Application of EPR spectrometry for identifying the irradiation of wheat seeds with low-energy electrons.

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The study aimed to investigate the applicability of electron paramagnetic resonance (EPR) spectrometry for detecting the radiation treatment of spring wheat seeds using low-energy electrons. Seeds of the Iren variety (2023 crop, first reproduction) were irradiated one year after harvesting with electrons at energies of 100 and 120 keV over a dose range of 1…5 kGy (step 1 kGy), dose rate was 100 Gy/imp. Non-irradiated seeds served as the control. After irradiation, the seeds were stored in the dark at room temperature and relative humidity below 60 %. EPR spectrometry was performed 14, 28 days, 3 and 6 months after irradiation. The dose dependence of the EPR signal and its attenuation over time were studied. An increase in EPR signal intensity with increasing dose was observed. The difference in signal amplitude between samples irradiated at 100 and 120 keV, depending on the dose, reached 8…55 % at day 14 and 12…62 % at day 28 (p ≤ 0,05). In the first 14–28 days, the signal decreased by 16…38 % (100 keV) and 16…32 % (120 keV), depending on the dose. After 3 months, the intensity decreased by 5…25 % (100 keV) and 5…47 % (120 keV), relative to the data of day 28. After 6 months, the signal intensity decreased by 26…33 % (100 keV) and 26…41 % (120 keV) relative to the 3-month data. The g-factor (at the zero-crossing point of the first derivative of the EPR signal) was 2.0048, confirming the presence of carbon-centred radicals.

About the authors

I. M. Medzhidov

Russian Institute of Radiology and Agroecology National Research Centre «Kurchatov Institute»

Email: immedzhidov@mail.ru
249035, Kaluzhskaya obl., Obninsk, Kievskoe sh., 1, korp. 1

V. A. Kharlamov

Russian Institute of Radiology and Agroecology National Research Centre «Kurchatov Institute»

249035, Kaluzhskaya obl., Obninsk, Kievskoe sh., 1, korp. 1

N. N. Loy

Russian Institute of Radiology and Agroecology National Research Centre «Kurchatov Institute»

249035, Kaluzhskaya obl., Obninsk, Kievskoe sh., 1, korp. 1

D. I. Titova

Russian Institute of Radiology and Agroecology National Research Centre «Kurchatov Institute»

249035, Kaluzhskaya obl., Obninsk, Kievskoe sh., 1, korp. 1

References

  1. FAO. Moving forward on food loss and waste reduction / FAO – The State of Food and Agriculture 2019. – Rome: FAO, 2019. 182 p. ISBN 978-92-5-131789-1. URL: https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/11f9288f-dc78-4171-8d02-92235b8d7dc7/content (дата обращения: 04.03.2025). doi: 10.4060/CA6030EN.
  2. Spence N., Hill L., Morris J. How the global threat of pests and diseases impacts plants, people, and the planet // Plants, People, Planet. 2020. Vol. 2. No. P. 5–13. doi: 10.1002/ppp3.10088.
  3. Козьмин Г. В., Гераськин С. А., Санжарова Н. И. Радиационные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Обнинск: ВНИИРАЭ, 2015. 400 с.
  4. Joint FAO/IAEA/WHO Expert Committee. Wholesomeness of irradiated food. Technical report Series 659. Geneva: World Health Organization, 1981. 34 p.
  5. Закладной Г. А. Радиационная дезинсекция зерна монография. М.: Центр подготовки специалистов, 2020. 150 с.
  6. Предпосевная обработка семян яровой пшеницы импульсным электронным пучком в атмосфере / С. Ю. Дорошкевич, К. П. Артемов, Н. Н. Терещенко и др. // Химия высоких энергий. 2021. Т. 55. № 4. С. 326–332. doi: 10.31857/S0023119321040069.
  7. Действие предпосевного электронного излучения на развитие проростков ячменя и активность ферментов и фитогормонов / Н. Н. Лой, Н. И. Санжарова, Е. А. Казакова и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2023. № 2. С. 21–24. doi: 10.31857/S2500262723020059.
  8. Zanardi E., Caligiani A., Novelli E. New insights to detect irradiated food: an overview // Food Analytical Methods. 2018. Vol. 11. No. 1. P. 224–235. doi: 10.1007/s12161-017-0992-1.
  9. Guzik G. P., Michalik J. European inter-comparison studies as a tool for perfecting irradiated food detection methods // Nukleonika. 2021. Vol. 66. No. 3. P. 91–97. doi: 10.2478/nuka-2021-0013.
  10. Electron paramagnetic resonance signal in wheat seeds irradiated with low-energy electron beam / R. A. Vazirov, A. A. Narkhova, E. N. Vazirova, et al. // Radiation Physics and Chemistry. 2023. Vol. 208. Article 110934. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0969806X23001792?via%3Dihub (дата обращения: 04.03.2025). doi: 10.1016/j.radphyschem.2023.110934.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».