, відрізняються підвищеною біологічною активністю. А проведені дослідження виявили, що представники роду наперстянки вибірково накопичують марганець, молібден і хром.

Введення марганцю і молібдену викликає стимуляцію активності ферменту, відповідального за синтез коензиму А, що в свою чергу призведе до збільшення вмісту серцевих глікозидів (18).

Кращими дозами бору для м'яти перцевої є 0,1-0,3 мг / кг грунту, в результаті чого врожай листя збільшується на 11%, а вміст ефірних масел - на 0,24%. Подальше збільшення бору в живильній суміші знижує врожай листя, а вміст ефірних олій знаходиться на колишньому рівні. Для цинку оптимальна доза - 2,2 і 8,8 мг / кг. Урожай м'яти в цих варіантах підвищується на 19%, подальше збільшення доз цинку призводить до зниження ваги листя і підвищенню вмісту ефірних олій на 0,5% (8).

Особливу цінність для беладони представляє наявність мікроелементів - заліза, марганцю, кобальту, міді. Як і для інших алкалоідоносних рослин, для беладони характерне значне накопичення міді. Найбільш ефективним їх мікроелементів є бор, викликає значне збільшення вмісту алкалоїдів, потім слід молібден і марганець. Одночасно в оброблених рослинах збільшується і вміст мікроелементів. Встановлено, що якісний склад алкалоїдів у контрольних і оброблених мікроелементами рослин на змінюється (17).

У разі підгодівлі чорної смородини мікроелементами зниження концентрації аскорбінової кислоти при дозріванні склало 10-20%. У результаті цього при підгодівлі мікроелементами в зрілих ягодах зберігається незвичайно великий вміст аскорбінової кислоти, особливо у разі підгодівлі йодом (до 510 мг%), тоді як за відсутності підгодівлі при дозріванні ягід вміст аскорбінової кислоти знижується майже до звичайних значень (255 мг%) ( 10).

Поєднання кобальту з фосфорно-калієвих добривом підвищує урожай люцерни на 288,4% по відношенню до контролю, на 242,7% перевершуючи дію одного кобальту. Одночасно із зростанням врожаю йшов посилений синтез азотистих речовин, підвищився вміст протеїну і білка (4).

Обробка координаційними сполуками міді та кобальту приводила до прискорення настання фаз розвитку, збільшилося число цілком сформованих коробочок у бавовнику. Відзначено підвищення врожайності на 10-15%, фортеці волокна і його зрілості, а також маслянистості насіння (2). Під впливом цинку відбувається збільшення загальної суми вуглеводів у листках і плодових органах бавовнику. Це збільшення відбувається, з одного боку, за рахунок моноз і сахарози, з іншого боку, за рахунок геміцелюлози. Вміст крохмалю при цьому залишається без змін (26).

Застосування марганцю і бору істотно покращує якість проса тільки в перший рік дії за рахунок збільшення сирого білка в зернах. Від внесення марганцю кількість сирого білка збільшується на 0,8-1,8%, від бору - 0,1-0,3% (25).

Замочування розчином сульфату міді (10 мг / л) насіння озимої пшениці з низьким вмістом міді значно підвищує вміст вільного триптофану. Слід зазначити, що обробка насіння міддю з відносно високим природним її змістом була значно менш ефективною, а в ряді дослідів спостерігалося гнітюче дія її на продуктивність насіння (13).

У ранній період росту бор, молібден і цинк збільшують вміст вуглеводів, особливо сахарози в листках кукурудзи. Молібден значно підвищує вміст крохмалю. Під впливом марганцю значно збільшується вміст ДНК і РНК (10).

Всі мікроелементи (марганець, бор, молібден, цинк) підвищують урожай шишок хмелю. Збільшення у середньому за два роки склала 10-22%. Особливо ефективними виявилися молібден і цинк (21-22%). Марганець сприяє більшому накопиченню глютатіону і відновної форми аскорбінової кислоти, також сприяє більшому накопиченню гірких речовин у шишках хмелю, головним чином за рахунок найбільш цінних компонентів цього комплексу (31). Підвищення гірких речовин у шишках викликають і молібден з бором (підвищується на 3,3-3,4%) (24).

У результаті аналізів з'ясувалося, що бор, мідь і молібден сприяє накопиченню в коренеплодах моркви каротину, цукрів і мінеральних речовин. Так, під впливом бору вміст каротину в коренеплодах (в залежності від грунтових і кліматичних умов) підвищується від 0,6 до 2,1 мг%, а кількість цукру збільшується до 0,8%. Причому збільшення йшло за рахунок сахарози (20).

Таким чином встановлено взаємозв'язок між вмістом в грунті окремих хімічних елементів і продукуванням рослинами окремих груп біологічно активних речовин (БАР). Рослини, які продукують серцеві глікозиди, вибірково поглинають марганець, молібден, хром; продукують алкалоїди - мідь, марганець, кобальт; сапоніни - молібден, ванадій; терпеноди - марганець; кумарини, флавоноїди і антраценпроізводние - мідь, вітаміни - марганець, мідь; полісахариди - марганець , хром (18).


Література:

1. Д.Т. Абдурахімов, З.А. Ашенов, Т.Е. Астанакулов, Е.П. Узаков «Мікроелементи і продуктивність картоплі» / / кн «Мікроелементи в біології та їх застосування в сільському господарстві та медицині», Самарканд, 1990р .- с 108-109

2. А.А. Абзалов, Р.І. Хасанов, Т.П. Пірохунов «Значення координаційних з'єднань мікроелеменов в харчуванні бавовнику» / / кн «Мікроелементи в біології та їх застосування в сільському господарстві та медицині», Самарканд, 1990р .- с 109-110

3. А.П. Авцин, А.А. Жіворонков, М.А. Ремі, Л.С. Строчкова «мікроелементози людини», М.: Медицина, 1991 .- 496с.

4. Н.М. Андрєєва «Вплив мікроелементів на азотистий обмін і розвиток люпину» / / кн «Мікроелементи в сільському господарстві та медицині», Київ: Державне видавництво сільськогосподарської літератури Укр РСР, 1963р .- 690с

5. П.І. Анспок «Удосконалення способів застосування мікроелементів в растеневодстве» / / кн «Мікроелементи в біології та їх застосування в сільському господарстві та медицині», Самарканд, 1990р .- с 115-116

6. Ш.Х. Балтабаев «Вплив мікроелементів на якість насіння бавовнику і врожай його потомства» / / кн «Мікроелементи в біології та їх застосування в сільському господарстві та медицині», Самарканд, 1990р .- с 122-124

7. «Біологічна роль мікроелементів», М.: Наука, 1983 .- 238с

8. Е.С. Бойченко «Вплив мікродобрив на врожай і якість м'яти перцевої» / / кн «Мікроелементи в сільському господарстві та медицині», Київ: Наукова думка, 1968р .- 220с

9. П.М. Варда «Роль міді в обміні речовин ячменю» / / кн "Мікроелементи в сільському господарстві та медицині", Київ: Державне видавництво сільськогосподарської літератури Укр РСР, 1963р .- 690с

10. К.Л. Візир, З.М. Климовицький «дія марганцю на ріст і розвиток рослин на різних етапах їх онтогенезу» / / кн "Мікроелементи в житті рослин, тварин і людини", Київ: Наукова думка, 1964р .- 324с

11. П.А. Власюк «Наукові дослідження та завдання з проблеми« Біологічна роль мікроелементів у житті рослин, тварин і людини »/ / кн" Мікроелементи в житті рослин, тварин і людини ", Київ: Наукова думка, 1964р .- 324с

12. П.А. Власюк, В.А. Жидков, В.І. Івченко, З.М. Климовицький, М.Ф. Охріменко, Е.В. Руданова, Т.М. Сідоршіна «Участь мікроелементів в обміні речовин рослин» / / кн «Біологічна роль мікроелементів», М.: Наука, 1983 .- 38с

13. М.С. Гамаюнова «Збагачення насіння міддю і зв'язок її з динамікою вільного троптофана при їх проростанні» / / кн "Мікроелементи в сільському господарстві та медицині", Київ: Наукова думка, 1966р .- с 97-107

14. Гігієна довкілля, Ростов-на-Дону, 1977р .- 22с

15. М.Б. Гіліс, Н.П. Радченко «Вплив мікроелементів на ріст, розвиток та деякі біохімічні особливості кукурудзи та цукрових буряків в умовах Західного лісостепу України» / / кн "Мікроелементи в сільському господарстві та медицині", Київ: Наукова думка, 1968р .- 220с

16. О.І. Голяніцкій, Р.Н. Туманова «Вплив мікроелементів на вміст аскорбінової кислоти та катехінів в чорній смородині» / / кн «Мікроелементи і їх застосування», Оренбург, 1972р .- 114с

17. Н.І. Гринкевич, Л.І. Боровкова, І.Ф. Грибовська «Вплив мікроелементів на вміст алкалоїдів у красавка» / / журн Фармація, 1970 .- № 5 .- с 41-47

18. Н.І. Гринкевич, А.А. Сорокіна «Роль геохімічних факторів середовища у продукуванні рослинами біологічно активних речовин» / / кн «Біологічна роль мікроелементів», М.: Наука, 1983 .- 238с

19. П.В. Іванов «Закономірності накопичення олова рослинами Далекого сходу» / / кн "Мікроелементи в біології та їх застосування в сільському господарстві та медицині", Самарканд, 1990р .- с 33-34

20. Н.Р. Кісіс «Вплив бору, міді і молібдену на деякі овочеві культури в умовах Латвійської РСР" / / кн "Мікроелементи в сільському господарстві та медицині", Київ: Державне видавництво сільськогосподарської літератури Укр РСР, 1963р .- 690с

21. З.М. Климовицький, М.І. Ковальчук «Нуклеїнові обмін рослин у зв'язку з особливостями харчування їх деякими макро-і мікроелементами» / / кн "Мікроелементи в сільському господарстві та медицині", Київ: Наукова думка, 1966р .- с 60-72

22. З.М. Климовицький, З.І. Любанова, Л.М. Прокопивнюк «Біосинтез РНК, ДНК і білка в залежності від умов фосфорного і марганцевого харчування» / / кн "Мікроелементи в сільському господарстві та медицині", Київ: Наукова думка, 1968р .- 220с


Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Доповідь | 31.2кб. | скачати

Схожі роботи:
Мікроелементи Zn Mn Co Cu F Br J
Мікроелементи Zn Mn Co Cu F Br J 2
Мікроелементи характер і здоров`я
Макро-та мікроелементи в харчуванні
Вітаміни та мікроелементи при вагітності
Вітаміни та мікроелементи в практиці лікаря-педіатра
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru