بررسی واکنش‌های رشدی و بیوشیمیایی گیاه دارویی مرزنجوش (Origanum majorana) به فلزات سنگین کادمیم و سرب

علوم باغبانی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 24 بهمن 1402   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2024.84918.1296

نویسندگان

نسیبه پورقاسمیان^{* 1}؛ سید محمد باقر رضوی نیا²؛ فرزاد نجفی³

¹دانشگاه باهنر کرمان، مرکز آموزش عالی کشاورزی بردسیر

²پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی، دانشگاه شهید بهشتی تهران، تهران

³گروه گیاهان دارویی، دانشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی، دانشگاه شهید بهشتی تهران، تهران، ایران

چکیده

آلودگی به فلزات سنگین یکی از معضلات اصلی زیست‌محیطی و کشاورزی در دهه‌های اخیر است. مطالعه حاضر به بررسی پاسخ‌های رشدی و بیوشیمیایی گیاه دارویی مرزنجوش بستانی (Origanom marjoram) در برابر تنش عناصر سنگین کادمیوم و سرب، پرداخته است. این مطالعه در طرح فاکتوریل و در قالب بلوک کامل تصادفی با چهار تکرار در گلخانه دانشگاه شهید باهنر مرکز آموزش عالی کشاورزی بردسیر در سال 1400 انجام شد. فاکتور اول شامل کادمیوم در چهار سطح ( 0، 6، 12، 24 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک) و فاکتور دوم شامل سرب در چهار سطح (0،150،300،450 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک) در نظر گرفته شد. وزن خشک اندام هوایی و ریشه، غلظت سرب و کادمیوم در اندام هوایی و ریشه، پراکسیداسیون لیپیدها (MDA)، فلاونوئید، آنتوسیانین، فنول کل، پرولین، پروتئین، آنتی اکسیدانت‌های آنزیمی شامل، گایاکول پراکسیداز (GPX)، اسکوربات پراکسیداز (APX) و کاتالاز (CAT) اندازه‌گیری شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که کلیه صفات مذکور تحت تاثیر اثرات ساده سرب و کادمیوم قرار گرفتند. اثر متقابل کادمیوم و سرب روی پرولین، پروتئین، GPX، پلی فنل، فلاونوئید و آنتوسیانین معنی‌دار نبود. وزن خشک اندام هوایی و ریشه در حضور کادمیوم و سرب کاهش و غلظت عناصر سرب و کادمیوم، افزایش پیدا کرده است، با اینحال این آسیب درحضور کادمیوم بیشتر از سرب بود. حضور کادمیوم در محیط حاوی سرب اثر بازدارندگی در جذب سرب توسط گیاه داشت و بالعکس. بیشترین میزان MDA در ترکیب غلظت سرب 450 و کادمیوم 24 میلی‌گرم بر کیلوگرم گزارش شد. بررسی فعالیت سه آنزیم نشان داد که حداکثر فعالیت آنزیم کاتالاز در ترکیب کادمیوم 6 و سرب 450میلی‌گرم بر کیلوگرم به میزان 066/0 و کمترین آن در شاهد 27/0 واحد جذب بر گرم وزن تر بود. همچنین، بیشترین فعالیت APX در ترکیب غلظت 24کادمیوم و صفر سرب 21/3 و کمترین آن در شاهد 97/0 واحد جذب بر گرم وزن تر گیاه گزارش شد. استفاده از کادمیوم و سرب در بالاترین سطح مصرفی نسبت به شاهد، به ترتیب سبب افزایش فعالیت GPX به میزان 204 و 40 درصد گردید. در بررسی فنول کل، فلاونوئید و آنتوسیانین و پروتئین، با افزایش غلظت کادمیوم از صفر به 24 میلی‌گرم بر کیلوگرم، به ترتیب 52، 42، 208 و 81 درصد و برای پروتئین 39 درصد کاهش نشان داد. این صفات با افزایش سرب از صفر به 450، به ترتیب، 14، 14، 58 و 40 درصد افزایش و برای پروتئین 24 درصد کاهش نشان داد. با توجه به نتایج موجود به نظر میرسد با افزایش عناصر سنگین متابولیت های ثانویه افزایش یافته و به دنبال آن مقاومت به فلز سنگین نیز افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

آنتی اکسیدان؛ آنتوسیانین؛ فلاونویید؛ فنل؛ پرولین

مراجع