Pleurochaete squarrosa (Brid.) lindb. ve Timmiella barbuloides (Brid.) moenk.'in ağır metal stresine verdiği cevapların araştırılması

Abstract

Son yıllarda biyomonitör olarak yaygın kullanımlarına rağmen, ağır metal kirliliği sonucu biryofitlerde meydana gelen oksidatif stres mekanizmaları hakkında çok az bilgi vardır. Bu çalışmada Pottiaceae familyasına ait iki biryofit türünün (Pleurochaete squarrosa ve Timmiella barbuloides) ağır metal stresine karşı gösterdiği hızlı fizyolojik tepkiler ve antioksidan mekanizmada meydana gelen değişiklikler belirlenmiştir. Bu doğrultuda, araziden toplanan örnekler sterilizasyon işlemlerinin ardından, nikel (Ni), kurşun (Pb), bakır (Cu) ve krom (Cr) içeren çözeltilerle kültüre alınmıştır. Metallerle stres koşullarına maruz bırakılan iki biryofit türünün ağır metalleri biriktirme düzeyleri, kuru ağırlıkları, lipid peroksidasyonu, fotosentetik pigment analizi, hidroksil radikali (OH.) ve hidrojen peroksit (H2O2) miktarı tayini, antioksidan enzimlerin (süperoksit dismutaz, katalaz, peroksidaz, glutatyon redüktaz, askorbat peroksidaz) aktivite ölçümleri ve enzimatik olmayan antioksidan moleküllerin (glutatyon ve askorbik asit, prolin) miktarları ve antiradikal aktiviteleri belirlenmiştir. P. squarrosa ve T. barbuloides'in maruz kaldıkları metalleri bünyelerinde biriktirdikleri ve en çok biriktirilen metallerin Pb ve Ni olduğu belirlenmiştir. T. barbuloides'te Ni ve Pb'un yüksek derecede birikimine rağmen, kuru ağırlığını azaltmaması, pigment degredasyonuna ve lipid peroksidasyonuna sebep olmaması ve antiradikal mekanizmanın etkin çalışması türün bu metallere toleransını ortaya koymuştur. Cr ve özellikle Cu her iki türde de yüksek derecede oksidatif hasara yol açmıştır. Deneme sonuçlarına göre P. squarrosa'nın uygulanan ağır metal stresinden göreceli olarak daha çok etkilendiği ve T. barbuloides'e göre daha hassas olduğu belirlenmiştir.

In recent years, despite their widespread use as biomonitor, very little is known about mechanisms of oxidative stress occurring in bryophyte seen as a result of heavy metal pollution. In this study, the rapid physiological responses against heavy metal stress and changes of antioxidant mechanism of two bryophyte species (Pleurochaete squarrosa and Timmiella barbuloides) belong to Pottiaceae family are determined At this direction, samples collected from field, and then they were cultured nickel (Ni), lead (Pb), copper (Cu) and chromium (Cr)-containing solutions after the sterilization procedures Levels of heavy metals accumation, dry weight, lipid peroxidation, photosynthetic pigments analysis, hydroxyl radical (OH.) and hydrogen peroxide (H2O2) determination, antioxidant enzymes (superoxide dismutase, catalase, peroxidase, glutathione reductase, ascorbate peroxidase) activity measurements and non-enzymatic antioxidant molecules (glutathione, ascorbic acid and proline) amounts, antiradical activity analysis were evaluated in two bryophyte species exposed to metals stress . It was determinated that P. squarrosa and T. barbuloides accumulated metals which they were exposed, and Pb and Ni are the most accumulated metals. Despite the high accumulation of Ni and Pb in T. barbuloides, there is no reduction in dry weight, the pigment degradation, lipid peroxidation and effective antiradical mechanism revealed the tolerance of the species on these metals. Cr and especially Cu caused high degree of oxidative damage in both species According to result of experiments P. squarrosa is relatively more affected by applied heavy metals stress and ıt is determined to be more sensitive than T. barbuloides.