Учёные Института фундаментальной биологии и биотехнологии Сибирского федерального университета (СФУ) и Красноярского научного центра СО РАН использовали органические кислоты для развития у сельскохозяйственных растений механизмов противодействия заболеваниям и адаптации к засухам.
Добавляя наночастицы гуминовых кислот, получаемых из биологических остатков растений (перегноя), в процессе проращивания семян, биотехнологи также добились нейтрализации частиц тяжёлых металлов, не позволяя им повредить растения.
Гуминовые кислоты чрезвычайно широко распространены в природе — почвах, реках, болотах, угле и торфе. Они обладают способностью связывать тяжёлые металлы, радионуклиды и токсины, имеют высокую сорбционную активность, устойчивы к разложению. Также их используют как индикатор состояния экосистем. Самый доступный источник гуминовых кислот — перегной, используемый в качестве удобрения в сельском хозяйстве.
Добавляя наночастицы гуминовых кислот, получаемых из биологических остатков растений (перегноя), в процессе проращивания семян, биотехнологи также добились нейтрализации частиц тяжёлых металлов, не позволяя им повредить растения.
Гуминовые кислоты чрезвычайно широко распространены в природе — почвах, реках, болотах, угле и торфе. Они обладают способностью связывать тяжёлые металлы, радионуклиды и токсины, имеют высокую сорбционную активность, устойчивы к разложению. Также их используют как индикатор состояния экосистем. Самый доступный источник гуминовых кислот — перегной, используемый в качестве удобрения в сельском хозяйстве.
«Мы проводили предварительное замачивание семян злаковых растений в водном растворе с наночастицами гуминовых кислот. Благодаря размерам, наночастицы плотно закупоривают клеточные поры формирующейся корневой системы злаковых. Развивающееся растение подвергается слабому окислительному стрессу и начинает в ответ „выделять“ огромное количество различных соединений — белков, полисахаридов, аминокислот, молекул ДНК — и создавать так называемую корневую внеклеточную ловушку, напоминающую по виду небольшую гелеобразную каплю. Добавленные в ходе эксперимента частицы меди не сумели преодолеть эту ловушку и не оказали негативного влияния на развивающиеся корни растения», — рассказала один из авторов статьи, инженер-исследователь Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ Светлана Пятина.
Учёные проверили более мелкие (3−12 нм) и крупные (60−70 нм) наночастицы гуминовых кислот. Выяснилось, что мелкие частицы эффективнее работают в качестве адаптогенов — помощников в приспособлении растения к изменяющимся условиям среды.
«Сравнив проростки зерновых из контрольной группы, в которой семена замачивались в обычной дистиллированной воде и затем подвергались „атаке“ частицами меди, с проростками из зёрен, предварительно обработанных раствором с гуминовыми кислотами, мы увидели существенную разницу в цитогенотоксичности. Клетки растений, семена которых прорастали в присутствии наночастиц гуминовых кислот, не имели нарушений в процессе митоза — они делились правильно. Был заложен здоровый „базис“, на котором растение будет благополучно развиваться дальше. В то же время, растения, прораставшие в дистиллированной воде, имели патологии в клетках — их процесс деления был нарушен проникновением меди», — пояснила руководитель исследования, профессор кафедры медицинской биологии СФУ, доктор биологических наук Екатерина Кесслер.
Эксперты подчёркивают, что польза и нетоксичность гуминов доказана многолетним опытом — перегной издавна применяется специалистами в области сельского хозяйства и садоводами. Однако теперь стал понятен механизм, с помощью которого гуминовые кислоты «подстёгивают» естественные адаптивные способности растений.
Опыты проведены на морозостойких, адаптированных для Сибири сортах пшеницы. Исследователи отмечают, что благотворный эффект от замачивания в растворе гуминовых кислот будет распространяться на любые сельскохозяйственные культуры, в том числе, популярные на приусадебных участках огурцы, помидоры, болгарский перец и т. д. Кроме того, органические гуминовые кислоты безопаснее, чем, например, перманганат калия (марганцовка), который используют для протравливания семян — для них исключён риск передозировки или химического ожога растений при использовании.
Опыты проведены на морозостойких, адаптированных для Сибири сортах пшеницы. Исследователи отмечают, что благотворный эффект от замачивания в растворе гуминовых кислот будет распространяться на любые сельскохозяйственные культуры, в том числе, популярные на приусадебных участках огурцы, помидоры, болгарский перец и т. д. Кроме того, органические гуминовые кислоты безопаснее, чем, например, перманганат калия (марганцовка), который используют для протравливания семян — для них исключён риск передозировки или химического ожога растений при использовании.
Источник: Минобрнауки России (03.04.2026)
