Фуллерен спасает растения. Как наночастицы снижают токсичность меди у огурцов.

Ученые Санкт-Петербургского государственного университета, Ботанического института имени В. Л. Комарова РАН и Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени И. П. Павлова обнаружили, что наночастицы фуллерена способны снизить токсичность меди у растений огурца в два раза. Этот прорыв может стать основой для повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к тяжелым металлам.

Медь — необходимый микроэлемент для большинства растений, но при превышении допустимых концентраций она становится токсичной. Это приводит к снижению уровня хлорофилла, ухудшению роста и накоплению активных форм кислорода, что вызывает разрушение клеточных структур. Ученые СПбГУ предложили использовать наночастицы фуллерена C60 для решения этой проблемы. Эти наноматериалы способны связывать тяжелые металлы, переводя их в менее токсичную форму, и одновременно обладают антиоксидантными свойствами.

«Производные фуллерена C60 способны снижать токсичность меди у растений огурца. Наиболее сильное защитное действие оказал аддукт фуллерена C60 с аминокислотой аргинин, который снизил токсичность меди более чем в два раза».

— Николай Битюцкий, заведующий кафедрой агрохимии СПбГУ

Исследования проводились в контролируемых условиях гидропоники, что позволило исключить влияние почвы и сфокусироваться на непосредственном контакте фуллерена с корнями растений. Ученые наблюдали за изменениями содержания хлорофилла, приростом сухой биомассы и элементным составом растений, что позволило убедиться в эффективности метода.

«Фуллерен, связанный с аргинином, не только снизил токсичность меди, но и вдвое уменьшил ее концентрацию в ксилемном соке, который поступает из корней в надземные части растения».

— Николай Битюцкий, заведующий кафедрой агрохимии СПбГУ

Этот метод может быть использован для разработки новых наноматериалов, которые помогут сельскохозяйственным растениям справляться с избытком тяжелых металлов. Исследование выполнено в ресурсных центрах Научного парка СПбГУ и имеет потенциал для применения в агрохимии и защите растений.

Таким образом, результаты работы открывают новые перспективы в повышении устойчивости сельскохозяйственных культур к негативным факторам окружающей среды, что может способствовать улучшению качества урожая и снижению токсичных воздействий.

Информация предоставлена пресс-службой СПбГУ