ВПЛИВ ЗАБРУДНЮВАЧIВ ГIРНИЧО-ЗБАГАЧУВАЛЬНОГО ПIДПРИЄМСТВА НА РОЗВИТОК ОКСИДАТИВНОГО СТРЕСУ ТА НАГРОМАДЖЕННЯ ВАЖКИХ МЕТАЛIВ У ЛИСТКАХ КВIТНИКОВО-ДЕКОРАТИВНИХ РОСЛИН

О. Зубровська

doi:10.31812/ecobulletinkrd.v7i.7656

Автор(и)

О. Зубровська

DOI:

https://doi.org/10.31812/ecobulletinkrd.v7i.7656

Ключові слова:

важкi метали, Hemerocallis L., пероксидне окиснення лiпiдiв, ТБК-активнi сполуки

Анотація

У роботi представленi результати аналiзу акумуляцiї важких металiв i розвитку процесiв оксидативного стресу в листках двох видiв роду Hemerocallis, якi зростали поблизу гiрничо-збагачувального
пiдприємства. В умовах промислового забруднення встановлено видоспецифiчний характер накопичення важких металiв асимiляцiйними органами квiтниково-декоративних рослин. Доведено, що H. middendorffii
протягом усiєї вегетацiї максимально концентрував у своїх листках бiльшiсть токсичних елементiв. Водночас високий умiст полютантiв практично не впливав на загальний вигляд рослин цього виду. Рiзна iнтенсивнiсть акумуляцiї iонiв важких металiв листками лiлiйникiв зумовлювала й певний ступiнь зростання вiльнорадикальних реакцiй-вiдповiдей на вплив стресору. Для обох дослiджуваних видiв встановлено
рiвномiрне статистично достовiрне зростання процесiв пероксидного окиснення лiпiдiв вiд фази початку формування бутону до фази визрiвання плодiв, на що вказує вмiст ТБК-активних сполук у листках рослин. Так, у H. middendorffii, не зважаючи на активне
поглинання бiльшостi токсичних елементiв, розвиток оксидативного стресу знаходився на певному стацiонарному рiвнi, а кiлькiсть ТБК-активних сполук протягом усього перiоду дослiджень перевищувала
контрольнi показники лише у 1,2–1,4 раза. На вiдмiну вiд цього, H. lilioasphodelus виявився чутливiшим до стресової дiї промислових забруднювачiв. Навiть незначний рiвень цинку, нiкелю, плюмбуму,
купруму та кадмiю на тлi високого вмiсту феруму в листках виду сприяли збiльшенню iнтенсивностi утворення вiльнорадикальних процесiв удвiчi.
У ролi перспективного виду як для озеленення промислових територiй пiдприємств гiрничо-збагачувального комплексу, так i у фiторемедiацiйнiй
технiцi на урбанiзованих територiях можемо рекомендувати використання H. middendorffii, який володiє досить високою стiйкiстю до негативного
впливу промислових забруднювачiв iз вмiстом важких металiв.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Metrics

Metrics Loading ...

Abstract views: 68 / PDF downloads: 43

Посилання

Anh Tran, T., & Popova, L.P. (2013). Functions and toxicity of

cadmium in plants: recent advances and future prospects. Turkish

Journal of Botany, 37, 1–13.

Batsmanova, L., Taran, N., Okanenko, A., & Kosyan, A. (2014).

Oxidation stress is adaptative reaction inductor of winter wheat

varieties. Agriculture (Polnohospodarstvo), 60 (2), 70–76.

Bunluesin, S., Pokethitiyook, P., & Lanza, G. R. et al. (2007). Influences of cadmium and zinc interaction and humic acid on metal accumulation in Ceratophyllum demersum. Water, Air and Soil Pollut., 180 (1–4), 225–235. DOI: https://doi.org/10.1007/s11270-006-9265-0

Buschhaus, Ch., & Jetter, R. (2011). Composition differences between epicuticular and intracuticular wax substructures: How do plants seal their epidermal surfaces? Journal of Experimental Botany, 62 (3), 841–853. DOI: https://doi.org/10.1093/jxb/erq366

Chypylyak, T. (2014). Autekolohichni osoblyvosti vydiv rodu

Hemerocallis L. v umovakh m. Kryvyy Rih [Autecological features

of species of the genus Hemerocallis L. in the conditions of the city of Kryvyi Rih]. Visnyk of Lviv University. Ser.: Biological, 65, 202–209.

(in Ukrainian).

Chypylyak, T. F., & Hryshko, V. M. (2014). Prystosuvannya

asymilyatsiynoho aparatu sortiv liliynyku (Hemerocallis L.) do

zabrudnennya vazhkymy metalamy [Adaptation of the assimilation

apparatus of daylily varieties (Hemerocallis L.) to pollution by heavy

metals]. Biological Bulletin of the MDPU named after B.Khmelnytskyi, 2, 83–97. (in Ukrainian).

Chypylyak, T. F., & Hryshko, V. M. (2014). Osoblyvosti fiziolohichnoyi adaptatsiyi Hemerocallis lilioasphodelus i H. middendorffii (Hemerocallidaceae) do tekhnohennoho zabrudnennya [Peculiarities of physiological adaptation of Hemerocallis lilioasphodelus and H. middendorffii (Hemerocallidaceae) to technogenic

pollution]. Ukrainian Botanical Journal, 71 (5), 614–619.

https://doi.org/10.15407/ukrbotj71.05.614 (in Ukrainian). DOI: https://doi.org/10.15407/ukrbotj71.05.614

Ekolohichnyy pasport Dnipropetrovs’koyi oblasti za 2021 rik

[Environmental passport of the Dnipropetrovsk region for 2021]

Dnipropetrovsk regional state administration. Electronic resource,

online at http://adm.dp.gov.ua (in Ukrainian).

Ekolohichnyy stan Kryvbasu: problemy ta shlyakhy yikh vyrishennya (24–25 zhovtnya 2019 roku): materialy vyyiznoho zasidannya Komitetu z pytan’ ekolohichnoyi polityky ta pryrodokorystuvannya. (2019). [Ecological state of Kryvbas: problems and ways to solve them (October 24–25, 2019): materials of the field meeting of the Committee on Environmental Policy and Nature Management]. Kryvyi Rih, 69. (in Ukrainian).

Emamverdian, A., Ding, Y., Mokhberdoran, F., & Xie, Y. (2015). Heavy metal stress and some mechanisms of plant defense response. Hindawi Publishing Corporation the Scientific World Journal, Article ID 756120, 18. https://doi.org/10.1155/2015/756120 DOI: https://doi.org/10.1155/2015/756120

Foyer, C. H., & Shigeoka, S. (2011). Understanding oxidative stress and antioxidant functions to enhance photosynthesis. Plant Physiol, 155, 93–100. DOI: https://doi.org/10.1104/pp.110.166181

GOST 26657-85. Korma, kombikorma, kombikormovoye syr’ye. Metody opredeleniya soderzhaniya fosfora (1987). [State Standard 26657-85. Feed, compound feed, compound feed raw materials. Methods for determining the content of phosphorus]. Moskow, 5. (in Russian).

Greenberg, Ch. S., & Gaddock, Rh. R. (1982). Rapid single step

membrane proteine assay. Clin. Chem., 28 (7), 1726–1728.

Gryshko, V. M., Syshchykov, D. V., Piskova, O. M., Danilchuk, O. V., & Mashtaler, N. V. (2012). Heavy metals: entering to soils, translocation in plant and ecological danger. Donbas, Donetsk, 304. (in Ukrainian).

Hassanpour, E. S., & Rezayatmand, Z. (2015). Evaluation of some

physiological and biochemical parameters of variety of sunflower

Sanbero (Helianthus annuus L.) under nickel toxicity. Indian Journal

of Fundamental and Applied Life Sciences, 5 (4), 88–99.

Hlukhov, O. Z., Safonov, A. I., & Khyzhnyak, N. A. (2006).

Fitoindykatsiya metalopersynhu v antropohenno transformovanomu seredovyshchi [Phytoindication of metal persing in an anthropogenically transformed environment], Nord-Press, Donetsk, 360. (in Ukrainian).

Jan, A. U., Ahmad, A., Hadi, F., & Ali, N. (2017). Phytoextraction

and Translocation of Cadmium in Saline Soil by Hemerocallis fulva

and Dodonaea viscosa plants. Res. Rev. Biosci., 12 (2), 124.

Kabata-Pendias, A. (2011). Trace elements in soil and plants. 4th ed. : CRS Press, Boca Raton, 520. DOI: https://doi.org/10.1201/b10158

Kandziora-Ciupa, M., Ciepa l, R., Nadgorska-Socha, A., & Barczyk,

G. (2013). A comparative study of heavy metal accumulation and

antioxidant responses in Vaccinium myrtillus L. leaves in polluted and non-polluted areas. Environ. Sci. Pollut. Res., 20, 4920–4932. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-012-1461-4

Khalid, B. Y., & Tinsley, J. (1980). Some effects of nickel toxicity on DOI: https://doi.org/10.1007/BF02149717

ryegrass. Plant and Soil, 55, 139–143.

Khan, M.R., & Khan, M. M. (2010). Effect of varying concentration of Nickel and Cobalt on the plant growth and yield of Chickpea. Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 4 (6), 1036–1046.

Metodicheskiye ukazaniya po opredeleniyu tyazhelykh metallov

v pochvakh sel’khozugodiy i produktsii rasteniyevodstva (1989).

[Guidelines for the determination of heavy metals in agricultural soils аnd crop production]. Moskow, 62. (in Russian).

Musiyenko, M. M., Parshykova, T. V., & Slavnyy, P. S. (2001).

Spektrofotometrychni metody v praktytsi fiziolohiyi, biokhimiyi ta

ekolohiyi roslyn [Spectrophotometric methods in the practice of

physiology, biochemistry and ecology of plants]. Phytosocial Center,

Kyiv, 200. (in Ukrainian).

Natsional’na dopovid’ pro stan navkolyshn’oho pryrodnoho

seredovyshcha v Ukrayini u 2010 rotsi. (2011). [National report

on the state of the natural environment in Ukraine in 2010]. Center for Environmental Education and Information, Kyiv, 254. (in Ukrainian).

Okeke, C. U., Iroka, Ch. F., & Izundu, A. I. et al. (2015). Comparative systematic leaf and petiole anatomical studies of the genus Stachytarpheta found in Awka Nigeria. Journal of Medicinal Plants Studies, 3 (4), 82–84.

Piskova, O., & Gryshko, V. (2010). Intensity of free radical

processes in the leaves of arboreal plants under act of industrial

dust borne extracts. Acta Agraria Debreceniensis, 38, 83–87.

https://doi.org/10.34101/actaagrar/38/2764 DOI: https://doi.org/10.34101/actaagrar/38/2764

Poonkothai, M., & Vijayavathi, B. S. (2012). Nickel as an essential

element and a toxicant. International Journal of Environmental

Sciences, 1 (4), 285–288.

Sebastiani, L., Francini, A., & Romeo, S. et al. (2014). Heavy metals stress on Poplar: Molecular and anatomical modifications. Approaches to plant stress and their management publisher. Eds. R. K. Gaur, P. Sharma. Springer India, 267–279. https://doi.org/10.1007/978-81-322-1620-9_15 DOI: https://doi.org/10.1007/978-81-322-1620-9_15

Sharma, P., Jha, A. B., Dubey, R. S., & Pessarakli, M. (2012). Reactive oxygen species, oxidative damage, and antioxidative defense mechanism in plants under stressful conditions. Journal of Botany (Hindawi Publishing Corporation), 1, 1–26. DOI: https://doi.org/10.1155/2012/217037

Shutzendubel, A., & Polle, A. (2002). Plant responses to abiotic

stress: heavy metal — induced oxidative stress and protection by

mycorrhization. J. Experim. Bot. 53 (372), 1351–1365.

Skopets’ka, O. V., Kosyk, O. I., & Musiyenko, M. M. (2004).

Kompleksnyy ekoloho-fiziolohichnyy analiz mihratsiyi ta

nahromadzhennya svyntsyu v ahroekosystemakh [Complex ecological and physiological analysis of lead migration and accumulation in

agroecosystems]. Physiology and biochemistry of cultivated plants,

(1), 27–35. (in Ukrainian).

Song, X., Zhang, C., Chen, W., Zhu, Y., & Wang, Y. (2020). Growth

responses and physiological and biochemical changes in five ornamental

plants grown in urban lead-contaminated soils. Plant-Environment

Interactions, 1 (1), 29–47. https://doi.org/10.1002/pei3.10013 DOI: https://doi.org/10.1002/pei3.10013

Sytar, O., Kumar, A., & Latowski, D. et al. (2013). Heavy metal-induced

oxidative damage, defense reactions, and detoxification mechanisms in plants. Acta Physiologiae Plantarum, 35 (4), 985–999. DOI: https://doi.org/10.1007/s11738-012-1169-6

Verbruggen, N., Hermans, C., & Schatz, H. (2009). Molecular

mechanisms of metal hyperaccumulation in plants. New Phytologist, 181, 759–776. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2008.02748.x

Yehorshyn, O. O., & Lisovyy, M. V. (2005). Matematychne planuvannya pol’ovykh doslidiv ta statystychna obrobka eksperymental’nykh danykh [Mathematical planning of field experiments and statistical processing of experimental data]. Kharkiv, 193. (in Ukrainian)

Zubrovs’ka, O. M. (2018). Lipidy ta vtorynni metabolity kutykuly u

adaptatsiynykh reaktsiyakh derevnykh roslyn za diyi vazhkykh metaliv [Lipids and secondary metabolites of the cuticle in adaptation reactions of woody plants under the influence of heavy metals] : avtoref. dys. . . .kand. biol. nauk : 03.00.12. Kyiv, 22. (In Ukrainian).