В ходе метаболизма в клетках и тканях растений образуются активные формы кислорода, защита от которых осуществляется высокоактивной антиоксидантной системой. Одним из ключевых ферментов антиоксидантной системы растений является пероксидаза, представляющая собой сложный белок-гликопротеид, содержащий в качестве простетической группы протогем [Андреева]. Кроме того, данный фермент участвует в регуляции роста и развития растительных организмов, поскольку катализирует защитные реакции от повреждений различного типа, а также участвует в формировании клеточной стенки растений. В клетках высших растений пероксидазы локализованы в хлоропластах и митохондриях, пероксисомах и глиоксисомах, в клеточной стенке, вакуолях, ЭПР, аппарате Гольджи [Карташова, Руденская, Юрина].
Известно, что в случае снижения аэрации органов растений активность пероксидазы резко возрастает, что указывает на определенную ее роль в использовании кислородных ресурсов клетки. Однако пероксидаза весьма сильно активируется и в условиях достаточного снабжения растительной клетки кислородом [Рубин, Ладыгина], что подчеркивает регуляторную функцию пероксидазы в дыхательных процессах растительного организма. Это свидетельствует о том, что интенсивность аэробных процессов может быть оценена по активности пероксидазы, которая катализирует реакции оксидазного и пероксидазного окисления неорганических и органических соединений [Рогожин, Курилюк].
Таким образом, целью нашего исследования является изучение активности пероксидазы в листьях комнатных растений.
Результаты исследований
Исследования проводились в лабораторных условиях на кафедре биологии и химии ЕИ КФУ в зимний период 2019 г. Для данного исследования были собраны образцы 10 видов комнатных растений. Активность пероксидазы определяли колориметрическим методом по А.М. Бояркину [Бояркин].
Метод основан на определении скорости реакции окисления бензидина до образования синего продукта окисления [Ермаков]. Математическую обработку проводили статистически, при помощи программного обеспечения Statistica 10.
На активность пероксидазы исследуемых комнатных растений повлияла видовая специфичность растений. Полученные результаты представлены в виде таблицы.
Таблица
Степень активности пероксидазы в листьях комнатных растений, ед.акт.
|
Вид растения |
Активность пероксидазы |
|
1.Сансевиерия трехполосная (Sansevieria purpurascens) |
4,1±0,06* 3,8…4,4** |
|
2.Спатифиллум (Spathiphyllum S.) |
2,4±0,08 2…2,7 |
|
3. Фикус( Ficus) |
1,6±0,08 1,1…1,9 |
|
4.Цикломен (Cyclamen L.) |
3,3±0,06 2,7…3,3 |
|
5.Алоэ древовидное (Аloe arborescens М. ) |
1,4±0,1 1,5…1,8 |
|
6.Пеларгония зональная (Pelargonium zonale h.) |
1,5±0,1 0,9…1,9 |
|
7.Азимина трехлопастная (Asimina triloba) |
0,5±0,08 0,1…0,9 |
|
8.Монстера (Monstеra) |
3,5±0,08 2,5…3,9 |
|
9.Антуриум (Anthurium) |
2,9±0,09 2,5…3,3 |
|
10.Фиалка (Viola) |
2,6±0,03 2,5…2,8 |
*- среднее значение показателя ± стандартные отклонения;
**- доверительный интервал для среднего значения
Высокая степень активности пероксидазы (4,1±0,06 (ед.акт.)) наблюдается в листьях сансевиерии трехполосной (Sansevieria purpurascens), что на 1,7–3,6 ед. акт. больше, чем активность в листьях других исследуемых растений. Наименьшая степень (0,5±0,08) была зафиксирована в листьях азимины трехлопастной (Asimina triloba).
Таким образом, мы определили видовую специфичность активности пероксидазы в листьях комнатных растений в зимний период. Различие в показателях степени активности данного фермента у разных видов растений может быть также вызвано условиями их содержания, а именно влиянием на активность фермента фактора температуры, уровня освещенности, степени увлажнения и аэрации.
Список литературы
Андреева В.А. Фермент пероксидаза. Участие в защитном механизме растений / В.А. Андреева. М.: Наука, 1988. 129 с.
Бояркин А.Н. Быстрый метод определения активности пероксидазы // Биохимия. 1951. Т. 16. N 4. С. 352-355.
Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растения / А.И. Ермаков. Л.: Агропромиздат, 1987. С. 41-43.
Карташова Е.Р., Руденская Г.П., Юрина Е.В. Полифункциональность растительных пероксидаз и их практическое использование // Сельскохозяйственная биология. 2000. N 5. С. 63-70.
Рогожин В.В., Курилюк Т.Т. Влияние ультрафиолетового облучения семян на процессы перекисного окисления липидов в проростках пшеницы // Биохимия. 1996. Т. 61. N 8. С. 1432-1439.
Рубин Б.А., Ладыгина М.Е. Физиология и биохимия дыхания растений. М.: Изд-во МГУ, 1974. 512 с.
Andreeva V.A. Ferment peroksidaza. Uchastie v zashhitnom mehanizme rastenij / V.A. Andreeva. M.: Nauka, 1988. 129 s.
Bojarkin A.N. Bystryj metod opredelenija aktivnosti peroksidazy // Biohimija. 1951. T. 16. N 4. S. 352-355.
Ermakov A.I. Metody biohimicheskogo issledovanija rastenija / A.I. Ermakov. L.: Agropromizdat, 1987. S. 41-43.
Kartashova E.R., Rudenskaja G.P., Jurina E.V. Polifunkcional’nost’ rastitel’nyh peroksidaz i ih prakticheskoe ispol’zovanie // Sel’skohozjajstvennaja biologija. 2000. N 5. S. 63-70.
Rogozhin V.V., Kuriljuk T.T. Vlijanie ul’trafioletovogo obluchenija semjan na processy perekisnogo okislenija lipidov v prorostkah pshenicy // Biohimija. 1996. T. 61. N 8. S. 1432-1439.
Rubin B.A., Ladygina M.E. Fiziologija i biohimija dyhanija rastenij. M.: Izd-vo MGU, 1974. 512 s.
