دانلود مقاله مطالعه تأثیر خاک آلوده به نفت خام بر فعالیت آنزیم آلکالن فسفاتاز در گیاه عدس ( Lens (culinaris

word قابل ویرایش
7 صفحه
5700 تومان

مقدمه

آلودگیهای خاک توسط فلزات سنگین و مواد آلی می تواند نفت خام در خاک می تواند سبب تأخیر در جوانه زنی،
سبب تغییر خواص فیزیکو شیمیایی خاک شود. در کاهش تعداد جوانه ها، تأثیر در رشد گیاه شود ۱۱) و .(۱۵
کشورهای تولید کننده نفت، آلودگی خاک توسط نفت خام برخی از گیاهان قادرند غلظتهای بالای نفت را در خاک
می تواند در حین حمل، پالایش و استخراج رخ بدهد. تحمل کرده و رشد کنند. این گیاهان معمولاً جهت گیاه
نفت می تواند از خاک به آبهای سطحی و زیر سطحی نفوذ درمانی خاک آلوده به نفت خام استفاده می شوند ۵)، ۶ و
کرده و وارد زمینهای کشاورزی شده و سبب آسیب به .(۱۰ گونه های گرامینه و بقولات جزء گیاهانی هستند که
گیاهان زراعی و موجودات خاک شود. مطالعات زیادی در توانایی خوبی در گیاه پالایی خاک دارند ۴)، ۸ و (۱۲،
رابطه با تأثیر نفت بر روی گیاهان انجام شده است. حضور گرامینه ها دارای ریشه افشان بوده که به خوبی در خاک
۳۸۶

One Way ANOVA
مجله پژوهشهای سلولی و مولکولی (مجله زیست شناسی ایران) جلد ۲۶، شماره ۳، ۱۳۹۲

نفوذ کرده و آلودگی خاک را کاهش می دهند (۴) از طرف دیگر بقولات به خاطر قابلیت تثبیت نیتروژن خاک، گونه های مناسبی برای گیاه پالایی می باشند .(۷) در این گیاهان رقابتی بین گیاه با جمعیت میکروبی برای به دست آوردن نیتروژن خاک صورت نگرفته که نتیجه آن همکاری مناسبی بین باکتریها و گیاه در جهت حذف و کاهش آلودگی نفتی خاک است .(۷) با آنکه مطالعات زیادی در مورد تأثیر نفت بر روی گیاهان مختلف صورت گرفته ولی تاکنون گزارشات اندکی از تأثیر آلودگی نفتی بر روی فعالیت آنزیمهای گیاهی اعلام شده است(.(۳ در این مطالعه از گیاه عدس که جزء بقولات است استفاده شد و تأثیر نفت بر رشد گیاه و تأثیر آن بر فعالیت آلکالن فسفاتاز گیاه مورد بررسی قرار گرفت.

مواد و روشها

آلوده سازی خاک به نفت خام: نفت خام سبک از ناحیه سرکان در غرب ایران تهیه شد. نفت با غلظتهای ۱، ۳ و ۵
در صد به خاک اضافه و به خوبی مخلوط گشت تا کاملاً یکنواخت شود . (۱۲ ) سپس خاک به گلدانهای ۱ کیلویی انتقال داده شد. از هر غلظت ۵ تکرار آماده کشت و ۵
نمونه نیز بدون آلودگی و به عنوان شاهد تهیه شد. در هر گلدان تعداد ۱۰ دانه عدس کاشته شد و مقدار ۰/۵ گرم کود حیوانی نیز به گلدانها اضافه شد. سپس آب لازم (در حدود ۷۵ درصد ظرفیت زراعی) برای رشد گیاه به گلدانها داده شد.

بررسی رشد گیاه: پس از ۱۵ روز از کشت گیاه، تعداد جوانه ها در هر گلدان شمارش شد. طول ساقه گیاه پس از یک ماه اندازه گیری شد سپس گیاه از خاک خارج شده و مقدار زیست توده ریشه و ساقه آن وزن گردید. با توجه به تأثیر غلظت ۵ درصد آلودگی نفتی بر روی گیاه، نمونه های

%۵ برای مقایسه فعالیت آنزیمی ریشه و ساقه با شاهد انتخاب شد. ریشه و اندام هوایی نمونه های ۵ درصد و

شاهد در دمای -۲۰ درجه برای تعیین فعالیت آنزیمی

نگهداری شد.

تعیین فعالیت و بررسی کینتیکی آنزیم آلکالن فسفاتاز:

ریشه و ساقه گیاه پس از خروج از دمای -۲۰ درجه توسط هموژنایزر شکسته شد و سپس در دور ۵۰۰۰ x g و به مدت ۱۰ دقیقه سانتریفیوژ گردید. رسوب که شامل سلولهای شکسته نشده بود از مایع رویی جدا شد و سوپرناتنت به عنوان سوپ فاقد سلول برای فعالیت آنزیمی استفاده شد.

جهت تعیین فعالیت آنزیم مقدار ۰/۱ میلی لیتر از سوپ سلولی به ۲/۸ میلی لیتر بافر ۰/۱ مولار تریس با ۸/۵ pH

اضافه شد و سپس مقدار ۰/۱ میلی لیتر نیز محلول پارا نیترو فنیل فسفات (pNPP) به عنوان سوبسترای آنزیم اضافه شد و تغییرات جذب تولید محصول واکنش یعنی پارا نیتروفنل در طول موج ۴۱۰ نانومتر ثبت گردید. جهت محاسبات کینتیکی سوبسترا با غلظتهای مختلف ۳,۵) تا ۱۸

میلی مولار) به محلول آنزیم و بافر اضافه شد و جذب در زمانهای ۱، ۳، ۵، ۷، ۱۰و ۱۵ دقیقه ثبت شد. از اعداد به دست آمده منحنی عکس غلظت بر علیه عکس سرعت
(Lineweaver- plot) رسم و سرعت ماکزیمم (Vmax) و Km آنزیم محاسبه شد.
فعالیت آنزیم نیز با توجه به اینکه ضریب خاموشی

(Extinction coefficient) پارانیترو فنل مقدار ۱۸/۸ * ۱۰۳

لیتر بر مول است محاسبه شد.

آنالیز آماری: داده های به دست آمده به صورت میانگین –

انحراف معیار (SD) در نظر گرفته شد. برای تعیین اختلاف

معنی دار نتایج از آنالیز واریانس و

تست مکمل Tukey استفاده شد و مقدار P کمتر از ۵

درصد (p< 0 .05) معنی دار مشخص شد.

۳۸۷

مجله پژوهشهای سلولی و مولکولی (مجله زیست شناسی ایران) جلد ۲۶، شماره ۳، ۱۳۹۲

نتایج

شمارش تعداد جوانه ها در گیاه: شمارش تعداد جوانه ها در نمونه ها نشان داد که حضور نفت خام در گیاه تأثیری در جوانه زدن گیاه نداشته است به طوری که حتی در نمونه ۵ درصد هیچ گونه تفاوت معنی داری با نمونه کنترل دیده نشد (شکل .(۱ با این حال حضور نفت سبب تأخیر در جوانه زدن شد.

شکل- ۱ شمارش تعداد جوانه ها در خاک . هیچگونه اختلاف معنی داری بین نمونه های آلوده و شاهد دیده نشد.

شکل-۲ اندازه گیری طول اندام هوایی در گیاه. در نمونه ۵ درصد کوتاه ترین اندام هوایی دیده شد.

بیشترین مقدار زیست توده در نمونه شاهد (فاقد نفت) و

کمترین آن در نمونه ۵ درصد مشاهده شد (شکل.(۳

اختلاف معنی داری بین نمونه کنترل و ۵ درصد دیده شد.

نفت نه تنها بر روی ساقه و اندام هوایی بلکه بر روی میزان رشد ریشه نیز مؤثر بود. اندازه گیری مقدار زیست توده ریشه در نمونه ها نشان داد که کمترین مقدار زیست توده گیاه در نمونه ۵ درصد و بیشترین آن در نمونه کنترل مشاهده شد(شکل.(۳ مشاهده ماکروسکوپی ریشه نشان داد هر چه بر غلظت نفت در خاک افزوده شود از پراکندگی ریشه در خاک کاسته شده و مقدار انشعابات ریشه نیز کم می شود. حضور نفت در خاک سبب تأخیر در جوانه زنی و تأثیر بر روی رشد گیاه شد. به طوری که هر چه بر مقدار نفت در خاک افزوده شد از طول ساقه گیاه کاسته شد. همچنین حضور نفت باعث زردی زودرس برگهای گیاه شد.

بررسی فعالیت آلکالن فسفاتاز در ریشه: با توجه به تغییرات ماکروسکوپی که در نمونه ۵ درصد نسب به شاهد مشاهده شد، برای مطالعه تغییرات آنزیمی از نمونه های ریشه و ساقه در خاک آلوده به نفت با غلظت ۵ درصد استفاده و با شاهد (خاک بدون نفت) مقایسه شد. بررسی فعالیت آلکالن فسفاتاز ریشه گیاه در حالت آلوده و شاهد نشان داد که هر دو فاکتور Km و Vmax آنزیم در نمونه آلوده نسبت به شاهد تفاوت کرده است به طوری که هم Km و هم Vmax افزایش را نشان داد (شکل .(۴

بررسی اندازه و طول اندام هوایی گیاه نشان داد که در نمونه ۵ درصد از طول اندام هوایی کاسته شده ولی تفاوت معنی داری بین کنترل و نمونه های آلوده به نفت مشاهده نشد. به غیر از نمونه ۵ درصد، حضور آلودگی تأثیری بر رشد و طول اندام هوایی گیاه نداشت (شکل.(۲
اندازه گیری زیست توده گیاه: بررسی مقدار زیست توده کل(ریشه و ساقه) نشان داد که هر چه غلظت نفت در نمونه بیشتر باشد از مقدار زیست توده کل کاسته می شود.

بررسی فعالیت آلکالن فسفاتاز در اندام هوایی : مقایسه فعالیت آنزیم آلکالن فسفاتاز در ساقه گیاه آلوده و شاهد نشان داد که فاکتور Km در نمونه آلوده افزایش یافته و Vmax نیز افزایش نشان داده است. مقایسه Km نمونه آلوده و شاهد اختلاف معنی داری بین آنها نشان نداد

(شکل.(۵

مقایسه فعالیت ویژه آنزیم در ریشه و ساقه: محاسبه فعالت ویژه آنزیم آلکالن فسفاتاز در ریشه گیاه شاهد و

۳۸۸

مجله پژوهشهای سلولی و مولکولی (مجله زیست شناسی ایران) جلد ۲۶، شماره ۳، ۱۳۹۲

آلوده نشان داد که فعالت ویژه در ریشه گیاه شاهد در حدود ۱۰ ± ۲ U/mg protein و در نمونه آلوده در حدود U/mg protein ٢/١۵/۹± بوده ا ست در حالی که در ساقه گیاه فعالیت ویژه برای شاهد در حدود U/mg 4/65 ± ۰/۹ protein و برای نمونه آلوده در حدود

U/mg protein ٨/٠۴/۲۵± محاسبه گشت. اختلاف معنی داری بین فعالیت ویژه آنزیم در ریشه گیاه شاهد و آلوده مشاهده می شود که این اختلاف در اندام هوایی گیاه به چشم نمی خورد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 5700 تومان در 7 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد