Гуминовые вещества – сложные полимеры природного происхождения, состав и строение которых определяют их функции в биосфере.
Нами изучены физико-химические характеристики гуминовых кислот (ГК), выделенных из разных почв. К таким характеристикам относится содержание углерода, азота и водорода, спектры ЯМР и ЭПР и др.
В модельных опытах по воздействию гуминовых кислот на культуру водоросли Chlorella vulgaris мы установили влияние ароматичности молекулы ГК на рост и развития водоросли, способность ГК связывать растворенный в питательной среде кислород и изменять свою оптическую плотность за период постановки опыта. Также нами была установлена способность ГК к образованию агрегатов в питательных средах, что необходимо учитывать в процессе изучения влияния ГК на живые организмы в жидких средах.
Для различных вариантов опыта с ГК и культурой водоросли была исследована флуоресценция в рабочих растворах и суспензиях на двух разных длинах волн возбуждения (270 и 420 нм), что позволило охарактеризовать изменения свойств ГК и водоросли как по отдельности, так и в их взаимодействии.
На препарате ГК серой пахотной почвы (Белгородская область) было отмечено изменение в уровне флуоресценции раствора ГК на стерильной питательной среде в отсутствии культуры водоросли. Было отмечено, что при длине волны возбуждения 420 нм наибольшие изменения происходят в области 500 нм в световых вариантах опыта (сосуды с растворами выдерживали на свету). В этой области спектра интенсивность флуоресценции снижается относительно исходного значения, причем на 5 сутки инкубирования снижение достигает максимума. Для варианта опыта, где инкубационные сосуды держали в темноте, при облучении длиной волны 420 нм снижение флуоресценции практически не наблюдается. Это подтверждает наши предположения о том, что молекулы ГК претерпевают изменения на свету, увеличивающиеся со временем. При возбуждении длиной волны 270 нм изменение уровня флюоресценции молекул ГК не наблюдается. На длине волны возбуждения 270 нм наиболее ярко отражаются изменения, связанные с фотосинтетическим аппаратом хлореллы.
Настоящий опыт по изучению флуоресценции водоросли показал, что препарат ГК серой пахотной почвы не оказал существенного влияния на фотосинтетический аппарат культуры водоросли Chlorella vulgaris. Скорее всего препарат ГК серой пахотной почвы влияет на водоросль опосредованно, через улучшение факторов окружающей среды, затеняя ее и выполняя противооксидантную функцию. Мы наблюдаем увеличение численности клеток культуры водоросли на свету с одновременным увеличением интенсивности ее дыхания (по данным содержания растворенного кислорода). При этом избыток кислорода в замкнутой среде не оказывает негативного действия на культуру водоросли, т.к. его избыток связывает в реакции с раствором препарата гуминовой кислоты.