З. В. Грицай

Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара

Вплив техногенного забруднення на вміст відновлюючих цукрів у листках деревних рослин

Для вирішення проблеми створення стійких деревних насаджень поблизу промислових підприємств і в зелених зонах міст значний інтерес представляє дослідження впливу техногенних викидів на процеси росту і розвитку рослин, а особливо на ті показники, які мають значення в адаптивних реакціях до несприятливих факторів довкілля. Вуглеводи займають одне із центральних місць у внутрішньоклітинному метаболізмі, є основним пластичним і енергетичним матеріалом для клітини, що визначає їх першочергове значення в процесах росту, розвитку, стійкості рослин до екстремальних факторів [3]. Виходячи з вищевказаного, мета даної роботи – дослідити вплив промислового забруднення на вміст відновлюючих цукрів у листках деревних рослин.

Об’єктами дослідження були ясень звичайний (Fraxinus excelsior L.), ясень пухнастий (Fraxinus pennsylvanica Marsh.), клен гостролистий (Acer platanoides L.), клен несправжньоплатановий (Acer pseudoplatanus L.), клен ясенелистий (Acer negundo L.). Дослідні дерева росли на пробних ділянках санітарно-захисної зони навколо Нижньодніпровського трубопрокатного заводу ім. К. Лібкнехта м. Дніпропетровськ, контрольні – в умовно чистій зоні, де концентрація забруднюючих речовин не перевищує ГДК.

Результати дослідження свідчать, що характер зміни концентрації вуглеводів у листках за дії на рослини викидів металургійного заводу має видову специфічність. Так, вміст відновлюючих цукрів у F. excelsior, F. рennsylvanica, A. pseudoplatanus на дослідній ділянці зменшується, порівняно з контролем, а в A. platanoides і A. negundo даний показник, навпаки, зростає. Аналіз отриманих даних свідчить, що в A. platanoides збільшення рівня відновлюючих цукрів в умовах забруднення пов’язане зі зростанням концентрації фруктози, а в A. negundo – з підвищенням вмісту глюкози.

Окремі форми відновлюючих цукрів у листках рослин дослідної ділянки змінюються так. Концентрація глюкози зменшується в таких видів як F. excelsior, F. рennsylvanica, A. platanoides, A. pseudoplatanus, найсуттєвіше – в F. рennsylvanica (на 24,7 %, порівняно з контролем). У листках A. negundo в умовах впливу промислових токсикантів, навпаки, відмічається збільшення вмісту глюкози (на 29,6 %). Причиною зростання показника концентрації глюкози в листках A. negundo може бути гідроліз сахарози та крохмалю. Про те, що в умовах техногенного забруднення може підсилюватися гідроліз крохмалю, свідчать дані В. П. Бессонової [1] про підвищення активності амілази в літні місяці в листі деревних порід, толерантних до промислових викидів. Гідроліз крохмалю відмічає також Г. І. Гірс [2] за дії на рослини інших несприятливих чинників, що сприяє накопиченню сахарів, необхідних для інтенсифікації фізіологічної діяльності клітин. Отже, підвищення вмісту глюкози в досліджуваних органах A. negundo в умовах досліду, можливо, є адаптивною реакцією на забруднення.

Вміст фруктози в листках за дії викидів металургійного підприємства серед досліджених порід у A. negundo зменшується, порівняно з контролем, (на 13,0 %), у F. excelsior, F. рennsylvanica і A. pseudoplatanus змінюється в межах похибки середнього арифметичного, в A. platanoides – збільшується (на 28,1 % від контрольного варіанту). Останнє, ми припускаємо, може бути пов’язане з гальмуванням активності фруктозодифосфатальдолази – ключового ферменту гліколізу. Це узгоджується з результатами, які були отримані при вивченні впливу промислових полютантів на активність ферментів вуглеводного обміну в листках деревних рослин в умовах металургійного підприємства [1].

Таким чином, наші дослідження свідчать, що хронічний вплив викидів металургійного підприємства на деревні рослини спричинює зміни концентрації відновлюючих цукрів у листках. Зменшення вмісту глюкози в досліджуваних органах F. excelsior, F. рennsylvanica, A. platanoides, A. pseudoplatanus, ми вважаємо, може викликати порушення процесів пластичного та енергетичного обміну клітин, що може підсилювати пошкоджуючу дію забруднювачів на рослинні тканини. Збільшення рівня глюкози в листках A. negundo в умовах техногенного навантаження може підвищувати адаптивні можливості даного виду, адже це сприяє накопиченню моносахариду, який є важливим будівельним і енергетичним матеріалом та має суттєве значення для інтенсифікації фізіологічної діяльності клітин у несприятливих умовах зростання.

Література:

1. Бессонова В. П. Изменение активности ферментов углеводного обмена в листьях древесных растений в условиях металлургического предприятия / В. П. Бессонова, И. И. Лыженко // Деп. в ВИНИТИ, № 4351. – Днепропетровск: ДГУ, 1986. – 18 с.

2. Г. И. Гирс. Физиология ослабленного дерева. – Новосибирск: Наука, 1982. – 254 с.

3. Мусієнко М. М. Фізіологія рослин. – К.: Вища школа, 1995. – 504 с.