Блінецька К. В.,¹ Хромих Н. О.²

Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара

¹Кафедра фізіології та інтродукції рослин факультету біології, екології та медицини. ² Науково-дослідний інститут біології

Стан глутатіон-трансферазної активності насіння Aesculus hippocastanum за умов антропогенних екотопів

Дніпропетровськ є потужним індустріальним центром, в якому промислові підприємства і перенасичений транспортний потік постачають у навколишнє середовище велику кількість різноманітних забруднюючих речовин, у тому числі важких металів, пилу, сполук азоту, сірки, похідних фенолу тощо [4]. Токсичні викиди з року в рік потрапляють у повітря, воду, ґрунт. Накопичувачем аерополютантів, поряд з ґрунтом, є рослинність, яка зазнає впливу різноманітних чинників середовища і являється інтегральними показниками його стану [1, 2]. Окремі інгредієнти викидів можуть впливати на рослини одночасно чи послідовно, у різних співвідношеннях та через різні відрізки часу. Використання рослин як біоіндикаторів антропогенного забруднення природного середовища дає змогу оцінити екологічний вплив окремих хімічних речовин за фізіологічними і біохімічними показниками [1, 9]. Системний підхід до вивчення стійкості рослин, на наш погляд, передбачає також виявлення впливу полютантів на генеративну функцію рослин та на життєздатність й інші властивості насіння.

Установлено, що високі концентрації важких металів викликають порушення процесу проростання насіння, пошкодження проростків [1]. У роботі [5] виявлено зниження життєздатності насіння Tagetes erecta L. із забруднених зон м. Запоріжжя до 50-60 % від контрольного рівня, при цьому збільшення інтенсивності дихання у насінні, зібраному біля металургійного заводу, розцінено як негативний вплив антропогенного забруднення на життєздатність. Показано зміни у функціонуванні системи протеолізу, накопиченні пулу вільних амінокислот у насінні клену гостролистого та гіркокаштану звичайного за дії викидів промислових підприємств та автотранспорту [6]. Встановлено суттєві зміни вмісту, гетерогенності та поліморфізму запасних білків насіння гіркокаштану звичайного, акації білої, представників родів Quercus L, Acer L., які зростали у місцях з різним рівнем забруднення у місті Дніпропетровськ [7].

На цей час не визначено роль захисних ферментних систем у насінні рослин урбоценозів. Зокрема, не вивчено функціонування глутатіон-залежної системи у насінні, яке формувалось за дії полютантів. Об’єктом нашого дослідження було насіння гіркокаштану звичайного (Aesculus hippocastanum L.), зібране у зоні дії викидів ВАТ “Дніпрошина” (2), ВАТ “Дніпропрес” (3), узбіччя вул. Героїв Сталінграду (4). За контрольне (1) брали насіння, зібране на умовно чистій території Ботанічного саду ДНУ. Показники визначеної за методом W. Jacoby [8] та вираженої у нанокаталах активності глутатіон-S-трансферази (GST) наведені у таблиці.

Таблиця. Вплив антропогенного забруднення на активність GST (нанокатал) у насінні Aesculus hippocastanum

№	Ділянка	Активність GST, M±m	р	% до контролю
1	Ботсад	0,932±	-	-
2	ВАТ “Дніпрошина”	4,114±	0,0002	441,4
3	ВАТ “Дніпропрес”	4,398±	0,0001	471,9
4	Узбіччя вул. Героїв Сталінграду	5,066±	0,0001	543,6

Примітка. Розбіжності достовірні при р≤0,05.

Результати свідчать про 4-5-кратне зростання активності GST у насінні гіркокаштану з усіх забруднених зон, найбільшим чином з четвертої ділянки, де рослини потерпають як від вихлопів транспорту, так і від промислових емісій, які розсіюються на 2-3 км від підприємства [4]. Можна припустити, що за умов комплексної дії аерополютантів у насінні гіркокаштану звичайного за рахунок активації ферментів з родини глутатіон-трансфераз посилилась здатність до детоксикації чисельної групи різноманітних токсикантів [3]. Тому виявлене нами зростання активності GST може відбивати адаптивну спрямованість метаболічних перебудов у насінні гіркокаштану із забруднених зон.

1. Безсонова В. П. Методи фітоіндикації в оцінці екологічного стану довкілля: Навч. посібник. – Запоріжжя: ЗДУ, 2001. – 196 с.

2. Взаимодействие растений с техногенно загрязненной средой. Устойчивость. Фитоиндикация. Оптимизация. / И. И. Коршиков, В. С. Котов, И. П. Михеенко, А. А. Игнатенко, Л. В. Чернышова. – К.: Наукова думка, 1995. - 191.с.

3. Колесниченко Л. С., Кулинский В. И. Глутатионтрансферазы // Успехи современной биологии. – 1989. – Т. 107, вып. 2. – С. 179-193.

4. Павлов В. П., Переметник Н. Н., Шевченко Б. Е. Экологический паспорт города Днепропетровска. – Днепропетровск, 1999. – 109 с.

5. Пересипкіна Т. М. Вплив антропогенного забруднення на життєздатність зародків та інтенсивність дихання насіння Tagetes erecta L. // Мат. І міжнародної науково-практичної конф. “Рослини та урбанізація” (м. Дніпропетровськ, 21-23 листопада 2007 р.). – ТОВ ТВГ “Куніца”. – Дніпропетровськ, 2007. – С. 135-136.

6. Філонік І. О. Вплив техногенного забруднення Дніпропетровська на показники білково-амінокислотного обміну і системи протеолізу у насінні гірко каштану звичайного та клену гостролистого // Там само. – С. 159-160.

7. Шупранова Л. В. Оценка состояния семенного потомства древесных растений в условиях города // Там само. – С. 163-164.

8. Jacoby William B. Glutation Transferases : Methods in Enzymology. – Acad. Press. INC. – 1985. – P. 495-510.

9. Yadava S. K. Heavy metals toxicity in plants: An overview on the role of glutathione and phytochelatins in heavy metal stress tolerance of plants // South African Journal of Botany. – 2010. V. 76. Is. 2. – P. 167-179.