Биохимические механизмы защиты при накоплении тяжелых металлов в организмах
- Авторы: Петухов А.С.1, Петухова Г.А.1
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО «Тюменский государственный университет»
- Выпуск: Том 96, № 2 (2017)
- Страницы: 114-117
- Раздел: ГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
- Статья опубликована: 21.10.2020
- URL: https://bulletin.ssaa.ru/0016-9900/article/view/640595
- DOI: https://doi.org/10.47470/0016-9900-2017-96-2-114-117
- ID: 640595
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В настоящее время, в связи с загрязнением окружающей среды тяжелыми металлами, представляет большой интерес изучение процесса их накопления в растениях и их токсического действия на биохимические показатели. Поэтому целью работы был анализ изменения системы антиоксидантной защиты растений в условиях загрязнения почвы медью и цинком. Объектом исследования стали проростки овса посевного по 300 растений в каждом варианте опыта. Для проведения эксперимента песок равномерно загрязнялся сульфатами Cu и Zn в количестве 2 ПДК по их валовому содержанию в почве. Эксперимент продолжался 2 недели. Для реализации цели работы было проанализировано содержание Cu и Zn в растениях при загрязнении почвы тяжелыми металлами. Кроме того, проводился анализ содержания продуктов перекисного окисления липидов и активности пероксидазы, каталазы, содержания фенолов и флавоноидов, а также активности фотосинтетической системы клетки. Было установлено, что при загрязнении почвы медью и цинком в концентрации, соответствующей 2 ПДК, идет накопление металлов в растениях. Аккумуляция меди растениями была выше по сравнению с цинком, что может быть связано с большей миграционной способностью цинка. При комбинированном действии двух металлов выявлено их антагонистическое взаимодействие. Установлено повышение содержания продуктов перекисного окисления липидов в клетках, как следствие накопления тяжелых металлов растениями. В результате повышения содержания продуктов перекисного окисления липидов, было выявлено увеличение активности работы фотосинтетического аппарата и антиоксидантных систем (каротиноидов, каталазы, пероксидазы) в клетке. Снижение содержания фенолов и флавоноидов связано с использованием этих систем антиоксидантной защиты для нейтрализации процессов перекисного окисления липидов.
Об авторах
А. С. Петухов
ФГБОУ ВО «Тюменский государственный университет»
Автор, ответственный за переписку.
Email: noemail@neicon.ru
Россия
Галина Александровна Петухова
ФГБОУ ВО «Тюменский государственный университет»
Email: gpetuhova1@mail.ru
Россия
Список литературы
- Башкин В.Н., Касимов Н.С. Биогеохимия. М.: Научный мир; 2004.
- Масленников П.В. Реакция антиоксидантной системы чины приморской (Lathyrus maritimus bigel.) на действие ионов кадмия. Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2013; (11-1): 67-70.
- Фазлиева Э.Р., Киселева И.С. Биохимические реакции растений Tussilago Farfara L. Из природных местообитаний с разным уровнем техногенного загрязнения на избыток меди в среде. Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. 2011; (3): 246-56.
- Ли Т.К., Лу Л.Л., Жу Е., Гупта Д.К., Ислам Е., Янг Х.Е. Антиоксидантная система в корнях двух контрастных экотипов Sedum Alfredii при повышенных концентрациях цинка. Физиология растений. 2008; 55(6): 886-94.
- Корнилов А.Л. Биохимические показатели и содержание тяжелых металлов в растениях береговой линии водоемов г. Тюмени в условиях антропогенного загрязнения: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. Тюмень; 2014.
- Мукатанов А.Х. Вопросы эволюции и районирования почвенного покрова Республики Башкортостан. Уфа: Гилем; 1999.
- Методика определения содержания тяжелых металлов в золе растений. М.: Высшая школа; 1990.
- Шульгин И.А., Ничипорович А.А. Хлорофилл. В кн.: Шульгин И.А., Ничипорович А.А. Расчет содержания пигментов с помощью номограмм. Минск: Наука и техника; 1974: 127-36.
- Шведова А.А., Полянский Н.Б. Метод определения конечных продуктов перекисного окисления липидов в тканях - флуоресцирующих шиффовых оснований. В кн.: Бурлакова Е.Б., ред. Исследование синтетических и природных антиоксидантов in vitro и in vivo. М.: Наука; 1992: 72-3.
- Федорова А.И. Практикум по экологии и охране окружающей среды. М.: ВЛАДОС; 2001.
- Третьяков Н.Н., Кошкин Е.И., Новиков Н.Н. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений. М.: Колос; 2000.
- Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П., Перуанский Ю.В., Луковникова Г.А., Иконникова М.И. Методы биохимического исследования растений. Ленинград: Агропромиздат; 1987.
- Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова Н.О., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы. Лабораторное дело. 1988; (1): 16-9.
- Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Просвещение; 1980.
- Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. Пер. с англ. М.: Мир; 1989.
- Петухова Г.А. Механизмы устойчивости организмов к нефтяному загрязнению среды. Тюмень: ТюмГУ; 2008.
- Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека. Том 1. М.: Мир; 1993.
- Полевой В.В. Физиология растений. М.: Высшая школа; 1989.
Дополнительные файлы
