Liečivé rastliny v meniacich sa environmentálnych podmienkach

Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin 11.5.2005
Vplyv meďnatých chelátov na rast kukurice (Zea mays L.)
Jana Lešíková, Katarína Kráľová, Darina Rúriková a Elena Masarovičová
Prírodovedecká fakulta Univerzity Komenského, Mlynská dolina CH-2,
SK-842 15 Bratislava, Slovenská republika, lesikova@fns.uniba.sk;
Súhrn
Študovali sme toxický vplyv troch pyruvidénglycinátomeďnatých chelátov s S-donorovými
doplnkovými ligandami tiomočovina, etyléntiomočovina a N-(2-chlórfenyl)tiomočovina
([Cu(pyrgly)(tu)(H 2 O)] (II), [Cu(pyrgly)(ettu)(H 2 O)] (III) a [Cu(pyrgly)(chftu)] (IV)) na
niektoré produkčné charakteristiky kukurice siatej (Zea mays L.): (dĺžka koreňa, dĺžka
výhonku, kumulovaná dĺžka výhonku, suchá hmotnosť koreňa, stonky a listov), pestovanej
v hydroponickom živnom roztoku. Získané výsledky sme porovnávali s účinkom chloridu
meďnatého CuCl 2 (I). V koreňoch, stonkách a listoch rastlín, ktoré sa kultivovali
v prítomnosti 100 μmol dm -3 študovaných Cu(II) chelátov sme stanovili obsah medi pomocou
anodickej stripping voltametrie. Prevažná časť Cu bola akumulovaná v koreňoch kukurice.
Miera translokácie Cu do nadzemných častí rastlín (stonka, listy) závisela od štruktúry
doplnkového S-donorového ligandu. Najúčinnejšiu transloláciu Cu do listov sme pozorovali
u zlúčeniny IV s najlipofilnejším doplnkovým ligandom (N-(2-chlórfenyl)tiomočovina).
Úvod
Meď je mikroživina, ktorá je esenciálna pre aktivitu niektorých enzýmov a je súčasťou
molekúl, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu pri fotosyntetickom transporte elektrónov /1/.
Vysoké koncentrácie Cu sú však toxické. V dôsledku toxického účinku Cu môže v rastline
dochádzať k nedostatku iných esenciálnych prvkov /2/. Meď inhibuje fotosyntetický transport
elektrónov /3/ a tiež karboxylačnú aktivitu enzýmu Rubisco /4, 5/. Nakoľko aj oxygenačná
aktivita tohto enzýmu je inhibovaná, inhibičný mechanizmus pravdepodobne spočíva
v oxidácii –SH skupín meďou, resp. nahradením Mg 2+ iónov, ktoré sú nevyhnutné pri tvorbe
komplexu enzým-CO 2 /4/.
Vysoké koncentrácie Cu môžu poškodzovať bunkové steny a integritu plazmatických
membrán, pričom rastliny strácajú schopnosť selektivity príjmu /5/. Akumulácia Cu v rastline
môže znížiť obsah Mn a Fe v rastlinných pletivách /6/ a potvrdilo sa, že Cu 2+ ióny majú
tendenciu vytláčať Ca 2+ ióny z výmenných miest a sú silne viazané v koreni /7/.
Arylkarboxylátomeďnaté akvakomplexy inhibovali fotosyntetický transport elektrónov
v chloroplastoch špenátu /8/ a v suspenziách zelených rias Chlorella vulgaris /9/. Inhibičnú
176