Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Coexistence of Aphis fabae Scop. predators on broad bean growing on soil pollution with heavy metals

100%

Gospodarek J. , Kafel A.

Journal of Elementology

|

2014

|

tom 19

|

nr 1

EN

The investigations were conducted to determine the effect of soil contamination with heavy metals (cadmium, copper, nickel, lead and zinc) on the level corresponding to 3rd pollution degree in the IUNG classification on interactions between individual aphidophagous groups and their stages of development occurring in Aphis fabae Scop. colonies on broad beans. The following were analysed: the occurrence and number of individual stages of predator development (eggs, larvae, pupae and adult specimens). The Agrell’s index of coexistence were computed from the achieved results. The values of the Agrell’s index for broad bean were low for individual predator groups and their development stages. Among the investigated predator groups, the best mutual tolerance was observed for Syrphidae and Coccinellidae. Co-existence of individual aphidophagous groups seems to be strongly conditioned by food resources, i.e. aphid availability. Heavy metals, by affecting the host plant, modified the degree of its colonization by aphids and their number, hence changes in the incidence of predators. Thus, soil pollution with zinc and nickel contributed to limiting the extent of broad bean colonization by aphids and predators, and consequently to a decrease in the values of their coexistence indices; on the other hand, soil contamination with cadmium and lead favours plant colonization by aphids and predators and therefore the presence of individual aphidophagous groups was noted more frequently on the same plants.

PL

Celem badań było określenie wpływu skażenia gleby metalami ciężkimi (kadmem, miedzią, niklem, ołowiem i cynkiem) na poziomie odpowiadającym III stopniowi zanieczyszczenia wg klasyfikacji IUNG na wzajemne oddziaływanie między poszczególnymi grupami afidofagów oraz ich stadiami rozwojowymi występującymi w koloniach mszycy burakowej Aphis fabae Scop. na bobie. Analizowano występowanie i liczebność poszczególnych stadiów rozwojowych drapieżców (jaj, larw, poczwarek, postaci dorosłych). Na podstawie wyników obliczono wskaźniki współwystępowania Agrella. Wartości wskaźników Agrella na bobie dla poszczególnych grup drapieżców i ich stadiów rozwojowych były niskie. Spośród badanych grup drapieżców największą wzajemną tolerancję obserwowano w przypadku bzygowatych i biedronkowatych. Współwystępowanie poszczególnych grup afidofagów wydaje się być silnie uwarunkowane dostępnością pokarmu – mszyc. Zastosowane metale ciężkie, wpływając na kondycję rośliny żywicielskiej, modyfikowały stopień jej zasiedlenia przez mszyce oraz ich liczebność, a w rezultacie występowanie drapieżców. Skażenie gleby cynkiem oraz niklem przyczyniło się do ograniczenia stopnia opanowania bobu przez mszyce i drapieżców, a tym samym do zmniejszenia wartości wskaźników ich wzajemnego współwystępowania, natomiast skażenie gleby kadmem i ołowiem sprzyjało opanowaniu roślin przez mszyce i drapieżców, w związku z czym częściej notowano obecność poszczególnych grup afidofagów na tych samych roślinach.

2

Cadmium and glutathione s-transferase activity in caterpillars of Smerinthus ocellatus L.

100%

Chrascina M. , Kafel A.

Biological Bulletin of Poznań. Supplement

|

1996

|

tom 33

3

Heavy Metals Bioaccumulation and Physiological Responses to Heavy Metal Stress in Populations of Silene vulgaris Moench (Garcke) from Heavy Metal Contaminated Sites

80%

Nadgórska-Socha A. , Ciepał R. , Kandziora M. , Kafel A.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2009

|

tom Vol. 16, nr 4

389-397

EN

In this study we have evaluated the heavy metals accumulation in the leaves of Silene vulgaris and its influence on glutathione, free amino acids and anthocyanins concentrations. Glutathione is a tripeptide (gamma-Glu-Cys-Gly) which is involved in many metabolic processes of a plant cell. It is related to the sequestration of xenobiotics and heavy metals and it is also an essential component of the antioxidant system, which keeps reactive oxygen species under control. The accumulation of anthocyanin pigments in the leaves can be induced by environmental and anthropogenic stressors, such as pollution, osmotic stress, and nutrients deficiency. The positive role of anthocyanins as well as amino acids and organic acids in metal sequestration is suggested. Samples of Silene vulgaris leaves were collected in May and July 2003-2005 from the heavy metals contaminated sites - from the nearest vicinity of non-ferrous metal smelter Szopienice at the distance of 50, 250, 450 m, from zinc wastes heap in Katowice and from a former calamine site in Dąbrowa Górnicza (the South of Poland). In the previous study we noted that the nearest vicinity of non-ferrous metal smelter Szopienice was more polluted than the other areas. The highest Zn, Cd and Pb accumulation in the leaves of Silene vulgaris was noted in the plants collected in the nearest vicinity of the non-ferrous metal smelter Szopienice. The free amino acids concentrations have differed in the vegetative season. It was higher in the most polluted sites (50 and 250 m) in July. Higher content of the reduced form of glutathione was estimated in the plant leaves collected in the distance of 250 m from the emitter in July than at the beginning of the study. Also the highest anthocyanins accumulation in Silene vulgaris leaves was noticed in July and in plants from we most polluted area (250 m). The estimations, especially glutathione content, seem to be promising in ecophysiological research connected with heavy metals stress in plants growing in the postindustrial areas.

PL

Przeprowadzono badania nad akumulacją Zn, Pb i Cd w liściach Silene vulgaris i wpływie tych metali na zawartość glutationu, wolnych aminokwasów i antocyjanów. Glutation jest tripeptydem (gamma-Glu-Cys-Gly). który jest zaangażowany w obronę przed ksenobiotykami i metalami ciężkimi i jest podstawowym komponentem komórkowej antyoksydacyjnej obrony, utrzymującym reaktywne formy tlenu (ROS) pod kontrolą. Akumulacja barwników antocyjanowych może być powodowana przez środowiskowe i antropogenne czynniki stresowe, takie jak zanieczyszczenie, stres osmotyczny, niedobór składników odżywczych . Sugeruje się pozytywną rolę antocyjan obok, wolnych aminokwasów i kwasów organicznych w oddzielaniu metali ciężkich. Liście roślin Silene vulgaris zbierano w maju i lipcu 2003-2005 z terenów zanieczyszczonych metalami ciężkimi (z najbliższego sąsiedztwa Huty Metali Nieżelaznych "Szopienice" w odległości 50, 250, 450 m, z hałdy pocynkowej w Katowicach Wełnowcu oraz terenu po eksploatacji galmanu w Dąbrowie Górniczej). W poprzednich badaniach wykazano największe zanieczyszczenie metalami ciężkich na terenie najbliżej położonym przy Hucie Metali Nieżelaznych "Szopienice". Największą akumulację Zn, Cd, Pb stwierdzono w liściach roślin Silene vulgaris zbieranych w najbliższym sąsiedztwie emitora (50, 250 m). Stężenie wolnych aminokwasów różniło się podczas sezonu wegetacyjnego. Zawartości były większe na najbardziej zanieczyszczonym terenie w lipcu niż na początku badań. Większą zawartość zredukowanej formy glutationu oznaczono w liściach roślin zbieranych w odległości 250 m od emitora w lipcu niż na początku badań. Zanotowano także największą akumulację antocyjanów w liściach roślin w lipcu i u roślin z najbardziej zanieczyszczonego terenu (250 m). Szczególnie oznaczanie zawartości glutationu wydaje się być obiecujące w ekofizjologicznych badaniach nad stresem wywoływanym przez metale ciężkie u roślin na terenach poprzemysłowych.

4

Effects of cadmium, copper, lead, nickel, and zinc on esterases of phloem feeder, Aphis fabae Scop.

80%

Kafel A. , Gospodarek J. , Bednarska K. , Jaworska M.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2004

|

tom Vol. 11, nr 2-3

195--199

EN

The esterase zymograms of aphids Aphis labae Scop., fed on Vicia laba L. grown in soil contaminated with cadmium, copper, lead, nickel or zinc were compared using nondenaturing polyacrylamide gel electrophoresis. Soil was contaminated with following doses of heavy metals: 4 mg Cd, 530 mg Pb; 85 mg Cu; 1000 mg Zn; 110 mg Ni kg-1 d.m.of soil. The presence of particular allozymes was revealed using selected substrates: alpha-naphtyl acetale, beta-naphtyl acetate and alpha-naphtyl propionate. The most preferred substrate was beta-naphtyl acetate. The allozymes were highly sensitive to inhibition by dichlorvos, but not by eserine and p-hydromercuribenzoic acid. That suggested that they were represented mainly by carboxylesterases. The aphids fed on plants exposed to zinc characterised quite different pattern of allozymes than those fed on plants grown in control conditions, what could be the effect of aphid adaptation to elevated amounts of this metal. Elevated amounts of nickei had the inhibitory impact on revealed allozymes. There were no significant effects of other metals on the presence of esterase allozymes.

PL

Porównywano zymogramy esteraz mszyc Aphis fabae Scop żerujących na roślinach Vicia laba L, rosnących na glebie skażonej kadmem, miedzią, ołowiem, niklem lub cynkiem, badania wykonano przy użyciu elektroforezy natywnej na żelu poliakrylamidowym. Gleba była zanieczyszczana następującymi dawkami metali ciężkich: 4 mg Cd, 530 mg Pb; 85 mg Cu; 1000 mg Zn; 110 mg Ni na kg suchej masy gleby. Obecność poszczególnych allozymów ujawniano, używając następujące substraty: octan alfa-naftylu, octan beta-naftylu i propionian alfa-naftylu. Najbardziej preferowanym substratem był octan beta-naftylu. Allozymy były inhibowane przez dichlorvos, ale nie przez siarczan ezeryny czy kaws p-hydrortęciowobenzoesowy. To sugeruje, że należą one głównie do karboksyloesteraz. Mszyce żerujące na roślinach eksponowanych na cynk charakteryzował odmienny wzór allozymów niż ujawniony u mszyc z grupy kontrolnej, co mogło być efektem procesów adaptacyjnych do zwiększonych ilości metalu. Natomiast zwiększone ilości niklu miały hamujący wpływ na ujawnione allozymy. Nie stwierdzono znaczących zmian w obecności allozymów, przy ekspozycji zwierząt na inne metale.

5

Metal accumulation and defence response of ladybird Subcoccinella vigintiquatuorpunctata fed on Silene vulgaris inhabiting metal contaminated areas

80%

Zawisza-Raszka A. , Kafel A. , Tarnawska M. , Augustyniak M.

Acta Biologica Cracoviensia. Series Botanica. Supplement

|

2014

|

tom 56

|

nr 2

6

Zmiany jakosci produktow pszczelich z regionow skazonych

80%

Migula P. , Kafel A.

Pszczelarz Polski

|

1992

|

tom 03

|

nr 1

15

7

Effects of Petroleum Products Polluted Soil on Ground Beetle Harpalus rufipes

70%

Kafel A. , Gospodarek J. , Zawisza-Raszka A. , Rozpędek K. , Szulińska E.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2012

|

tom Vol. 19, nr 7

731-740

EN

The effects of soil contamination of petroleum products: unleaded petrol, diesel oil and used engine oil on ground beetle Harpalus rufipes De Geer were investigated. We measured development parameters (the survival and growth rate) and biochemical defense system parameters (the activity of the cytosolic fraction enzymes: superoxide dismutase, catalase, glutathione transferase, heat shock proteins HSP70, carboxyloesterase and acetylcholinesterase and microsomal fraction enzymes: cytochrome c (P450) reductase and ethoxyresorufin-O-deethylase) in the ground beetle H. rufipes. Animals were reared on contaminated soil (6 g of each petroleum product per kg of dry soil weight) through four week. There was no difference in growth rate among animals from different experimental groups. The negative impact was revealed on survival rate of the ground beetles exposed to diesel oil (ca 30 % lower) at the end of the rearing in comparison with animals from control group. In turn, for animals exposed to other petroleum products, the inhibition of some examined enzymes was measured. The effects of each petroleum product were specific. The animals kept through four weeks on soil contaminated with diesel oil had only higher glutathione transferase activity than control ones. The decrease of catalase activity, HSP70 protein in animals exposed to used engine oil and the decrease of acetylcholinesterase, glutathione transferase activity in animals exposed to unleaded petrol were noted.

PL

W badaniach porównywano wpływ produktów naftowych (benzyna bezołowiowa, olej napędowy i zużyty olej silnikowy) na chrząszcza Harpalus rufipes De Geer. Mierzono parametry: rozwojowe (przeżywalność i tempo wzrostu) i parametry biochemiczne związane z funkcjonowaniem systemu obronnego (aktywność enzymów frakcji cytozolowej: dysmutazy ponadtlenkowej, katalazy, transferazy glutationowej, białek szoku cieplnego HSP70, karboksylśsterazy i acetylocholin esterazy oraz aktywność enzymów frakcji mikrosomalnej: reduktazy cytochromu c (P450) i deetylazy etoksy-rezorufiny) w ciele chrząszczy. Do badań wykorzystano zwierzęta hodowane na glebie skażonej dawką 6 g każdego produktu ropopochodnego na kg suchej masy gleby przez okres czterech tygodni. Nie wykazano istotnych zmian w tempie wzrostu między zwierzętami z różnych grup eksperymentalnych. Ujawniono negatywny wpływ na przeżywalność chrząszczy eksponowanych na olej napędowy (ok. 30 %) pod koniec okresu doświadczalnego, w porównaniu ze zwierzętami z grupy kontrolnej. Z kolei u zwierząt eksponowanych na pozostałe produkty ropopochodne stwierdzono zahamowanie aktywności niektórych badanych enzymów. Efekty działania produktów ropopochodnych były specyficzne. Zwierzęta przetrzymywane na glebie skażonej olejem napędowym cechowała wyższa aktywność transferazy glutationowej w porównaniu do kontroli. Obniżenie aktywności katalazy i poziomu białek szoku cieplnego HSP70 zarejestrowano u zwierząt poddanych działaniu zużytego oleju silnikowego, natomiast obniżenie aktywności acetylocholinesterazy i transferazy glutationowej stwierdzono u zwierząt eksponowanych na działanie zanieczyszczeń benzyny bezołowiowej.

8

Stimulated locomotor activity of Spodoptera exigua larvae after bioinsecticide (spinosad) application

70%

Plachetka A. , Francikowski J. , Baran B. , Kafel A. , Augustyniak M.

Acta Neurobiologiae Experimentalis

|

2014

|

tom 74

|

nr 3

EN

Spodoptera exigua, beet armyworm is an agricultural insect pest in tropical and subtropical areas of the world. Long-lasting contact with heavy metals could change sensitivity of insects to other stressor, such as insecticide. Spinosad is a nerve poison and it kills pests that it contacts and/or ones that consume it. Spinosad overstimulates nerve cells by prolonging electrical impulses by acting like acetylcholine. The aim of our study was to compare activity of larvae of S. exigua and sensitivity of them before and after bioinsecticide (spinosad) application. We used two strains of S. exigua: exposed over 100 generations to sub-lethal concentration of cadmium (44 mg Cd/kg dry weight of larval diet) and kept in standardised conditions. Stimulated locomotor activity was recorded during open-field test. Five insects, placed in separate holes in transparent lucite plate, were simultaneously observed. The analysis was made with freely available SwisTrack software that allows simultaneous tracking of more than one insect. For measurement of acetylcholinesterase activity we used acetylthiocholine iodide as a substrate. We found no differences in insect activity between control group and groups treated with spinosad in both breeding strains of S. exigua. We found differences in the changes of the acetylcholinesterase activity between the treated and no treatment groups in control strain of S. exigua, but not in the cadmium strain.

9

Plant-aphid-hoverfly, tritrophic transfer of metals in urban area

61%

Kafel A. , Zawisza-Raszka A. , Gospodarek J. , Nadgorska-Socha A. , Kandziora-Ciupa M. , Babczynska A. , Rozpedek K.

Acta Biologica Cracoviensia. Series Botanica. Supplement

|

2014

|

tom 56

|

nr 2

10

Zinc and cadmium effect in ontogenesis of Spodoptera exigua

61%

Zawisza-Raszka A. , Kafel A. , Drag M. , Gorczaty M. , Wolany M. , Plachetka A. , Augustyniak M.

Acta Biologica Cracoviensia. Series Botanica. Supplement

|

2014

|

tom 56

|

nr 2

11

Effect of soil contamination with petroleum products on esterase activity in earthworm Lumbricus terrestris

61%

Kafel A. , Zawisza-Raszka A. , Szulińska E. , Gospodarek J. , Dziubanek G. , Rozpędek K.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

tom Vol. 20, nr 7-8

847--856

EN

Among biomarkers of exposure the suitability of esterases especially carboxylesterases (CarE), metabolizing wide array of xenobiotics being important for organismal functioning, was very often underlined. Moreover, neurotoxic effects of constituents of petroleum products may be exert by inhibition of cholinesterase (ChE) isozymes in animals. Here, we examined esterase activity toward acetylthiocholine iodide and p-nitrophenyl acetate in earthworms Lumbricus terrestris reared through four weeks on loamy sand soil contaminated with petroleum products (unleaded petrol, used engine oil), in two weeks intervals. Such contamination was simulated in one m3 volume soil containers, at a dose of 6 g · kg–1 of dry soil (experimental field in Mydlniki, Krakow suburb, Poland; 50.0815oN, 19.84730oE). We compared the effects of these contaminants action in soil collected in the year of treatment and one year later. We evaluated also effects of animals rearing on soil unremediated and remediated with “cocktail” of microorganism, and also checked the enzymatic activities response in two weeks intervals. We found lower ChE activity in animals reared on petroleum derivatives contaminated soil when compared with control animals, but only in the case of four weeks rearing on soil collected in the year of treatment. Similar response of ChE in animals reared on soil collected a year after the treatment, but estimated in earlier period of time – after two weeks exposure to petrol unleaded contamination was observed. CarE activity characterized higher variability with time than ChE activity. Generally, the activity of CarE lowered from the beginning to the end of the rearing (in all experimental groups). Animals reared on remediated soil, in most cases, had higher ChE activity than those reared on unremediated soil (control and diesel oil exposed animals).

PL

Spośród biomarkerów ekspozycji szczególnie użyteczne są esterazy, a zwłaszcza karboksylśsterazy (CarE) metabolizujące szeroki zakres ksenobiotyków. Podkreśla się często, że odgrywają one również ważną rolę w funkcjonowaniu organizmów. Co więcej, neurotoksyczne efekty składników substancji ropopochodnych mogą być wywierane również na izśnzymy cholinśsteraz (ChE) u zwierząt. W tym doświadczeniu, w dwutygodniowych interwałach, badaliśmy aktywność esteraz wobec jodku acetylotiocholiny i octanu para-nitrofenylu u dżdżownic Lumbricus terrestris, hodowanych przez cztery tygodnie w glebie gliniasto-piaszczystej zanieczyszczonej produktami ropopochodnymi (benzyną bezołowiową, zużytym olejem silnikowym). Takie zanieczyszczenie symulowano w glebie umieszczonej w kontenerach o pojemności jednego m3 w stężeniu 6 g kg–1 suchej masy gleby (eksperyment prowadzono w Mydlnikach, na przedmieściu Krakowa, 50.0815oN, 19.84730oE). Porównano efekty działania tych zanieczyszczeń w glebie zebranej w roku kontaminacji i rok później. Oceniono także wpływ gleby remediowanej z użyciem „koktajlu” mikroorganizmów i nieremediowanej na hodowane zwierzęta, i sprawdzano u nich zmiany aktywności enzymatycznej, również w dwutygodniowych interwałach. Stwierdzono niższą aktywność ChE u zwierząt hodowanych w glebie skażonej substancjami ropopochodnymi w porównaniu do zwierząt kontrolnych, lecz tylko w przypadku czterotygodniowej hodowli na glebie zebranej w roku kontaminacji. Podobną odpowiedź ChE ustalono u zwierząt hodowanych w glebie skażonej benzyną bezołowiową zebranej rok później, ale w krótszym okresie czasu, już po dwóch tygodniach. Aktywność CarE cechowała się dużą zmiennością w czasie, w porównaniu ze aktywnością AChE. Generalnie, aktywność CarE obniżała się od początku hodowli wraz z upływem czasu (we wszystkich grupach eksperymentalnych). Zwierzęta hodowane w glebie poddanej remediacji w większości przypadków wykazywały się wyższą aktywnością ChE niż te, które były hodowane w glebie nie poddanej remediacji (grupy: kontrolna i eksponowana na zużyty olej silnikowy).