تاثیر نانوذره اکسید روی بر محتوای سولفورافان، خصوصیات بیوشیمایی و مورفولوژیکی گیاهچه های ازمک (Lepidium draba)

ازمک گیاهی دولپه از خانواده براسیکاسه و حاوی مقدار قابل توجهی گلوکوزینولات گلوکورافانین می باشد که پس از هیدرولیز آنزیمی، سولفورافان تولید می­کند. در این پژوهش، محتوای سولفورافان، خصوصیات بیوشیمیایی و مورفولوژیکی گیاهچه های ازمک که به مدت هفت روز در حضور غلظت های مختلف (صفر (به عنوان شاهد)، ۲۵، ۵۰، ۱۰۰، ۲۵۰، ۵۰۰ و ۱۰۰۰ میلی­گرم بر لیتر) نانو­ذره اکسید روی رشد کرده بودند، مورد آنالیز قرار گرفتند. بر اساس نتایج، میزان جوانه­زنی بذرها در حضور غلظت­های بالاتر از ۱۰۰ میلی­گرم بر لیتر نانوذره نسبت به نمونه شاهد بطور معنی­داری کاهش یافته بود، بطوریکه در حضور بالاترین غلظت نانوذره، میزان جوانه­زنی حدود ۳۰ درصد کاهش نشان داد. طول ساقه و ریشه هماهنگ با افزایش غلظت نانوذره در محیط بطور معنی­داری نسبت به نمونه شاهد کاهش نشان داند. بطوریکه در بالاترین غلظت این ذره، طول ساقه و ریشه بترتیب حدود ۶۰ و ۷۰ درصد کاهش نشان دادند. علاوه براین، محتوای کلروفیل، کاروتنوئید و فلاونوئید گیاهچه­های تیمار شده با تمام غلظت­های نانوذره به صورت معنی داری نسبت به نمونه شاهد کاهش یافتند. در مقابل، نتایج نشان دهنده افزایش محتوای سولفورافان در گیاهچه های تیمار شده در حضور غلظت­های بالاتر از ۱۰۰ میلی­گرم بر لیتر در مقایسه با نمونه شاهد می باشد. فعالیت آنزیم کاتالاز نیز در غلظت­های بالاتر از ۱۰۰ میلی­گرم بر لیتر بطور معنی­داری نسبت به نمونه شاهد افزایش نشان داد، بطوریکه در بالاترین غلظت، فعالیت آن بیش از ۳ برابر نمونه شاهد افزایش یافته بود. تاثیر مثبت این ذره همچنین بر میزان پروتئین های محلول (در تمامی غلظت­ها) و محتوای آنتوسیانین (تا غلظت ۱۰۰ میلی­گرم بر لیتر) نسبت به نمونه شاهد مشاهده گردید. علاوه بر این، میزان جذب یون روی در ریشه و ساقه گیاهچه های تیمار شده، هماهنگ با افزایش غلظت این ذره در محیط افزایش نشان داد. بطور کلی، با توجه به افزایش محتوای سولفورافان، آنتوسیانین و افزایش فعالیت آنزیم کاتالاز چنین به نظر می رسد که جذب این ذرات به سطح و یا تجمع آن ها در گیاهچه ها منجر به تنش اکسیداتیو و در نتیجه کاهش رشد گیاه شده است. لذا پیشنهاد می­شود، جهت بررسی مکانیسم دقیق تاثیر نانوذره اکسید روی بر این گیاه، سایر پارامترهای فیزیولوژیکی، بیوشیمایی و ژنتیکی نیز باید مورد  آنالیز قرار گیرند. ازمک گیاهی دولپه از خانواده براسیکاسه و حاوی مقدار قابل توجهی گلوکوزینولات گلوکورافانین می باشد که پس از هیدرولیز آنزیمی، سولفورافان تولید می­کند. در این پژوهش، محتوای سولفورافان، خصوصیات بیوشیمیایی و مورفولوژیکی گیاهچه های ازمک که به مدت هفت روز در حضور غلظت های مختلف (صفر (به عنوان شاهد)، ۲۵، ۵۰، ۱۰۰، ۲۵۰، ۵۰۰ و ۱۰۰۰ میلی­گرم بر لیتر) نانو­ذره اکسید روی رشد کرده بودند، مورد آنالیز قرار گرفتند. بر اساس نتایج، میزان جوانه­زنی بذرها در حضور غلظت­های بالاتر از ۱۰۰ میلی­گرم بر لیتر نانوذره نسبت به نمونه شاهد بطور معنی­داری کاهش یافته بود، بطوریکه در حضور بالاترین غلظت نانوذره، میزان جوانه­زنی حدود ۳۰ درصد کاهش نشان داد. طول ساقه و ریشه هماهنگ با افزایش غلظت نانوذره در محیط بطور معنی­داری نسبت به نمونه شاهد کاهش نشان داند. بطوریکه در بالاترین غلظت این ذره، طول ساقه و ریشه بترتیب حدود ۶۰ و ۷۰ درصد کاهش نشان دادند. علاوه براین، محتوای کلروفیل، کاروتنوئید و فلاونوئید گیاهچه­های تیمار شده با تمام غلظت­های نانوذره به صورت معنی داری نسبت به نمونه شاهد کاهش یافتند. در مقابل، نتایج نشان دهنده افزایش محتوای سولفورافان در گیاهچه های تیمار شده در حضور غلظت­های بالاتر از ۱۰۰ میلی­گرم بر لیتر در مقایسه با نمونه شاهد می باشد. فعالیت آنزیم کاتالاز نیز در غلظت­های بالاتر از ۱۰۰ میلی­گرم بر لیتر بطور معنی­داری نسبت به نمونه شاهد افزایش نشان داد، بطوریکه در بالاترین غلظت، فعالیت آن بیش از ۳ برابر نمونه شاهد افزایش یافته بود. تاثیر مثبت این ذره همچنین بر میزان پروتئین های محلول (در تمامی غلظت­ها) و محتوای آنتوسیانین (تا غلظت ۱۰۰ میلی­گرم بر لیتر) نسبت به نمونه شاهد مشاهده گردید. علاوه بر این، میزان جذب یون روی در ریشه و ساقه گیاهچه های تیمار شده، هماهنگ با افزایش غلظت این ذره در محیط افزایش نشان داد. بطور کلی، با توجه به افزایش محتوای سولفورافان، آنتوسیانین و افزایش فعالیت آنزیم کاتالاز چنین به نظر می رسد که جذب این ذرات به سطح و یا تجمع آن ها در گیاهچه ها منجر به تنش اکسیداتیو و در نتیجه کاهش رشد گیاه شده است. لذا پیشنهاد می­شود، جهت بررسی مکانیسم دقیق تاثیر نانوذره اکسید روی بر این گیاه، سایر پارامترهای فیزیولوژیکی، بیوشیمایی و ژنتیکی نیز باید مورد  آنالیز قرار گیرند.  

Keywords:

Lepidum draba , Zinc oxide nanoParticle , sulforaphane , ازمک , نانو ذره اکسید روی , سولفورافان , آنتوسیانین , کاتالاز