Поверхностная стерилизация семян подсолнечника в лабораторных условиях

Поверхностная стерилизация семян подсолнечника (Helianthus annuus L.) является сложной задачей из-за особенностей их морфологии. Шероховатая и пористая поверхность семян способствует адгезии микроорганизмов, что значительно затрудняет процесс обеззараживания. В данной работе проведена комплексная оценка эффективности различных химических агентов, применяемых для поверхностной стерилизации: этанола (C₂H₆O), перекиси водорода (H₂O₂), перманганата калия (KMnO₄), гипохлорита натрия (NaClO), нитрата серебра (AgNO₃), а также их комбинаций. Результаты показали, что большинство испытанных веществ, включая этанол (70–96%), перекись водорода (1–3%), перманганат калия (0,5–1%) и гипохлорит натрия (1–15%), не обеспечивают полной стерильности семян, независимо от концентрации и времени экспозиции. Наибольшую эффективность в устранении поверхностной контаминации продемонстрировал нитрат серебра. При концентрациях 1–5% и времени обработки 7–15 минут данный агент полностью подавлял рост микроорганизмов, не вызывая при этом значительного снижения жизнеспособности семян. Однако в некоторых вариантах опыта наблюдалось частичное повреждение корневой системы проростков, что указывает на необходимость точного подбора параметров стерилизации.
Исследование подтверждает, что для семян подсолнечника требуется индивидуальный подход при разработке протоколов стерилизации, учитывающий баланс между эффективностью обеззараживания и сохранением физиологических характеристик семян. Полученные данные представляют практическую ценность для фитопатологических, микробиологических и биотехнологических исследований, где необходим стерильный растительный материал. Результаты работы могут быть использованы для оптимизации методов предпосевной обработки семян в лабораторных и производственных условиях, а также при разработке новых способов обеззараживания семян с высокой микробной обсемененностью.

1. Богданова К.О., Доланбаева Г.Т., Николаева В. Н., Вноровская Е.В. Оптимизация метода стерилизации семенного материала с использованием фитопротравителя // Биологические науки. 2021. № 5. С 14–18.

2. ГОСТ 12038-84 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести» // ГОСТ, 1986, 29 с.

3. Кузнецова А. А., Сурина Т. А., Костин Н. К. Определение биологической эффективности фунгицидов против карантинных возбудителей болезней зерновых, бобовых и масличных культур в лабораторных условиях // Фитосанитария. Карантин растений. 2025. № 1 (22). С. 15–25.

4. Beuchat L.R. Comparison of chemical treatments to kill Salmonella on alfalfa seeds destined for sprout production // Intl J Food Microbiol. 1997. № 34. Р. 329–333.

5. Ding H., Fu T., Smith M. A. Microbial Contamination in Sprouts: How Effective Is Seed Disinfection Treatment? // Journal of Food Science. 2013. № 4. P. 495–501.

6. Holliday S.L., Scouten A.J., Beuchat L.R. Efficacy of chemical treatments in eliminating Salmonella and Escherichia coli O157:H7 on scarified and polished alfalfa seeds // J Food Prot. 2001. № 64. Р. 1489–1495.

7. Inpitak Р., Udompijitkul Р. Effect of household sanitizing agents and electrolyzed water on Salmonella reduction and germination of sunflower and roselle seeds // International journal of food microbiology. 2021. № 337. P. 108947.

8. Lang M.M., Ingham B.H., Ingham S.C. Efficacy of novel organic acid and hypochlorite treatments for eliminating Escherichia coli O157:H7 from alfalfa seeds prior to sprouting // Intl J Food Microbiol. 2000. № 58. Р. 73–82.

9. Munkager V., Vestergard M., Prieme A., Altenburger A. et al. AgNO3 Sterilizes Grains of Barley (Hordeum vulgare) without Inhibiting Germination-A Necessary Tool for Plant–Microbiome Research // Plants. 2020. № 9. Р. 1–16.

10. Munkvold G.P. (2009) Seed Pathology Progress in Academia and Industry // Annual Review of Phytopathology. 2009. № 47. Р. 285–311.

11. OGM24-05 «Rules Proposals for the International Rules for Seed Testing 2025 Edition» // ISTA, 2024, 61 р.

12. Piernas V., Guiraud J.P. Disinfection of Rice Seeds Prior to Sprouting // Journal of Food Science. 1997. № 3. P. 611–615.

13. Sanna M., Gilardi G., Gullino M., Mezzalama M. Evaluation of physical and chemical disinfection methods of Brassica oleracea seeds naturally contaminated with Xanthomonas campestris pv. Campestris // Journal of Plant Diseases and Protection. 2022. № 129. Р. 1145–1152.

14. Sikin A., Zoellner C., Rizvi S.H. Current Intervention Strategies for the Microbial Safety of Sprouts // Journal of Food Protection. 2013. № 12. P. 2099–2125.