Оценка влияния плазменной и радиоволновой обработки семян на содержание изофлавонов в листьях сои (Glycine max L.)

 Изучено влияние обработки семян высокочастотным (ВЧ) электромагнитным полем и ВЧ плазмой на качественный и количественный состав изофлавонов в листьях растений сои в фазы ветвления, цветения и налива семян.
 Установлено, что обработка семян сои приводит к изменению количественного содержания агликонов изофлавонов в листьях, но не влияет на их качественный состав. Максимальное содержание даидзеина обнаружено в фазу цветения при обработке семян электромагнитным полем, генистеина – в фазу ветвления, при этом особенно высокое содержание этого компонента выявлено в растениях, семена которых были обработаны плазмой. 

1. Psychological assessment of the effects of treatment with phytoestrogens on postmenopausal women: a randomized, double-blind, crossover, placebo-controlled studу / M. L. Casini [et al.] // Fertil Steril. – 2006. – Vol. 85, N 4. – P. 972–978. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2005.09.048

2. Messina, M. Insights gained from 20 years of soy research / M. Messina // J. Nutr. – 2010. – Vol. 140, N 12. – P. 2289S–2295S. https://doi.org/10.3945/jn.110.124107

3. Risks and benefits of dietary isoflavones for cancer / S. Andres [et al.] // Crit. Rev. Toxicol. – 2011. – Vol. 41, N 6. – P. 463–506. https://doi.org/10.3109/10408444.2010.541900

4. Soy osoflavone: the multipurpose phytochemical (review) / Q. Wang [et al.] // Biomed. Reports. – 2013. – Vol. 1, N 5. – P. 697–701. https://doi.org/10.3892/br.2013.129

5. Давыденко, О. Г. Соя для умеренного климата / О. Г. Давыденко, Д. В. Галоенко, В. Е. Розенцвейг. – Минск : Тэхналогiя, 2004. – 173 c.

6. Петибская, В. С. Cоя: химический состав и использование / В. С. Петибская. – Майкоп : ОАО «Полиграф-ЮГ», 2012. – 432 c.

7. Effect of UV-C radiation, ultra-sonication electromagnetic field and microwaves on changes in polyphenolic compounds in chokeberry (Aronia melanocarpa) / T. Cebulak [et al.] // Molecules. – 2017. – Vol. 22, N 7. – P. 1161. https://doi.org/10.3390/molecules22071161

8. Yu, J. High intensity ultrasound as an abiotic elicitor-effects on antioxidant capacity and overall quality of romaine lettuce / J. Yu, N. J. Engeseth, H. Feng // Food Bioprocess Technol. – 2016. – Vol. 9, N 2. – P. 262–273. https://doi.org/10.1007/s11947-015-1616-7

9. Вариабельность содержания вторичных метаболитов у Juniperus sabina L. в условиях Южного Урала / А. В. Щербаков [и др.] // Изв. Самар. науч. центра Рос. акад. наук. – 2009. – Т. 11, № 1. – С. 198–204.

10. Bogs, J. Identification of the flavonoids from grapevine and their regulation during fruit development / J. Bogs // Plant Physiol. – 2006. – Vol. 140, N 1. – P. 279–291. https://doi.org/10.1104/pp.105.073262

11. Изучение эффективности предпосевного облучения семян гелиевой плазмой на рост и развитие льна / А. Р. Цыганов [и др.] // Почвоведение и агрохимия. – 2009. – № 2. – С. 273–281.

12. Стимуляция метаболизма лекарственных растений с помощью обработки семян низкотемпературной плазмой и электромагнитгым полем / В. А. Люшкевич [и др.] // Докл. БГУИР. – 2016. – № 7. – С. 188–191.

13. Плазменная технология обработки семян и плазменные семена [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.lana-pav.com/plazmennaya-texnologiya-obrabotki-semyan-i-lazmennye-semena.html. – Дата доступа: 10.01.2020.

14. Fungicidal effects of plasma and radio-wave pre-treatments on seeds of grain crops and legumes / I. I. Filatova [et al.] // Plasma for Bio-Decontamination, Medicine and Food Security / eds. : Z. Machala, K. Hensel, Y. Akishev. – Dordrecht, 2012. – P. 469–479.

15. Инновационная экологически безопасная (нано)технология возделывания амаранта / Н. Л. Воропаева [и др.] // Эколог. вестн. Север. Кавказа. – 2015. – Т. 11, № 1. – С. 26–30.

16. Усманов, И. Ю. Лекарственные растения: перспективы создания импортозамещающих производств / И. Ю. Усманов, А. В. Нафиков, Ю. А. Прочухан // Экономика и управление. – 2000. – № 2. – С. 5–9.

17. Changes in Norway spruce germination and growth induced by pre-sowing seed treatment with cold plasma and electromagnetic field: short-term and long-term effects / G. Pauzaite [et al.] // Plasma Process Polym. – 2018. – Vol. 15, N 2. – P. 1700068. http:doi.org/10.1002/ppap.201700068

18. Pre-sowing seed treatment with cold plasma and electromagnetic field increases secondary metabolite content in purple coneflower (Echinacea purpurea) leaves / V. Mildaziene [et al.] // Plasma Process Polym. – 2018. – Vol. 15, N 2. – P. 1700059. http:doi.org/10.1002/ppap.201700059

19. Phenylalanine ammonia-lyase activity and phenolic compounds accumulation in nitrogen-deficient Matricaria chamomilla leaf rosettes / J. Kováčik [et al.] // Plant Sci. – 2007. – Vol. 172, N 2. – P. 393–399. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2006.10.001

20. Redirection of flavonoid biosynthesis through the down regulation of an antocyanidin glucosyltransferase in ripening strawberry fruit / M. Griesser [et al.] // Plant Physiol. – 2008. – Vol. 146, N 4. – P. 1528–1539. https://doi.org/10.1104/pp.107.114280

21. Flavonoid accumulation in arabidopsis repressed in lignin synthesis affects auxin transport and plant growth / S. Besseau [et al.] // Plant Cell. – 2007. – Vol. 19, N 1. – P. 148–162. https://doi.org/10.1105/tpc.106.044495

22. Wade, H. K. Arabidopsis ICX1 is a negative regulator of several pathways regulating flavonoid biosynthesis genes / H. K. Wade, A. K. Sohal, G. I. Jenkins // Plant Physiol. – 2003. – Vol. 131, N 2. – P. 707–715. https://doi.org/10.1104/pp.012377

23. Down-regulation of cinnamoyl-CoA reductase in tomato (Solanum lycopersicum L.) induces dramatic changes in soluble phenolic pools / B. van der Rest [et al.] // J. Exp. Botany. – 2006. – Vol. 57, N 6. – P. 1399–1411. https://doi.org/10.1093/jxb/erj120

24. Metabolomic tool to identify soybean [Glycine max (L.) Merrill] germplasts with a high level of shade tolerance at the seedling stage / J. Liu [et al.] // Sci. Rep. – 2017. – Vol. 7, N 1. – Art. 42478. https://doi.org/10.1038/srep42478

25. Isoflavonoid accumulation in soybean hairy roots upon treatment with Fusarium solani / V. V. Lozovaya [et al.] // Plant Physiol. Biochem. – 2004. – Vol. 42, N 7–8. – P. 671–679. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2004.06.007

26. Adesanya, S. A. Structure-related fungitoxicity of isoflavonoids / S. A. Adesanya, M. J. O’Neill, M. F. Roberts // Physiol. Mol. Plant Pathol. – 1986. – Vol. 29, N 1. – P. 95–103. https://doi.org/10.1016/s0048-4059(86)80041-8

27. Tian, F. Physiological regulation of seed soaking with soybean isoflavones on drought tolerance of Glycine max and Glycine soja / F. Tian, T. Jia, B. Yu // Plant Growth Regul. – 2014. – Vol. 74, N 3. – P. 229–237. https://doi.org/10.1007/s10725-014-9914-z

28. Comparative metabolic profiling reveals secondary metabolites correlated with soybean salt tolerance / W. Wu [et al.] // J. Agric. Food Chem. – 2008. – Vol. 56, N 23. – P. 11132–11138. https://doi.org/10.1021/jf8024024

29. Kootstra, A. Protection from UV-B-induced DNA damage by flavonoids / A. Kootstra // Plant Mol. Biol. – 1994. – Vol. 26, N 2. – P. 771–774. https://doi.org/10.1007/bf00013762

30. Modulation of isoflavonoid composition of Rhizopus oryzae elicited soybean (Glycine max) seedlings by light and wounding / S. Aisya [et al.] // J. Agric. Food Chem. – 2013. – Vol. 61, N 36. – P. 8657–8667. https://doi.org/10.1021/jf4020203

31. Isoprenoids and phenylpropanoids are key components of the antioxidant defense system of plants facing severe excess light stress / C. Brunetti [et al.] // Environ. Exp. Botany. – 2015. – Vol. 119. – P. 54–62. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2015.04.007

32. Lee, C. H. Relative antioxidant activity of soybean isoflavones and their glycosides / C. H. Lee // Food Chem. – 2005. – Vol. 90. – P. 735–741. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2004.04.034

33. Recor, I. R. The antioxidant activity of genistein in vitro / I. R. Recor, I. E. Dreosti, J. K. McInerne // J. Nutr. Biochem. – 1995. – Vol. 6, N 9. – P. 481–485. https://doi.org/10.1016/0955-2863(95)00076-c

34. Heim, K. E. Flavonoid antioxidants: chemistry, metabolism and structure-activity relationships / K. E. Heim, A. R. Tagliaferr, D. J. Bobilya // J. Nutr. Biochem. – 2002. – Vol. 13, N 10. – P. 572–584. https://doi.org/10.1016/s0955-2863(02)00208-5

35. Влияние плазменно-радиоволновой обработки семян кукурузы и последующего их хранения в неблагоприятных условиях на физиолого-биохимические особенности проростков / Ж. Н. Калацкая [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. бiял. навук. – 2018. – Т. 63, № 1. – С. 7–19.

36. Effects of light treatment on isoflavone content of germinated soybean seeds / S. Phommalth [et al.] // J. Agr. Food Chem. – 2008. – Vol. 56, N 21. – P. 10123–10128. https://doi.org/10.1021/jf802118g

37. Ke, D. Plant hormone interaction and phenolic metabolism in the regulation of russet spotting in iceberg lettuce / D. Ke, M. E. Saltveit // Plant Physiol. – 1988. – Vol. 88, N 4. – P. 1136–1140. htps://doi.org/10.1104/pp.88.4.1136