Роль супероксиддисмутази в пристосуванні рослинних організмів до стрес-факторів

Таким чином, СОД належить важлива фізіологічна роль у регуляції вільнорадикальних процесів клітинного метаболізму (Балахнина, Кособрюхов, 2005; Бараненко, 2002; Бессонова, 1993; Платонова, Костишин, 2000). Про це свідчать дані про гальмування СОД ПОЛ у нативних мембранах мітохондрій, мікросом та лізосом, а також у реконструйованій мікросомальній системі. Очевидно, що супероксиддисмутаза (разом з іншими компонентами антиоксидантної системи) та ПОЛ забезпечують взаємодоповнюючу регуляцію вільнорадикального окиснення, спрямовану до стабілізації мембранних структур клітини (Балахнина, Кособрюхов, 2005; Платонова, Костишин, 2000). Експериментально доказано, що СОД разом з іншими ферментами антиоксидантної системи реагує на зміни надходження і включення металів в метаболізм рослин (Бессонова, 1993; Гришко, Сыщиков, 1999, 2000; Жук, Капустян, 2007; Калашников та ін., 1999; Колупаєв, Карпець, 2007). Так, досліджено вплив різних рівнів Mn на ізоферментний склад СОД і знайдено, що різні рівні Mn в поживному середовищі викликають значні зміни в балансі між ізоферментами СОД в листках. Існують дані, що активність СОД в листках шпинату підвищується зі збільшенням доз Cu в поживному середовищі. Встановлена кореляція між вмістом Cu в листках й активністю СОД. Вважають, що чим більший вік рослини, тим сильніше вона реагує на зміни вмісту Cu в субстраті (Озолина та ін., 1978).

Бакардієва із співавторами (2006) вивчали вплив іонів кальцію і цинку на активність супероксиддисмутази кукурудзи при 3-х температурах: оптимальній, підвищеній та високій. Додавання іонів кальцію та цинку в різних комбінаціях до субклітинних фракцій листків показало, що в компартментах клітин мезофілу кальцій викликає підвищення активності мітохондріальної СОД (мСОД) на 90%, хлоропластної СОД (хСОД) - на 20 %, тоді як іони цинку не впливали на активність мСОД і збільшували активність цитоплазматичної СОД (цСОД) та однієї з хСОД. Стабільність ізоформ СОД при високій температурі підвищувалася при додаванні в середовище вирощування цинку.

Стороженко і Шадчина вивчали зміни активності СОД в хлоропластах клітин ярової пшениці у відповідь на сольовий стрес протягом вегетації рослин. На ранніх етапах онтогенезу активність СОД у варіантах із засоленням була нижчою, ніж в контролі, тоді як на наступних фазах розвитку цей показник був вищим за контроль. Це свідчить про те, що активація адаптаційного механізму на рівні першої ланки антиоксидантного захисту має вікову залежність (Стороженко, Шадчина, 2004).

В праці Фотіні (1998) вивчено вплив високих концентрацій миш’яку на експресію ядерних генів кукурудзи, які кодують синтез ізоферментів антиоксидантних білків. Показано, що обробка зародка кукурудзи миш’яком в діапазоні концентрацій 1-10 мМ індукує підвищення рівня експресії генів, котрі кодують синтез СОД.

Балахніна із співавторами (2005) вважають, що одним з шляхів адаптації рослин гороху до токсичної дії кадмію є стимуляція активності антиоксидантних ферментів. Досліди проводили на 2-х недільних проростках гороху, які витримували в 0,01; 0,1 і 1 мМ водних розчинах Cd(NO)2 протягом 2 годин. Автори не встановили підвищення інтенсивності пер оксидного окиснення ліпідів в листках дослідних рослин. При цьому активність СОД і глутатіонредуктази збільшувалась у всіх варіантах, тоді як пероксидази при низький (0,01 мМ) концентрації іонів кадмію. Встановлено, що комбінована дія іонів кадмію й ультрафіолетового випромінення підвищує активність СОД і поліфенолоксидази, а також збільшує вміст флавоноїдів.

Цікаві статті з розділу

Екологічні проблеми Світового океану
Майже 3 / 4 поверхні нашої планети займають океани. Вода - дорогоцінна рідина, дар природи нашої планеті. У такій кількості, як на Землі, її немає ніде в Сонячній системі. Вода - це основа всіх життєв ...

Сталий розвиток Чернігівської області
На початку ХХ століття зміни природного середовища розглядалися як побічний ефект розвитку промисловості. Екологічні проблеми, що виникали з часом намагалися розв’язувати в межах охорони пр ...

Моніторинг поверхневих вод Сандракського водосховища
Кожен майбутній економіст, спеціаліст народного господарства, кожна свідома людина повинна обов’язково мати загальне уявлення про особливості сучасного екологічного стану, а також про основні на ...