İki farklı biryofit türünün fotosentetik pigment içeriği ve antioksidan mekanizması üzerine ağır metallerin (bakır ve kurşun) etkisinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada Brachytheciaceae familyasına ait Homalothecium sericeum (Hedw.) Schimp. ve Hypnaceae familyasına ait Hypnum cupressiforme Hedw. türlerinde ağır metal uygulaması ile meydana gelen kısa süreli tepkiler fizyolojik ve biyokimyasal parametreler ışığında değerlendirilmiştir. Arazi çalışmasında toplanan bitkiler uygun torbalara alınarak laboratuvar ortamına getirilmiştir. Yıkama işleminin ardından biryofit türleri uygun muamele ortamları hazırlanarak Cu ve Pb içeren çözeltilerde kültüre alınmıştır. İki biryofit türü için; ağır metal biriktirme düzeyleri, kuru ağırlıkları, fotosentetik pigment analizi, hidrojen peroksit (H2O2) miktarı tayini, lipit peroksidasyonu, antioksidan enzimler (süperoksit dismutaz, katalaz, peroksidaz, askorbat peroksidaz) ve enzimatik olmayan antioksidant moleküllerden (askorbat ve prolin) miktarları çalışılmıştır. Her iki türünde maruz kaldıkları metalleri bünyelerinde belirli oranlarda biriktirdikleri belirlenmiştir. Hypnum cupressiforme’nin Cu uygulanmış örneklerinde süperoksit dismutaz, peroksidaz aktivitelerinde artışlar meydana gelirken askorbat miktarında anlamlı bir değişim görülmememiştir. Katalaz aktivitesinde meydana gelen azalmanın nedeni olarak bakır katyonları gibi ağır metal iyonlarının katalaz’ın yarayışlı olmayan inhibitörleri gibi davranıp enzim aktivitelerini durdurmasındandır. Homalothecium sericeum’un Pb uygulanmış örneklerinde pigment degredasyonu ve H2O2 birikiminin olmaması askorbat peroksidaz ve katalaz aktivitesinin H2O2’nin detoksifikasyonunda etkili olduğunun ya da bu metalin hücreyi aşırı strese sokacak oksidatif hasarı tetiklemediğinin göstergesi de olabilir.

In this study, short term reactions caused by heavy metal administration was evaluated in light of physiological and biochemical parameters on types of Homalothecium sericeum (Hedw.) Schimp. which belongs family of Brachytheciaceae and Hypnum cupressiforme Hedw. which belongs family of Hypnaceae. The plants collected in the field work has been brought to the laboratory on the appropriate bag. After appropriate treatment of the washing operation bryophyte species prepared media were cultured in solutions containing Cu and Pb. Heavy metal deposition levels, dry weight, photosynthetic pigments analysis, hydrogen peroxide (H2O2) content determination, lipid peroxidation andantioxidant enzymes(superoxide dismutase, catalase, peroxidase, ascorbate peroxidase) non –enzymatic andantioxidant molecules (ascorbat and proline) quantity were studied for the types of bryophyte. Both type softhe metal structure are exposed is determined that accumulatein specific proportions. Activity of superoxide dismutaz and peroksidaz has been increased inspite of there is no significant change was not seen askorbat values on Cu applied samples of Hypnum cupressiforme as the cause of the decreasein the catalase enzyme activity such as catalase activityis from stopping act by plants inhibitors of non-heavy metal ions such as copper cations. Pb applied samples of Homalothecium sericeum, The absence of H2O2 accumulation of ascorbate peroxidase and catalase activities effect on pigment degredation and H2O2 detoxification or this metals can be indicator of oxidative damages that will causes excessive stress on cells.