Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,653

Каталаза - фермент антиоксидантного комплекса, который защищает организм от разрушающего действия свободных радикалов (Верхотуров, 1999). Многие тяжелые металлы ингибируют активность ферментов, образуют комплексные органические соединения, способные проникать через клеточные мембраны (Лозановская, с соавт., 1998).

Вопросу о влиянии ТМ на активность каталазы посвящено немало работ. Так, Зуев (2002) воздействуя на семена пшеницы (сорт «Безостая 1») и ячменя (сорт «Тайна») ПДК растворами солей меди, кадмия и свинца, наблюдал как ингибирование, так и стимулирование активности каталазы. Магулаев, Кривошеева (2004), воздействуя на семена мягкой пшеницы (сорт «Скифянка») ПДК растворов солей хрома, железа, кобальта и никеля наблюдали аналогичную картину- ингибирование и стимулирования активности фермента. Оголева, Чердакова (1986), изучая влияние никеля на биохимические процессы у люцерны синегибридной, установили, что увеличение концентрации никеля приводит к повышению активности аскорбиноксидазы, пероксидазы и каталазы. Барсукова (1997) предполагает, что подобная активация окислительно- восстановительных процессов свидетельствует о возможности участия ферментов в процессе формирования защитных функций растительного организма в случае присутствия токсичных доз металлов.

Исходя из этого, была предпринята попытка определить активность каталазы в семенах редиса и кресс-салата, проросших на исследуемых почвах, с повышенным содержанием свинца и хрома, определить вклад металла превышающего ПДК для почвы на активность фермента. Решением этого вопроса можно оценить возможность использования этого метода для биотестирования загрязненности почв ТМ.

Исследованию подверглись почвы собранные в восьми различных районах города Ставрополя. В качестве контроля была использована почва, собранная за пределами города. В тестируемых почвах методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии в племени ацетилен воздух определялось содержание подвижных форм свинца и хрома. Результаты оказались следующими: свинец (в мг/кг), пункт 1 -160,50; пункт 2 -193,40; пункт 3 -266,70; пункт 4 -164,40; пункт 5 - 324,60; пункт 6 - 40,20; пункт 7 -316,80; пункт 8 -163,40; контроль 10,11. Хром (в мг/кг): пункт 1 -196,00; пункт 2 -322,00; пункт 3 -91,00; пункт 4 -233,00; пункт 5 - не обнаружен; пункт 6 -63,00; пункт 7 -102,00; пункт 8 -213,00; контроль 16,87. В четырехдневных проростках редиса и кресс-салата активность каталазы определялась газометрическим методом в модификации А.И. Ермакова (1972).

Ингибирование активности каталазы в проростках редиса статистически достоверно составило (р ≥0,9500) 60,18 % (Пункт 1), 54,05 % (Пункт 2), 68,21% (Пункт 3),49,81 % (Пункт 4), 59,65 % (Пункт 5), 56,32 % (Пункт 6), 59,65 % (Пункт 7), 67,75 % (Пункт 8); в проростках кресс-салата-75,95 % (Пункт 1), 6,81 % (Пункт 2), 38,18 % (Пункт 3), 56,61 % (Пункт 4), 34,78% (Пункт 5), 14,83 % (Пункт 6), 50,20 % (Пункт 7),68,34 % (Пункт 8)

Влияние концентраций ТМ превышающих ПДК для почвы и активностью каталазы проростков редиса и кресс-салата, было изучено с помощью корреляционного анализа, результаты которого представлены в виде схемы:

Редис

Пункт 1 Cr (0,93)> Pb (0,29)

Пункт 2 Cr (0,88)>Pb (0,81)

Пункт 3 Pb (0,40)> Cr (0,11)

Пункт 4 Pb (0,70)> Cr (0,30)

Пункт 5 Pb (0,63)

Пункт 6 Pb (0,60)> Cr (0,46)

Пункт 7 Cr (0,68)> Pb (0,10)

Пункт 8 Pb (0,61)> Cr (0,31)

Кресс салат

Пункт 1 Cr (0,99)> Pb (0,11)

Пункт 2 Cr (0,98)> Pb (0,18)

Пункт 3 Pb (0,36)> Cr (0,11)

Пункт 4 Pb (0,70)> Cr (0,30)

Пункт 5 Pb (0,29)

Пункт 6 Pb (0,60)> Cr (0,46)

Пункт 7 Cr (0,99)> Pb (0082)

Пункт8Pb(-0,99)>Cr(0,47)

Как видно из схемы, наряду с положительной корреляцией между активностью фермента и содержанием ТМ в почве, превышающих ПДК, прослеживается и отрицательная, которая говорит об обратной связи между изучаемыми признаками (при увеличении одного признака соответственно уменьшается другой).

Таким образом, результаты экспериментов показали достоверное ингибирование активности каталазы в опытных проростках по сравнению с контрольными, что говорит о возможности использования данного биохимического показателя в качестве тест-функции при мониторинге загрязнения почв ТМ.