تأثير نانوذرات اكسيد روي و دي اكسيد سريم بر ميزان انباشت عناصر روي و سريم، برخي پارامترهاي رشد و بيوشيميايي در گياه لوبيا (Phaseolus vulgaris)

Effect of ZnO and CeO2 nanoparticles on the element accumulation, growth and biochemical parameters in Phaseolus vulgaris L

آلودگي خاك‌ها با نانوذرات اكسيد فلزي توسط فعاليت‌هاي مختلف بشر يك مسئله مهم محيط زيست در كشورهاي توسعه يافته و در حال توسعه است. مطالعه حاضر با هدف بررسي اثرات نانوذرات اكسيد روي و دي اكسيد سريم (در چهار غلظت 250، 500، 1000 و 2000 ميلي‌گرم بر ليتر) بر برخي پارامترهاي رشد و بيو شيمايي گياه لوبيا در شرايط گلخانه‌اي و در قالب طرح كاملاً تصادفي انجام شد. نتايج نشان داد كه نانوذرات اكسيد روي تقريباً در همه غلظت‌ها ارتفاع بخش هوايي را افزايش دادند، در حالي كه نانوذرات دي اكسيد سريم در بالاترين غلظت باعث كاهش ارتفاع بخش هوايي گياه شدند. هر دو نانوذره باعث كاهش محتواي كلروفيل كل و آنتوسيانين در مقايسه با گروه شاهد شدند. تفاوت معني‌داري در مقدار پروتئين كل در تيمارهاي نانوذرات دي اكسيد سريم و نانوذرات اكسيد روي در مقايسه با كنترل مشاهده نشد. با اين وجود، به نظر مي‌رسد كه يك نوار پروتئيني با وزن مولكولي 28 كيلودالتون در غلظت 500 ميلي‌گرم بر ليتر نانوذرات اكسيد روي در مقايسه با كنترل پديد آمده است. فعاليت آنزيم‌هاي آنتي اكسيدان كاتالاز و پراكسيداز در تيمارهاي نانوذرات دي اكسيد سريم بيشتر از فعاليت آنها در تيمارهاي اكسيد روي بود. به طور كلي، نتايج نشان داد كه پاسخ‌هاي گياه به نانوذرات دي اكسيد سريم با توجه به غلظت، دامنه تغييرات بيشتري دارد.

Contamination of soils with oxide metals nanoparticles, by various human activities, is an important environmental issue in both developing and developed countries. The aim of the present study was to investigate the effects of ZnO and CeO2 NPs (250, 500, 1000 and 2000 mg L-1) on some growth and biochemical parameters of bean plants growing under greenhouse conditions in a completely randomized experiment. The results indicated that ZnO NPs almost, at all concentrations, enhanced plant height, while CeO2 NPs at high concentration did not. Both NPs at all concentrations decreased chlorophyll and anthocyanin content in the experimental plants compared to control ones. There was no significant differences in total protein content in both treatments compared to control. However, a protein band with molecular weight of 28 KDa seems to be appeared in the group treated by 500 mg L-1 ZnO NPs. The activity of antioxidant enzymes in CeO2 NPs-treated plant was higher than those in ZnO NPs treatments. Altogether, the results showed that plant responses to CeO2 NPs were more subject to change upon to concentration than ZnO NPs.