اثر غلظت‌هاي مختلف پيرن بر مقدار رنگيزه‌هاي فتوسنتزي و فعاليت آنزيم‌‌هاي پاداكساينده در گياه آفتابگردان (Helianthus annuus)

The effect of different concentrations of pyrene on photosynthetic pigment content and antioxidant enzyme activities in sunflower (Helianthus annuus)

روند صنعتي شدن و افزايش جمعيت از دلايل عمده افزايش آلودگي­­ محيط ­زيست با هيدروكربن­ ها­ي ­آروماتيك­ چند­حلقه ­­اي مي‌باشد. حضور اين تركيبات در محيط رشد گياهان، سبب بروز انواع تنش­ ها و تحت تاثير قرار گرفتن رشد آنها مي­شود. گياهان مي­توانند اين تركيبات را از آب و خاك جذب كنند، بنابراين اين مواد مي توانند اثرات فيزيولوژيك و بيوشيميايي مختلف بر گياهان داشته باشند. از سوي ديگر، گياهان اولين حلقه از زنجيره ­هاي غذائي ميباشند و هر گونه تاثير زيانبار بر آنها، حيات و سلامت ساير موجودات زنده را به خطر مي اندازد. از اين رو در اين تحقيق اثر غلظت ­هاي 50 و 100 ميلي­گرم بر ليتر از پيرن بر غلظت رنگيزه ­هاي فتوسنتزي، فعاليت برخي آنزيم­ هاي پاداكساينده، محتواي مالون­دي­آلدئيد(MDA) و پراكسيد­هيدروژن (H2O2) گياه آفتابگردان مورد بررسي قرار گرفت. براي اين هدف گياهچه ­هاي 50 روزه تحت تيمارهاي مختلف پيرن قرار گرفتند و شاخص ­هاي مورد نظر اندازه ­گيري شدند. پيرن سبب كاهش معني­دار در غلظت كلروفيل­ ها، فعاليت آنزيم كاتالاز (CAT)، غلظت پراكسيد­هيدروژن و آنتوسيانين ­ها در مقايسه با شاهد گرديد. از طرف ديگر، پس از تيمار پيرن غلظت كاروتنوئيدهاي گياه، فعاليت آنزيم­ هاي سوپراكسيد­ديسموتاز (SOD) و پراكسيداز (POD) و همچنين شاخص مالون­دي­آلدهيد در ريشه و اندام هوايي گياه آفتابگردان افزايش يافت. طبق نتايج اين تحقيق، پيرن احتمالا با افزايش پراكسيداسيون ليپيدها، عامل تنش اكسيداتيو و در نتيجه كاهش مقدار رنگيزه­ هاي فتوسنتزي و در نهايت بيومس و رشد گياه مي ­باشد.

World industrialization and population growth are the main reasons for the increase of environmental contamination with aromatic hydrocarbons. The presence of these compounds in the environment leads to a variety of stresses in plants and finally reduces their growth. Pyrene is one of the major toxic contaminants belonging to polycyclic aromatic hydrocarbons. Hence, in this research, the effect of 50 and 100 ppm of pyrene on growth indices, photosynthetic pigment contents, the activity of some antioxidant enzymes, malondialdehyde content, and amount of hydrogen peroxide in sunflower were examined. Pyrene significantly reduced chlorophyll, and anthocyanin contents, catalase activity, as well as hydrogen peroxide content compared to the control, while the amount of plant carotenoids, the activity of superoxide dismutase and peroxidase enzymes as well as malondialdehyde content were increased in the roots and shoots of sunflower. Based on the obtained results, pyrene probably caused an oxidative stress and lipid peroxidation that eventually reduced photosynthetic pigments and plant growth.