Процеси пероксидного окиснення ліпідів та зміни кількісного і якісного складу поверхневих ліпідів у Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides Marsh. та Aesculus hippocastanum L. за різного рівня забруднення важкими металами
В умовах промислового забруднення сполуками важких металiв в обидвi фази морфогенезу листка цинк, плюмбум та кадмiй найiнтенсивнiше накопичуються фотосинтезуючими органами Populus italica, а нiкель Populus deltoidеs, тодi як Aesculus hippocastanum найменше акумулює зазначенi елементи. Незважаючи н...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2012 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2012
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84368 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Процеси пероксидного окиснення ліпідів та зміни кількісного і якісного складу поверхневих ліпідів у Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides Marsh. та Aesculus hippocastanum L. за різного рівня забруднення важкими металами / В.М. Гришко, О.М. Пiскова // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 8. — С. 123-130. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860239537663377408 |
|---|---|
| author | Гришко, В.М. Піскова, О.М. |
| author_facet | Гришко, В.М. Піскова, О.М. |
| citation_txt | Процеси пероксидного окиснення ліпідів та зміни кількісного і якісного складу поверхневих ліпідів у Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides Marsh. та Aesculus hippocastanum L. за різного рівня забруднення важкими металами / В.М. Гришко, О.М. Пiскова // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 8. — С. 123-130. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | В умовах промислового забруднення сполуками важких металiв в обидвi фази морфогенезу листка цинк, плюмбум та кадмiй найiнтенсивнiше накопичуються фотосинтезуючими органами Populus italica, а нiкель Populus deltoidеs, тодi як Aesculus hippocastanum найменше акумулює зазначенi елементи. Незважаючи на такий характер
акумуляцiї, у P. italica встановлено найнижчий рiвень процесiв пероксидацiї, на вiдмiну
вiд P. deltoidеs, у якого вiн найвищий (зростав до 6 разiв порiвняно з контролем). За дiї
промислових викидiв у P. italica виявлено збiльшення кiлькостi всiх компонентiв поверхневих лiпiдiв кутикули, максимально для фосфолiпiдiв, диглiцеридiв i ефiрiв стеринiв 
до 5%, тодi як у A. hippocastanum вiдзначено тенденцiю щодо зниження вмiсту диглiцеридiв i стеринiв. Лише у P. deltoidеs, на вiдмiну вiд iнших видiв, в стресових умовах
з’являються триглiцериди i зникають диглiцериди, що свiдчить про певнi порушення
гiдрофобностi шару кутикули.
В условиях промышленного загрязнения соединениями тяжелых металлов в обе фазы морфогенеза листа цинк, свинец и кадмий интенсивнее всего накапливаются фотосинтезирующими органами Populus italica, а никель Populus deltoidеs, тогда как Aesculus hippocastanum
менее всего аккумулирует отмеченные элементы. Несмотря на указанный характер аккумуляции, у P. italica установлен самый низкий уровень процессов пероксидации, в отличие
от P. deltoidеs, у которого он наивысший (возрастал до 6 раз в сравнении с контролем). Под
действием промышленных выбросов у P. italica обнаружено увеличение количества всех компонентов поверхностных липидов кутикулы, максимальное для фосфолипидов, диглицеридов и эфиров стеринов до 5%, тогда как у A. hippocastanum отмечена тенденция относительно снижения содержания диглицеридов и стеринов. Лишь у P. deltoidеs, в отличие от других видов, в стрессовых условиях появляются триглицериды и исчезают диглицериды, что свидетельствует об определенных нарушениях гидрофобности слоя кутикулы.
Under conditions of the industrial contamination by heavy metals compounds for both phases of
leaf morphogenesis, zinc, lead, and cadmium are more intensively accumulated by the P. italica
photosynthetic organs, and nickel by P. deltoidеs, while A. hippocastanum least accumulates the
noted elements. In spite of the indicated character of accumulation, we observed the lowest level
of peroxidation processes at P. italica, unlike P. deltoidеs, at which it was the greatest (increased
by 6 times relative to control). Under the action of industrial contamination, we found out an
increase of the amount of all components of superficial lipids of cuticle at P. italica, maximal
for phospholipids, diglycerides and sterins ethers to 5%, while we observed the tendency to a
decline of diglycerides and sterins at A. hippocastanum. Only at P. deltoidеs unlike other species
under stress conditions, triglycerides appear, and diglycerides disappear, which testifies to certain
violations of the hydrophobicity of cuticles.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:28:07Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 581.1:502.521
© 2012
В.М. Гришко, О. М. Пiскова
Процеси пероксидного окиснення лiпiдiв та змiни
кiлькiсного i якiсного складу поверхневих лiпiдiв
у Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides
Marsh. та Aesculus hippocastanum L. за рiзного рiвня
забруднення важкими металами
(Представлено академiком НАН України Д. М. Гродзинським)
В умовах промислового забруднення сполуками важких металiв в обидвi фази морфо-
генезу листка цинк, плюмбум та кадмiй найiнтенсивнiше накопичуються фотосинте-
зуючими органами Populus italica, а нiкель — Populus deltoidеs, тодi як Aesculus hip-
pocastanum найменше акумулює зазначенi елементи. Незважаючи на такий характер
акумуляцiї, у P. italica встановлено найнижчий рiвень процесiв пероксидацiї, на вiдмiну
вiд P. deltoidеs, у якого вiн найвищий (зростав до 6 разiв порiвняно з контролем). За дiї
промислових викидiв у P. italica виявлено збiльшення кiлькостi всiх компонентiв поверх-
невих лiпiдiв кутикули, максимально для фосфолiпiдiв, диглiцеридiв i ефiрiв стеринiв —
до 5%, тодi як у A. hippocastanum вiдзначено тенденцiю щодо зниження вмiсту диглi-
церидiв i стеринiв. Лише у P. deltoidеs, на вiдмiну вiд iнших видiв, в стресових умовах
з’являються триглiцериди i зникають диглiцериди, що свiдчить про певнi порушення
гiдрофобностi шару кутикули.
У великих промислових центрах України концентрацiя виробництв на обмежених терито-
рiях бiля джерел сировини та енергiї, постiйне нарощування їх виробничих потужностей
здебiльшого призводить до злиття локальних емiсiйних зон та формування стiйкого регiо-
нального поля забруднення хiмiчними токсичними сполуками, що насамперед впливає на
рослиннiсть. Забруднення довкiлля в регiональних масштабах прискорює процеси дегра-
дацiї фiтоценозiв i трансформацiї флори, створює значнi труднощi в озелененнi територiй
i санiтарно-захисних зон промислових виробництв [1]. Саме тому вивчення перебiгу фiзiо-
лого-бiохiмiчних процесiв у рослинних органiзмах за дiї стресорiв є досить актуальним для
з’ясування рiзноманiтних механiзмiв адаптацiї рослин в умовах навколишнього середови-
ща, що постiйно змiнюється.
Виходячи з вищесказаного, ми вважали доцiльним дослiдити особливостi перебiгу про-
цесiв пероксидного окиснення лiпiдiв, змiни вмiсту та складу поверхневих лiпiдiв за рiзних
темпiв акумуляцiї цинку, нiкелю, плюмбуму i кадмiю в листках деревних рослин.
Об’єктами дослiджень були тополя пiрамiдальна (Populus italica (Du Roi) Moench), то-
поля канадська (Populus deltoides Marsh.) та гiркокаштан звичайний (Aesculus hippocasta-
num L.) другої вiкової групи, що зростають на проммайданчику ЗАТ “Криворiзький сури-
ковий завод” (у зонi сильного i слабкого забруднення) та у дендрарiї Криворiзького бота-
нiчного саду НАН України, який прийнятий за умовний контроль. З п’яти дерев кожного
виду вiдбиралися листки iз середини крони пiвденно-захiдної експозицiї у фази повного
вiдособлення листка та на 5–10-ту добу фази завершення росту листка.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №8 123
Вмiст полютантiв у рослинному матерiалi визначали на атомно-адсорбцiйному спектро-
фотометрi С-115 (Україна) за загальноприйнятими методами [2]. Аналiз вмiсту ТБК-актив-
них продуктiв проводили на спектрофотометрi СФ-2000 (Росiя) за Камишнiковим [3]. Вмiст
бiлка в гомогенатах обчислювали методом Грiнберга за реакцiєю з бромфеноловим синiм [4].
Екстракцiю поверхневих лiпiдiв з асимiляцiйних органiв здiйснювали за модифiкованим ме-
тодом Блайя i Дайєра [5]. Тонкошарову хроматографiю (ТШХ) поверхневих лiпiдiв прово-
дили за методом Кейтса [6]. Повторнiсть у межах окремого варiанту дослiду становила 10
рослин, аналiтична повторнiсть 4-кратна. Статистичну обробку експериментальних даних
виконували за загальноприйнятими методами параметричної статистики при 95%-му рiвнi
значущостi за Доспєховим [7].
Визначення вмiсту важких металiв в асимiляцiйних органах iнтактних деревних рослин
показало, що як у фазу повного вiдособлення листка, так i на 5–10-ту добу фази завер-
шення росту листка плюмбум, який належить до групи дуже фiтотоксичних металiв [8],
акумулювався найiнтенсивнiше (табл. 1). Його максимальний вмiст (0,78 та 1,37 мкг/г сирої
речовини вiдповiдно) був зафiксований у листках P. italicа, тодi як у листках P. deltoides
найбiльше акумулювався цинк. Натомiсть, у фотосинтезуючих органах A. hippocastanum
зазначених вище елементiв акумулювалось у 3–5,5 раза менше. До того ж зазначимо, що
кiлькiсть кадмiю в усiх видiв була практично однаковою i коливалася в межах вiд 0,05
до 0,07 мкг/г сирої речовини в обидвi фази морфогенезу листка. Аналiз отриманих даних
свiдчить про те, що за умов контролю темпи транслокацiї важких металiв у листки A. hip-
pocastanum були найменшими з-помiж дослiджених видiв, що може розглядатись як його
видоспецифiчна особливiсть.
Узагальненi розрахунки концентрацiї токсикантiв у листках деревних рослин в умовах
забруднення промисловими викидами ЗАТ “Криворiзький суриковий завод” (див. табл. 1)
виявили, що найбiльше серед усiх дослiджених полютантiв накопичувався цинк, який нале-
жить до класу високонебезпечних сполук [8]. Так, у фазу повного вiдособлення листка i на
5–10-ту добу фази завершення росту листка максимальна його кiлькiсть акумулювалася
P. italica i в 13 та 23 рази вiдповiдно перевищувала даний показник у iнтактних рослин.
Дещо нижчий вмiст цинку (4,26 та 7,81 мкг/г сирої речовини на першому та другому етапi
дослiдження) спостерiгався в асимiляцiйних органах P. deltoides, тодi як в листках A. hip-
pocastanum його концентрацiя виявилася найнижчою, як i плюмбуму.
У тополь за сильного рiвня забруднення досить iнтенсивно вiдбувалась акумуляцiя нi-
келю, що пiдтверджується високими абсолютними значеннями його вмiсту в обидвi фази
морфогенезу листка (див. табл. 1). Найбiльший його рiвень вiдмiчено в листках P. deltoi-
des — у 5 разiв вище за вiдповiдний показник у контрольних рослин. Принагiдно зазначимо,
що, на думку Крамера, одним з механiзмiв, який забезпечує високу толерантнiсть рослин до
нiкелю є вакуолярна локалiзацiя його комплексiв з органiчними кислотами, завдяки чому
вiн вилучається з активного метаболiзму в клiтинi [9].
Серед вивчених видiв у P. italica в умовах забруднення максимально iнтенсивно аку-
мулювався плюмбум, про що свiдчить зростання у 3–5 разiв його концентрацiї порiвняно
з iнтактними рослинами у рiзнi фази розвитку листка. До того ж, як видно з табл. 1,
у листках цього виду найбiльше концентрувався кадмiй i цинк, що, ймовiрно, пов’язано
з ефектами синергiзму мiж iонами кадмiю, цинку та плюмбуму [1].
Вiдомо, що токсична дiя бiльшостi важких металiв викликає розвиток оксидативного
стресу i супроводжується рiзноманiтними перебудовами метаболiзму рослин, обумовленими
як безпосереднiм окисненням лiпiдiв мембран, так i накопиченням продуктiв пероксидацiї,
124 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №8
Таблиця 1. Вмiст деяких важких металiв у листках деревних рослин, мкг/г сирої речовини
Пробна дiлянка
Zn Ni Pb Cd
M ±m tst M ±m tst M ±m tst M ±m tst
Populus italica
Умовний контроль
0,45 ± 0,009
0,46 ± 0,01
—
0,69 ± 0,004
0,71 ± 0,005
—
0,78± 0,02
1,37± 0,03
—
0,05± 0,01
0,05± 0,001
—
Зона слабкого забруднення
1,57 ± 0,09
4,29 ± 0,05
12,8
83,2
0,92± 0,01
1,32± 0,01
2,5
53,8
1,06± 0,03
5,33± 0,04
6,0
65,0
0,09± 0,004
0,18± 0,002
10,5
42,5
Зона сильного забруднення
5,77 ± 0,09
10,44 ± 0,15
56,1
65,1
2,73± 0,06
4,03± 0,11
19,8
31,2
2,36± 0,07
11,64 ± 0,10
21,7
90,6
0,25± 0,01
0,55± 0,02
33,2
30,8
Populus deltoides
Умовний контроль
0,65 ± 0,15
1,79 ± 0,04
—
0,61± 0,06
1,23 ± 0,005
—
0,72± 0,01
0,99± 0,09
—
0,05± 0,004
0,07± 0,001
—
Зона слабкого забруднення
1,30 ± 0,44
3,21 ± 0,14
1,4
10,1
0,85± 0,18
3,39± 0,06
1,3
35,3
0,96± 0,11
1,54± 0,01
2,2
6,0
0,06± 0,02
0,11± 0,002
0,5
9,0
Зона сильного забруднення
4,26 ± 2,84
7,81 ± 0,03
1,3
123,3
3,04± 0,57
6,93± 0,09
4,3
65,4
1,57± 0,05
2,38± 0,04
17,1
13,7
0,10± 0,02
0,23± 0,01
2,1
14,4
Aesculus hippocastanum
Умовний контроль
0,18 ± 0,01
0,26 ± 0,01
—
0,05 ± 0,005
0,31± 0,01
—
0,43± 0,03
1,14± 0,15
—
0,04± 0,003
0,06± 0,001
—
Зона сильного забруднення
0,36 ± 0,02
1,21 ± 0,07
6,7
13,8
1,10± 0,09
2,08± 0,01
11,2
134,9
0,93± 0,02
2,24± 0,03
17,1
6,8
0,16± 0,02
0,37± 0,001
5,8
75,6
Пр и м i т ка . У чисельнику — фаза повного вiдособлення листка, у знаменнику — 5–10-та доба фази завершення росту листка.
IS
S
N
1
0
2
5
-6
4
1
5
Д
оп
овiдi
Н
ац
iон
ал
ь
н
ої
ак
адем
iї
н
ау
к
У
к
раїн
и
,
2
0
1
2
,
№
8
125
особливо вторинних [10, 11]. Кiлькiсть саме сполук тiобарбiтурової кислоти (ТБК-активних
метаболiтiв) вважається важливим показником ступеня впливу рiзних факторiв на орга-
нiзм, що дає можливiсть оцiнити функцiональний стан рослин та їх неспецифiчну адап-
тацiйну здатнiсть [4].
За даними аналiзу вмiсту продуктiв пероксидацiї в асимiляцiйних органах контроль-
них деревних рослин, у всiх дослiджених видiв у процесi розвитку i формування листкової
пластинки вiдбувалася iнтенсифiкацiя пероксидного окиснення лiпiдiв. Так, якщо у листках
A. hippocastanum i P. italica рiвень ТБК-активних сполук зростав неiстотно, то у P. deltoi-
des — на 45% (табл. 2). Встановлене, найiмовiрнiше, є свiдченням видоспецифiчностi про-
цесiв вiльнорадикального окиснення лiпiдiв, якi супроводжують метаболiзм рослин пiд час
росту та розвитку асимiляцiйних органiв.
Наведенi в табл. 2 результати свiдчать про те, що пiдвищений вмiст важких металiв
в органах асимiляцiї рослин зони сильного забруднення iндукує збiльшення ТБК-актив-
них продуктiв. Проте iнтенсивнiсть їх утворення в бiльшостi випадкiв залежала вiд рiвня
акумуляцiї полютантiв. Так, у P. italica концентрацiя ТБК-активних сполук пiдвищува-
лася на 40% у фазу повного вiдособлення листка та до 52% на 5–10-ту добу фази завер-
шення росту листка порiвняно з iнтактними рослинами. Необхiдно вiдзначити, що на обох
етапах морфогенезу листка у P. deltoidеs в зонi сильного забруднення збiльшення вмiсту
ТБК-активних сполук вiдбувалося найiстотнiше з-помiж дослiджених видiв i у 4,7–6 разiв
перевищувало даний показник у контролi. Рiзна активацiя процесiв пероксидного окиснення
лiпiдiв у тополь, найiмовiрнiше, пояснюється видоспецифiчнiстю функцiонування антиок-
сидантних систем, яка була нами встановлена ранiше [12].
В умовах забруднення вмiст вторинних продуктiв пероксидацiї у A. hippocastanum за
меншої, на вiдмiну вiд тополь, акумуляцiї важких металiв протягом всього перiоду дослiд-
жень зростав у 2,7 раза. Встановлений факт свiдчить про те, що навiть незначний вмiст
токсичних речовин у листках даного виду викликає досить вiдчутний стресовий вiдгук.
У вiдповiдь на несприятливi флуктуацiї абiотичних факторiв у рослин вiдбуваються
адаптацiйнi змiни в органах, якi безпосередньо контактують з полютантами, а саме у лист-
ках. Особливе значення в цьому аспектi має кутикула, яка на поверхнi листка формує
непроникний бар’єр для багатьох розчинних у водi чи повiтрi молекул, захищає внутрiш-
Таблиця 2. Вмiст ТБК-активних продуктiв у листках деревних рослин (10−6 М МДА/мг бiлка)
Монiторингова
дiлянка
Фаза повного
вiдособлення листка
5–10-та доба фази
завершення росту листка
M ±m % до контролю M ±m % до контролю
Populus italica
Умовний контроль 2,64 ± 0,04 — 2,94 ± 0,23 —
Зона слабкого забруднення 3,10 ± 0,23 117,3 3,35 ± 0,32 114,1
Зона сильного забруднення 3,68 ± 0,21
∗ 139,2 4,48 ± 0,17
∗ 152,3
Populus deltoidеs
Умовний контроль 1,20 ± 0,10 — 1,86 ± 0,12 —
Зона слабкого забруднення 4,74 ± 0,21
∗ 393,7 6,64 ± 0,25
∗ 356,6
Зона сильного забруднення 7,33 ± 0,28
∗ 608,7 8,76 ± 0,67
∗ 470,1
Aesculus hippocastanum
Умовний контроль 2,47 ± 0,05 — 2,51 ± 0,25 —
Зона сильного забруднення 6,27 ± 0,20
∗ 253,8 6,80 ± 0,04
∗ 270,4
∗Рiзниця статистично вiрогiдна вiдносно контролю, p < 0,05.
126 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №8
Рис. 1. Кiлькiсний вмiст основних фракцiй поверхневих лiпiдiв в асимiляцiйних органах контрольних де-
ревних рослин у фазу повного вiдособлення листка (а) та на 5–10-ту добу фази завершення росту листка
(б ), % вiд загальної суми (УК — умовний контроль, ЗСЗ — зона сильного забруднення): 1 — фосфолiпiди;
2 — диглiцериди; 3 — етери стеринiв; 4 — стерини; 5 — вiльнi; жирнi кислоти; 6 — триглiцериди
ньоклiтинне середовище рослин вiд ультрафiолетового опромiнення i проникнення патоген-
них мiкроорганiзмiв [13]. Кутикула складається переважно з воскiв, насичених оксикислот
жирного ряду i суберину. Як правило, вона вкрита шаром сумiшi лiпiдiв, яку, на думку
деяких дослiдникiв, краще називати поверхневими лiпiдами, тому що до неї належать не
тiльки власне воски, але й етери стеринiв, вуглеводнi, альдегiди, спирти тощо [14]. В умо-
вах пристосування до факторiв зовнiшнього середовища вiдбувається певна трансформацiя
складу поверхневих лiпiдiв, що може призводити до змiн гiдрофобностi поверхневого шару
кутикули [5, 13]. Тому вивчення вмiсту i фракцiйного складу поверхневих лiпiдiв кутикули
листкiв за дiї важких металiв дозволить поглибити нашi уявлення про механiзми адаптацiї
рослин в умовах техногенного забруднення навколишнього середовища.
Згiдно з результатами вивчення фракцiйного складу поверхневих лiпiдiв (рис. 1), у лист-
ках усiх видiв контрольних рослин як у фазу повного вiдособлення листка, так i на 5–10-ту
добу фази завершення росту листка найбiльше мiстилося фосфолiпiдiв, диглiцеридiв та ете-
рiв стеринiв (вiд 14 до 21% загального вмiсту лiпiдiв). Кiлькiсть iнших фракцiй варiювала
вiд 10 до 14% загального вмiсту лiпiдiв. Також треба зазначити, що фракцiя вiльних жир-
них кислот була iдентифiкована лише в листках P. deltoidеs, а триглiцеридiв — у P. italica,
що, ймовiрно, обумовлено видовою специфiчнiстю їх бiосинтезу (рис. 2).
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №8 127
Рис. 2. Тонкошарова хроматограма компонентного складу поверхневих лiпiдiв у листках у фазу повного
вiдособлення листка: а — умовний контроль; б — зона сильного забруднення Криворiзького сурикового
заводу; I — Aesculus hippocastanum; II — Populus deltoidеs; III — Populus italica; 1 — фосфолiпiди; 2 —
диглiцериди; 3 — стерини; 4 — вiльнi жирнi кислоти; 5 — триглiцериди; 6 — етери стеринiв
В умовах промислового забруднення в обидвi фази морфогенезу листка вмiст фосфолiпi-
дiв у P. deltoidеs знижувався до 6% вiдносно контролю, тодi як у P. italica i A. hippocastanum
спостерiгалась тенденцiя щодо його збiльшення (див. рис. 1). Вмiст диглiцеридiв у листках
останнього зменшувався порiвняно з iнтактними рослинами, тодi як у P. italica зростав
до 5%, а у P. deltoidеs диглiцериди не виявленi (див. рис. 2). Вплив промислового забруд-
нення призводив до зниження вмiсту стеринiв у A. hippocastanum на вiдмiну вiд P. deltoidеs,
в органах асимiляцiї якого вiн, навпаки, зростав. У P. deltoidеs зниження вмiсту фосфолiпi-
дiв супроводжувалось пiдвищенням у 2 рази кiлькостi вiльних жирних кислот (див. рис. 1).
Пул вiльних жирних кислот може поповнюватися за рахунок гiдролiзу фосфолiпiдiв i ди-
глiцеридiв, або посилення в клiтинах деструктивних процесiв i процесiв пероксидацiї в ре-
зультатi впливу токсикантiв. I навпаки, збiльшення вмiсту фосфолiпiдiв або диглiцеридiв
може вiдбуватись за рахунок зменшення вмiсту вiльних жирних кислот [15]. Змiна рiвня
саме фосфолiпiдiв, диглiцеридiв, вiльних жирних кислот i стеринiв пiд впливом промис-
лового забруднення може свiдчити про стан систем реагування деревних рослин на дiю
вiдповiдних екологiчних чинникiв.
У процесi пристосування рослин до факторiв зовнiшнього середовища вiдбувається бiо-
синтез нових лiпiдних компонентiв, якi впливають на змiну гiдрофобностi шару кутикули.
Наприклад, у складi поверхневих лiпiдiв у P. deltoidеs iдентифiкуються триглiцериди. На
нашу думку, утворення триглiцеридiв вiдбувалося за рахунок зменшення кiлькостi диглi-
церидiв, якi розглядаються як субстрати для синтезу бiльш складних сполук [13]. Харак-
терною особливiстю у A. hippocastanum i P. italica за умов пiдвищеної акумуляцiї важких
металiв було збiльшення до 7% в обидвi фази морфогенезу листка вмiсту ефiрiв стери-
нiв, що можна розглядати як адаптацiйну реакцiю рослин до забруднення, адже саме вони
обумовлюють в’язкiсть кутикули [14].
128 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №8
На закiнчення зазначимо, що серед дослiджених деревних рослин в умовах промислово-
го забруднення в обидвi фази морфогенезу листка цинк, плюмбум та кадмiй найiнтенсив-
нiше накопичуються фотосинтезуючими органами P. italica, а нiкель — P. deltoidеs, тодi як
A. hippocastanum найменше акумулював зазначенi елементи. Незважаючи на такий харак-
тер акумуляцiї, у P. italica встановлено найнижчий рiвень процесiв пероксидацiї, на вiдмiну
вiд P. deltoidеs, у якого вiн найвищий (зростав до 6 разiв порiвняно з контролем). За дiї
промислових викидiв у P. italica виявлено збiльшення кiлькостi всiх компонентiв поверхне-
вих лiпiдiв кутикули, серед яких фосфолiпiдiв, диглiцеридiв i етерiв стеринiв до 5%, тодi як
у A. hippocastanum вiдмiчено тенденцiю щодо зниження вмiсту диглiцеридiв i стеринiв. Ли-
ше у P. deltoidеs, на вiдмiну вiд iнших видiв, в стресових умовах з’являються триглiцериди
i зникають диглiцериди, що свiдчить про певнi порушення гiдрофобностi шару кутикули.
Робота виконана за проектом № 36–11 “Транслокацiя важких металiв i фтору в системi
“грунт–рослина” та пiдвищення стiйкостi рослин за дiї абiотичних факторiв” цiльової комплекс-
ної мiждисциплiнарної програми наукових дослiджень НАН України.
1. Гладков Е.А. Влияние комплексного взаимодействия тяжелых металлов на растения мегаполисов //
Экология. – 2007. – № 1. – С. 71–74.
2. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции
растениеводства. – Москва, 1989. – 62 с.
3. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике: В 2 т. – Минск:
Беларусь, 2000. – Т. 2. – С. 207.
4. Greenberg Ch. S., Gaddock Rh. R. Rapid single step membrane proteine assay // Clin. Chem. – 1982. –
28, No 7. – P. 1726–1728.
5. Берзенiна О.В., Штеменко Н. I., Шепеленко В.М. Методи дослiдження поверхневих лiпiдiв ро-
слин // Вiсн. Днiпропетр. ун-ту. Бiологiя. Екологiя. – 2002. – 1, вип. 10. – С. 104–108.
6. Кейтс М. Техника липидологии / Пер. с англ. – Москва: Мир, 1975. – 156 с.
7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов иссле-
дований). – Москва: Агропромиздат, 1985. – 351 с.
8. Ганиятуллин Р.Х. Биоконсервация металлов в надземних органах тополя бальзамического в усло-
виях промышленного загрязнения // Вестн. Мос. гос. ун-та леса. Лес. вестн. – 2007. – № 1. –
С. 53–56.
9. Kraemer U., Pickering I. J., Prince R.C. et al. Subcellular localization and speciation of nickel in
hyperaccumulator and non-accumulator Thlaspi species // Plant Physiol. – 2000. – 122, No 4. –
P. 1343–1353.
10. Таран Н.Ю., Оканенко О.А., Бацманова Л.М., Мусiєнко М.М. Вторинний оксидний стрес як еле-
мент загальної адаптивної вiдповiдi рослин на дiю несприятливих факторiв довкiлля // Физиология
и биохимия культ. растений. – 2004. – Вип. 36, № 1. – С. 3–14.
11. Гришко В.М., Демура Т.А. Iнтенсивнiсть акумуляцiї кадмiю i нiкелю та рiвень їх фiтотоксичностi
за сумiсної дiї на проростки кукурудзи // Доп. НАН України. – 2008. – № 5. – С. 120–122.
12. Гришко В.Н., Данильчук А. В. Содержание тяжелых металлов и продуктов перекисного окисления
липидов у тополей в условиях загрязнения // Iнтродукцiя рослин. – 2004. – № 2. – С. 54–59.
13. Hoffmann-Benning S., Kende H. Cuticle biosynthesis in rapidly growing internodes of deepwater rice //
Plant Physiol. – 1994. – 104, No 2. – P. 719–723.
14. Kunst L., Samuels A. L. Biosynthesis and secretion of plant cuticular wax // Prog. Lipid Res. – 2003. –
No 42. – P. 51–80.
15. Духовский П., Юкнис Р., Бразайтите И., Жукаускайте Л. Реакция растений на комплексное воз-
действие природных и антропогенных стрессоров // Физиология растений. – 2003. – 50, № 2. –
С. 165–173.
Надiйшло до редакцiї 22.12.2011Криворiзький ботанiчний сад НАН України
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №8 129
В.Н. Гришко, О.Н. Писковая
Процессы пероксидного окисления липидов и изменения
количественного и качественного состава поверхностных липидов
у Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides Marsh.
и Aesculus hippocastanum L. при разном уровне загрязнения
тяжелыми металлами
В условиях промышленного загрязнения соединениями тяжелых металлов в обе фазы мор-
фогенеза листа цинк, свинец и кадмий интенсивнее всего накапливаются фотосинтезирую-
щими органами Populus italica, а никель — Populus deltoidеs, тогда как Aesculus hippocastanum
менее всего аккумулирует отмеченные элементы. Несмотря на указанный характер акку-
муляции, у P. italica установлен самый низкий уровень процессов пероксидации, в отличие
от P. deltoidеs, у которого он наивысший (возрастал до 6 раз в сравнении с контролем). Под
действием промышленных выбросов у P. italica обнаружено увеличение количества всех ком-
понентов поверхностных липидов кутикулы, максимальное для фосфолипидов, диглицеридов
и эфиров стеринов — до 5%, тогда как у A. hippocastanum отмечена тенденция относи-
тельно снижения содержания диглицеридов и стеринов. Лишь у P. deltoidеs, в отличие от
других видов, в стрессовых условиях появляются триглицериды и исчезают диглицериды,
что свидетельствует об определенных нарушениях гидрофобности слоя кутикулы.
V.М. Gryshko, O.М. Piskova
Processes of lipids peroxidation and change of the quantitative and
qualitative compositions of superficial lipids at Populus italica (Du Roi)
Moench, Populus deltoides Marsh. and Aesculus hippocastanum L. at
different levels of contaminations by heavy metals
Under conditions of the industrial contamination by heavy metals compounds for both phases of
leaf morphogenesis, zinc, lead, and cadmium are more intensively accumulated by the P. italica
photosynthetic organs, and nickel — by P. deltoidеs, while A. hippocastanum least accumulates the
noted elements. In spite of the indicated character of accumulation, we observed the lowest level
of peroxidation processes at P. italica, unlike P. deltoidеs, at which it was the greatest (increased
by 6 times relative to control). Under the action of industrial contamination, we found out an
increase of the amount of all components of superficial lipids of cuticle at P. italica, maximal
for phospholipids, diglycerides and sterins ethers — to 5%, while we observed the tendency to a
decline of diglycerides and sterins at A. hippocastanum. Only at P. deltoidеs unlike other species
under stress conditions, triglycerides appear, and diglycerides disappear, which testifies to certain
violations of the hydrophobicity of cuticles.
130 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №8
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-84368 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:28:07Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Гришко, В.М. Піскова, О.М. 2015-07-06T18:45:54Z 2015-07-06T18:45:54Z 2012 Процеси пероксидного окиснення ліпідів та зміни кількісного і якісного складу поверхневих ліпідів у Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides Marsh. та Aesculus hippocastanum L. за різного рівня забруднення важкими металами / В.М. Гришко, О.М. Пiскова // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 8. — С. 123-130. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84368 581.1:502.521 В умовах промислового забруднення сполуками важких металiв в обидвi фази морфогенезу листка цинк, плюмбум та кадмiй найiнтенсивнiше накопичуються фотосинтезуючими органами Populus italica, а нiкель Populus deltoidеs, тодi як Aesculus hippocastanum найменше акумулює зазначенi елементи. Незважаючи на такий характер
 акумуляцiї, у P. italica встановлено найнижчий рiвень процесiв пероксидацiї, на вiдмiну
 вiд P. deltoidеs, у якого вiн найвищий (зростав до 6 разiв порiвняно з контролем). За дiї
 промислових викидiв у P. italica виявлено збiльшення кiлькостi всiх компонентiв поверхневих лiпiдiв кутикули, максимально для фосфолiпiдiв, диглiцеридiв i ефiрiв стеринiв 
 до 5%, тодi як у A. hippocastanum вiдзначено тенденцiю щодо зниження вмiсту диглiцеридiв i стеринiв. Лише у P. deltoidеs, на вiдмiну вiд iнших видiв, в стресових умовах
 з’являються триглiцериди i зникають диглiцериди, що свiдчить про певнi порушення
 гiдрофобностi шару кутикули. В условиях промышленного загрязнения соединениями тяжелых металлов в обе фазы морфогенеза листа цинк, свинец и кадмий интенсивнее всего накапливаются фотосинтезирующими органами Populus italica, а никель Populus deltoidеs, тогда как Aesculus hippocastanum
 менее всего аккумулирует отмеченные элементы. Несмотря на указанный характер аккумуляции, у P. italica установлен самый низкий уровень процессов пероксидации, в отличие
 от P. deltoidеs, у которого он наивысший (возрастал до 6 раз в сравнении с контролем). Под
 действием промышленных выбросов у P. italica обнаружено увеличение количества всех компонентов поверхностных липидов кутикулы, максимальное для фосфолипидов, диглицеридов и эфиров стеринов до 5%, тогда как у A. hippocastanum отмечена тенденция относительно снижения содержания диглицеридов и стеринов. Лишь у P. deltoidеs, в отличие от других видов, в стрессовых условиях появляются триглицериды и исчезают диглицериды, что свидетельствует об определенных нарушениях гидрофобности слоя кутикулы. Under conditions of the industrial contamination by heavy metals compounds for both phases of
 leaf morphogenesis, zinc, lead, and cadmium are more intensively accumulated by the P. italica
 photosynthetic organs, and nickel by P. deltoidеs, while A. hippocastanum least accumulates the
 noted elements. In spite of the indicated character of accumulation, we observed the lowest level
 of peroxidation processes at P. italica, unlike P. deltoidеs, at which it was the greatest (increased
 by 6 times relative to control). Under the action of industrial contamination, we found out an
 increase of the amount of all components of superficial lipids of cuticle at P. italica, maximal
 for phospholipids, diglycerides and sterins ethers to 5%, while we observed the tendency to a
 decline of diglycerides and sterins at A. hippocastanum. Only at P. deltoidеs unlike other species
 under stress conditions, triglycerides appear, and diglycerides disappear, which testifies to certain
 violations of the hydrophobicity of cuticles. Робота виконана за проектом № 36–11 “Транслокацiя важких металiв i фтору в системi “грунт–рослина” та пiдвищення стiйкостi рослин за дiї абiотичних факторiв” цiльової комплексної мiждисциплiнарної програми наукових дослiджень НАН України. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біологія Процеси пероксидного окиснення ліпідів та зміни кількісного і якісного складу поверхневих ліпідів у Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides Marsh. та Aesculus hippocastanum L. за різного рівня забруднення важкими металами Процессы пероксидного окисления липидов и изменения количественного и качественного состава поверхностных липидов у Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides Marsh. и Aesculus hippocastanum L. при разном уровне загрязнения тяжелыми металлами Processes of lipids peroxidation and change of the quantitative and qualitative compositions of superficial lipids at Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides Marsh. and Aesculus hippocastanum L. at different levels of contaminations by heavy metals Article published earlier |
| spellingShingle | Процеси пероксидного окиснення ліпідів та зміни кількісного і якісного складу поверхневих ліпідів у Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides Marsh. та Aesculus hippocastanum L. за різного рівня забруднення важкими металами Гришко, В.М. Піскова, О.М. Біологія |
| title | Процеси пероксидного окиснення ліпідів та зміни кількісного і якісного складу поверхневих ліпідів у Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides Marsh. та Aesculus hippocastanum L. за різного рівня забруднення важкими металами |
| title_alt | Процессы пероксидного окисления липидов и изменения количественного и качественного состава поверхностных липидов у Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides Marsh. и Aesculus hippocastanum L. при разном уровне загрязнения тяжелыми металлами Processes of lipids peroxidation and change of the quantitative and qualitative compositions of superficial lipids at Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides Marsh. and Aesculus hippocastanum L. at different levels of contaminations by heavy metals |
| title_full | Процеси пероксидного окиснення ліпідів та зміни кількісного і якісного складу поверхневих ліпідів у Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides Marsh. та Aesculus hippocastanum L. за різного рівня забруднення важкими металами |
| title_fullStr | Процеси пероксидного окиснення ліпідів та зміни кількісного і якісного складу поверхневих ліпідів у Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides Marsh. та Aesculus hippocastanum L. за різного рівня забруднення важкими металами |
| title_full_unstemmed | Процеси пероксидного окиснення ліпідів та зміни кількісного і якісного складу поверхневих ліпідів у Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides Marsh. та Aesculus hippocastanum L. за різного рівня забруднення важкими металами |
| title_short | Процеси пероксидного окиснення ліпідів та зміни кількісного і якісного складу поверхневих ліпідів у Populus italica (Du Roi) Moench, Populus deltoides Marsh. та Aesculus hippocastanum L. за різного рівня забруднення важкими металами |
| title_sort | процеси пероксидного окиснення ліпідів та зміни кількісного і якісного складу поверхневих ліпідів у populus italica (du roi) moench, populus deltoides marsh. та aesculus hippocastanum l. за різного рівня забруднення важкими металами |
| topic | Біологія |
| topic_facet | Біологія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84368 |
| work_keys_str_mv | AT griškovm procesiperoksidnogookisnennâlípídívtazmínikílʹkísnogoíâkísnogoskladupoverhnevihlípídívupopulusitalicaduroimoenchpopulusdeltoidesmarshtaaesculushippocastanumlzaríznogorívnâzabrudnennâvažkimimetalami AT pískovaom procesiperoksidnogookisnennâlípídívtazmínikílʹkísnogoíâkísnogoskladupoverhnevihlípídívupopulusitalicaduroimoenchpopulusdeltoidesmarshtaaesculushippocastanumlzaríznogorívnâzabrudnennâvažkimimetalami AT griškovm processyperoksidnogookisleniâlipidoviizmeneniâkoličestvennogoikačestvennogosostavapoverhnostnyhlipidovupopulusitalicaduroimoenchpopulusdeltoidesmarshiaesculushippocastanumlpriraznomurovnezagrâzneniâtâželymimetallami AT pískovaom processyperoksidnogookisleniâlipidoviizmeneniâkoličestvennogoikačestvennogosostavapoverhnostnyhlipidovupopulusitalicaduroimoenchpopulusdeltoidesmarshiaesculushippocastanumlpriraznomurovnezagrâzneniâtâželymimetallami AT griškovm processesoflipidsperoxidationandchangeofthequantitativeandqualitativecompositionsofsuperficiallipidsatpopulusitalicaduroimoenchpopulusdeltoidesmarshandaesculushippocastanumlatdifferentlevelsofcontaminationsbyheavymetals AT pískovaom processesoflipidsperoxidationandchangeofthequantitativeandqualitativecompositionsofsuperficiallipidsatpopulusitalicaduroimoenchpopulusdeltoidesmarshandaesculushippocastanumlatdifferentlevelsofcontaminationsbyheavymetals |