ВЛИЯНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОВСА ПОСЕВНОГО (AVENA SATIVA)
Authors: Петухов Александр Сергеевич , Кремлева Татьяна Анатольевна , Петухова Галина Александровна , Хритохин Николай Александрович 
Published: October 2022

Цель работы ‒ изучение влияния транслокации тяжелых металлов (ТМ) (Cu, Zn, Fe, Mn, Pb, Cd) из почв г. Тюмени на биохимические параметры овса посевного (Avena sativa L., 1753). Почвы для исследования отобраны на контрольном участке, вблизи автотрассы и промышленных предприятий города: моторостроительного, нефтеперерабатывающего, аккумуляторного и металлургического заводов. В лабораторных условиях в образцах почв в течение двух недель проращивали овес посевной.  Выявлено, что в надземной и подземной частях растения овса аккумулировали Cu, Zn, Fe и Mn до 2.7 раз выше по сравнению с контролем.  Установлены корреляции между содержанием ТМ в растениях и почвах и уровнем продуктов перекисного окисления липидов, подтверждаемые результатами факторного анализа. Изменения биохимических параметров растений зависят от степени загрязнения почв: наблюдалась активация пигментов фотосинтеза, флавоноидов, активности каталазы и пероксидазы в условиях низкого и высокого уровней загрязнения.

Список литературы

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.

Джафарова С.А. Влияние тяжелых металлов на перекисное окисление липидов в вегетативных органах и семенах овса посевного (Avena sativa L.) // Международный журнал фундаментальных и прикладных исследований. 2020. №4. С. 36‒42. DOI: 10.17513/mjpfi.13052.

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. 456 c.

Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова Н.О., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы // Лабораторное дело. 1988. №1. С. 16.

Общая фармакопейная статья 5.3.0008.15. Определение содержания дубильных веществ в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах. М., 2015. 4 с.

Петухов А.С., Кремлева Т.А., Петухова Г.А. Биоаккумуляция тяжелых металлов овсом из техногенно загрязненных почв Тюмени // Агрохимический вестник. 2021. №1. С.73‒80. DOI: 10.24412/1029-2551-2021-1-013.

Петухов А.С., Хритохин Н.А., Петухова Г.А., Кремлева Т.А. Ответная реакция антиоксидантных систем травянистых растений на повреждение клеток в условиях техногенного загрязнения городской среды // Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2020. №1. С. 134‒ DOI: 10.37279/2413-1725-2020-6-1-134-149.

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. С. 777‒785.

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.

Третьяков Н.Н. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений. М.: Колос, 1998. 639 с.

Шведова А.А., Полянский Н.Б. Метод определения конечных продуктов перекисного окисления липидов в тканях – флуоресцирующих шиффовых оснований // Исследование синтетических и природных антиоксидантов in vitro и in vivo. М.: Наука, 1992. С. 72–73.

Шульгин И.А., Ничипорович А.А. Расчет содержания пигментов с помощью номограмм // Хлорофилл. Минск: Наука и техника, С. 127‒136.

Barsova N., Yakimenko O., Tolpeshta I., Motuzova G. Current state and dynamics of heavy metal soil pollution in Russian Federation – a review // Environmental pollution. 2019. V. 249. P. 200‒ DOI: 10.1016/j.envpol.2019.03.020

Khosropour E., Attarod P., Shirvany A., Pypker T.G., Bayramzadeh V., Hakimi L., Moeinaddini M. Response of Platanus orientalis leaves to urban pollution by heavy metals // Journal of forestry research. 2019. V. 30. P. 1437‒1445. DOI: 10.1007/s11676-018-0692-8

Nikolic M., Pavlovic J. Plant responses to iron deficiency and toxicity and iron use efficiency in plants // Plant micronutrient use efficiency. Molecular and genomic perspectives in crop plants. 2018. P. 55‒69. DOI: 10.1016/B978-0-12-812104-7.00004-6

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. V. 9, № P. 47‒55. DOI: 10.1016/j.japb.2015.10.011

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. V. 125. P. 365–385. DOI: 10.1016/j.envint.2019.01.067

Sytar O., Kumar A., Latowski D., Kuczynska P., Strzalka K., Prasad M.N.V. Heavy metal-induced oxidative damage, defense reactions, and detoxification mechanisms in plants // Acta physiologiae plantarum. 2013. V. 35. P. 985‒999. DOI: 10.1007/s11738-012-1169-6