Ученые ТПУ в составе международного научного коллектива доказали, что наночастицы серебра помогают получать очищенные от грибка и бактерий ростки пуансеттии (известной как «рождественская звезда») для промышленного выращивания.
Основная сложность размножения пуансеттии в лабораторных условиях — поддержание стерильных условий в питательной среде. Латекс, содержащийся в стеблях растения, способствует образованию органических соединений, которые провоцируют развитие фитопатогенов (болезнетворных микроорганизмов).
«Чтобы к моменту высадки в грунт растение оставалось свободным от грибков и бактерий, важно сохранять питательную среду обеззараженной на протяжении всего периода выращивания ростка. Для этой цели мы предложили использовать наночастицы серебра, которые, как известно, обладают антибактериальными и противогрибковыми свойствами», — рассказывает профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Алексей Пестряков.
В ходе лабораторных экспериментов исследователи получили от материнского растения небольшие фрагменты стебля — узловые сегменты с зачатком нового побега (пазушной почкой) без листьев длиной около 1 см. Образцы поместили в колбы с питательной средой, куда добавили наночастицы серебра в разных концентрациях (100 мг/л — 600 мг/л), а также сформировали контрольную группу без наночастиц.
Растения выращивали в специальной климатической камере при температуре 25 °C, с определенным режимом освещения: 16 часов света и 8 часов темноты. Через 45 дней специалисты оценили, насколько хорошо сохранилась стерильность, подсчитали количество побегов, измерили их длину и толщину, а также учли число листьев на побеге.
Оказалось, что в контрольной группе стерильность практически отсутствовала — ее уровень составил всего 0,33 %, из‑за чего образцы погибли от болезнетворных микроорганизмов. Наилучший результат показала группа, обработанная наночастицами серебра в концентрации 400 мг/л. При этом эксперименты выявили токсическое воздействие высоких концентраций наночастиц. При уровнях 500 мг/л и 600 мг/л у растений уменьшилась толщина побегов и число листьев, а также наблюдалось скручивание листовых пластин — типичный признак реакции на избыточное образование активных форм кислорода.
«Ранее добавление природных растительных гормонов цитокинина или ауксинов считалось оптимальными условиями для микроразмножения пуансеттии. Наше исследование показало, что можно добиться хороших результатов и без них. Использование наночастиц серебра может лечь в основу создания нового бионанотехнологичного протокола для получения высококачественных экземпляров пуансеттии более простым и безопасным способом», — подводит итог ученый.