Биохимические механизмы защиты при накоплении тяжелых металлов в организмах

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.