С наступлением менопаузы многие женщины испытывают неприятные ощущения: организм негативно реагирует на гормональный дисбаланс. С угасанием функции яичников снижается уровень эстрогенов, появляются мучительные «приливы», нарушение сна, раздражительность, накапливается жир на животе, ухудшается состояние волос и кожи.

Для устранения дисбаланса при недостаточной выработке эстрогенов женщина получает заместительную гормональную терапию. При слабых и умеренных проявлениях можно заменить синтетические препараты натуральными средствами. Фитогормоны содержатся во многих продуктах и растениях. Важно знать правила терапии с применением природных аналогов эстрогена.

Показания к применению

В период климакса снижается продуцирование , эстрона и эстриола. Дефицит стероидных гормонов влияет на нервную, половую, сердечно-сосудистую систему. При умеренной силе симптомов климакса можно обойтись без синтетических гормонов: достаточно регулярно получать растительные средства, в составе которых содержатся вещества с гормоноподобным действием. Лигнаны, куместаны, флавоны и изофлавоны положительно влияют на состояние организма.

Медики также советуют женщинам принимать фитоэстрогены в пременопаузе и после 45 лет, пока сохранена функциональная способность яичников. С наступлением климакса неизбежен, но можно сгладить негативную симптоматику, избежать значительного дефицита половых гормонов, если вовремя начать профилактический прием натуральных составов. Многие женщины подтверждают эффективность растительных средств. Травяные отвары, семена льна, природные масла стабилизируют гормональный баланс, восполняют дефицит эстрогенов при угасании функции яичников.

Симптомы климакса:

• «приливы». Специфические проявления климактерического синдрома сложно спутать с симптомами других патологий. Приступ длится от 10-15 секунд до 5-7 минут: резко краснеет лицо, ощущается сильный жар в верхней части тела. В заключительной фазе обильно выделяется пот, может появиться озноб. «Приливы» беспокоят от одного-двух раз в несколько дней до пяти-семи раз в сутки;
• скачки артериального давления. Нарушение обменных процессов, снижение скорости переработки пищи постепенно приводит к отложению холестерина на стенках сосудов, развитию артериальной гипертензии;
• остепороз. На фоне гипоэстрогении нарушается процесс усваивания Ca. При дефиците кальция истончаются кости, можно получить перелом даже при небольшом ушибе или после падения;
• недостаточное увлажнение влагалища. Уменьшение выработки секрета провоцирует дискомфорт в зоне половых органов: появляется жжение и зуд. Во время половых контактов возможно травмирование слизистой, инфицирование на фоне микротрещин и повышенной сухости тканей;
• отложение жира в специфических «женских» зонах. С наступлением климакса вес нередко повышается без видимых причин на 5-6 кг. Признак гормонального сбоя - повышение слоя подкожной жировой клетчатки на талии и в зоне живота;
• перепады настроения, излишняя нервозность, плаксивость, изменение характера, повышенная чувствительность к эмоциональным раздражителям часто сопровождают период климакса. После 45-50 лет ухудшается память, появляются сложности с запоминанием и переработкой новой информации, замедляются психомоторные реакции. Эти признаки также указывают на гормональный сбой;
• истончение и сухость эпидермиса, ломкость ногтей, ухудшение состояния волос, поредение шевелюры - внешние симптомы дефицита эстрогенов. Недостаток женских гормонов приводит к появлению морщинок, сухости кожи, увяданию эпидермиса.

Полезные свойства фитоэстрогенов

Действие фитоэстрогенов:

• уменьшается раздражительность;
• улучшается сон;
• снижается частота и сила «приливов»;
• исчезает сонливость и апатия;
• реже появляется нагрубание и болезненность груди;
• стабилизируется вес;
• активнее протекают обменные процессы;
• нормализуется артериальное давление (в комплексе с антигипертензивными препаратами для постоянного применения);
• улучшается состояние волос и кожных покровов.

На заметку! Регулярное получение полезных продуктов и составов на основе растительного сырья положительно влияет на организм. Действие натуральных средств более деликатное, чем у гормональных препаратов. Многие женщины отмечают, что после начала терапии с применением фитогормонов климакс протекает менее выраженно.

Когда фитогормоны не приносят пользы

При неправильном применении растительных средств, чрезмерном потреблении отдельных продуктов и трав уровень эстрогенов может стать выше нормы. Если женщина получает фитопрепараты с гормоноподобными веществами, то не стоит усиленно потреблять травяные отвары с фитоэстрогенами.

Где находятся: содержание в продуктах и растениях

Продукты:

• чеснок;
• зародыши пшеницы;
• кокос;
• брокколи;
• кисломолочные продукты;
• бобовые;
• ячмень.

Растения с фитогормонами:

• календула;
• манжетка;
• ежевика;
• шишки хмеля;
• люцерна;
• лапчатка белая;
• алоэ;
• женьшень;
• арника горная;
• шалфей.

Узнайте о соблюдении правильного для людей с избыточным весом.

О симптомах гиперандрогении смешанного генеза и о способах лечения заболевания написано странице.

Перейдите по адресу и прочтите о том, чем и как лечить многоузловой зоб щитовидной железы.

Природные масла с фитогормонами:

• авокадо;
• черного тмина;
• примулы вечерней;
• герани;
• льна;
• фенхеля;
• шалфея;
• аниса.

Проверенные рецепты народной медицины

Для нормализации гормонального баланса применяют многие природные средства:

• отвар из листьев шалфея. На 2 ч. л. природного сырья взять 500 мл кипятка. Настаивать состав с фитоэстрогенами на протяжении получаса. Настой выпить за 2 дня, по 3 приема на одни сутки. Режим применения: за 20 минут до еды, трижды на день;
• отвар на основе манжетки. Целебное растение активно используют в качестве основного средства и в составе фитосборов. На 250 мл кипятка достаточно взять чайную ложку мелко нарезанной травы. Настаивать полезный чай 30 минут. Процеженное средство выпить за 2 раза;
• настой из шишек хмеля. Пропорции и способ приготовления такие же, как в предыдущем рецепте. Каждый день употреблять по стакану настоя. Курс лечения - две недели;
• смесь из алоэ и меда. Эффективный «эликсир молодости», полезное и недорогое средство для сохранения здоровья. Состав проявляет противовоспалительное и антиоксидантное действие, насыщает организм микроэлементами, фитогормонами, витаминами, органическими кислотами. Понадобится 1 ст. л. мякоти мясистого листа из растения, которому более трех лет и 2 ст. л. негустого меда. Питательное средство употребить за три приема в течение дня. Курс терапии - 10 дней;
• льняное масло. Оптимальный вариант - получать натуральный продукт каждый день, с утра, обязательно натощак. Дозировка - чайная ложка. Длительность терапии - 1 месяц, затем на 10 дней перерыв, после повторить прием ценного масла. Продукт из семян льна - природное средство, эффективность которого подтверждена многочисленными исследованиями. При нарушении работы органов пищеварения можно заправлять маслом с приятным, слегка горьковатым, специфическим вкусом, легкие салаты или употреблять фитосредство после еды;
• отвар с седативным действием. Перемены настроения, избыточная нервозность, плаксивость - частые «спутники» климакса. Травяной сбор содержит фитоэстрогены и компоненты с седативным действием. Соединить по столовой ложке корня валерианы, травы пустырника, листьев мяты и ежевики, цветов ромашки, шишек хмеля. На один день понадобится пару столовых ложек сбора и 0,5 л кипятка. Проварить фитосредство 5 минут, остудить, полезный чай отфильтровать. Выпить за три приема, по 150 мл, обязательно перед едой;
• семена пажитника и льна. Натуральные продукты положительно влияют на уровень эстрогенов в организме. Семена принимать по чайной ложке каждый день на протяжении полутора месяцев. Можно смолоть натуральный продукт и добавлять в салаты. При таком способе обработки в организм попадает намного больше ценных веществ, чем при получении целых семян.

Еще несколько эффективных средств:

• спиртовая настойка на основе корней лапчатки белой. Проверенное средство для нормализации гормонального фона. Во время климакса часто нарушается структура и функционирование щитовидной железы, что негативно влияет на половую систему. Настойка улучшает состояние проблемной железы. Готовить средство несложно: в бутылку сложить нарезанный корень растения (1 часть), влить качественную водку (взять 10 частей), убрать в прохладное место (обязательно без доступа света) на 30 дней. Процедить состав, пить дважды в день на протяжении месяца. Перед применением развести 25 капель настойки водой без газа (50 мл). После первого курса перерыв на неделю;
• мятный чай для снижения нервозности. Напиток с приятным вкусом и ароматом полезен для уменьшения раздражительности, улучшения сна. При климаксе нужно курсами получать фитосредства с седативным эффектом. Мятный чай готовить просто: в стакан положить два средних листа мяты, влить кипяток, накрыть блюдцем либо металлической крышкой. Полезный напиток готов спустя 15 минут. Слишком крепкий чай делать не стоит. По желанию можно добавить мед либо таблетку сахарозаменителя. Полезный напиток также избавляет от головных болей на почве нарушения психоэмоционального равновесия;
• отвар из листьев ежевики. Чай насыщает женский организм фитогормонами. Фитотерапевты рекомендуют пить ароматный чай после 40 лет курсами протяженностью 1 месяц, далее на 60 дней перерыв, потом повторить прием фитосредства. Полезно сочетать листья ежевики и смородины: каждого компонента взять по столовой ложке, поместить в термос, влить литр кипятка. Ароматный чай готов по истечении 35-40 минут. Отфильтровать природное средство, выпить за 6 приемов (по 3 для каждого дня), оптимально - до еды, за 20 минут;
• маска с фитоэстрогенами для молодости кожи. Хорошее дополнение к приему натуральных составов. Некоторые растительные средства для наружного применения действуют так же эффективно, как дорогие маски и кремы. Косметологи предлагают простое и эффективное средство с фитогормонами. В 100 мл кипятка запарить семена льна (1 чайная, без горки, ложка). Подождать 30 минут, пока семена набухнут: жидкость станет маслянистой. Ватным тампоном нанести питательное средство на лицо и шею, можно смазать кисти рук. Смыть состав через четверть часа: кожа будет нежной, бархатистой. Курс - 15 масок, далее перерыв на 10 дней. Первые результаты заметны уже через две-три процедуры.

Не стоит ждать, пока симптомы климакса проявятся с полной силой: для профилактики и снижения последствий гормонального сбоя нужно получать растительные средства с природными аналогами эстрогенов. Травяные чаи, продукты с фитогормонами, природные масла нужно курсами получать всем женщинам старше 40-45 лет. Перед началом траволечения нужно проконсультироваться с эндокринологом или гинекологом.

Гормоны растений, или фитогормоны, вырабатываемые растениями органические вещества, отличные от питательных веществ и образующиеся обычно не там, где проявляется их действие, а в других частях растения. Эти вещества в малых концентрациях регулируют рост растений и их физиологические реакции на различные воздействия. В последние годы ряд фитогормонов удалось синтезировать, и теперь они находят применение в сельскохозяйственном производстве. Их используют, в частности, для борьбы с сорняками и для получения бессемянных плодов.

Растительный организм – это не просто масса клеток, беспорядочно растущих и размножающихся; растения и в морфологическом, и в функциональном смысле являются высокоорганизованными формами. Фитогормоны координируют процессы роста растений. Особенно отчетливо эта способность гормонов регулировать рост проявляется в опытах с культурами растительных тканей. Если выделить из растения живые клетки, сохранившие способность делиться, то при наличии необходимых питательных веществ и гормонов они начнут активно расти. Но если при этом правильное соотношение различных гормонов не будет в точности соблюдено, то рост окажется неконтролируемым и мы получим клеточную массу, напоминающую опухолевую ткань, т.е. полностью лишенную способности к дифференцировке и формированию структур. В то же время, надлежащим образом изменяя соотношение и концентрации гормонов в культуральной среде, экспериментатор может вырастить из одной-единственной клетки целое растение с корнями, стеблем и всеми прочими органами.

Химическая основа действия фитогормонов в растительных клетках еще недостаточно изучена. В настоящее время полагают, что одна из точек приложения их действия близка к гену и гормоны стимулируют здесь образование специфичной информационной РНК. Эта РНК, в свою очередь, участвует в качестве посредника в синтезе специфичных ферментов – соединений белковой природы, контролирующих биохимические и физиологические процессы.

Гормоны растений были открыты только в 1920-х годах, так что все сведения о них получены сравнительно недавно. Однако еще Ю.Сакс и Ч.Дарвин в 1880 пришли к мысли о существовании такого рода веществ. Дарвин, изучавший влияние света на рост растений, писал в своей книге Способность к движению у растений (The Power of Movement in Plants): «Когда проростки свободно выставлены на боковой свет, то из верхней части в нижнюю передается какое-то влияние, заставляющее последнюю изгибаться». Говоря о влиянии силы тяжести на корни растения, он пришел к заключению, что «только кончик (корня) чувствителен к этому воздействию и передает некоторое влияние или стимул в соседние части, заставляя их изгибаться».

В течение 1920–1930-х годов гормон, ответственный за реакции, которые наблюдал Дарвин, был выделен и идентифицирован как индолил-3-уксусная кислота (ИУК). Работы эти выполнили в Голландии Ф.Вент, Ф.Кёгль и А.Хаген-Смит. Примерно в то же время японский исследователь Е.Куросава изучал вещества, вызывающие гипертрофированный рост риса. Теперь эти вещества известны как фитогормоны гиббереллины. Позже другие исследователи, работавшие с культурами растительных тканей и органов, обнаружили, что рост культур значительно ускоряется, если добавить к ним небольшие количества кокосового молока. Поиски фактора, вызывающего этот усиленный рост, привели к открытию гормонов, которые были названы цитокининами.

Главные классы гормонов растений

Гормоны растений можно объединить в несколько главных классов в зависимости либо от их химической природы, либо от оказываемого ими действия.

Ауксины. Вещества, стимулирующие растяжение клеток растений, известны под общим названием «ауксины». Ауксины вырабатываются и накапливаются в высоких концентрациях в верхушечных меристемах (конусах нарастания побега и корня), т.е. в тех местах, где клетки особенно быстро делятся. Отсюда они перемещаются в другие части растений. Нанесенные на срез стебля ауксины ускоряют образование корней у черенков. Однако в чрезмерно больших дозах они подавляют корнеобразование. Вообще чувствительность к ауксинам у тканей корня значительно выше, чем у тканей стебля, так что дозы этих гормонов, наиболее благоприятные для роста стебля, обычно замедляют корнеобразование.

Это различие в чувствительности объясняет, почему верхушка горизонтально лежащего побега проявляет отрицательный геотропизм, т.е. изгибается кверху, а кончик корня – положительный геотропизм, т.е. изгибается к земле. Когда под действием силы тяжести ауксин скапливается на нижней стороне стебля, клетки этой нижней стороны растягиваются сильнее, чем клетки верхней стороны, и растущая верхушка стебля изгибается кверху. По-другому действует ауксин на корень. Скапливаясь на нижней его стороне, он подавляет здесь растяжение клеток. По сравнению с ними клетки на верхней стороне растягиваются сильнее, и кончик корня изгибается к земле.

Ауксины ответственны и за фототропизм – ростовые изгибы органов в ответ на одностороннее освещение. Поскольку под действием света распад ауксина в меристемах, по-видимому, несколько ускоряется, клетки на затененной стороне растягиваются сильнее, чем на освещенной, что заставляет верхушку побега изгибаться по направлению к источнику света.

Так называемое апикальное доминирование – явление, при котором присутствие верхушечной почки не дает пробуждаться боковым почкам, – тоже зависит от ауксинов. Результаты исследований позволяют считать, что ауксины в той концентрации, в какой они накапливаются в верхушечной почке, заставляют верхушку стебля расти, а перемещаясь вниз по стеблю, они тормозят рост боковых почек. Деревья, у которых апикальное доминирование выражено резко, как, например, у хвойных, имеют характерную устремленную вверх форму, в отличие от взрослых деревьев вяза или же клена.

После того как произошло опыление, стенка завязи и цветоложе быстро разрастаются; образуется крупный мясистый плод. Рост завязи связан с растяжением клеток – процессом, в котором участвуют ауксины. Теперь известно, что некоторые плоды можно получить и без опыления, если в подходящее время нанести ауксин на какой-нибудь орган цветка, например на рыльце. Такое образование плодов – без опыления – называют партенокарпией. Партенокарпические плоды лишены семян.

На плодоножке созревших плодов или на черешке старых листьев образуются ряды специализированных клеток, т.н. отделительный слой. Соединительная ткань между двумя рядами таких клеток постепенно разрыхляется, и плод или лист отделяется от растения. Это естественное отделение плодов или листьев от растения называется опадением; оно индуцируется изменениями концентрации ауксина в отделительном слое.

Из природных ауксинов шире всего распространена в растениях индолил-3-уксусная кислота (ИУК). Однако этот природный ауксин применяется в сельском хозяйстве значительно реже, чем такие синтетические ауксины, как индолилмасляная кислота, нафтилуксусная кислота и 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д). Дело в том, что ИУК под действием ферментов растения непрерывно разрушается, тогда как синтетические соединения не подвержены ферментативному разрушению, и потому малые их дозы способны вызывать заметный и долго сохраняющийся эффект.

Синтетические ауксины находят широкое применение. Их используют для усиления корнеобразования у черенков, которые без этого плохо укореняются; для получения партенокарпических плодов, например у томатов в теплицах, где условия затрудняют опыление; для того чтобы вызвать у плодовых деревьев опадение части цветков и завязей (сохранившиеся плоды при таком «химическом прореживании» оказываются крупнее и лучше); чтобы предотвратить предуборочное опадение плодов у цитрусовых и некоторых семечковых, например у яблонь, т.е. чтобы отсрочить их естественное опадение. В высоких концентрациях синтетические ауксины применяются в качестве гербицидов для борьбы с некоторыми сорняками.

Гиббереллины. Гиббереллины широко распространены в растениях и регулируют целый ряд функций. К 1965 было идентифицировано 13 молекулярных форм гиббереллинов, очень сходных химически, но весьма различающихся по своей биологической активности. Среди синтетических гиббереллинов чаще всего применяется вырабатываемая микробиологической промышленностью гибберелловая кислота.

Важный физиологический эффект гиббереллинов – ускорение роста растений. Известна, например, генетическая карликовость у растений, при которой резко укорочены междоузлия (участки стебля между узлами, от которых отходят листья); как выяснилось, это связано с тем, что у таких растений генетически заблокировано образование гиббереллинов в процессе метаболизма. Если, однако, ввести в них гиббереллины извне, то растения будут расти и развиваться нормально.

Многим двулетним растениям для того, чтобы выбросить стрелку и зацвести, требуется в течение определенного времени пребывание либо при низкой температуре, либо на коротком дне, а иногда и то и другое. Обработав такие растения гибберелловой кислотой, их можно заставить зацвести в условиях, при которых возможен только вегетативный рост.

Подобно ауксинам, гиббереллины способны вызывать партенокарпию. В Калифорнии их регулярно применяют для обработки виноградников. В результате такой обработки грозди получаются более крупными и лучше сформированными.

Во время прорастания семян решающую роль играет взаимодействие гиббереллинов и ауксинов. После набухания семени в зародыше синтезируются гиббереллины, которые индуцируют синтез ферментов, ответственных за образование ауксина. Гиббереллины также ускоряют рост первичного корешка зародыша в то время, когда под влиянием ауксина оболочка семени разрыхляется и зародыш растет. Первым из семени появляется корешок, а за ним и само растеньице. Высокие концентрации ауксина вызывают быстрое удлинение стебелька зародыша, и в конце концов верхушка проростка пробивает почву.

Цитокинины. Гормоны, известные как цитокинины, или кинины, стимулируют не растяжение, а деление клеток. Цитокинины образуются в корнях и отсюда поступают в побеги. Возможно, они синтезируются также в молодых листьях и почках. Первый открытый цитокинин – кинетин – был получен с использованием ДНК спермы сельди.

Цитокинины – «великие организаторы», регулирующие рост растений и обеспечивающие у высших растений нормальное развитие их формы и структур. В стерильных тканевых культурах добавление цитокининов в надлежащей концентрации вызывает дифференцировку; появляются примордии – нерасчлененные зачатки органов, т.е. группы клеток, из которых со временем развиваются различные части растения. Обнаружение этого факта в 1940 послужило основой для последующих успешных экспериментов. В начале 1960-х годов научились уже выращивать целые растения из одной недифференцированной клетки, помещенной в искусственную питательную среду.

Еще одно важное свойство цитокининов – их способность замедлять старение, что особенно ценно для зеленых листовых овощей. Цитокинины способствуют удержанию в клетках ряда веществ, в частности аминокислот, которые могут быть направлены на ресинтез белков, необходимых для роста растений и обновления его тканей. Благодаря этому замедляются старение и пожелтение, т.е. листовые овощи не так быстро теряют товарный вид. В настоящее время предпринимаются попытки использовать один из синтетических цитокининов, а именно бензиладенин, в качестве ингибитора старения многих зеленых овощей, например салата, брокколи и сельдерея.

Гормоны цветения. Гормонами цветения считают флориген и верналин. Предположение о существовании особого фактора цветения высказал в 1937 русский исследователь М.Чайлахян. Позднейшие работы Чайлахяна позволили сделать вывод, что флориген состоит их двух главных компонентов: гиббереллинов и еще одной группы факторов цветения, названных антезинами. Для зацветания растений необходимы оба этих компонента.

Предполагается, что гиббереллины необходимы длиннодневным растениям, т.е. таким, которым для зацветания требуется достаточно длительный светлый период суток. Антезины же стимулируют цветение короткодневных растений, зацветающих лишь тогда, когда длина дня не превышает определенного допустимого максимума. По-видимому, антезины образуются в листьях.

Гормон цветения верналин (выявленный И.Мельхерсом в 1939) необходим, как полагают, двулетним растениям, нуждающимся на протяжении некоторого времени в воздействии низких температур, например зимних холодов. Он образуется в зародышах прорастающих семян или в делящихся клетках верхушечных меристем взрослых растений.

Дормины. Дормины – это ингибиторы роста растений: под их воздействием активно растущие вегетативные почки возвращаются в состояние покоя. Это один из последних открытых классов фитогормонов. Они были обнаружены почти одновременно, в 1963 и 1964, английскими и американскими исследователями. Последние назвали главное выделенное ими вещество «абсцизин II». По своей химической природе абсцизин II оказался абсцизовой кислотой и идентичен дормину, открытому Ф.Вейрингом. Возможно, он также регулирует опадение листьев и плодов.

Витамины группы В. К фитогормонам иногда относят и некоторые витамины группы В, а именно тиамин, ниацин (никотиновую кислоту) и пиридоксин. Эти вещества, образующиеся в листьях, регулируют не столько формообразовательные процессы, сколько рост и питание растений.

Синтетические ретарданты. Под действием некоторых синтетических фитогормонов, созданных в последние полвека, укорачиваются междоузлия растений, стебли становятся более жесткими, а листья приобретают темно-зеленую окраску. Повышается устойчивость растений к засухе, холоду и загрязнению воздуха. У некоторых культурных растений, например у яблонь или азалий, эти вещества стимулируют зацветание и тормозят вегетативный рост. В плодоводстве и при выращивании цветов в теплицах широко применяются три таких вещества – фосфон, цикоцел и алар.

Список литературы

Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн Э. Современная ботаника, тт. 1–2. М., 1990

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://bio.freehostia.com

Фитогормоны - это вещества, действующие в ничтожных количествах, образующиеся в одних органах и оказывающие регулярное влияние на какие-либо физиологические процессы в других органах растения.

Они обладают тремя общими основными свойствами:

1. Гормоны синтезируются в одном из органов растения (молодые листья, почки, верхушки корней и побегов) и транспортируются в другие места, где активируют процессы онтогенеза и роста.

2. Гормоны синтезируются и функционируют в растениях в микро количествах.

3. Гормоны могут вызывать характерные морфологические изменения.

Фитогормоны подразделяются на ауксины, гиббереллины, цитокинины и ингибиторы.

Гиббереллины - соединения флуоренового ряда, синтезируются в листьях растений. Их действие отражается в усилении роста клеток путем растяжения. Они индуцируют митозы, ориентированные вдоль оси органа. Визуально это выражается в увеличении длины черешка, размера листовой пластинки, усилении вытягивания побегов. У растений, обработанных этими веществами, усиливается рост надземной части в ущерб корневой системе, побеги болезненно вытягиваются.

У розеточных растений гиббереллины вызывают преждевременное стрелкование, что нежелательно для овощных корнеплодов (редис, редька, морковь, столовая свекла), сахарной и кормовой свеклы, капусты, салата, шпината и т.д.

Ауксины - вещества индольной природы, накапливающиеся в растущих частях, проводящих пучках активного камбия и в формирующихся семенах. Эти вещества активируют биосинтез высокопродуктивных соединений, влияют на деление, растяжение и дифференциацию клеток, участвуют в регуляции ростовых и формообразовательных процессов.

Удаление верхушечной почки у растений, содержащей наибольшее количество ауксинов, снимает апикальное доминирование и вызывает рост пазушных почек, развитие боковых побегов.

Цитокинины - группа физиологически активных соединений на основе пурина, которые синтезируются в корнях растений и передвигаются по ксилеме к другим органам. Эти вещества вызывают деление клеток, стимулируют процесс дифференциации хлоропластов, приводя к увеличению конечного развития мембранной системы, оказывают влияние на генетический аппарат. Одним из важнейших свойств цитокининов является участие их совместно с ауксинами в органогенезе. Цитокинины при воздействии на верхушечную почку снимают апикальное доминирование и индуцируют развитие боковых побегов.

Наиболее известны из природных цитокининов кинетин и зеатин. Подобной активностью обладают изопентиниладенозил, изопентиниладенин.

Ингибиторы (от латинского inhibire - задерживать) - вещества, замедляющие и предотвращающие реакции, ростовые процессы. Они подавляют или рост в целом, или отдельные реакции и процессы, играют важную роль в индуцировании покоя растений и их семян.

Наиболее распространенным представителем ингибиторов в мире растений является абсцизовая кислота.

Теория Лысенко

Любой растительный организм, для того, чтобы дать потомство, вынужден пройти свои специфические фазы развития, которые жестко зависят от условий внешней среды.

Яровизация - период воздействия низких положительных температур, для того, чтобы дать урожай.

Фотопериодизм - приспособление к опрделенной длине дня и ночи. В зависимости от этого растения делятся на короткодневные (менее 11 ч) - кукуруза,сорго, тыквенные, перец, хлопок, и длинодневные (озимые зерновые, картофель, лен, бобовые, более 12ч).

ТЕМА: "ФИТОГОРМОНЫ"

Являясь посредниками в физиологических процессах, они преобразуют специфические сигналы окружающей среды в биохимическую информацию. Гормоны растений переводятся с греч. фито - растение, гормон - двигаю. Это низкомолекулярные органические соединения, которые вырабатываются в микроколичествах самим растением для управления собственными растениями, Взаимодействие клеток, тканей и органов для запуска и регуляции физиологических и морфологических программ в течение онтогенеза. Фитогормоны - это соединения с помощью которых осуществляется взаимодействие в растительном организме между всеми биохимическими реакциями, протекающими в организме растения и факторами окружающей среды.

Все фитогормоны делятся на две группы:

Стимулирующие - цитокинины (ЦК), ауксины (ИУК), гиббереллины (ГК 1 , ГК 3 и т.д.), брассиностероиды (брассинолиды)

Ингибирующие - абцизовая кислота (АБК) и этилен.

Все классы фитогормонов называются по представителю.

Общие черты фитогормонов - низкомолекулярные в-ва, их действие проявляется в очень малых дозах (1 моль/г сузого в-ва), синтезируются в отдельных частях растений. Они способны распространяться вдругие части организма, образуя гормональное поле, регулируют крупные морфологические и физиологически епроцессы; экзогенные фитогормоны могут воздействовать на растение, если ткани и органы компетентны к ним. Это происходит только в том случае, когда содержание эндогенного фитогормона будет в данный момент низким.

В практике с/х-ва аналоги природных соединений очень широко применяются. В списке разрешенных препаратов они собраны в отдельный раздел - Регуляторы роста .

Они применяются для:

1. Повышения всхожести семян

2. Улучшение корнеобразования

3. Повышение устойчивости

4. Предотвращение опадения плодов

5. Ускорение созревания плодов

6. Для снятия фитотоксического стресса от применнения средств защиты растений

7. От полегания посевов

8. Подавление процессов роста

9. ускорение процессов цветения

10. повышение устойчивости растений к неблагоприятным условиям

Некоторые препараты обладают фунгицидными св-вами, но их основное биологическое действие на растение заключается в поднятии иммунного статуса организма.

Эффективно действуют регуляторы роста растений (РРР) против сапрофитов, которые предпочитают ослабленные растения и ткани, против насекомых путем утолщения листовой пластинки (янтарная кислота на бахчевых) - Личинки 1 возраста не способны испльзовать этот пищевой субстрат - увеличивая или уменьшая содержание сахаров в листьях, тем самым они становятся неблагоприятным пищевым субстратом. Смещают фазы развития растения хозяина.

Ауксины - в-ва индольной природы, которые продуцируются растущими верхушками (апиксами) стеблей и корней. Раньше других гормонов был открыт ауксин. Химическая формула была расшифрована в 1934 Кеглем (индолил - три уксус. к-та). Принципы физиологической активности группы ауксинов были развиты втрудах Холодного и Вента, которые считаются основоположниками учения о гормонах рстений.

Источником для образования ауксинов служит незаменимая аминокислота - триптофан. Она в свою очередь синтезируется из щекимомовой кислоты, возникающей в процессе дыхания.

Физиологические проявления действия ауксинов:

1) Активирует рост отрезка колеоптилей 2) Стимулирует образование корней и черенков 3) Вызывает партенокарпию у плодов 4) Вызывает тропизм 5) Задерживает опадение листьев и завязей 6) Обладает способностью притягивать воду и питательные в-ва 7) снимает апикальное доминирование 8) Максимальное содержание их в листьях, почвах, пыльце и т.д.

Ауксины индуцируют работу водородной помпы, активируют работу тРНК. Ауксины увеличивают интенсивность дыхания, тем самым увеличивается скорость роста. Передвигается строго полярно от верхушек к корням. Образование ауксинов зависит от обеспечения азотом. В некоторых случаях синтетические аналоги ауксинов действовали на растения даже активнее, чем сама ИУК. ни нашли практическое применение в области регуляторов роста и гербицидов. Ауксины преимуществено образуются в меристемах стебля, наиболее активно они синтезируются в верхушке главного побега и корня, а так же в молодых листьях.

Гиббереллины - были открыты значительно позже ауксинов, при изучении болезней риса. Они являются тетрациклическими карбоновыми кислотами. Идентифизировано более 70 видов гиббереллинов. Наиболее распространенным и изученным является ГА 3 (гибберелловая кислота).В основном эта кислота образуется в листьях (в пластидах). Они образуются из мевалоновой кислоты, синтезированной из ацетил коазин А. Установлено их участие в регуляции многих физиологических процессов в растениях: в ускорении деления клеток, усиление растяжения, повышение метотической активности, изменение размеров и формы листьев, а иногда и их числа. У злаков гиббереллины вызывают переход растений к цветению, действуют на формирование плодов, на содержание хлорофилла в листьях, на интенсивность транспирации растений, на их нуклеиновый обмен и др. физиологические процессы.

Развивающиеся семена являются источником эндогенных гиббереллинов, необходимых для роста и формирования плодов.

Гиббереллины синтезируются особенно интенсивно в растущих апикальных стеблевых почках растений, хлоропластах листьев и формирующихся семенах.

Цитокинины - были открыты в 1955 году Миллером и Скугом, поскольку их наличие в питательной среде вызывало переход клеток изолированной сердцевины табака к делению в-ва получило название кинетин (от слова кинез - деление). Активное в-во выделили в кристаллическом виде и установили что это фурфуроламинопурин. Были синтезированыы другие экзогенные препараты, которые обладали более высокой биологической активностью, чем сам кинетин. Все в-ва были объединены в группу под общим названием - цитокинины.

Хотя цитокинины были открыты как в-ва стимулирующие деление клеток, этим из физиологическое действие не ограничивается. В настоящее время установлено, что цитокинины участвуют в регуляции деления, роста, и ддефференциации клеток, а так же в образовании и регуляции процессов обмена в-в. Для цитокининов так же обнаружены св-ва задерживать старение листьев, повышать устойчивость растений, влиять на передвижение в-в по растению, стимулировать прорастание семян и т.д. Основное место синтеза цитокининов - апикальная меристема корней. Образуются они так же в молодых листьях и почках, развивающизся плодах и семенах.

АБК - по химическому строению это терпеноид. Существует два пути синтеза АБК в растительном организме - в результате деградации каратиноидов, или через цикл Кребса, а именно через ацетил коазин А и мевалоновую кислоту. Один из наиболее активных эндогенных ингибиторов, поэтоу ей отводят важную роль в обеспечении состояния покоя, в регуляции процессов старения и опадания органов, в реакциях на повржедающее воздействие, наступлении состояния покоя почек, клубней, семян, сопровождается заметным снижением содержания АБК. АБК ответственна за закрытие устьиц, что позволяет беречь воду при неблагоприятных условиях. Обработка листьев пшеницы, ячменя и т.д. синтетическим АБК приводит к закрытию устьиц. АБК ответственная так же за подавление роста корней и за их геотропическую реакцию; ингибитор обнаружен в корневом чехлике, который проявляет повышенную чувстсвительность и к свету и к действию гравитации. АБК может синтезироваться во всех органах растений, особенно в старых.

Этилен . Впервые был открыт русским ученым Д.Н. Нелюбовым в 1901 году. Этилен является ненасыщенным углеводородом. Ф-ции этилена многообразны. Отмечена причастность этилена к старению клеток, способность тормозить рост стебля. Участие этилена в процессе созревания плодов, применяется в этиловых камерах. Этилен образуется в любом органе растений. Наибольшая скорость биосинтеза этого фитогормона в стареющих плодах.

Брассинолиды - были выделены в 1949 году из пыльцы рапса.Обладают резким рост регулирующим эффектом. У брассинолидов отмечена способность регулировать деление и растяжение клеток. Обработка брассинолидами увеличивает устойчивость растений к неблагоприятным условиям.

Практическое применение РРР (регуляторы роста растений):

1. Применяют РРР при нехватке эндогенных фитогормонов, особенно в переходные моменты онтогенеза.

2. Пименяют РРР когда ткани растений восприимчивы, они восприимчивы только при наличии белков-рецепторов, которые способны распознавать фитогормоны.

3. Эффект от действия РРР способен при обеспечнии растений элементами минерального питания дать ощутимый результат.

4. Действие всех гормонов очень жестко зависит от концентрации.

Фитогормоны не получили экономически значимого практического распространения. Однако идея их использования в качестве эндогеных решуляторов роста и развития растений рпивела в конечном итоге к созданию синтетических препаратов, аналогичного действия. В настоящее время обнаружено более 5 тысяч соединений, обладающих рост-регулятрным действием.

Синтетические регуляторы роста нашли широкое применение в растениеводстве. С их помощью можно управлять процессами жизнедеятельности, добиваться реализации возможностей, заложенных в растительном организме, но не проявившихся в конкретных условиях. Действие этих веществ строго ограничено пределами возможностей генотипа растений. Экзогенные регуляторы роста лишь помогают растению лучше раскрыть унаследованный им жизненный потенциал, который в данных условиях по ряду причин остается нереализованным. Получают их химическими и микробиологическими методами.

ТЕМА: "УСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ К АБИОТИЧЕСКИМ ФАКТОРАМ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ"

Для биологических систем характарна способность сочетать устойчивость к изменяющимся условиям внешней среды (относительная стабильность) - гомеостаз - и подвихность (способность к адаптации). Неблагоприятные условия внешней среды вызывают у растений стресс.

Стресс - состояние организма при отклонении от нормы.

Типы стресса:

1. физический (механические повреждения, засуха, избыток влаги, недостаток влаги); 2. Химический; 3. Биотический;

Все это вызвает неспицифические воздействия:

Первичные неспецифические процессы стресса:

1. Повышается проницаемость мембран;

2. Увеличивается поступление ионов кальция в цитоплазму;

3. Сдвиг pH среды в кислую сторону;

4. Возрастание вязкости цитоплазмы;

5. Усиленное поглощение кислорода;

6. Усиленная затрата АТФ;

7. Синтез белков стресса;

8. Увеличение синтеза фитогормонов;

Зимостойкость - зимой растения погибают, рвется корневая система, образуется ледяная корка.

Вымокание - недостаток кислорода

Низкая температура - ...

Холодостойкость - симптомы: завядание листьев, некротические пятна, повреждаюстя мембраны, увеличивается проницаемость, резко меняются св-ва хлоропластов и митохондрий, нарушается синтез АТФ, нарушается Цикл Кребса, нарушается солеустойчивость

Солеустойчивость - механизмы, запускающие реакции обмена в-в способны нейтрализовать действие солей. Один из таких механизмов - синтез аминокислоты - пролина, который способен нормализовать осмотическое давление в клетке. Данная аминокислота стабилизирует структуру нуклеиновых кислот.

Идет регулирование транспорта ионов из среды в клетку, за счет увеличения защитных функций мембран.

Для того, чтобы перевести воду в межклетники: 1) растение повышает концентрацию клеточного сока; 2) уменьшает объем клетки; 3) сдвигает рН среды в ту или иную сторону;

Закаливание - физиологическое приспособление организма к неблагоприятно низким температурам, производимых под влиянием внешней среды. Не все растения способны к закаливанию - это зависит от вида и происхождения.

Если древесные растения к зиме не произвели отток ассимилятов в орневую систему и не завершили рост гибрнут при низких температурах зимой, а весной не могут вегетировать.

Закаливание проходит в две стадии:

1) на свету при пониженных положительных температурах: днем ооло +10, ночью +2 0 С. Рост приостанавливается, идет накоелине сахарозы и поли сахаридов, температура снижает расщепление этих в-в при дыхании, сахароза накапливается в цитоплазме, клеточном соке, хлоропластах, увеличивается концентрация клеточного сока, снижается точка замерзания.

2) Без света при температуре около 0 0 С. Для травянистых растений эта фаза может проходить и под снегом. В этот период образуются специфические белки, фосфолипиды, ненасыщенные жирные кислоты, накапливается АТФ. В результате закаливания липиды образуются не в клетках, а в межклетниках.

Жаростойкость - большинство растений начинают страдать при температуре +35 0 С +45 0 С. Начинают страдать кактусы при +60 0 С. Грибы, водоросли, бактерии при +70 0 С.

Высокая температура вызывает повреждение мембран, белков, тормозится работа ферментов, накапливается N 2 , яды, следовательно наступает гибель растительного организма.

Особенно чувствиетлен процесс фотосинтеза. Процесс замедляется при +35 0 С, ингибируется работа фитогормонов, тормозится рост.

Морозостойкость - признак морозостойкости генетически закреплен, но проявляется при определенных условиях внешней среды. Губительное действие мороза зависит от оводненности ткани. В отличие от высокой температуры гибель осусловливается не свертыванием белков, а образованием льда.

Засухоустойчивость - засуха - это длительный период без дождя, который сопровождается падением относительной влажности воздуха и высокой температурой.

Различают засуху атмосферную (низкая относительная влажность - менее 30%) и почвенную (отсутствие доступной воды в почве). При недостатке воды - временное завядание и глубокое завядание. Временная - легко переносится растением, чаще всего причиной является атмосерная засуха. Длительное - все физхиологические процесы нарушаются. При длительном завядании повышается концентрация клет. сока, возрастает проницаемость мембран, повышается вязкость цитоплазмы, замедляется работа ферментов, белков, останавливается синтез ДНК, падает интенсивность процессов дыхания и фотосинтеза, накапливается АБК. По отношению к воде растения делятся на четыре группы: гидрофитные, гигрофитные, мезофитные и ксерофитные. По отношению к засухе ксерофитные растения делятся на группы эфимеры (избегают засухи), ложные ксерофиты запасают влагу (суккуленты, толстянковые) ограниченно транспирируют воду, неглубокая но широко распространенная корневая система. Гемоксерофиты - растения приспособлены для добывания воды. Высокая концентрация клеточного сока и глубоко залешающая корневая система. Пойкилоксерофиты - в период засухи впадают в анабиоз.

Основным определенным признаком для отдельных видов и сортов является способность переносить недостаток воды без резкого снижения ростовых процессов и урожайности. Это определяется устойчивостью цитоплазмы и особенно мембран, митохондрий и хлоропластов; устойчивость ферментативных систем;

Растительный организм имеет3 слабых места : ЭТЦ дыхания, фотосинтез, азотный обмен.

В 1904 году русский физиолог Зеленский установил: чем выше лист, тем активнее транспирация и фотосинтез, и что анатомическое строение листа зависит от ярусности.Чем меньше клетки, тем меньше величина устьиц. Все это получило закономерность Зеленского.

Растительные гормоны, или фитогормоны – это химические вещества, вырабатываемые в растениях и регулирующие их рост и развитие

Имеют следующие особенности: эндогенное происхождение – образуются из органических кислот, в частности, из аминокислот; действуют не только в местах образования, но и на расстоянии от них, т.е. транспортируются по растениям; действуют в малых концентрациях.

Фитогормоны менее специфичны, чем гормоны животных, проявляют однотипное действие на одни и те же метаболические процессы: растяжение клеток или подавление их роста за счет торможения ионного транспорта; влияние на синтез ферментов и их активность; изменение проницаемости мембран растительных клеток; активация или ингибирование процессов биосинтеза РНК и белка.

В настоящее время известно семь групп фитогормонов: ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота, этилен, брассиностероиды, фузикокцины.

Ауксины были открыты в 20-е годы ХХ века как фактор тропизмов растений. Химическая природа – индолил-3-уксусная кислота (ИУК). Стимулируют образование корневой системы у черенков, применяют при выращивании плодовых деревьев – для удаления избыточных завязей, при выращивании зерновых культур – для уничтожения сорняков.

Гиббереллины были открыты в 1926 г. В 1938 г. в Японии они были выделены как продукты патогенного гриба Gibberella fujjcuroi , которые вызывают чрезмерный вегетативный рост риса. Химическая природа – дитерпеноиды, состоящие из четырех изопреновых остатков. Известно около 70 представителей, в т.ч. 45 – выделены из растений. Применяют для повышения урожайности некоторых сортов винограда, для защиты ягод от фитопатогенных грибов. Способны выводить семена и клубни из состояния покоя.

Цитокинины были открыты в 1955 г. как факторы, стимулирующие деление клеток. Известно 13 представителей. Химическая природа – производные 6-аминопурина. Задерживают старение листьев, регулируют формирование хлоропластов, повышают устойчивость клеток растений к неблагоприятным воздействиям (повреждающим температурам, недостатку воды, повышенной засоленности, рентгеновскому излучению, воздействию пестицидов). Способны выводить семена и клубни из состояния покоя.

Этилен – бесцветный газ, растворимый в воде. В 1901 г. Д.Н. Нелюбов из Петербургского университета сообщил о том, что этилен, входящий в состав светильного газа, стимулирует опадение листьев и нарушает фототропизм проростков гороха. В 1934 г. этиле был обнаружен в газообразных выделениях хранящихся яблок. Это послужило основанием для того, чтобы считать его фитогормоном. Его синтезируют грибы и высшие растения. По мере старения тканей синтез этилена увеличивается. Этот гормон стимулирует процессы опадания листьев и плодов. Этилен и его производные применяют для ускоренного созревания плодов. Разработан препарат э с т р е л, который при попадании в растение выделяет этилен. Эстрел применяют для регуляции созревания томатов, вишен и других овощей и фруктов. Стимулирует образование абсцизовой кислоты.

Абсцизовая кислота (АБК) выделена в 1964 г. из молодых коробочек хлопчатника. Химическая природа – секвитерпен, синтезируется из мевалоновой кислоты во всех органах растений. Является антагонистом других фитогормонов. Обладает мощным ингибиторным действием – ускорят распад нуклеиновых кислот, белков, хлорофилла. Инициирует синтез стрессовых белков. Они ответственны за обезвоживание семян, что обеспечивает их покой.

Брассиностероиды. Химическая природы – стероиды. Регулирует рост семяпочки, стимулирует ее развитие и образование семян; стимулируют устойчивость к стрессам и грибным заболеваниям.

Фузикокцины. Химическая природа – стероиды. Выводит семена из состояния покоя, ускоряет их прорастание.

Фитогормоны активно влияют на синтез, распад и транспорт друг друга. Поэтому изменение уровня одного фитогормона приводит к изменению всех фитогормональной системы.

Фиторегуляторы

Фиторегуляторы – это природные и синтетически препараты, которые вызывают различные ростовые или формативные эффекты и не обладают действием удобрений и гербицидов. Известно около 5 тыс. соединений, которые обладают регуляторной активностью, однако в практике применяется лишь несколько десятков (около 1%).

Фиторегуляторы регулируют: дифференцировку клеток; клеточные деления; образование новых тканей и органов; темпы роста и развития растений; продуктивность растений; качество урожая.

Фиторегуляторы влияют на фитогормональную систему растений следующим образом: повышение уровня фитогормона при введении извне его аналога; стимулирование или подавление биосинтеза фитогормона; блокирование транспорта фитогормона; стимулирование или подавление системы инактивации фитогормона; конкуренция за присоединение к рецептору фитогормона; инактивация фитогормонрецепторного комплекса.

В сельском хозяйстве и биотехнологии растений применяют синтетические регуляторы – аналоги и антагонисты всех групп фитогормонов. Некоторые регуляторы могут вызывать нарушения хромосом. Такие препараты нельзя использовать в промышленном масштабе в целях сохранения генофонда растений.

Вопросы для самоконтроля

1) Преимущества бактериальных удобрений перед химическими средствами повышения урожайности растений.

2) Какие группы бактериальных удобрений Вам известны?

3) Дайте характеристику бактериальных удобрений на основе активных жизнеспособных бактерий из рода Rhizobium (нитрагин и ризоторфин).

4) Дайте характеристику бактериальных удобрений, содержащих свободно-живущий почвенный микроорганизм азотобактер – Azotobacter chroococcum (флавобактерин и ризоэнтерин).

5) Дайте характеристику бактериальных удобрений ризобактерина и экстрасола.

6) Дайте характеристику бактериального удобрения фосфоробактерина, содержащего споры капустной палочки Bacillus megaterium var. phosphaticum .

7) Дайте характеристику биологически активного грунта АМБ.

8) Какова роль грибов-микоризообразователей в повышении урожайности растений?

9) Роль фиторегуляторов в повышении урожаности сельскохозяйсвтеных культур.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная

1. Блинов, В.А. Общая биотехнология: Курс лекций. В 2-х частях. Ч. 2. – Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский СГАУ», 2004. – 144 с. – ISBN 5-7011-0436-2

2. Елинов, Н.П. Основы биотехнологии / Н.П. Елинов. – СПб.: Наука, 1995. – ISBN 5-02-026027-4

3. Клунова, С.М. Биотехнология: учебник / С.М. Клунова, Т.А. Егорова, Е.А. Живухина. – М.: Академия, 2010. – 256 с. – ISBN 978-5-7695-6697-4

4. Сельскохозяйственная биотехнология / Шевелуха В.С. и др. – М.: Высшая школа, 2003. – 427 с. – ISBN: 5-06-004264-2

5. Тарантул, В.З. Толковый биотехнологический словарь русско-английский: справочное издание [Электронный ресурс] / В.З. Тарантул. – М.: Языки славянских культур, 2009. – 936 с. – ISBN: 978-5-95-51-0342-6 – Доступ с сайта научной библиотеки СГАУ – ЭБС IPRbooks

Дополнительная

1. Биологические препараты. Сельское хозяйство. Экология: Практика применения / ООО «ЭМ-Кооперация» / сост.: Костенко Т.А., Костенко В.К.; под ред. П.А. Кожевина. – Саранск: ГУП РМ «Республиканская типография «Красный Октябрь», 2008. – 296 с. – ISBN 978-5-7493-1236-2

2. Биотехнология: учебное пособие для вузов, в 8 кн., под ред. Егорова Н.С., Самуилова В.Д. – М., 1987.

3. Блинов, В.А. Биотехнология (некоторые проблемы сельскохозяйственной биотехнологии) / В.А. Блинов. – Саратов: ОГУП «РИК «Полиграфия Поволжья», 2003. – 196 с.

4. Блинов, В.А. ЭМ-технология – сельскому хозяйству / В.А. Блинов. – Саратов, 2003. – 205 с.

5. Журнал «Биотехнология» (аннотации статей) (ссылка доступа – http://www.genetika.ru/journal)

6. Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» (ссылка доступа – http://cbio.ru)

7. Оn-line-журнал «Биотехнология. Теория и практика» (ссылка доступа – http://www.biotechlink.org)