Наночастицы оксидов металлов все шире используются в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и других сферах, что неизбежно приводит к их переносу и накоплению в окружающей среде. При этом именно растения, благодаря способности к поглощению и аккумулированию, играют решающую роль в таком переносе.

По словам ученых, в настоящее время одними из наиболее используемых в наноиндустрии являются наноразмерные формы оксида цинка. В рамках выполнения проекта «Фундаментальные основы агро- и экобиотехнологий для устойчивого функционирования естественных и антропогенных экосистем» (№ 0852-2020-0029) ведущие ученые Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского Южного федерального универститета в области генетики, почвоведения и биохимии Научно-исследовательской лаборатории молекулярной генетики ЮФУ провели совместное исследование, в котором рассмотрели влияние наночастиц оксида цинка на растения ячменя (Hordeum vulgare) – одной из основных сельскохозяйственных культур, широко возделываемых во всем мире, и наиболее часто используемой в качестве модельного объекта для оценки токсичности химических веществ. В исследовании принимала участие команда ученых из более десяти человек.

«Устойчивость растений к действию повреждающих факторов среды обитания, наряду с наличием специфических генетически детерминированных механизмов, во многом определяется уровнем функционирования антирадикальной защиты организма. Поэтому основной целью данного исследования было определение спектра и уровня биохимических показателей и транскрипционной активности генов окислительного стресса при действии наночастиц ZnO», - отметил ведущий научный сотрудник Академии биологии и биотехнологии ЮФУ Кирилл Азарин.

Применение комплексного подхода, включающего физиолого-биохимические и молекулярно-генетические методы, позволило ученым ЮФУ выявить фундаментальные основы механизмов воздействия наночастиц оксида цинка на растения. Полученные результаты также поставили ряд вопросов, касающиеся функционирования энергетических систем растений, механизмов проникновения и трансформации наночастиц в клетки. Исходя из этого, исследование будет продолжено в ближайшее время.

«Результаты исследования также имеют важное прикладное значение для оценки агроэкосистем с целью получения высококонкурентной экологически чистой сельскохозяйственной продукции. Эта стратегическая задача, входящая в программу Приоритета-2030 Южного федерального университета и отвечающая глобальным вызовам современности по обеспечению продовольственной безопасности», - отметила заведующая кафедрой почвоведения и оценки земельных ресурсов Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского ЮФУ Татьяна Минкина.

Результаты исследования ученых изложены в статье в научном журнале Chemosphere.