تأثیر آلودگی سرب و نیکل بر شوید

در پژوهشی که توسط محققان اصفهانی انجام شد، تأثیر دو فلز سرب و نیکل بر برخی از ویژگی های رشدی، شیوۀ فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی، تغییر محتوای رنگیزه و تعدادی از متابولیت های ثانویه و میزان این دو فلز در ریشه و بخش هوایی گیاه شِوید مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت و نتایج نشان داد که گیاه سیستم های آنزیمی و ترکیبات آنتی اکسیدانی خاصی را فعال می کند.

آلودگی خاک با فلزات سنگین یکی از مهم ترین مشکلات زیست محیطی در بسیاری از نقاط جهان است. نیکل و سرب از جمله فلزات سنگینی هستند که سهم عمده ای در آلودگی های محیطی دارند و هر دو سبب تنش اکسیداتیو می شوند.

نیکل، فلزی ضروری برای گیاهان محسوب می شود و نقش مهمی در متابولیسم گیاهان ایفا می کند، با وجود این، افزایش میزان آن در محیط رشد سبب آسیب به گیاه می شود. غلظت های زیاد نیکل برای بیشتر گونه های گیاهی سمی است و بسیاری از فرایندهای فیزیولوژیک را تحت تأثیر قرار می دهد.

در پژوهشی تحت عنوان «تأثیر سرب و نیکل بر برخی ویژگی های 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 آنزیم های آنتی اکسیدان و ترکیبات آنتی اکسیدانی گیاه شوید مورد بررسی قرار گرفت.

محققان این پژوهش با بیان اینکه کاهش تعداد گل ها، میوه ها، کمبود برخی عناصر، کاهش محتوای کلروفیل، تخریب غشای تیلاکوئید، تأخیر در جوانه زنی و کاهش هدایت روزنه ای از جمله آثار نیکل بر گیاهان هستند، می گویند: «مطالعه ها نشان می دهند نیکل مازاد می تواند جوانه زنی دانه و رشد گیاه را مهار کند، موجب تخریب کلروفیل شود و در فعالیت سیستم نوری مداخله کند. غلظت زیاد نیکل در سلول ها سبب مهار تقسیم سلولی در دایره محیطیه می شود و در نتیجه، ایجاد ریشه های فرعی را ممانعت می کند و در سطح سلولی، نیکل تولید گونه های اکسیژن فعال را القا می کند و از این طریق موجب آسیب اکسیداتیو به لیپیدها، پروتئین ها و نوکلئیک اسیدهای سلول ها می شود.»

مشتاقی و همکارانش در این پژوهش معتقدند که گیاهان برای مقابله با تنش اکسیداتیو دارای سیستم آنتی اکسیدانی هستند که از آن ها در برابر گونه های فعال اکسیژن و رادیکال های آزاد محافظت می کند و آسیب های ناشی از فعالیت عوامل اکسیداتیو را به حداقل می رساند. سیستم های آنتی اکسیدانی به دو گروه آنزیمی و غیرآنزیمی تقسیم می شوند.

این گروه از محققان برای این پژوهش از گیاه شوید استفاده کردند و شوید (Anethum graveolens L)، گیاهی است که در نواحی معتدل رشد می کند و منشأ آن، نواحی شرق مدیترانه گزارش شده است. این گیاه در ایران، هند، قفقاز، اتیوپی، مصر و اروپای جنوبی به شکل خودرو رشد می کند و انتشار جغرافیایی آن در ایران به طور 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 انسان ها بر کسی پوشیده نیست؛ از سوی دیگر، گیاه شوید یکی از سبزیجات برگی خوراکی و دارویی است که در غذاهای مختلف استفاده می شود و بنابراین، در مناطق مختلف کشت می شود. بسیاری از مزارع کنار مراکز صنعتی قرار دارند یا با فاضلاب ها آلوده می شوند؛ ازاین رو، 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. باتوجه به مطالب یادشده، در پژوهش حاضر به مطالعۀ تأثیر دو فلز سرب و نیکل بر برخی از ویژگی های رشدی، شیوه فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی، تغییر محتوای رنگیزه و تعدادی از متابولیت های 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، آسکوربات پراکسیداز 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 گایاکول پراکسیداز نداشتند؛ در نتیجه، گیاه شِوید تحت تأثیر وجود سرب و نیکل در محیط رشد، سیستم های آنزیمی و ترکیبات آنتی اکسیدانی خاصی را فعال می کند و باوجود کاهش رنگیزه ها، تغییر چندانی در وزن تر و خشک ریشه و بخش هوایی ایجاد نمی شود و از سویی، مقادیر زیادی از عناصر را در ریشه ذخیره می کند.