Bulletin of Nizhnevartovsk State University Bulletin of Nizhnevartovsk State University Вестник Нижневартовского государственного университета 2311-1402 2686-8784 112737 Статьи Articles Статьи EFFECTS OF HEAVY METALS SALTS ON THE PROLLIN SYNTHESIS IN LEMNA MINOR L ВЛИЯНИЕ СОЛЕЙ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА СИНТЕЗ ПРОЛИНА LEMNA MINOR L Морозова М Е Morozova M E - Сторчак Т В Storchak T V - АО «Самотлорнефтегаз» ru AO «Samotlorneftegaz» ru Нижневартовский государственный университет ru Nizhnevartovsk State University ru 25 12 2017 25 12 2017 4 119 124 06 12 2017 15 12 2017 https://vestnik.nvsu.ru/en/nauka/article/112737/view

Оценка степени загрязнения воды - важная составляющая мониторинга загрязнений. Реки загрязняются стоками предприятий, часто уровень загрязнения и токсичности полученных вод трудно оценить. Химические методы исследования трудоемки и затратны. Использование методов биотестирования и биоиндикации может дать быстрый и точный ответ о токсичности вод. В настоящее время требуется использование комплексных методов для оценки уровня загрязнения и токсичности воды водоемов, особенно в регионах с хорошо развитой промышленностью, где есть реки, испытывающие антропогенное загрязнение. Особое внимание во многих исследованиях уделяется изучению низкомолекулярных антиоксидантов как биохимических индикаторов загрязнения окружающей среды, а также как биомаркеров физиологического состояния растений, произрастающих в стрессовых условиях среды. Интересным и доступным к использованию в качестве тест-объекта является растение ряски, которое имеет широкое распространение, легко культивируется и чувствительно к загрязнению тяжелыми металлами. В цели работы входило выявление особенностей воздействия солей тяжелых металлов (Zn, Cd, Ni, Co, Cu, Fe, Sr) на культуру Lemnaminor L. для оценки возможности использования растения Lemna minor в качестве тест-объекта. Растения ряски подвергали обработке и выращивали на питательной среде Штейнберга. В условиях вегетационного опыта выращивали растения ряски малой ( Lemna minor ) в растворах солей металлов в концентрациях 0,05 мкмоль/л; 0,5 мкмоль/л; 5 мкмоль/л; 25 мкмоль/л в трех биологических повторностях. Содержание свободного пролина в растениях определяли с помощью кислого нингидринового реактива по методу Бейтса с соавт. (Bates et al. 1973). Было установлено, что при концентрациях солей тяжелых металлов от 0,05 до 0,5 и 5 мкмоль/л содержание пролина в листьях увеличивается, концентрации металлов 25 мкмоль/л вызывают резкое увеличения содержания пролина в растениях Lemna minor . Концентрация пролина в растениях, выращенных в растворах, содержащих 0,05 мкмоль/л кадмия и стронция, превосходила контрольный вариант. При концентрациях 5 мкмоль/л наивысшее содержание пролина отмечено у растений, испытывающих воздействие никеля, цинка и стронция. Концентрация ионов металлов 25 мкмоль/л давала высокое содержание пролина в растениях в случаях культивации в растворах с кобальтом, стронцием, медью и никелем. Результаты исследований дают основание рекомендовать Lemnaminor в качестве тест-организма, используя значения содержания пролина как биомаркера физиологического состояния растений.

Assessment of the level of water pollution is an important component of pollution monitoring. Rivers are polluted by sewage from enterprises and it is often difficult to assess the level of pollution and toxicity of the surface waters. Usually chemical methods of research are time-consuming and expensive. Methods of biotesting and bioindication can give a quick and accurate answer about the toxicity of waters. Nowadays, integrated methods are needed to assess the level of water pollution and water toxicity, especially in regions with a well-developed industry, where there are rivers that experience anthropogenic pollution. In many researches special attention is given to the study of low-molecular antioxidants as biochemical indicators of environmental pollution as well as biomarkers of the physiological condition of the plants growing under stressful environmental conditions. Lemna minor is an interesting plant which is available as a bioassay. It is widely spread, can be easily cultivated and is sensitive to contamination by heavy metals. The purpose of the work was to identify the specific effects of heavy metal salts (Zn, Cd, Ni, Co, Cu, Fe, Sr) on the Lemna minor L. culture in order to assess the possibility of using Lemna minor as a bioassay.The duckweed plants were grown on Steinberg nutrient medium. Lemna minor was grown in heavy metal solutions of different concentrations (0.05; 0.5; 5.0 and 25 μM/l) in three biological replications. Сontent of free proline in plants was determined with acid ninhydrin reagent by Bates' method. (Bates et al., 1973). It has been established that heavy metals concentration of 0,05 to 0,5 and 5 µmol/l gradually increases the concentration of proline in leaves. While the concentration of metals of 25 µmol/l causes drastic increase of proline content in Lemna minor plants. Concentration of proline in the plants grown in the solutions containing 0,05 µmol/l of cadmium and strontium surpassed the control option. The highest content of proline was observed in plants under the concentration of 5 µmol/l for nickel, zinc and strontium. The concentration of metal ions 25 μmol/l gave a high content of proline in plants cultivating in solutions with cobalt, strontium, copper and nickel. The results of the researches give grounds to recommend Lemna minor as a test organism, using proline content as a biomarker of the physiological state of plants.

 ряска пролин тяжелые металлы биомониторинг биотестирование биоиндикация