Ответная антиоксидантная реакция травянистых растений различных видов на загрязнение среды тяжелыми металлами

Ответная антиоксидантная реакция травянистых растений различных видов на загрязнение среды тяжелыми металлами

Автор: Петухов Александр Сергеевич, Кремлева Татьяна Анатольевна, Петухова Галина Александровна, Хритохин Николай Александрович

Журнал: Вестник Нижневартовского государственного университета @vestnik-nvsu

Рубрика: Экология растений

Статья в выпуске: 2 (66), 2024 года.

Бесплатный доступ

Целью работы стало изучение антиоксидантных систем (содержание фенолов, флавоноидов и активности каталазы) в травянистых растениях различных видов в условиях загрязнения г. Тюмени тяжелыми металлами. Материал для исследования (почвы и травянистые растения: мать-и-мачеха, клевер красный, мятлик луговой, мышиный горошек) отбирали на условно-чистом участке, в районе автотрассы, моторостроительного, нефтеперерабатывающего, аккумуляторного и металлургического завода. Изменение активности антиоксидантных систем в травянистых растениях в условиях загрязнения городской среды тяжелыми металлами оказалось видоспецифичным. В клевере красном и мать-и-мачехе наблюдалось снижение содержания фенолов, флавоноидов и активности каталазы. Для мятлика лугового была отмечена тенденция к уменьшению содержания флавоноидов, но росту содержания фенолов. Наиболее чувствительным видом по антиоксидантному статусу оказался мышиный горошек, а наименее - клевер красный. Изменение активности каталазы оказалось наиболее чувствительным к условиям загрязнения городской среды. Содержание тяжелых металлов в клевере красном и мать-и-мачехе отрицательно коррелировало с уровнем фенолов и флавоноидов, а для мятлика лугового и мышиного горошка отмечены положительные корреляции. Изменение антиоксидантного статуса растений можно рекомендовать как часть комплексного мониторинга загрязнения окружающей среды металлами.

Еще

Тяжелые металлы, растения, фенолы, флавоноиды, каталаза, антиоксиданты

Короткий адрес: https://sciup.org/14130354

IDR: 14130354   |   DOI: 10.36906/2311-4444/24-2/03

Список литературы Ответная антиоксидантная реакция травянистых растений различных видов на загрязнение среды тяжелыми металлами

  • Великанова Н.А., Сливкин А.И., Гапонов С.П. Изучение накопления флавоноидов травой горца птичьего, собранного в разных с экологической точки зрения районах города Воронежа и его окрестностей // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2013. № 1. С.181-185.
  • Гарифзянов А.Р., Жуков Н.Н., Иванищев В.В. Образование и физиологические реакции активных форм кислорода в клетках растений // Современные проблемы науки и образования. 2011. № 2. C. 2-2.
  • Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П., Перуанский Ю.В., Луковникова Г.А., Иконникова М.И. Методы биохимического исследования растений. Л.: Агропромиздат, 1987. С. 41-43.
  • Колесниченко В.В., Колесниченко А.В. Изучение влияния высокой концентрации кадмия на функционирование антиоксидантных систем этиолированных проростков пшеницы разной длины // Journal of Stress Physiology and Biochemistry. 2011. № 3. Pp. 212-221.
  • Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова Н.О., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы // Лабораторное дело. 1988. № 1. С. 16.
  • Мурзаева С.В. Накопление тяжелых металлов и активность антиоксидантных ферментов в пшенице при воздействии сточных вод // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2002. Т.4. № 2. С. 260-269.
  • Науменко О.А., Саблина Е.В., Кабышева М.И., Костенецкая Е.А. Исследование механизма повреждающего действия избыточных концентраций кадмия на состояние антиоксидантных ферментов кресс-салата // Вестник Оренбургского государственного университета. 2013. Т. 159, №10. С. 205-207.
  • Немерешина О.Н., Гусев Н.Ф., Петрова Г.В., Шайхутдинова А.А. Некоторые аспекты адаптации Polygonum aviculare L. к загрязнению почвы тяжелыми металлами // Известия ОГАУ. 2012. № 1(1).
  • Общая фармакопейная статья 1.5.3.0008.15. Определение содержания дубильных веществ в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах. М., 2015. 4 с.
  • ПНД Ф 16.1:2:2.2:2.3.78-2013 Методика измерения массовой доли подвижных форм металлов: меди, цинка, свинца, кадмия, марганца, никеля, кобальта, хрома в пробах почв, грунтов, донных отложений, осадков сточных вод методом пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии. М., 2013.
  • Половникова М.Г., Воскресенская О.Л. Активность компонентов антиоксидантной защиты и полифенолоксидазы у газонных растений в онтогенезе в условиях городской среды // Физиология растений. 2008. № 55(5). С. 777-785.
  • Руководящий документ РД 52.18.191-2018. Массовая доля кислоторастворимых форм металлов в пробах почв, грунтов и донных отложений. Обнинск, 2019.
  • Скугорева С.Г., Ашихмина Т.Я., Фокина А.И., Лялина Е.И. Химические основы токсического действия тяжелых металлов (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2016. № 1. С. 1-10.
  • Титов А.Ф., Казнина Н.М., Таланова В.В. Тяжелые металлы и растения. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2014. 194 с.
  • Anjum S.A., Tanveer M., Hussain S., Bao M., Wang L., Khan I. Cadmium toxicity in maize (Zea mays L.): consequences on antioxidatie systems, reactive oxygen species and cadmium accumulation // Environmental Science and Pollution Research. 2015. №21. Pp. 17022-17030.
  • Arif N., Yadav V., Singh S., Kushwaha B.K., Singh S., Trupathi D.K. et al. Assessment of antioxidant potential of plants in response to heavy metals // Plant Response to Xenobiotics. 2016. Pp. 97-125.
  • Ghori N.H., Ghori T., Hayat M.Q., Imadi S.R., Gul A., Altay V., Ozturk M. Heavy metal stress and responses in plants // International Journal of Environmental Science and Technology. 2019. № 16. Pp. 1807-1828.
  • Kachout S.S., Ben Mansoura A., Leclerc J.C., Mechergui R., Rejeb M.N., Ouerghi Z. Effects of heavy metals on antioxidant activities of Artiplex hortensis and A. rosea // Journal of Food, Agriculture and Environment. 2009. № 7. Pp. 938-945.
  • Khosropour E., Attarod P., Shirvany A. et al. Response of Platanus orientalis leaves to urban pollution by heavy metals // Journal of forestry research. 2019. Т. 30. С. 1437-1445.
  • Lachman J., Dudjak J., Miholova D., Kolihova D. Effect of cadmium on flavonoid content in young barley (Hordeum sativum L.) plants // Plant, Soil and Environment. 2005. № 11. Pp. 513-516.
  • Maleki M., Ghorbanpour M., Kariman K. Physiological and antioxidative responses of medicinal plants exposed to heavy metal stress // Plant Gene. 2017. № 7. Pp. 247-254.
  • Marquez-Garcia B., Angeles-Fernandez-Recamales M., Cordoba F. Effects of cadmium on phenolic composition and antioxidant activities of Erica andevalensis // Journal of Botany. 2012. № 91. Pp. 91-98.
  • Maslennikov P.V., Chupakhina G.N., Skrypnik L.N., Feduraev P.V., Melnik A.S. Asssessment of the antioxidant potential of plants in urban ecosystems under conditions of anthropogenic pollution of soils // Russian Journal of Ecology. 2018. № 49(5). Pp. 384-394.
  • Michalak A. Phenolic compounds and their antioxidant activity in plants growing under heavy metal stress // Polish journal of environmental studies. 2006. № 15. Pp. 523-530.
  • Mierziak J., Kostyn K., Kulma A. Flavonoids as important molecules of plant interaction with the environment // Molecules. 2014. № 19. Pp. 16240-16265.
  • Petukhov A.S., Kremleva T.A., Petukhova G.A., Khritokhin N.A. Translocation of Heavy Metals in Herbs under Urban Anthropogenic Pollution Conditions // Environmental Processes. 2020. № 7. Pp. 1173-1196.
  • Rai P.K. Biodiversity of roadside plants and their response to air pollution in an Indo-Burma hotspot region: implications for urban ecosystem restoration // Journal of Asia-Pacific Biodiversity. 2015. №9(1). P. 47-55.
  • Rai P.K., Lee S.S., Zhang M., Tsang Y.F., Kim K. Heavy metals in food crops: health risks, fate, mechanisms and management // Environment International. 2019. № 125. Pp. 365-385.
  • Shikov A.N., Pozharitskaya O.N., Makarov V.G., Wagner H., Verpoorte R., Heinrich M.. Medicinal plants of the Russian pharmacopeia; their history and applications // Journal of Ethnopharmacology. 2014. № 154. Pp. 481-536.
  • Skorzynska-Polit E. Lipid peroxidation on plant cells, its physiological role and changes under heavy metal stress // Acta Societatis Botanicorum Poloniae. 2007. №74. Pp. 49-54.
  • Zhang F.Q., Wang Y.S., Lou Z.P., Dong J.D. Effect of heavy metal stress on antioxidant enzymes and lipid peroxidation in leaves and roots of two mangrove plant seedlings (Kandelia candel and Bruguiera gymnorrhiza) // Chemosphere. 2007. № 67. Pp. 44-50.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp