ФОТОСИНТЕЗ ПРОРОСТКОВ ПШЕНИЦЫ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ НА СРЕДЕ С ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ И ПЕКТИНОМ

Пектины благодаря своим высоким адсорбционным способностям рассматриваются как средство для очистки водоемов и почв от тяжелых металлов. В исследовании стояла цель выяснить как внесение пектинов в питательную среду будет влиять на токсичность таких тяжелых металлов как кадмий и цинк. Установлено, что кадмий в концентрации 10-4 Моль и цинк в концентрации 5 мМоль тормозили накопление биомассы растениями 10-дневных проростков твердой пшеницы (Triticum durum Desf.). Пектины смягчали этот эффект, но в незначительной степени. Кроме того, отмечалось некоторое увеличение доли корней у проростков варианта с тяжелыми металлами и пектином. Площадь листьев проростков также уменьшалась под влиянием тяжелых металлов, в наибольшей степени страдали молодые листья. Добавление пектинов негативно сказывалось на формировании листовой поверхности, отмечалось снижение этого показателя. Показано, что пектины способствуют увеличению содержания органического углерода у растений пшеницы, при этом содержание основных пигментов фотосинтеза снижается. Однако, в вариантах с пектинами фотохимическая активность хлоропластов поддерживается на более высоком уровне, чем на растворах только с тяжелыми металлами.

1. Донченко Л.В., Фирсов Г.Г. Пектин: основные свойства, производство и применение. - М.: ДеЛи принт, 2007. - 276 с.

2. Chand A., Chand P., Khatri G.G., Paudel D.R. (2021). Enhanced removal efficiency of arsenic and copper from aqueous solution using activated Acorus calamus based adsorbent. Chem. Biochem. Eng. Q., 35 (3), 279-293.

3. Shakoor, M.B., Niazi, N.K., Bibi I., Shahid M., Sharif, F., Bashir, S., Shaheen, S.M., Wang, H., Tsang, D.C.W., Ok, Y.S., Rinklebe, J. (2018). Arsenic removal by natural and chemically modified watermelon rind in aqueous solutions and groundwater. Sci. Total Environ., 645 1444. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.07.218

4. Jakybik-Kolon, A., Bok-Badura, J., Karorn, K., Mitko, K.; Milewski, A. (2017). Hybrid pectin-based biosorbents for zinc ions removal. Carbohydr. Polym., 169, 213-219.

5. Tarmizi, A.N.M., Ismail, N., Ahmad, H. (2018). Preliminary study on heavy metal removal and turbidity reduction from groundwater by using apple pectin (bioflocculant). Int. J. Environ. Eng., 9, 271-281.

6. Karim, A.; Raji, Z.; Karam, A.; Khalloufi, S. (2023). Valorization of fibrous plant-based food waste as biosorbents for remediation of heavy metals from wastewater - A Review. Molecules, 28, 4205. https://doi.org/10.3390/molecules28104205

7. Щербина И.А., Касьянов П.Ф., Бояр Е.В. Об определении площади листьев различных видов пшеницы // Биологические науки. - 1985. - № 5. - С. 105-108.

8. Третьяков Н.Н., Карнаухова Т.В., Паничкин Л.А. Практикум по физиологии растений. - М.: Агропромиздат, 1990. - С. 109-113.

9. Фотосинтез: Методические рекомендации к лабораторным занятиям, задания для самостоятельной работы и контроля знаний студентов / Авт.-сост. Л.В. Кахнович. - Мн.: БГУ, 2003. - 88 с.

10. Аликов Х.К. Фотоколориметрический метод определения содержания углерода в листьях мокрым сжиганием в хромовой смеси // Методы комплексного изучения фотосинтеза. Вып. 2. - Л., 1983. - С. 6-14.

11. Серегин И.В., Иванов В.Б. Физиологические аспекты токсического действия кадмия и свинца на высшие растения // Физиология растений. - 2001. - Т. 48. - № 4. - С.606-630.

12. Нестерова А.Н. Действие тяжелых металлов на корни растений. 1. Поступление свинца, кадмия и цинка в корни, локализация металлов и механизмы устойчивости растений // Биол. науки. - 1989. № 9. - С. 72-86.

13. Репкина Н.С., Нилова И.А., Казнина Н.М. Сравнительный анализ воздействия избытка цинка на рост побега Sinapis alba L. и Brassica juncea (L.) Czern. // Труды Карельского научного центра Российской академии наук. - 2022. - № 7. - С. 85-91.

14. Punz W.F., Sieghardt H. (1993). The response of roots of herbaceous plant species to heavy metals. Environ. Exp. Bot, 33, 85-98.

15. Корнилов, А.А. Размеры листьев как показатель условия развития пшеницы // Доклады АН СССР. - 1951. - №4. - 23 с.

16. Венжик Ю.В., Титов А.Ф., Холопцева Е.С., Таланова В.В. Раздельное и совместное действие низкой температуры и кадмия на некоторые физиологические показатели пшеницы // Труды Карельского научного центра РАН. - 2015. - № 12. - С. 23-34.

17. Батова, Ю.В., Казнина, Н.М., Лайдинен, Г.Ф., Титов, А.Ф. Влияние кадмия на некоторые физиологические процессы у растений тимофеевки луговой (Phleum pratense L.) // Труды Карельского научного центра РАН. - 2013. - С. 52-58.

18. Meunier, N.; Blais, J.-F.; Tyagi, R.D. (2004). Removal of heavy metals from acid soil leachate using cocoa shells in a batch counter-current sorption process. Hydrometallurgy, 73, 225-235.