Применение ЭПР-спектрометрии для идентификации факта облучения низкоэнергетическими электронами семян пшеницы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследование проводили с целью изучения возможности применения спектрометрии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) для идентификации факта облучения низкоэнергетическими электронами семян яровой пшеницы. Радиационную обработку семян сорта Ирень (урожай 2023 г., репродукция 1) проводили спустя год после сбора урожая с использованием электронного облучения с энергией 100 и 120 кэВ в дозах 1…5 кГр с шагом 1 кГр (мощность – 100 Гр/имп.). Необлученные семена использовали в качестве контроля. Семена после облучения хранили без доступа света при комнатной температуре и влажности не более 60 %. Спектрометрию проводили спустя 14, 28 дней, 3 и 6 месяцев после облучения. Изучали изменения сигнала ЭПР в зависимости от дозы облучения, а также скорость его ослабления с течением времени. Отмечено возрастание интенсивности ЭПР-сигнала с увеличением дозы облучения. Разница в амплитуде сигнала между образцами, обработанными при 100 и 120 кэВ, в зависимости от дозы через 14 дней достигала 8…55 %, через 28 дней – 12…62 % (p ≤ 0,05). В первые 14 и 28 дней после облучения зарегистрировано значительное снижение интенсивности сигнала в зависимости от дозы на 16…38 % (100 кэВ) и 16…32 % (120 кэВ). Спустя 3 месяца интенсивность сигнала уменьшалась на 5…25 % (100 кэВ) и 5…47 % (120 кэВ) относительно данных 28-го дня. Через 6 месяцев интенсивность сигнала уменьшилась на 26…33 % (100 кэВ) и 26…41 % (120 кэВ), по сравнению с трехмесячными данными. Величина g-фактора (в точке пересечения первой производной ЭПР-сигнала с нулевой линией) составляла 2,0048, что свидетельствует о присутствии углерод-центрированных радикалов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. М. Меджидов

Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»

Автор, ответственный за переписку.
Email: immedzhidov@mail.ru
Россия, 249035, Калужская обл., Обнинск, Киевское ш., 1, корп. 1

В. А. Харламов

Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»

Email: immedzhidov@mail.ru

кандидат биологических наук

Россия, 249035, Калужская обл., Обнинск, Киевское ш., 1, корп. 1

Н. Н. Лой

Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»

Email: immedzhidov@mail.ru

кандидат биологических наук

Россия, 249035, Калужская обл., Обнинск, Киевское ш., 1, корп. 1

Д. И. Титова

Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»

Email: immedzhidov@mail.ru

кандидат биологических наук

Россия, 249035, Калужская обл., Обнинск, Киевское ш., 1, корп. 1

Список литературы

  1. FAO. Moving forward on food loss and waste reduction / FAO – The State of Food and Agriculture 2019. – Rome: FAO, 2019. 182 p. ISBN 978-92-5-131789-1. URL: https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/11f9288f-dc78-4171-8d02-92235b8d7dc7/content (дата обращения: 04.03.2025). doi: 10.4060/CA6030EN.
  2. Spence N., Hill L., Morris J. How the global threat of pests and diseases impacts plants, people, and the planet // Plants, People, Planet. 2020. Vol. 2. No. P. 5–13. doi: 10.1002/ppp3.10088.
  3. Козьмин Г. В., Гераськин С. А., Санжарова Н. И. Радиационные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Обнинск: ВНИИРАЭ, 2015. 400 с.
  4. Joint FAO/IAEA/WHO Expert Committee. Wholesomeness of irradiated food. Technical report Series 659. Geneva: World Health Organization, 1981. 34 p.
  5. Закладной Г. А. Радиационная дезинсекция зерна монография. М.: Центр подготовки специалистов, 2020. 150 с.
  6. Предпосевная обработка семян яровой пшеницы импульсным электронным пучком в атмосфере / С. Ю. Дорошкевич, К. П. Артемов, Н. Н. Терещенко и др. // Химия высоких энергий. 2021. Т. 55. № 4. С. 326–332. doi: 10.31857/S0023119321040069.
  7. Действие предпосевного электронного излучения на развитие проростков ячменя и активность ферментов и фитогормонов / Н. Н. Лой, Н. И. Санжарова, Е. А. Казакова и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2023. № 2. С. 21–24. doi: 10.31857/S2500262723020059.
  8. Zanardi E., Caligiani A., Novelli E. New insights to detect irradiated food: an overview // Food Analytical Methods. 2018. Vol. 11. No. 1. P. 224–235. doi: 10.1007/s12161-017-0992-1.
  9. Guzik G. P., Michalik J. European inter-comparison studies as a tool for perfecting irradiated food detection methods // Nukleonika. 2021. Vol. 66. No. 3. P. 91–97. doi: 10.2478/nuka-2021-0013.
  10. Electron paramagnetic resonance signal in wheat seeds irradiated with low-energy electron beam / R. A. Vazirov, A. A. Narkhova, E. N. Vazirova, et al. // Radiation Physics and Chemistry. 2023. Vol. 208. Article 110934. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0969806X23001792?via%3Dihub (дата обращения: 04.03.2025). doi: 10.1016/j.radphyschem.2023.110934.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. ЭПР-спектры образцов семян пшеницы, зарегистрированные спустя 14 дней после облучения электронами: а) энергия 100 кэВ ; б) энергией 120 кэВ.

Скачать (188KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Кинетика распада свободных радикалов в образцах пшеницы, облученных электронами, с течением времени: а) энергия 100 кэВ ; б) энергия 120 кэВ .

Скачать (150KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025