Проведены комплексные физико-химические и биологические исследования по изучению роли полигидроксилированного производного фуллерена [C60(OH)22-24] (фуллеренола) в регуляции минерального питания растений при дефиците микроэлементов: железа, марганца или цинка. В результате получены новые сведения о физико-химических свойствах водных растворов фуллеренола. Выявлено наличие у фуллеренола свойств поверхностно-активных веществ, способных снижать поверхностное натяжение растворов. Установлен диапазон концентраций фуллеренола, при которых его водные растворы сохраняли термодинамическую устойчивость. Показано, что в растворенном в воде состоянии фуллеренол может формировать ассоциаты с катионами микроэлементов и проявлять свойства физиологически активного соединения, модифицирующего метаболизм растений. Впервые экспериментально доказано, что физиологические эффекты фуллеренола детерминированы уровнем обеспеченности растений микроэлементами, его взаимодействием с отдельными микроэлементами, а также способом применения этого углеродного соединения. Наиболее отчетливое положительное действие фуллеренола обнаружили у дефицитных по микроэлементам растений. У таких растений регистрировали увеличение под воздействием фуллеренола мобильности отдельных микроэлементов в апопласте корней и интенсификацию их ксилемного транспорта в надземные органы, повышение концентрации хлорофилла и активных форм недостающих микроэлементов в листьях, нормализацию показателей флуоресценции хлорофилла и уменьшение негативных последствий окислительного стресса. Метаболитный отклик растений на фуллеренол зависел от обеспеченности растений двухвалентными формами железа. Эффекты ослабления у растений симптомов недостатка микроэлементов достигались как при внесении фуллеренола в корневую зону, так и при опрыскивании его растворами листьев. В корневой зоне фуллеренол увеличивал адаптивный потенциал растений к недостатку цинка и железа путем усиления вторичной мобилизации этих микроэлементов в корнях. Более того, в опытах с железом эффект фуллеренола был идентичным у растений с разными стратегиями поглощения этого микроэлемента: двудольных (Стратегия I) и злаков (Стратегия II). Вместе с тем мелиоративное действие фуллеренола в корневой зоне существенно зависело от вида находящегося в дефиците микроэлемента, его формы (валентности) и содержания в апопласте корней растений. Мы не обнаружили положительное действие фуллеренола в случае обработки им корней с низким содержанием апопластных форм железа (легко переходят в двухвалентное состояние и участвуют в реакциях комплексообразования), а также при дефиците марганца. По-видимому, более перспективным для земледелия является использование растворов фуллеренола в комбинации с микроэлементами для некорневых подкормок растений. Благодаря фуллеренолу, эффективность опрыскивания растений микроэлементами может существенно возрастать вследствие улучшения проникновения последних в ткани листа в физиологически активной форме. Однокомпонентные растворы фуллеренола, не содержавшие микроэлементов, не оказывали столь существенного влияния на проявление симптомов их недостатка при опрыскивании листьев.