فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: گیاهان دارای سیستم‌های آنتی‌اکسیدانی کارآمد برای خنثی کردن سطوح سمی گونه‌های فعال اکسیژن هستند که شامل اجزای مختلف آنزیمی و غیرآنزیمی می‌باشند. آسکوربات پراکسیداز (APX)، یک آنزیم کلیدی در این زمینه است که در کنترل سطوح گونه‌های فعال اکسیژن سمی در بخش‌های مختلف درون سلولی عمل می‌کند. بیان APX در برخی از مراحل رشد و تحت تنش‌های زیستی و غیرزیستی تعدیل می‌شود که نشان‌دهنده اهمیت فعالیت APX در کنترل محتوای H2O2در محفظه‌های درون سلولی است. مواد و روش‌ها: در این تحقیق، از توت سیاه با نام علمی Morus nigra از گیاهان بومی ایران و متعلق به خانواده Moraceae از هر دو بخش برگ و میوه به‌صورت جداگانه عصاره آنزیمی تهیه شده و به لحاظ سینتیکی در حضور نمک‌های مختلف NaCl، FeCl3، FeSO4، ZnSO4 و Na3N مورد سنجش قرار گرفت. فعالیت آنزیم APX با توجه به میزان اکسایش سوبسترای آسکوربات و در طول موج nm290 و با بهره‌گیری از ضریب خاموشی cm-1mM-182.8 اندازه‌گیری شد. برای تعیین دمای بهینه فعالیت آنزیم، سنجش APX در دمای ºC 80-25 در بافر mM50 Tris-HCL (pH 6-7) با فواصل ºC 5 انجام شد. برای ارزیابی پایداری حرارتی، محلول آنزیم به مدت min 30 در حمام آب از 25 تا ºC80 انکوبه شد و بعد واکنش مخلوط به مدت min10 در دمای اتاق نگهداری گردید. در نهایت فعالیت APX اندازه‌گیری شد. در این تحقیق با هدف تعیین بهترین سطح پاسخ APX به سطوح مختلف تیمارهای مورد مطالعه با توجه به کمی بودن تیمارها از تجزیه رگرسیون غیرخطی استفاده شد. یافته‌ها: نمودار APX در عصاره برگی توت سیاه دو ایزوآنزیم را در pH حدود 6.5 و 8 (APX-LI, APX-LII) و در عصاره میوه توت سیاه یک ایزوآنزیم (APX-F) در 6.5 pH را نشان می‌دهد. سوبستراهای آسکوربات، پیروگالل و گایاکل افزایش‌دهنده فعالیت پراکسیدازی بوده، هرچند در غلظت‌های بالاتر با مهار سوبسترایی، اثرهای معکوسی در فعالیت پراکسیداز در جهت کاهندگی تنش اکسیداتیو بر عهده دارند. آنالیز رگرسیون غیرخطی APX-F و APX-LII از مدل رشد گومپرتز و فعالیت APX-LI نیز از تابع نمائی افزایشی تک‌فازی تبعیت کرد. نتایج آنالیز رگرسیون غیرخطی اثر کلرید سدیم براساس تابع نمائی مسطح، فاز کاهشی داشته و نشان داد که حساسیت APX-LI در محیط بیشتر از APX-LII است. در اثر سولفات آهن، شیب افزایش فعالیت APX-LII بیشتر از APX-LI است که حکایت از حساسیت بیشتر APX-LII به سولفات آهن دارد. APX-LII در غلظت mM 0.138 کلرید آهن، بیشینه فعالیت را داراست. در حضور سولفات روی، APX-LII بسیار دیرتر از دو آنزیم دیگر به 50 درصد حداکثر فعالیت خود می‌رسد و این به معنی حساسیت کمتر این ایزوآنزیم به حضور سولفات روی در محیط است. شیب کاهش فعالیت APX-LI در حضور نیترید سدیم حکایت از حساسیت بسیار بالای این ایزوآنزیم به سولفات روی در محیط دارد. بیشینه فعالیت APX-F در دمای ºC 35، APX-LI در دمای ºC 30 و در مورد APX-LII دمای ºC 45 بود. نتیجه‌گیری: غلظت‌های بالای یون‌های فلزی منجر به کاهش حساسیت گیاه در مقابله با تنش‌های اکسیداتیو می‌شود. براساس نتایج این مطالعه بین یونهای روی (سولفات روی)، کلرید آهن، سولفات آهن و کلرید سدیم این نتیجه حاصل شد که کلرید سدیم در غلظت‌های پایین (23-0 میلی‌مولار) تأثیر چندانی در فعالیت پراکسیدازی ندارد اما با افزایش غلظت کلرید سدیم (23-100 میلی‌مولار) ساختار پراکسیدازی دستخوش تغییرات ساختاری شده و با کاهش فعالیت آنزیم به نزدیک صفر در هر سه ایزوآنزیم همراه بوده است. یون روی با اتصال به جایگاه فعال آنزیم نقش مهارکننده پراکسیدازی و تغییرات ساختاری منفی در جهت عدم پذیرش و کاتالیز سوبسترای پراکسیدازی را ایفا می‌کند. آنالیز رگرسیون غیرخطی فعالیت هر سه آنزیم APX-LI، APX-LII و APX-F در سطوح غلظتی مختلف دما با تبعیت از یک تابع دو تکه‌ای نشان داد که شیب افزایش فعالیت آنزیم در بخش اول مدل APX-LI بیشتر از APX-LII و APX-F بود و این حکایت از حساسیت بیشتر این ایزوآنزیم به دمای محیط در توت سیاه دارد.