بهبود فعّاليّت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيدان گياه ذرّت (Zea mays L.) پس‌از آبياري با آب مغناطيده

Improvement of Antioxidant Enzymes Activity of Zea mays L. After Treatment with Magnetized Water

گرچه مكانيسم اصلي اثر ميدان هاي مغناطيسي برگياهان هنوز به طور كامل مشخص نيست، اما شواهد موجود حاكي از دخالت اين ميدان ها در افزايش مقدار گونه هاي فعال اكسيژن و نيز فعاليت سيستم آنتياكسيدان ها در سلول هاي گياهي است. دراين تحقيق،تاثير ميدان مغناطيسي بر ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي آب و اثر آبياري با آب مغناطيده (پساز عبور از يك ميدان مغناطيسي 110 ميليتسلا) برفعاليت سيستم آنتياكسيدان گياه ذرت ( Zea mays L. ) بررسي شد. طيف هاي رامان و FTIR آب قبل و بعداز قرارگرفتن درمعرض ميدان مغناطيسي مقايسه شد. طيف رامان آب مغناطيده باگروه كنترل تفاوتي نداشت، اما طيف هاي FTIR آن افزايش شدت جذب را نشان داد. نتايج نشان مي دهد كه ميدان مغناطيسي با افزايش درجهي آزادي پيوند هاي هيدروژني سبب كاهش كشش سطحي شده است. درنتيجه، ميزان حلاليت آب افزايش يافته است. نتايج با افزايش فعاليت آنزيم هاي كاتالاز و آسكوربات پراكسيداز و نيز افزايش ميزان آنتوسيانينها در گياهان تيمار شده با آب مغناطيده، نسبت به گروه شاهد معني دار بود. افزايش فعاليت اين دو آنزيم و افزايش آنتوسيانين همراه با عدم تغيير فعاليت آنزيم سوپراكسيد ديسموتاز كه خود سبب توليد هيدروژن پراكسيد مي كند، سبب ممانعت از آسيب رسيدن به غشا و كاهش پراكسيداسيون ليپيدهاي آن مي شود. عدم افزايش آنزيم پراكسيداز نيز با حفظ انعطاف پذيري ديواره ها سبب حفظ توان رشد در سلول هاي گياهان تيمار شده با آب مغناطيده شد.

Although the exact mechanism(s) of the effects of magnetic fields on plants is not completely understood, available evidences suggest that the effects of these fields are mediated by reactive oxygen species (ROS) and activity of antioxidant system. In the present study, the effects of a magnetic field (110 mT) on physical and chemical properties of water, and the effect of magnetized water on the antioxidant system activity of maize plants were investigated. Raman and FTIR absorption spectra of water before and after magnetization were compared. While the Raman spectrum of magnetized and normal water were identical, the intensity of FTIR absorption spectrum of magnetized water was significantly increased, suggesting changes in the distribution of hydrogen bound among water molecules and increase of its solubility. In comparison with the control plants, irrigation with magnetized water resulted in the increase of antioxidant enzymes activity i.e., SOD and CAT as well as increase of the contents of non-enzymatic compounds e.g., anthocyanins of the plants. In addition, lower amounts of H2O2, and lower activity of POD was observed in magnetized water-irrigated plants, compared to the control group. All together, these changes resulted in the maintenance of membrane integrity and improvement of growth and development of those plants which were irrigated with magnetized water