تأثیر آلودگی سرب و نیکل بر گیاه شِوید

آلودگی خاک با فلزات سنگین یکی از مهم‌ترین مشکلات زیست‌محیطی در بسیاری از نقاط جهان است. نیکل و سرب از جمله فلزات سنگینی هستند که سهم عمده‌ای در آلودگی‌های محیطی دارند و هر دو سبب تنش اکسیداتیو می‌شوند.

نیکل، فلزی ضروری برای گیاهان محسوب می‌شود و نقش مهمی در متابولیسم گیاهان ایفا می‌کند، با وجود این، افزایش میزان آن در محیط رشد سبب آسیب به گیاه می‌شود. غلظت‌های زیاد نیکل برای بیشتر گونه‌های گیاهی سمی است و بسیاری از فرایندهای فیزیولوژیک را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد.

در پژوهشی تحت عنوان «تأثیر سرب و نیکل بر برخی ویژگی‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی شِوید» که توسط منیره رنجبر، شیدا اسماعیلی و علی اصغر مشتاقی از گروه بیوشیمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد فلاورجان انجام شد، آثار سرب و نیکل بر فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و ترکیبات آنتی‌اکسیدانی گیاه شوید مورد بررسی قرار گرفت.

محققان این پژوهش با بیان اینکه کاهش تعداد گل‌ها، میوه‌ها، کمبود برخی عناصر، کاهش محتوای کلروفیل، تخریب غشای تیلاکوئید، تأخیر در جوانه‌زنی و کاهش هدایت روزنه‌ای از جمله آثار نیکل بر گیاهان هستند، می گویند: «مطالعه‌ها نشان می‌دهند نیکل مازاد می‌تواند جوانه‌زنی دانه و رشد گیاه را مهار ‌کند، موجب تخریب کلروفیل ‌شود و در فعالیت سیستم نوری مداخله ‌کند. غلظت زیاد نیکل در سلول‌ها سبب مهار تقسیم سلولی در دایره محیطیه می‌شود و در نتیجه، ایجاد ریشه‌های فرعی را ممانعت می‌کند و در سطح سلولی، نیکل تولید گونه‌های اکسیژن فعال را القا می‌کند و از این طریق موجب آسیب اکسیداتیو به لیپیدها، پروتئین‌ها و نوکلئیک‌ اسیدهای سلول‌ها می‌شود.»

مشتاقی و همکارانش در این پژوهش معتقدند که گیاهان برای مقابله با تنش اکسیداتیو دارای سیستم آنتی‌اکسیدانی هستند که از آن ها در برابر گونه‌های فعال اکسیژن و رادیکال‌های آزاد محافظت می‌کند و آسیب‌های ناشی از فعالیت عوامل اکسیداتیو را به حداقل می‌رساند. سیستم‌های آنتی‌اکسیدانی به دو گروه آنزیمی و غیرآنزیمی تقسیم می‌شوند.

این گروه از محققان برای این پژوهش از گیاه شوید استفاده کردند و شوید (Anethum graveolens L)، گیاهی است که در نواحی معتدل رشد می‌کند و منشأ آن، نواحی شرق مدیترانه گزارش شده است. این گیاه در ایران، هند، قفقاز، اتیوپی، مصر و اروپای جنوبی به‌ شکل خودرو رشد می‌کند و انتشار جغرافیایی آن در ایران به‌طور طبیعی و در نواحی مختلف مانند تبریز، اصفهان، خراسان، یزد و فارس گزارش شده است.

آنها می گویند «آلودگی ناشی از فلزات سنگین از جمله نیکل و سرب و خطرهای ناشی از این آلودگی برای گیاهان و انسان‌ها بر کسی پوشیده نیست؛ از سوی دیگر، گیاه شوید یکی از سبزیجات برگی خوراکی و دارویی است که در غذاهای مختلف استفاده می‌شود و بنابراین، در مناطق مختلف کشت می‌شود. بسیاری از مزارع کنار مراکز صنعتی قرار دارند یا با فاضلاب‌ها آلوده می‌شوند؛ ازاین‌رو، بررسی پاسخ گیاه در حالت آلودگی به دو فلز سرب و نیکل اهمیت دارد و باتوجه‌ به اینکه تنها بخش هوایی این گیاه مصرف خوراکی دارد، تعیین محل تجمع این عناصر ضروری است. باتوجه‌به مطالب یادشده، در پژوهش حاضر به مطالعۀ تأثیر دو فلز سرب و نیکل بر برخی از ویژگی‌های رشدی، شیوه فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی، تغییر محتوای رنگیزه و تعدادی از متابولیت‌های ثانویه و میزان این دو فلز در ریشه و بخش هوایی پرداخته شد.»

این محققان نتیجه گیری کردند که بکارگیری نیکل و سرب در محیط‌ کشت گیاه شِوید سبب اثر کاهشی بر طول ریشه و بخش هوایی و محتوای کلروفیل a ،b و کل و اثر افزایشی بر محتوای آنتوسیانین، فنل کل، فلاونوئید، فعالیت آنزیم کاتالاز، آسکوربات‌پراکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز می شود. افزایش غلظت سرب در محیط از جذب نیکل جلوگیری کرد، اما نیکل چنین تأثیری بر جذب سرب نداشت. همچنین تیمارهای بکار رفته تأثیری بر وزن تر و خشک ریشه و بخش هوایی، محتوای کاروتنوئید، فعالیت آنزیم گایاکول‌پراکسیداز نداشتند؛ در نتیجه، گیاه شِوید تحت‌ تأثیر وجود سرب و نیکل در محیط رشد، سیستم‌های آنزیمی و ترکیبات آنتی‌اکسیدانی خاصی را فعال می‌کند و باوجود کاهش رنگیزه‌ها، تغییر چندانی در وزن تر و خشک ریشه و بخش هوایی ایجاد نمی‌شود و از سویی، مقادیر زیادی از عناصر را در ریشه ذخیره می‌کند.

نتایج این پژوهش در شماره ۲ دوره ۱۲ مجله زیست شناسی گیاهی ایران دانشگاه اصفهان در سال ۱۳۹۹ به چاپ رسید.

پایان خبر / تاریخ ما