Wpływ herbicydu 1,10 fenantryliny na wartość biologiczną liści selera

• Autorzy: Biczak, R. , Herman, B. , Rychter, P.

Warianty tytułu

EN

Influence of Herbicide 1,10-Phenantroline on Biological Value Celery Leaves

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem badań było określenie wpływu herbicydu fotodynamicznego 1,10-fenantroliny (Phe) na zawartość barwników asymilacyjnych, cukrów rozpuszczalnych, kwasu askorbinowego i białka w liściach selera korzeniowego (Apium graveolens L.var. rapaceum.(Mill.) DC). W przeprowadzonym eksperymencie wazonowym rośliny opryskano roztworami 1,10-fenantroliny o stężeniach 1, 5 i 20 mM, a następnie w trakcie wegetacji pobierano materiał do oznaczania zawartości poszczególnych składników. 1,10-fenantrolina w zakresie przebadanych stężeń spowodowała istotne zmiany zawartości chlorofilu całkowitego, cukrów rozpuszczalnych i kwasu askorbinowego w liściach selera, przy czym zmiany te uzależnione były od stężenia herbicydu. Rośliny opryskane 1,10-fenantroliną o mniejszych stężeniach cechowały się podwyższonym poziomem chlorofilu całkowitego, podczas gdy największe stężenie Phe - 20 mM wywołało spadek zawartości chlorofilu w odniesieniu do roślin kontrolnych. Podobne zależności wystąpiły w przypadku zmian zawartości kwasu askorbinowego, przy mniejszych stężeniach fenantroliny obserwowano wzrost poziomu tego składnika w liściach selera. Analiza zmian zawartości cukrów rozpuszczalnych w liściach selera wykazała wzrost poziomu tych składników tylko przy mniejszym stężeniu Phe - 1mM. Poziom karotenoidów i białka w liściach selera pod wpływem herbicydu zmieniał się w niewielkim stopniu.

EN

Effect of photodynamic herbicide 1,10-phenantroline on contents of assimilation pigments, soluble sugars, ascorbic acid and protein in leaves of the root celery (Apium graveolens L. var. rapacem. (Mill.) DC) was studied. In the pot experiment plants were sprayed with water solution 1,10-phenantroline with concentration of 1.5 and 20 mM. Next during the plants vegetation fresh material samples have been being taken to determine the contents of tested components. All the used concentrations of 1,10-phenanthroline have caused essential changes of the total chlorophyll, soluble sugars and ascorbic acid contents in the celery leaves; the changes were dependent on the herbicide concentration. The plants sprayed with 1,10-phenantroline at lower concentrations were characterized by a higher total chlorophyll level, whilst the highest Phe concentration - 20 mM caused the chlorophyll level decrease, as compared with the control plants. Similar relations appeared as far as the change of the acid ascorbic level is concerned; at lower phenanthroline concentration the increase of this element in the celery leaves was observed. The analysis of the soluble sugars contents in the celery leaves showed an increase of this element only at the lowest Phe concentration - 1 mM. The used herbicide has not caused any significant changes in the contents of carotenoids and protein.

Słowa kluczowe

PL

herbicydy; seler; chlorofil; karotenoidy; cukry; kwas askorbinowy; białko

EN

herbicides; celery; chlorophyll; carotenoids; sugars; ascorbic acid; protein

• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 10, nr S1
• Strony: 53-60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 42 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Biczak, R.

• Katedra Biochemii, Instytut Chemii i Ochrony Środowiska, Wyższa Szkoła Pedagogiczna w Częstochowie, ul. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa, tel. [phone], fax [phone],

autor

Herman, B.

• Katedra Biochemii, Instytut Chemii i Ochrony Środowiska, Wyższa Szkoła Pedagogiczna w Częstochowie, ul. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa, tel. [phone], fax [phone]

autor

Rychter, P.

• Katedra Biochemii, Instytut Chemii i Ochrony Środowiska, Wyższa Szkoła Pedagogiczna w Częstochowie, ul. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa, tel. [phone], fax [phone]

Bibliografia

• [1] Wilson C. I Tisdell C.: Why farmers continue to use pesticides despite environmental, health and sustainability costs. Ecol. Econom., 2001, 39, 449-462.
• [2] Teisseire H., Couderchet M., Vernet G.: Phytotoxicity of diuron alone and in combination with copper or folpet on duckweed (Lemna minor). Environ. Pollution, 1999, 106, 39-45.
• [3] Falconer K. E.: Managing diffuse environmental contamination from agricultural pesticides: An economic perspective on issue and policy options, with particular reference to Europe. Agric. Ecosystems Environ., 1998, 69, 37-54.
• [4] Falconer K., Hodge I.: Using Economic incentives for pesticide usage reductions: responsiveness to input taxation and agricultural systems. Agric. Systems, 2000, 63, 175-194.
• [5] McDonald L., Jebellie S. J., Madramootoo C. A., Dodds G. T.: Pesticide mobility on a hillside soil in St. Lucia Agric. Ecosystems Environ., 1999, 72, 181-188.
• [6] Encina A. E., Moral R. M., Acebes J. L. i Alvarez J. M.: Characterization of cell walls in bean (Phaseolus vulgaris L.) callus cultures tolerant to dichlobenil. Plan Sci., 2001, 160, 331-339.
• [7] Nemat Alla M. M. I Hassan N. M.: Efficacy of exogenous GA3 and herbicides safeners in protection of Zea mays from metokachlor toxicity. Plant Physiol. Biochem., 1998, 36(11), 809-815.
• [8] Kostowska B., Gabińska K., Rola J., Szymczak J., Sykut A. I Wybieralska A.: Wpływ herbicydów na biologiczną wartość ziarna niektórych odmian pszenicy. Roczn. Nauk. Roln. Ser. E 1984, 14(1-2), 209-221.
• [9] Rogalski L., Ciećko Z., Górecki K.: Wpływ granulatów herbicydowych na plon zielonej masy i zawartość makroskładników w kukurydzy, stokłosie I gorczycy. Pestycydy, 1989, 4, 35-41.
• [10] Mostowska A.: Effect of 1,10-phenanthroline. a photodynamic herbicide on the development and structure of maize chloroplasts. Acta Physiol. Plant., 1998, 20(4), 419-424.
• [11] Mostowska A.: Photodynamoc herbicides: their influence on the development and structure of photosynthetic apparatus. Photosynthetica, 1992, 26(1), 19-31.
• [12] Mostowska A., Kittsteiner U. i Rudiger W.: Effect of 1, 10-phenanthroline on ultrastructure of pea leaves Protoplasma, 1991, 161, 23-30.
• [13] DeRosa M. C. i Crutchley R. J.: Photosensitized singlet oxygen and its applications. Coord. Chem Rev 2002, 233-234, 351-371.
• [14] Shalygo N.V., Mock H.-P., Averina N.G. i Grimm B.: Photodynamic action of uroporphyrin and protochlorophyllide in greening barley leaves treated with cesium chloride. J. Photochcm. Photobiol 1998, 42, 151-158.
• [15] Toneva V., Gechev T. i Mincov I.: Induction of porphyrin biosynthesis by 5-aminolevulinic acid, glutamic acid, and 1, 10-phenanthroline and their possible photodynamic action in wheat and mustard plants. Photosynthetica, 2001, 39(4), 597-601.
• [16] Averina N. G., Shalygo N. V. i Yaronskaya E.B.: Effect of glutamic acid and 1, 10-phenanthroline on the accumulation of chlorophyll precursors in green Phaseolus leaves. Photosynthetica. 1989, 23(3), 383-385.
• [17] Averina N. G., Yaronskaya E. B. i Dudkina T. S.: Effect of 2.2 '-dipyridine and 1,10-phenanthroline on the responses of chlorophyll biosynthesis to darkness. Fiziol. Biokhim. Kultur. Rast., 1992, 24( 1), 54-59.
• [18] Mostowska A., Horvath G. i Szigeti Z.: Response of chloroplast structure to photodynamic herbicides and high oxygen. Z. Naturforsch., 1999, 54, 9-10.
• [19] Kittsteiner U., Mostowska A. i Rudiger W.: The greening process in cress seedlings. J. Pigment accumulation and ultrastructure after application of 5-aminolevulinate and complexing agents. Physiol. Plant., 1991, 81(1), 139-147.
• [20] Rudiger W.: Chorophll metabolism: from outer space down to the molecular level. Phytochem., 1997, 46(7), 1151-1167.
• [21] Biswal B.: Carotenoid catabolism during leaf senescence and its control by light. J. Photochem. Photobiol., 1995, 30, 3-13.
• [22] Casano L. M., Martin M., Zapata J. M. i Sabatcr B.: Leaf age- and paraquat concentration-dependent effects on the levels of enzymes protecting againts photooxidative stress. Plant Sci., 1999, 149, 13-22.
• [23] Prochazkova D., Sairam R. K., Srivastava G. C. i Singh D.V.: Oxidative stress antioxidant activity as the basis of senescence in maize leaves. Plant Sci., 2001, 161, 765-771.
• [24] Dayan F. E., Hernandez A., Allen S.N., Moraes R. M., Vroman J. A., Avery M. A. i Duke S.O.: Comparative phytotoxicity of artemisinin and several sesquiterpene analogues. Phytochem., 1999, 50, 607-614.
• [25] Fernandez-Pascual M., Pozuelo J. M.. Serra M. T. i De Felipe M. R.: Effects of cyanazine and linuron on chloroplast development, nodule activity and protein metabolism in Lupinus albus L. J. Plant Physiol., 1988, 133, 288-294.
• [26] Aubert S. i Pallett K. E.: Combined use 13C- and ,19F-NMR to analyse the mode of action and the metabolism of the herbicide isoxaflutole. Plant Physiol. Biochem., 2000, 38(6), 517-523.
• [27] Lee S. K. i Kader A. A.: Prehavrest and postharvest factors influencing vitamin C content of horticultural crops. Postharvest Biol. Technol., 2000, 20, 207-220.
• [28] CiećkoZ. i Nowak G.: Wpływ pestycydów na wysokość plonu i jakość bulw ziemniaka. Pestycydy, 1989, 3, 17-23.
• [29] Preusser E., Khalil F.A. i Boldt R.: Influence of some pesticides on the activity of granulum - bound starch synthetase on the nucleic acid, protein and carbohydrate content in Zea mays L. Acta Physiol. Plant., 1984, 6(2), 65-74.
• [30] Oren R„ Werk K. S., Buchmann N. i Zimmermann R.: Chlorophyll-nutrient relationships identify nutritionally caused decline in Picea abies stands. Can. J. Forest Res., 1993, 23, 1187-4195.
• [31] Rutkowska U.: Wybrane metody badania składu i wartości odżywczej żywności, PZWL, Warszawa 1981.
• [32] Ghosh S. Mahoney S R Penterman J.N., Peirson D. i Dumbroff E. B.: Ultrastructural and biochemical changes in chloroplasts during Brassica napus senescence. Plant Physiol. Biochem 2001, 39, 777-784.
• [33] Jung S., Kim J. S., Cho K. Y., Tae G. S. i Kang B. G.: Antioxidant responses of cucumber (Cucumis sativus) to photoinhibition and oxidative stress induced by norflurazon under high and low PPFDs. Plant Sci., 2000, 153, 145-154
• [34] Schmitz-Eiberger M. i Noga G.: Reduction of paraquat-induced oxidative stress in Phaseolus vulgaris and Malus domestica leaves by a-tocopherol. Sci. Horti., 2001, 91, 153-167.
• [35] Hippeli S., Heiser I. i Elstner E F.: Activated oxygen and free oxygen radicals in phatology: New insights and analogies between animals and plants. Plant Physiol. Biochem., 1999, 37(3), 167-178.
• [36] Ralph P.J.: Herbicide toxicity of Halophila ovalis assessed by chlorophyll a fluorescence Aquat. Bot., 2000, 66, 141-152.
• [37] Herman B., Biczak R. i Gurgul E.: Effect of 1,10-phenanlhroline on peroxidase and catalase activity and chlorophyll, sugars, and ascorbic acid contents. Biologia Plant., 1998, 41(4), 607-611.
• [38] Favell D. J.: A comparison of the vitamin C content of fresh and frozen vegetables. Food Chem., 1998, 62(1), 59-64.
• [39] Herman B. i Biczak R.: Wpływ 1,10-fenantroliny na aktywność peroksydazy i katalazv oraz zawartość chlorofilu, cukrów i kwasu askorbinowego w liściach sałaty. Biul. Nauk. UW-M w Olsztynie, 2001, 12, 227-237.
• [40] Gullner G. i Dodge A.D.: Effect of singlet oxygen generating substances on the ascorbic acid and glutathione content in pea leaves. Plant Sci., 2000, 154, 127-133.
• [41] Salo-Vaananen P. P. i Koivistoinen P. E.: Determination of protein in foods: comparison of net and crude protein (Nx 6.25) values. Food Chem., 1996, 57(1), 27-31.
• [42] Aletor O., Oshodi A. A. i Ipinmoroti K.: Chemical composition of common leafy vegetable and functional properties of their leaf protein concentrations. Food Chem., 2002, 78, 63-68.