The effect of cadmium and zinc on metabolism of spinach

0338331 - ÚEB 2010 RIV PL eng J - Článek v odborném periodiku
Pavlíková, D. - Pavlík, Milan - Staszková, L. - Balík, J. - Száková, J. - Tlustoš, P.
The effect of cadmium and zinc on metabolism of spinach.
[Vliv kadmia a zinku na metabolismus špenátu.]
Chemia i inzynieria ekologiczna. Roč. 16, 5-6 (2009), s. 639-645. ISSN 1231-7098
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z50380511
Klíčová slova: toxic metals * regulation of proline
Kód oboru RIV: EF - Botanika

Changes in metabolism of spinach (Spinacia oleraceae L., cv. Matador) plants exposed to stress caused by two heavy metals, cadmium and zinc, were studied. The distribution of these elements in biomass (root, leaf blade, petiole), chlorophyll content and activity of glutamate kinase [E.C.2.7.2.11], the enzyme catalyzing the first step of proline biosynthesis, were investigated in pot experiments. Results of the experiment revealed the toxic effects of cadmium and zinc at both tested levels (2.5, 25 mg Cd and 50, 500 mg Zn . kg-1 soil) for spinach. Under these conditions, decrease of glutamate kinase activity in spinach plants grown on contaminated treatments compared to untreated control was found. Allosteric regulation of proline content was investigated due to the synthesis of glutathione and subsequently phytochelatines in plant cells. The higher doses of both metals negatively affected yield of spinach dry biomass.

Byly studovány změny v metabolismu rostlin špenátu (Spinacia oleraceae L., cv. Matador) způsobené stresem po aplikaci dvou těžkých kovů, kadmia a zinku. Distribuci těchto prvků v biomase (kořeny, listy, řapík), obsah chlorofylu a aktivita glutamát kinázy [EC2.7.2.11], enzymu, který katalyzuje první krok biosyntézy prolinu, byly zkoumány v nádobových experimentech. Výsledky ukázaly toxické účinky kadmia a zinku na obou testovaných úrovních 2,5, 25 mg Cd a 50, 500 mg Zn . kg-1 půdy. Za těchto podmínek byla zjištěna snížená aktivita glutamát kinázy v rostlinách špenátu pěstovaných na kontaminovaných variantách ve srovnání s variantou bez ošetření. Allosteric regulace obsahu prolinu byla zkoumána ve spojení k syntéze gletathionu a následně phytochelatinů v rostlinných buňkách. Vyšší dávky obou kovů negativně ovlivnily výnos suché biomasy špenátu, ale pouze 2. Cd dávka byla spojena s významnou inhibicí nadzemní biomasy ve srovnání s kontrolou (14%). Obsah chlorofylu byl snížen pouze vyšší dávky kadmia.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0182133