Мінорні компоненти та жирнокислотний склад поверхневих ліпідів деяких видів рослин

СПИСОК  РОБІТ ОПУБЛІКОВАНИХ  ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Берзеніна О.В., Штеменко Н.І., Шепеленко В.М. Методи дослідження поверхневих ліпідів  рослин. Вісник ДНУ.-Т.2.-Вип. 10.-2002.-С. 104-109.
2. Штеменко Н.І., Сорочан О.О., Лєонтьева І.С., Журавльова Г.А., Шепеленко В.М. Вплив забруднювачів на формування кристалічної фази поверхневих ліпідів хвойних. Вісник ДНУ.-Т.2.-Вип. 11.-2003.-С. 205-209
3. Shtemenko N.I., Shepelenko V.N., Richnow H., Kuschk P. Surface lipids composition of emergent plants used in constructed wetlands // NATO Science Series: Earth and Environmental Sciences. ISBN: 1-4020-3114-9, 2005.- Part IV.- Vol. 48 .- P. 325-330.
4. Shepelenko V.N., Shtemenko N.I., Bersenina O.V. Composition of surface lipids of leaves of Coniferous under influence of industrial contaminants. Manuscript of the Sixth International Symposium & Exhibition on Environmental Contamination in Central & Eastern Europe and the Commonwealth of Independent States. Prague, Czech Republic, 2003.- P 473.
5. Shtemenko N.I., Sorochan O.A., Shepelenko V.M. Some biochemical mechanisms that may be involved in the process of phytoremediation. ConSoil, 2003. C-2233.
6. Лєонтьева І.С., Журавльова Г.А., Шепеленко В.М. Поверхневі ліпіди рослин: сучасний стан проблеми. Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції ”Біохімія”.-Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2003.-С.3-5.
7. Леонтьєва І.С., Журавльова Г.А., Шепеленко В.М. Терпеноїди поверхневих ліпідів хвойних (Coniferous) V Регіональна конференція молодих вчених з актуальних питань хімії. Дніпропетровськ: 2002.- С.25.
8. Лозова Н.С., Шепеленко В.М. Мінорні компоненти поверхневих ліпідів рослин. ІІ Всеукраїнська конференція молодих вчених з актуальниї питань хімії. Дніпропетровськ: 2004.- С.38.

АНОТАЦІЯ 

     Шепеленко В.М. мінорні компоненти та жирнокислотний склад поверхневих ліпідів деяких видів рослин – Рукопис.

     Дисертація  на здобуття вченого ступеня кандидата  біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 - біохімія. Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, Київ 2005.

     У фракції жирних кислот поверхневих  ліпідів окрім звичайних кислот виявлені розгалужені, аліциклічні, та дикарбонові кислоти. Серед мінорних компонентів поверхневих ліпідів  рослин знайдено терпеноїди класів абієтану та пімарану, фенольні кислоти, функція яких, вірогідно, полягає у підтриманні впорядкованості структури поверхневих ліпідів та підвищенні температури фазових переходів “кристалічна - аморфна” фази. В умовах пристосування до факторів зовнішнього середовища відбувається перебудова шару поверхневих ліпідів за участю мінорних компонентів та незвичайних жирних кислот. Показано значну ненасиченість поверхневих ліпідів водних рослин, яка обумовлена наявністю пальмітоолеїнової, олеїнової та лінолевої кислот. Показано компонент-специфічну дискримінацію важкого ізотопу ¹³С жирних кислот та вуглеводнів поверхневих ліпідів рослин, яка найбільш суттєва для довголанцюгових компонентів та ненасичених жирних кислот, що демонструє специфічність ферментів біосинтезу компонентів поверхневих ліпідів стосовно ізотопного складу метаболітів.

     На  основі отриманих даних обговорені деякі аспекти біосинтезу компонентів  поверхневих ліпідів рослин.

      Ключові слова : поверхневі ліпіди, жирні кислоти, терпеноїди, хвойні, водні рослини, хромато-мас-спектрометрія. 

      АННОТАЦИЯ 

     Шепеленко В.М. Минорные компоненты и жирнокислотний состав поверхностных липидов некоторых  видов растений - Рукопись.

     Диссертация на соискание ученой степени кандидата  биологических наук по специальности 03.00.04 - биохимия. Институт биохимии им. А.В. Палладина НАН Украины, Киев 2005.

     Во  фракции жирных кислот поверхностных  липидов хвойных и водных растений кроме обычных кислот найдены  разветвленные, алициклические и дикарбоновые кислоты. Среди минорных компонентов  поверхностных липидов растений найдены терпеноиды классов абиетана и пимарана, фенольные кислоты, функция которых, возможно, состоит в поддержании упорядочености структуры поверхностных липидов и повышении температуры фазовых переходов “кристаллическая - аморфная” фазы.

     В условиях приспособления к факторам внешней среды происходит перестройка слоя поверхностных липидов при участии минорных компонентов и необычных жирных кислот. Действие токсикантов приводит к уменьшению продуктов элонгации жирных кислот, что вызвано, либо нарушением транспорта стеариновой и пальмитиновой кислот, либо вследствие непостредственного торможения ферментативной системы элонгаз. В тоже время происходит белее интенсивное использование фрагментов малонил-СоА для синтеза необычных для ПЛ жирных кислот. Нонадекановая, тридекановая и тетрадекановая кислоты, образованые вследствии функционирования синтазной системы, окисляются по концевой –СН₃ группе с образованием соответсвующих дикарбоновых кислот. Часть малонил-СоА, с использованием в качестве затравки изобутирил-СоА, изовалерил-СоА та 2-метилбутирил-СоА, дають начало разветвленным кислотам. Также происходит интенсификация работы десатураз, вследствии чего содержание ненасыщеных жирных кислот возрастает. Ненасыщеные жирные кислоты, в свою очередь, при циклизации, дают начало алицикличной кислоте. Также, возможна, интенсификация процесса биосинтеза терпеноидов с пирувата при блокировании использования конечного продукта синтазной системы.

     Показана  значительная ненасыщенность поверхностных  липидов водных растений, которая обусловлена наличием пальмитоолеиновой, олеиновой и линолевой кислот.

     Показано  компонент–специфическую дискриминацию  изотопа ¹³С в жирных кислотах и углеводородах поверхностных липидов растений, которая наиболее существенна для длинноцепочечных компонентов и ненасыщенных жирных кислот, что демонстрирует специфичность ферментов биосинтеза компонентов поверхностных липидов относительно изотопного состава метаболитов. Этот факт указывает на чувствительность процесса десатурации к изотопному составу субстратов, то есть, процесс образования двойной связи происходит путём вовлечения более “легких” молекул стеариновой кислоты. Процесс элонгации также чувствителен к изотопному составу метаболитов, о чём говорит увиличение коэфициента дискриминации δ¹³C для длинноцепочечных жирных кислот. Но этот процесс видоспецифичен, поскольку для водных ростений δ¹³C увеличивается на 4 ⁰/₀₀, а для хвойных ростений на 0,35 ⁰/₀₀. Таким образом, у водных растений элонгазы жирных кислот осуществляют большую дискриминацию тяжелого изотопа углерода.

     На  основе полученных данных обсужденные  некоторые аспекты биосинтеза компонентов  поверхностных липидов растений.

Ключевые слова : поверхностные липиды, жирные кислоты, терпеноиды, хвойные, водные растения, хромато-мас-спектрометрия. 

SUMMARY 

      Shepelenko V.M. Minor components and fatty acids composition of surface lipids some types of plants.

      The dissertation to obtain scientific degree of the candidate of biological sciences on speciality 03.00.04 – Biochemistry.- Palladin Institute of the National Academy of Science of Ukkraine. Kyiv, 2005.

      Dnepropetrovsk National University, Board of Biophysics and Biochemistry, Dnepropetrovsk, 2004.

      Minor components and free fatty acids composition of some types surface lipids of some Coniferae and water plants were investigated. Presence of branched, alicyclic, dicarboxylic acids was shown the fraction of fatty acids. Among minor components of surface lipids terpenoids of pimarane and abietane classes were found, phenolic function of which may be in maintanance in ordering in surface lipids fraction and in increasing of the temperature of fase transition “crystal-amorphous” fases. In condition of adaptation to environmental factors rebuilding of the surface to layer takes with the partitition of minor components and unusial fatty acids. The unsaturation of surface lipids due to palmitooleic, oleic, and linolenic acids presence was shown for water plants. The component specific discriminations of the hard isotope ¹³C in fatty acids and hydrocarbons was shown especially large for the long-chained components and unsaturated fatty acids, that demonstrates specifity of enzymes of biosynthesis of surface lipids components to isotopic content of metabolites. On the base of obtained data some aspects of surface lipids components biosynthesis are speculated.

      Key words: surface lipids, fatty acids, terpenoids, Coniferae, water plants, chromato-mass-spectrometry.