Food Science and Technology

ISSN-print: 2073-8684
ISSN-online: 2409-7004
ISO: 26324:2012
Архiви

БІОХІМІЧНІ ЗМІНИ У РОСЛИНАХ І НАСІННІ СОЇ, СПРИЧИНЕНІ ВІРУСНОЇ ІНФЕКЦІЄЮ

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

O. Molodchenkova
https://orcid.org/0000-0003-2511-0866
L. Mishchenko
https://orcid.org/0000-0003-0697-6971
A. Dunich
https://orcid.org/0000-0001-9614-3441
P. Tykhonov
https://orcid.org/0000-0001-8738-7946
V. Sichkar
https://orcid.org/0000-0003-0581-5068
H. Lavrova
https://orcid.org/0000-0002-3086-6572
S. Koblai
https://orcid.org/0000-0002-4509-2717
Y. Fanin
https://orcid.org/0000-0002-2192-9199
I. Mishchenko
https://orcid.org/0000-0002-2919-8546
A. Dashchenko
https://orcid.org/0009-0000-9943-0710

Анотація

Соя (Glycine max L.) є значним джерелом білка та поживних речовин і використовується в багатьох  продуктах здорового харчування. Відомо, що соя схильна до ураження, такими як вірус мозаїки сої (ВМС). Інфікування ВМС негативно впливає на врожайність сої та якість її насіння. Метою дослідження було вивчення впливу  ураження вірусом мозаїки сої на біохімічний склад рослин та якість насіння сої. Тестування рослин сої з Одеської області на наявність найбільш шкідливих вірусів показало появу симптомів зморшкуватості та мозаїки листової пластинки. Результати імуноферментного  аналізу та  ЗТ-ПЛР  показали, що рослини уражені вірусом ВМС. Для дослідження біохімічного складу рослин та насіння сої використовували стандартні та адаптовані методи біохімічного аналізу. Виділення та ідентифікацію основних запасних білків сої проводили за допомогою методів, розроблених у лабораторії (патент №42181, 107671). Електрофорез білків проводили в 15% ПААГ методом Леммлі. Встановлено, що інфікування ізолятами вірусу мозаїки сої Odesytka-24-Ukr  та Vasylkivska-24-Ukr викликало зміни біохімічних показників (вмісту білка, основних фракцій запасних білків (гліциніна та β-конгліциніна), жиру, вуглеводів, флавоноїдів, жирнокислотного складу, електрофоретичних спектрів гліциніну та β-конгліциніну, активності лектинів, ліпоксигенази, інгібітора трипсину) у листках рослин у фазі цвітіння та насінні. Ці зміни залежали від сорту сої. Отримані результати можуть бути використані для розробки методів селекції сортів сої з високою якістю насіння та стійкістю до вірусної інфекції та будуть рекомендовані для впровадження в селекційні програми по створенню сортів сої для виробництва високоякісних  продуктів харчування.

Ключові слова:
соя, якість насіння та продуктів, гліцинін, β-конгліцинін, жирнокислотний склад, вірус мозаїки сої

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Molodchenkova, O., Mishchenko, L., Dunich, A., Tykhonov, P., Sichkar, V., Lavrova, H., Koblai, S., Fanin, Y., Mishchenko, I., & Dashchenko, A. (2025). БІОХІМІЧНІ ЗМІНИ У РОСЛИНАХ І НАСІННІ СОЇ, СПРИЧИНЕНІ ВІРУСНОЇ ІНФЕКЦІЄЮ. Food Science and Technology, 19(2), 32-42. https://doi.org/10.15673/fst.v19i2.3190
Розділ
Біопроцеси, біотехнологія харчових продуктів, БАР

Посилання

1. Rotundo JL, Marshall R, McCormick R, Truong SK, Styles D, Styles D, Gerde JA, et al. European soybean to benefit people and the environment. Scientific Reports. 2024 March; 14(1): 7612. https://doi.org/10.1038/s41598-024-57522-z
2. Singh A, Meena M, Kumar D, Dubey AK, Hassan MI. Structural and functional analysis of various globulin proteins from soy seed. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2015 Apr; 55(11):1491-502. https://doi.org/10.1080/10408398.2012. 700340
3. Zhang S, Du H, Ma Y, Li H, Kan G, Yu D. Linkage and association study discovered loci and candidate genes for glycinin and β-conglycinin in soybean (Glycine max L. Merr.). Theoretical and Applied Genetics. 2021 Apr;134(4): 1201-1215. https://doi.org/10.1007/s00122-021-03766-6
4. Holzhauser T, Wackermann O, Ballmer-Weber BK, Bindslev-Jensen C, Scibilia J, Perono-Garoffo L, et al. Soybean (Glycine max) allergy in Europe:Gly m 5 (beta-conglycinin) and Gly m 6 (glycinin) are potential diagnostic markers for severe allergic reactions to soy. J Allergy Clin Immunol. 2009 Feb; 123:452–8. https://doi.org/ 10.1016/j.jaci.2008.09.034
5. Szpunar-Krok E, Wondołowska-Grabowska A. Quality evaluation indices for soybean oil in relation to cultivar, application of N fertiliser and seed inoculation with Bradyrhizobium japonicum. Foods. 2022 March; 11: 762. https://doi.org/10.3390/foods11050762 6. Ullah A, Munir S, Badshah SL, Khan N, Ghani L, Poulson BG, et al. Important flavonoids and their role as a therapeutic agent. Molecules. 2020 Nov; 25(22):5243. https://doi.org/10.3390/molecules25225243
7. Chen Z, Zhang SL. The role of flavonoids in the prevention and management of cardiovascular complications: a narrative review. Annals of Palliative Medicine. 2021 July; 10(7): 8254-8263. https://doi.org/ 10.21037/apm-21-1343
8. Ramaroson ML, Koutouan C, Helesbeux JJ, Clerc VL, Hamama L, Geoffriau E., et al. Role of phenylpropanoids and flavonoids in plant resistance to pests and diseases. Molecules, 2022 Nov; 27(23): 8371. https://doi.org/10.3390/molecules27238371
9. Kang GY, Choi SW, Chae WG, Chung JIl. Accumulation of triple recessive alleles for three antinutritional proteins in soybean with black seed coat and green cotyledon. J Plant Biotechnol. 2020 June; 47:118–123. https://doi.org/10.5010/ JPB.2020. 47.2.118
10. Petroski W, Minich DM. Is there such a thing as “Anti-Nutrients”? A narrative review of perceived problematic plant compounds. Nutrients. 2020 Sep; 12(10):2929. https://doi.org/10.3390/nu12102929
11. Clemente M, Corigliano MG, Pariani SA, Sánchez-López EF, Sander VA, Ramos-Duarte VA, et al. Plant serine protease inhibitors: Biotechnology. Application in agriculture and molecular farming. International Journal of Molecular Sciences. 2019 March; 20: 1345. https://doi.org/10.3390/ijms20061345
12. Naithani S, Komath SS, Nonomura A, Govindjee G. Plant lectins and their many roles: Carbohydrate-binding and beyond. Journal of Plant Physiology. 2021 Nov; 266:153531. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2021.153531
13. Singh P, Arif Y, Miszczuk E, Bajguz A, Hayat S. Specific roles of lipoxygenases in development and responses to stress in plants. Plants. 2022 April; 11(7): 979. https://doi.org/10.3390/plants11070979
14. Widyasari K, Alazem M, Kim KH. Soybean resistance to Soybean Mosaic Virus. Plants. 2020 Feb; 9(2): 219. https://doi.org/10.3390/plants9020219
15. Mishchenko I, Dashchenko A, Dunich A, Mishchenko L. Influence of abiotic and biotic factors on productivity of transgenic soybean and molecular properties of disease pathogen. Agriculture and Forestry.2019 Dec; 65(4): 15-25.
https://doi.org/10.17707/AgricultForest.65.4.02
16. Mishchenko L, Dunich A, Mіshchenko I, Molodchenkova O. Molecular and biological properties of soybean mosaic virus and its influence on the yield and quality of soybean under climate change conditions. Agriculture and Forestry. 2018 Dec; 64(4): 39-47. https://doi.org/ 10.17707/AgricultForest.64.4.05
17. Crowther JR. ELISA. Theory and practice. Press:New York; 1995
18. Kjeldahl J. Neue Methode zur Bestimmung des Stickstoffs in organischen Körpern" (New method for the determination of nitrogen in organic substances). Zeitschrift für analytische Chemie. 1883 Dec; 22(1):366–383. https://doi.org/10.1007/BF01338151
19. Osterman LA. Methods for the study of proteins and nucleic acids.Electrophoresis and ultracentrifugation. Nauka, M; 1981
20. Beema N, Mukkamula N, Mothuku S, Thumu R, Azmeera T, Biman KK. Comparative analysis of physico-chemical properties and fatty acid composition of linseed (Linum usitatissimum L.) oils of Indian accessions. J App Biol Biotech. 2023 Jan; 11(1):80-87. https://doi.org/10.7324/JABB.2023.110112AOCS
21. Hedge JE, Hofreiter BT. Carbohydrates. In: Whistler RL, Be Miller JN (editors). Methods in carbohydrate chemistry. Academic Press: New York; 1962
22. Chepel V, LisunV, Skrypnik L. Changes in the content of some groups of phenolic compounds and biological activity of extracts of various parts of heather (Calluna vulgaris (L.) Hull) at different growth stages. Plants. 2020 July; 9(8):926.https://doi.org/ 10.3390/plants9080926
23. Liu K. Soybean trypsin inhibitor assay: further improvement of the standard method approved and reapproved by American Oil Chemists Society and American Association of Cereal Chemists International. J Am Oil Chem Soc. 2019 March; 96: 635-645. https://doi.org/10.1002/aocs.12273
24. Lutsik MD, Panasyuk EN, Lutsik AD. Lectins.Vishcha school: Lviv; 1981
25. Dashek WV, Miglani G. Plant cells and their organelles. WILEY Blackwell:location Hoboken, New Jersey; 2017
26. Mishchenko L, Nazarov T, Dunich A, Mishchenko I, Ryshchakova O, Motsnyi I, et al. Impact of wheat streak mosaic virus on peroxisome proliferation, redox reactions, and resistance responses in wheat. International Journal of Molecular Sciences. 2012 Sep 22(19):10218. https://doi.org/10.3390/ijms221910218
27. Jabeen A, Kiran TV, Subrahmanyam D, Lakshmi DL, Bhagyanarayana G, Krishnaveni D. Variations in chlorophyll and carotenoid contents in tungro infected rice plants. Journal of Research and Development. 2017 March; 5(1): 1-7. https://doi.org/ 10.4172/2311-3278.1000153.
28. Badshah SL, Faisal S, Muhammad A, Poulson BG, Emwas BG, Jaremko M. Antiviral activities of flavonoids. Biomed Pharmacother. 2021 Aug; 140:111596. https://doi.org/ 10.1016/j.biopha.2021.111596
29. Breitenbach Barroso Coelho LC, Marcelino Dos Santos Silva P, Felix de Oliveira W, de Moura MC, Viana Pontual E, Soares Gomes F, et al. Lectins as antimicrobial agents. J Appl Microbiol. 2018 Nov; 125(5): 1238-1252. https://doi.org/10.1111/jam.14055
30. Onodera Y, Ono T, Nakasato K, Toda K. Homogeneity and microstructure of tofu depends on 11S/7S globulin ratio in soymilk and coagulant concentration. Food science and technology research. 2009 Jan; 15(3): 265-274. https://doi.org/10.3136/fstr.15.265
31. Torres M, Herrera PS, Laguna IG, Maestri D. Chemical and physical evaluation of soybean seeds infected with five Soybean Mosaic Virus (SMV) isolates from Argentina. Anales des la Asociacion Quimica Argentina. 2000 Aug; 88(3):59-64
32. Anderson NR, Irizarry MD, Bloomingdale CA, Smith DL, Bradley CA. Effect of soybean vein necrosis on yield and seed quality of soybean. Canadian Journal of Plant Pathology. 2017 Aug; 39 (3): 334-341. https://doi.org/ 10.1080/ 07060661.2017.1354333