ارزیابی تغییرات فعالیت آنزیم‌های ضد اکسیدانی در گیاهچه‌های زعفران تحت تنش کادمیوم

نویسندگان

1 گروه زیست شناسی ، دانشکده علوم ، دانشگاه فردوسی مشهد ، مشهد ، ایران

2 گروه زیست شناسی ، دانشکده علوم ، دانشگاه فردوسی مشهد ، مشهد ، ایران

3 گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

doi
10.22108/ijpb.2024.142018.1370
چکیده

غلبه گیاهان در محیط رویش نسبت به تنش­های فلزات سنگین، توسط راه­کارهای دفاعی متعددی انجام می­شود. در این راستا محتوای پرولین، فعالیت آنزیم­های ضد­اکسیدان و ترکیبات فنلی در بنه زعفران تحت تنش کادمیوم در غلظت­های مختلف بررسی شد. بنه­های زعفران در غلظت­های مختلف 0، 25/0، 5/0، 1، 2، 5، 10 و 20 میلی­مولار کادمیوم، کشت و عصاره­گیری از بنه­ها در روزهای 0، 5، 10، 20 و 30 پس از کشت انجام شد و فعالیت آنزیم­های ضداکسیدان، میزان پرولین و محتوای فنلی اندازه­گیری شد. آنالیز داده­ها در سطح ( 05/0P≤) با نرم­افزار SPSS انجام شد. نتایج نشان دادند فعالیت سوپر اکسید دیسموتاز (SOD)، آسکوربات­پراکسیداز (APX)، کاتالاز (CAT)، پلی­فنل­اکسیداز (PPO)، گایاکل­پراکسیداز(GPX)  و فنیل­آلانین­آمونیالیاز(PAL) ، محتوای پرولین و فنلی در نتیجه تیمار با کادمیوم به­طور معنی­داری افزایش یافت. پاسخ فعالیت PPO، CAT، APX، PAL و GPX به سطوح مختلف کادمیوم از یک تابع دو تکه­ای تبعیت نمود، درحالی­که پاسخ تجمع ترکیبات فنلی از تابع رگرسیون خطی و پاسخ SOD و تجمع پرولین به ‌صورت تابع نمائی مسطح بود. بیشینه فعالیت آنزیم­های PPO، CAT، APX، PAL در بنه­های 30 روز تحت تنش 10 میلی­مولار کادمیوم به دست آمد. حداکثر فعالیت آنزیم SOD و تجمع پرولین بر اساس تابع نمائی مسطح در بنه­های 30 روز در معرض تنش مشاهده شد و با افزایش غلظت کادمیوم در محیط، تجمع ترکیبات فنلی نیز با شیب­های معنی­دار و البته متفاوت به تناسب زمان­های مختلف افزایش یافت. با توجه به نتایج، تغییرات فعالیت آنزیم­ها در طول رشد، نشان­دهنده وجود راه‌کارهای تنظیمی آنزیمی در زعفران در برابر تنش کادمیوم است. از آنجایی­که غلظت­های زیاد کادمیوم با تولید ترکیبات سمی ROS همراه است، بنابراین گیاه زعفران تولید هرچه بیشتر آنزیم­های ضداکسیدانی را در جهت حذف رادیکال­های تخریب­گر و مقابله با آن در پیش می­گیرد.