"Молодь і поступ біології" - 3

Кожного року відділення екології та аграрних наук за запрошенням Біологічного факультету Львівського національного університету приймає участь у Міжнародній науковій конференції "Молодь і поступ біології".

Цього року відділення екології  представляє на конференції 3 цікаві роботи, присвячені  нашим взаємовідношенням з довкіллям.

Третя  робота, яка буде представлена на конференції,  «Генотоксичний і цитотоксичний вплив ванадію та цинку на a. Cepa та a.thaliana» Сєркова Едуарда.

 



Cєрков Е., Горюнова І., Мегалінська А., Даниленко Є.

ГЕНОТОКСИЧНИЙ І ЦИТОТОКСИЧНИЙ ВПЛИВ ВАНАДІЮ ТА ЦИНКУ

НА A. CEPA ТА A.THALIANA

Національний педагогічний університет ім. М.П.Драгоманова

Serkov E., Horunova I., Megalinska A., Danylenko E. GENOTOXIC AND CYTOTOXIC INFLUENCE OF VANADIUM AND  ZINC ON A.CEPA AND  A.THALIANA. The results of genotoxic and cytotoxic effect of V⁺⁴ and Zn⁺² on A.Cepa and A.Thaliana are shown. After onion sprouting in V(NO₃)₄ and Zn(NO₃)₂ at concentrations of 1, 10, 20, 50 μМ next results are shown: decrease in mitotic index by 43% and increase in the frequency of chromosomal aberrations by 48% relative to control (1-2%) for Vanadium and no mayor effect after processing with Zinc. After processing A.Thaliana roots in solutions of Vanadium salts with a concentrations of 1, 10, 20, 50 μМ  the inhibition of growth and darkening of the roots are shown. After processing roots in solutions of Zinc salts with same concentrations the acceleration of root growth and slight darkening of the roots are showed.

Проблема забруднення грунтів токсичними металами є однією з найгостріших проблем сьогодення, яка наегативно впливає на ріст і морфогенез рослин, а також на здоров’я людей ы тварин, що споживають рослини, вирощені на забруднених грунтах. З’ясування тоскичності впливу важких металів на рослини, а також на клітинні і молекулярні механізми, що лежать в основі процесів росту і морфогенезу може слугувати підгрунтям для розвитку ефективних стратегій боротьби з негативними наслідками забруднення грунтів.

Ванадій є мікроелементом і накопичується майже у всіх дикорослих та культурних рослинах.. При культивуванні Allium cepa L. в присутності V₂O₅, ванадій (V) накопичується в кореневій системі, особливо, в клітинах меристеми, що призводить до  збільшення частоти хромосомних аберацій (Marcano, 2006).). Описано інгібування збірки мікротрубочок і активна деполімеризація тубуліна in vitro під впливом 0,001-0,01 мкм V₂O₅ (Ramirez et al., 1997). V взаємодіє як з G-актином, окислюючи залишки цистеїну, так і з F-актином, зв'язуючись in vitro з АТФ-сайтами (Ramos et al., 2012). Більш детально особливості впливу ванадію на рослинні клітини, до кінця не з’ясовані, а й отже потребують подальших досліджень.

Цинк відноситься до есенціальних металів і є дуже поширеним у земній корі (Исидоров, 1999). Фітотоксичність цинку багато дослідників вважають незначною. Цинк у значній мірі впливає на обмін речовин: є коферментом багатьох ферментів, активізує роботу 13 металоферментних комплексів, впливає на синтез білків і ауксина та сприяє повному використанню CO₂ у процессі фотосинтезу (Алексеенко, 2012). Але при збільшеній концентрації цинку в грунті, у рослин спостерігається зменшення інтенсивності росту рослин, а також хлороз (Kабата Пендіас,1989). Вплив малих концентрацій цинку недостатньо досліджений, тому подальші дослідження є досить актуальними.

Мета цього дослідження – вивчення впливу малих концентрацій Ванадію і Цинку, які нижче або близькі до значення ГДК цих металів, на поділ рослинних клітин, виникнення хромосомних аберацій і ріст рослин. При дослідженні використовувалися такі методи: Allium-тест, світлова мікроскопія , статистичний аналіз, дисперсійний аналіз.

З отриманих результатів можна зробити висновок, що такі концентрації Ванадію є занадто гено- та цитотоксичними для організму рослини. Про це свідчить значне зменшення мітотичного індексу (на 43%) збільшення частоти (на 48%)  виникнення хромосомних аберацій (частіше всього зустрічались к-мітози, поліплоїдія, хромосомні мости тощо) та інгібування росту коренів при обробці рослин розчинами солей Ванадію. Можна висунути припущення, що такі результати виходять із впливу Ванадію на структуру ДНК та ферментів, які беруть участь у клітинному поділі. Цинк є менш токсичним металом, ніж Ванадій, бо він не виявив майже ніяких негативних ефектів на досліджувані процеси в організмах рослин, а при дослідженні A.thaliana корінці, які пророщувалися у Цинку, мали більший приріст порівняно з контролем.

Підводячи підсумки, я вважаю, що треба передивитись ГДК Ванадію у грунті для розробки стратегій для безпечного вирощування рослин, без негативного впливу на здоров’я споживачів: людей і тварин.