بررسی مکانیسم های سمیت زدایی و تجمع فلز سنگین کادمیوم در گیاهان

کادمیوم جزء فلزات سنگین و غیر ضروری برای گیاهان است. در گیاهان سمیت کادمیوم منجر به کلروز برگی، کاهش سرعت رشد، مهار تنفس و فتوسنتز، افزایش آسیب های اکسیداتیو و کاهش توانایی جذب مواد مغذی میشود. گیاهان استراتژی هایی برای پاسخگویی به کادمیوم بکار می برند که شامل تجمع و سمیتزدایی فلزات سنگین است. همچنین جذب شدن فلز از طریق دیواره سلولی، تجمع در واکوئل و کلاته شدن سیتوپلاسمی از جمله مکانیسم هایی هستند که گیاهان برای کاهش سمیت کادمیوم بکار می برند. بعضی از گیاهان بیش تجمع دهنده کادمیوم توانایی تجمع مقادیر بالایی از فلز را در خود دارند که به این صورت قابلیت سمیت زدایی کادمیوم را در بازده بالا پیدا کردهاند. گلوتاتیون و فیتوکلاتین ها پپتیدهای غیر پروتئینی هستند که در سمیت زدایی کادمیوم و حفظ ردوکس سلولی نقش دارند. همچنین متالوتیونین ها هم که پپتیدهای کوچکی با محتوای سیستئین هستند دارای خاصیت اتصال به فلز کادمیوم هستند و از این طریق برای تحمل ارگانیسم ها نسبت به کادمیوم موثر هستند. دیواره های سلولی نیز از طریق باند شدن فلز سنگین به ترکیبات پکتینی خود در سمیت زدایی گیاهان بیش تجمع دهنده کادمیوم نقش دارند. گیاه پالایی خاک های آلوده به کادمیوم روش معمولی در کاهش کادمیوم است. بطوریکه گیاهان بیش تجمع دهنده ریشه های گستردهای دارند که توانایی جذب سطوح بالای فلزات سنگین موجود در خاک و انتقال آن ها به اندامهای هوایی گیاه را دارند. مشخص شده است تعدادی از گیاهان قادرند حدود ۲۰۰۰ میلی گرم بر کیلو گرم کادمیوم را در اندامهای هوایی خود انباشته کنند.

کلیدواژه ها:

کادمیوم ، سمیت زدایی ، فیتوکلاتین ، بیش تجمع دهنده