تاثير سطوح مختلف عنصر كبالت بر رشد و فيزيولوژيكي جلبك سبز تك سلولي Dunaliella bardawil تحت تنش شوري

The effect of different levels of cobalt element on the growth and physiology of single-celled green algae Dunaliella bardawil under salinity stress

تنش شوري يكي از عوامل محيطي محدود كننده رشد و نمو گياهان است و بر روي فرايندهاي فيزيولوژيكي گياهان اثر منفي دارد. فلزات سنگين عناصري هستند كه به طور طبيعي در محيط وجود دارند و در مقادير بسيار كمي مورد نياز موجودات بوده و مقادير بيش از حد اين عناصر مي تواند براي موجودات مضر باشد. در اين پژوهش، تاثير سطوح مختلف عنصر كبالت بر رشد، ويژگيهاي بيوشيميايي و فعاليت آنزيمهاي آنتي اكسيداني جلبك سبز تك سلولي Dunaliella bardawil تحت تنش شوري بررسي شده است. سوسپانسيونهاي جلبكي رشد يافته در سطوح نمك 1.5 و 3 مولار، به صورت فاكتوريل و در سه تكرار براي مدت زمان 48 ساعت در معرض غلظتهاي 1، 10، 50، 100، 200، 500، 1000 ميكرومولار كبالت قرار گرفتند. تعداد سلولها در هر دو سطح شوري در پاسخ به كبالت كاهش يافت در حاليكه ميزان رنگيزه ها و بتاكاروتن افزايش پيدا كرد. ميزان قندهاي احيايي در جلبكهاي رشد يافته در شوري 1.5 مولار كه با كبالت تيمار شده بودند افزايش داشت ولي در شوري 3 مولار كاهش نشان داد. بر عكس، ميزان قندهاي غيراحيايي و نشاسته در هر دو سطح شوري در پاسخ به كبالت افزايش يافتند. ميزان گليسرول و فعاليتهاي آنزيمي شامل آسكوربات پراكسيداز، گاياكول پراكسيداز، پلي فنل اكسيداز و پيروگالول پراكسيداز در هر دو سطح شوري طي تيمار با كبالت كاهش يافتند. نتايج نشان مي دهد كه تيمار كبالت ميتواند سبب ايجاد سميت در سلولهاي جلبكي شود ولي اين جلبك از طريق افزايش ميزان رنگيزه ها به ويژه بتاكاروتن و نه افزايش فعاليت آنزيمهاي آنتي اكسيدان ميتواند اين غلظتها را تحمل نمايد.

Salinity stress is one of the environmental factors limiting the growth and development of plants and has a negative effect on the physiological processes of plants. Heavy metals are elements that exist naturally in the environment and are needed by organisms in very small amounts, but excessive amounts of these elements can be harmful to organisms. In this research, the effect of different levels of cobalt (Co) element on the growth, biochemical characteristics and activity of antioxidant enzymes of the unicellular green alga Dunaliella bardawil under salinity stress has been investigated. Algal suspensions grown at 1.5 and 3 M NaCl were exposed to concentrations of 1, 10, 50, 100, 200, 500, 1000 μM Co as a factorial design in three replicates for a period of 48 hours. The number of cells in both salinity levels decreased in response to Co, while the amount of pigments and Beta-carotene increased. The amount of reducing sugars in algae grown at 1.5 M salinity that were treated with Co increased, but decreased at 3 M salinity. In contrast, the amount of non-reducing sugars and starch in both salinity levels increased in response to Co. The amount of glycerol and enzyme activities including ascorbate peroxidase, guaiacol peroxidase, polyphenol oxidase and pyrogallol peroxidase decreased in both salinity levels during treatment with Co. The results show that Co treatment can cause toxicity in algal cells, but this alga can tolerate these concentrations by increasing the amount of pigments, especially Beta-carotene, and not by increasing the activity of antioxidant enzymes.