Response of Hypericum perforatum plants to supply of cadmium compounds containing different forms of selenium

• Autorzy: Peško M. , Kráľová K. , Masarovičá E.

Warianty tytułu

PL

Wpływ różnych form selenu na akumulację związków kadmu przez rośliny Hypericum perforatum

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effect of cadmium compounds containing selenium in different oxidation states such as Se(IV), Se(VI), and Se(-II) on production characteristics, shoot water content and chlorophyll content in the leaves as well as Cd and Se accumulation in plant organs of Hypericum perforatum plants was investigated. Complexes with nicotinamide (nia) of the type Cd(NCX)2(nia)2 where X = Se or S as well as CdSO4 were used to compare the effect of Se and S on the above-mentioned parameters. The studied compounds applied at concentrations 12, 24 and 60 mol ź dm-3 reduced dry mass of plant organs. In general, water content of shoots as well as chlorophyll content in the leaves decreased with increasing the compound concentrations. Se speciation significantly affected accumulated amount of Cd and Se [mg ź g-1 d.m.] in plant organs of H. perforatum plans what was reflected in the values of bioaccumulation factors (BAF), translocation factors (TF) as well as portion from the total metal amount accumulated by the plant occurring in the shoots. The comparison of the effect of CdSO4 and CdSeO4 as well as Cd(NCS)2(nia)2 and Cd(NCSe)2(nia) showed that exchange of S for Se in the NCX- ligand led to decreased translocation of Cd into the shoots. The application of CdSeO4 resulted in intensive translocation of Cd as well as Se into the shoots. Portion of Cd allocated in shoots related to the total Cd amount accumulated by the plant was about 20% for treatment with CdSO4 and Cd(NCS)2(nia)2, about 12.8, 10 and 6% for treatment with Cd(NCSe)2(nia)2, CdSeO4 and CdSeO3. On the other hand, portion of Se allocated in shoots related to the total Se amount accumulated by H. perforatum plants achieved approx. 86, 48.6 and 45.9% after addition of CdSeO4, Cd(NCSe)2(nia)2 and CdSeO3.

PL

Badano wpływ związków kadmu zawierających selen na różnym stopniu utlenienia m.in. Se(IV), Se(VI) i Se(-II) na charakterystyki produkcji, zawartość wody w pędach i zawartość chlorofilu w liściach, a także akumulację Cd i Se w organach roślin Hypericum perforatum. Do porównania wpływu Se i S na wyżej wymienione parametry wykorzystano kompleksy amidu kwasu nikotynowego (nia) Cd(NCX)2(nia)2, gdzie X = S lub Se, a także CdSO4. Zastosowanie badanych związków o stężeniach 12, 24 i 60 žmol ź dm-3 zmniejszało suchą masą organów roślin. Zazwyczaj zarówno zawartości wody w pędach, jak i zawartości chlorofilu w liściach malała wraz ze wzrostem stężenia związku. Specjacja Se miała znaczny wpływ na stężenie zaakumulowanych Cd i Se [mg ź g-1 s.m.] w organach roślin H. perforatum, co znalazło swoje odzwierciedlenie w wartościach współczynników bioakumulacji (BAF), współczynników transferu (TF), a także w stężeniach zakumulowanych przez roślinę metali. Porównanie wpływu CdSO4 i CdSeO4 oraz Cd(NCS)2(nia)2 i Cd(NCSe)2(nia) wykazało, Se wymiana S na Se w ligandzie NCX- prowadziła do zmniejszenia przenoszenia Cd do pędów. Zastosowanie CdSeO4 spowodowało intensywne przenoszenie Cd oraz Se do pędów. Stężenie Cd w pędach w odniesieniu do całkowitego stężenia Cd zaakumulowanego w roślinie wynosiło ok. 20% w przypadku stosowania CdSO4 i Cd(NCS)2(nia)2 oraz około 12,8, 10 i 6% w przypadku stosowania Cd(NCSe)2(nia)2, CdSeO4 i CdSeO3. Z drugiej strony, po dodaniu CdSeO4, Cd(NCSe)2(nia)2 i CdSeO3 stosunek stęSeń Se w pędach do całkowitego stężenia Se zaakumulowanego przez rośliny H. perforatum osiągnął ok. 86, 48,6 i 45,9%.

Słowa kluczowe

EN

bioaccumulation; cadmium; chlorophyll; selenate(VI); selenate(IV); St. John's wort; water content

PL

bioakumulacja; kadm; chlorofil; selenian(IV); selenian(VI); ziele dziurawca; zawartość wody

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. S
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 17, nr 3
• Strony: 279--287
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Peško M.

autor

Kráľová K.

autor

Masarovičá E.

Bibliografia

• [1] Devrim O., Ozturk Y. and Ozkay U.D.: Turkiye Kinkleri Tip Bilimleri Dergisi., 2009, 29, 708-715.
• [2] Gomez M.R., Cerutti S., Olsina R.A., Silva M.F. and Martinez L.D.: J. Pharm. Biomed. Anal., 2004, 34, 569-576
• [3] Miller-Rushing A.J. and Primack R.B.: Ecology, 2008, 89, 332-341.
• [4] Tirillini B., Ricci A., Pintore G., Chessa M. and Singhinolfi S.: Fitoterapia, 2006, 77, 147-170.
• [5] Murch S.J., Haq K., Rupashinge H.P.V. and Saxena P.K.: Environ. Exp. Bot., 2003, 49, 251-257.
• [6] Masarovičová E., Kráľová K., Kummerová M. and Kmentová E.: Biologia, 2004, 59 (Suppl 13), 211-214.
• [7] Lešíková J., Kráľová K., Masarovičová E., Kubová J. and Ondrejkovičová I.: Acta Horticult. (ISHS), 2007, 749, 223-229.
• [8] Kráľová K., Masarovičová E., Ondrejkovičová I. and Bujdoš M.: Chem. Pap., 2007, 61, 171-175.
• [9] Kráľová K., Masarovičová E., Lešíková J. and Ondrejkovičová I.: Chem. Pap., 2006, 60, 149-153.
• [10] Lichtenthaler H.K.: Methods Enzymol., 1987, 148, 350-382.
• [11] Stobart A.K., Griffiths W.T., Ameen-Bukhari I. and Sherwood R.P.: Physiol. Plant., 1985, 63, 293-298.
• [12] Padmaja K., Prasad D.D.K. and Prasad A.R.K.: Photosynthetica, 1990, 24, 399-405.
• [13] Somashekaraiah B., Padmaja K. and Prasad A.: Physiol. Plant., 1992, 85, 85-89.
• [14] Xue T.L., Hartikainen H. and Piironen V.: Plant & Soil., 2001, 237, 55-61.
• [15] Mazzafera P.: Plant & Soil., 1998, 201, 189-196.
• [16] Barceló J. and Poschenrieder C.: J. Plant Nutr., 1990, 13, 1-37.
• [17] Poschenrieder C., Gunse B. and Barceló J.: Plant Physiol., 1989, 90, 1365-1371.
• [18] Sors T.G., Ellis D. R. and Salt D.E.: Photosynth. Res., 2005, 86, 373-389.
• [19] Chizzola R. and Lukas B.: Water, Air, Soil Pollut., 2006, 170, 331-343.
• [20] Moreno-Jiménez E., Penalosa J.M., Manzano R., Carpena-Ruiz R.O., Gamarra R. and Esteban E.: J. Hazard. Mater., 2009, 162, 854-859.
• [21] Germ M., Stibilj V., Kreft S., Gaberscik A., Pajk F. and Kreft I.: Food Chem., 2009, 117, 204-206.
• [22] Shanker K., Mishra S., Srivastava S., Srivastava R., Dass S., Prakash S. and Srivastava M.M.: Bull. Environ. Contam. Toxicol., 1996, 56, 419.
• [23] Peško M., Kráľová K. and Masarovičová E.: Fresen. Environ. Bull., 2010, 19, in press.
• [24] Škopíková A., Kráľová K. and Masarovičová E.: Proc. ECOpole`08, 2008, 2, 135-139.
• [25] Valigura D., Gracza T., Mašlejová A., Papánková B., Šíma J. and Špirková K.: Chemical Tables, p. 189. Slovak University of Technology. Bratislava 2004 (in Slovak).