В настоящее время, вопрос об адаптации растений к неблагоприятным условиям окружающей среды становится все более актуальной. Эта проблема касается не только дикорастущих видов, но и декоративных форм растений.
В растительной клетке одним из наиболее важных показателей фотосинтетических процессов и благоприятного произрастания растения – это содержание вторичных метаболитов, в том числе аскорбиновой кислоты, и пероксидазы, который присутствует во многих тканях в связи с наличием дыхательных процессов [8,9]. Аскорбиновая кислота – хороший восстановитель, поэтому, в растительной клетке она является участником в регуляции окислительно-восстановительного потенциала, с которым связаны физиолого-биохимические реакции, а также фотосинтез и дыхание [10]. Ферментная система пероксидазы – это биокатализатор и чувствительный механизм растительного организма. Она направляет ход обмена веществ и защищает ткани растений от окислительной деструкции.
Активность пероксидазы может быть показателем состояния растения в целом, является важной каталитической системой среди биохимических факторов защиты растений, выступает как элемент дыхательной цепи и чувствительна к внешним воздействиям окружающей среды [1]. Немаловажную роль в содержании аскорбиновой кислоты играют условия произрастания и физиологическое состояние растения [4]. Из этого можно предположить, что при определении состояния растения можно определить при исследовании содержания аскорбиновой кислоты и активности ферментной системы пероксидазы в листьях растений.
Таким образом, целью нашего исследования является изучение содержания аскорбиновой кислоты и активности фермента пероксидазы в листьях декоративных растений.
Результаты исследований
Исследования влияния условий комнатной среды на содержание аскорбиновой кислоты и активности пероксидазы в листьях декоративных растений были проведены в г. Елабуга в декабре 2019 года. Для этого были собраны образцы 10 видов декоративных растений. Содержание аскорбиновой кислоты определяли йодометрическим методом [6]. Активность ферментной системы пероксидазы определяли спектрометрической методикой [3]. Математическую обработку проводили статистически, при помощи программного обеспечения Statistica 10.
Полученные результаты представлены в виде табл. 1.
Таблица 1.
Содержание аскорбиновой кислоты и активность пероксидазы в листьях декоративных растений
Вид растения |
Содержание аскорбиновой кислоты, мг/% |
Активность пероксидазы, ед. акт. |
1. Сансевиерия трехполосная (Sansevieria trifasciata Р.) |
5,9±0,1* (5,4…6,4)** |
4,1±0,06* (3,8…4,4)** |
2.Спатифиллум (Spathiphyllum S.) |
5,8±0,1 (5,7…5,9) |
2,4±0,08 (2…2,7) |
3.Цикламен персидский (Cyclamen persicum L.) |
19,8 ±0,1 (19,6…19,9) |
3,3±0,06 (2,7…3,3) |
4.Алоэ древовидное (Аloe arborescens М.) |
4,1±0,1 (3,8…4,4) |
1,4±0,1 (1,5…1,8) |
5.Пеларгония зональная (Pelargonium zonale h.) |
8±0,2 (6,9…9) |
1,5±0,1 (0,9…1,9) |
*- среднее значение показателя ± стандартные отклонения;
**- доверительный интервал для среднего значения
При исследовании листьев на активность пероксидазы, наблюдалось изменение окраски, что говорит о присутствии пероксидазы в данных декоративных растениях.
Рис.1. Активность пероксидазы в листьях декоративных растений г. Елабуга
В ходе исследования было отмечено, что в листьях сансевиерии трехполосной (Sansevieria trifasciata Р.) активность пероксидазы составляет 4,1, чем в листьях алоэ древовидной (Аloe arborescens М.), где проявлялась наименьшая активность этого фермента (1,4).
Аскорбиновая кислота, являясь полифункциональным соединением, регулирует ферментную активность, участвует в процессах дыхания, фотосинтеза, водного обмена [2].
Рис.2. Содержание аскорбиновой кислоты в листьях декоративных растений г. Елабуга
Изучение содержания аскорбиновой кислоты в листьях комнатных растений показал значительные изменения (табл.1). В листьях цикламена персидского (Cyclamen persicum L.) составило 19,8 мг, что на 15,7 мг больше чем листьях алоэ древовидного (Aloe arborescens M.), где было выявлено наименьшее содержание данной кислоты (4,1 мг).
Таким образом, изучение содержания аскорбиновой кислоты и активности ферментной системы пероксидазы, представляют интерес для использования их в качестве дополнительного диагностического показателя степени стрессорности для декоративных растений, характеризующего антиокислительный потенциал, как барьеров на пути разрушающего действия свободных радикалов [5].
Список литературы
- Андреева В. А. Фермент пероксидаза Участие в защитном механизме растений / В. А. Андреева. – М. : Наука, 1988 – 128 с.
- «Биохимия витаминов» ГБОУ ВПО ОрГМА МЗ России Кафедра биохимии
- Бояркин А.Н. Быстрый метод определения активности пероксидазы // Биохимия. 1951 Т. 16 С. 352-355.
- Васфилов С.П. Возможные пути негативного влияния кислых газов на растения // Журнал общей биологии. — 2003. — Т. 64. — № 2. — С. 146-159.
- Голышкина Л. В., Красова Н. Г., Галашева А. М. Влияние гипертермии на активность ферментной системы пероксидазы в тканях однолетних побегов яблони // Современное садоводство. 2014. №4 (12).
- Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений / А.И. Ермаков — М.- Л.: Сельхозгиз, 1952. — 518 с.
- Колмогорова Е.Ю. Интенсивность синтеза вторичных метаболитов в хвое сосны обыкновенной, произрастающей в условиях породного отвала угольного разреза «Кедровский» // Экологические проблемы промышленных городов: сборник научных трудов / под ред. Е.И. Тихомировой. Саратов, 2011. Ч. 2. С. 127-129.
- Колупаев, Ю. Е. Формирование адаптивных реакций растений на действие абиотических стрессоров / Ю. Е. Колупаев, Ю. Е. Карпец. – Киев: 2010, 160 с.
- Чупахина Г.Н. Система аскорбиновой кислоты растений. Калининград: Калининградский государственный университет, 1997. – 119 с.
List of used literature:
- Andreeva V. A. Enzyme peroxidase Participation in the protective mechanism of plants / V. A. Andreeva. — M.: Nauka, 1988 — 128 p.
- «Biochemistry of vitamins» SBEI HPE ORGMA Ministry of Health of Russia Department of Biochemistry
- Boyarkin A.N. A quick method for determining peroxidase activity // Biochemistry. 1951 T. 16 S. 352-355.
- Vasfilov S.P. Possible ways of negative influence of acid gases on plants // Journal of General Biology. — 2003. — T. 64. — No. 2. — S. 146-159.
- Golyshkina L. V., Krasova N. G., Galasheva A. M. Effect of hyperthermia on the activity of the enzyme system of peroxidase in the tissues of annual shoots of apple trees // Modern Gardening. 2014. No4 (12).
- Ermakov A.I. Methods of biochemical research of plants / A.I. Ermakov — M.- L .: Selkhozgiz, 1952.- 518 p.
- Kolmogorova E.Yu. The intensity of the synthesis of secondary metabolites in the needles of common pine, growing in the conditions of the rock dump of the Kedrovsky coal mine // Ecological problems of industrial cities: collection of scientific papers / ed. E.I. Tikhomirova. Saratov, 2011. Part 2: 127-129.
- Kolupaev, Yu. E. Formation of adaptive responses of plants to the action of abiotic stressors / Yu. E. Kolupaev, Yu. E. Karpets. — Kiev: 2010, 160 p.
- Chupakhina G.N. Plant ascorbic acid system. Kaliningrad: Kaliningrad State University, 1997. — 119 p.