مقايسه اثرات كلريد آهن، كلات آهن و نانو آهن برمكانيسمهاي انزيمي و غيرانزيمي آنتي‌اكسيداني گياه بادر نجبويه تحت تيمار آلومينيوم

Effects of iron chloride, iron chelate and nano-iron on enzymatic and non-enzymatic antioxidant mechanisms in Melissa officinalis under aluminum treatment

بادرنجبويه گياهي علفي، چند ساله از تيره نعناعيان است كه داراي خاصيت آنتي اكسيداني مي باشد و در مناطق شمالي ايران يافت مي شود. آلومينيوم يكي از فلزات سنگين مي باشد كه در گياهان تنش اكسيداتيو ايجاد مي كند كه در اين ميان آنزيم هاي آنتي اكسيدان از جمله مهمترين راهكارهاي دفاعي گياهان در مهار گونه هاي فعال اكسيژن مي باشند. آهن از عناصر ضروري ولي كم مصرف گياهان مي باشد كه فعاليت بسياري از آنزيم هاي گياه را تحت تاثير قرار مي دهد .در اين پژوهش نقش تركيبات رايج آهن بر تجمع آنزيم هاي آنتي اكسيدانت، پروتئين و ميزان تركيبات فنولي، فلاونوئيدي و فلاونولي در گياه بادرنجبويه در شرايط تنش ناشي از آلومينيوم مورد مطالعه قرار گرفته است. بدين منظور آزمايشي در قالب طرح كاملا تصادفي با سه تكرار بر روي بادرنجبويه در چهار گروه با انواع متفاوت آهن (كلريد آهن، كلات آهن، نانو آهن) و كلريد آلومينيوم) 0 و50 μM) در شرايط هيدروپونيك انجام شد. نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه محتواي پروتئين ها با پيش تيمار آهن افزايش يافته است كه اين افزايش با كاربرد آهن نانو نسبت به ساير تيمارها بيشتر بوده است، بنابراين مي توان اين افزايش را مربوط به قطر نانو ذرات دانست. تحت شرايط تنش آلومينيوم توام با آهن فعاليت آنزيم هاي كاتالاز، آسكوربات پراكسيداز و تركيبات فنولي و مشتقات آن نسبت به اشكال مختلف آهن بويژه در تيمارهاي توام آلومينيوم با كلات آهن و نانو آهن كاهش پيدا كرد ولي ميزان فعاليت آنزيم سوپراكسيدديسموتاز طي اين شرايط افزايش يافت. بنابراين آهن با افزايش در فعاليت آنزيم سوپراكسيدديسموتاز باعث ايجاد مقاومت به آلومينيوم و افزايش عملكرد بادرنجبويه مي شود.

In order to evaluate the effect of different iron compounds on the activity of antioxidant enzymes and compounds an experiment in a completely randomized design with three replications on Melissa officinalis in four groups with different types of iron (iron chloride, iron chelate, and nano iron) and aluminum chloride (0 and 50 μM) was conducted in a hydroponic system. Results showed that protein contents were increased via pre-treatment of iron, and this increase was higher with an augmentation in application of nano iron compared to other treatments. Therefore, this increase could probablybe related to diagonal of nanoparticles. Under aluminum-iron stress conditions, activities of catalase, ascorbate peroxidase, phenolic compounds, and their derivatives were reduced compared to various forms of iron, particularly in combined treatments of aluminum with iron chelate and nano iron. There was, however an increase in activity of the superoxide dismutase under these conditions. So we can conclude from these experiments that iron has affected the antioxidant activity of this plant and thus the resistance of plants to aluminum stress. The use of nano iron and iron chelate effective in hydroponic culture it is best done in less concentration against iron chloride.