Lemna gibba ve Groenlandia densa bitkilerinde ağır metal toksisitesine karşı oluşturulan antioksidant enzim aktivitelerinin belirlenmesi
Determination of antioxidant enzyme activity in Lemna gibba and Groenlandia densa to heavy metal toxicity
Yazar: KADİRİYE URUÇ PARLAK
Danışman: DOÇ. DR. DİLEK DEMİREZEN YILMAZ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmada Lemna gibba (L.) ve Groenlandia densa (L.) Fourr. bitkileri 0.05, 0.5, 5, 10, 20 mgL-1 konsantrasyonlarında 96 saat nikel nitrat, kadmiyum nitrat ve kurşun nitrat tuzlarına maruz bırakılmış ve konsantrasyona bağlı olarak bitkilerin ağır metal biriktirme kapasitelerindeki değişim ICP-OES cihazı kullanılarak ölçülmüştür. Aynı zamanda bu tuzların L. gibba and G. densa'da antioksidan enzim aktivitesinin yanı sıra fotosentetik pigmentler ve protein içeriğindeki değişime etkisi de araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, L. gibba ve G. densa'nın nikel, kadmiyum ve kurşun için iyi birer akümülatör olduğunu göstermiştir. Ni, Cd ve Pb'nin birikimi başlangıç konsantrasyonları (0.05, 0.5 mgL-1) ile artış göstermiştir. Her bir element için deney süresi sonunda en yüksek konsantrasyon L. gibba'da Ni için 142.824 mgL-1, Cd için 1.673 mgL-1 ve Pb için 56.263 mgL-1; G. densa'da Ni için 47.573 mgL-1, Cd için 0.425 mgL-1 ve Pb için 38.294 mgL-1olarak belirlenmiştir. Aynı zamanda, protein ve fotosentetik pigmentlerin önemli derecede azalması, düşük oranda nikel, kadmiyum ve kurşun ile kirlenmiş sucul ortamın temizlenmesinde L. gibba ve G. densa'nın uygun bitkiler olduğunu göstermektedir. Bunun yanı sıra, ağır metal uygulamasından sonra, bitkilerde MDA, prolin miktarları, GST ve SOD aktivitelerinde artış olurken CAT, GR ve AP aktivitelerinde belirgin şekilde düşüş gözlenmiştir.

Abstract:
In this study, Lemna gibba (L.) and Groenlandia densa (L.) Fourr. was exposed to nickel, cadmium and lead with 0.05, 0.5, 5, 10, 20 mgL-1 concentration in 96 hour as depending on concentration, the amount of changing accumulation heavy metal of plants was measured by used ICP-OES. Also it was investigated changes in the contents of protein and photosynthetic pigments as well as activity of antioxidant system caused by nickel, cadmium and lead, respectively in L. gibba and G. densa during concentration- dependent exposure (0.05-20 mgL-1) to metal salt. The results show that under experimental conditions, L. gibba (L.) and G. densa (L.) Fourr. proved to be a good accumulator of Ni, Cd and Pb. The accumulation of Ni, Cd and Pb increased with the initial concentration. The highest concentration of each trace element accumulated in duckweed (L. gibba) tissues were 142.824 mgL-1 for Ni, 1.673 mgL-1 for Cd and 56.263 mgL-1 for Pb and in opposite-leaved pondweed (G. densa) tissues were 47.573 mgL-1 for Ni , 0.425 mgL-1 for Cd and 38.294 mgL-1 for Pb during the end of the experiment. Also, the significant decrease of contents of protein and photosynthetic pigments corroborate that L. gibba and G. densa are suitable candidate for the phytoremediation of low-level nickel, cadmium and lead contaminated waterbody. Furthermore, while there were increase in activities GST, SOD and the amount of MDA, prolin in plants, the significant decrease of CAT, GR and AP enzyme activity in plants was observed after heavy metal exposure.