ЗАЛЕЖНІСТЬ ФЕРМЕНТНОЇ АКТИВНОСТІ КАТАЛАЗИ ВІД ВМІСТУ КРОХМАЛЮ В РУДЕРАЛЬНІЙ РОСЛИННОСТІ СМІТТЄЗВАЛИЩ

Анотація

Постановка проблеми.Каталаза зосереджена в рослинних тканинах і є одним з найактивніших ферментів. Цей фермент було виявлено в мікротільцях (пероксисомах), що беруть участь у процесі фотосинтезу. Роль її полягає в забезпеченні киснем тих ділянок рослинних тканин, куди доступ кисню ускладнений. Каталаза також впливає на розвиток взаємовідношень між рослиною і патогенними мікроміцетами. Ураження рослин токсичними газами, солями, мікроміцетами, кліматопічними факторами, бактеріями викликають посилення  генерації активних форм кисню. Каталаза на відміну від пероксидаз не потребує відновного субстрату для активності. Чим вищакаталазна активність, тим вища газостікість рослин. Низькі значення каталазної активності вказують на малу адаптивну здатність рослин до несприятливих умов середовища.

Антиоксидантні ферменти пероксидаза і каталаза можуть слугувати біохімічними маркерами стресового стану рослин. Визначення ферментів є надзвичайно складним аналітичним завданням, тому при екологічному моніторингу визначають не самі ферменти, а рівень їх активності стосовно швидкості протікання реакцій, які вони каталізують. Надзвичайно актуальним для забезпечення рівня екологічної безпеки є вивчення активності каталази на сміттєзвалищах.

Мета.Метою роботи є вивчення ферментної активності каталази у рослинності сміттєзвалищ залежно від середовища розвитку.

Методи. У роботі використано фізіологічні, хімічні методи та методи логістичних побудов.

Результати.З метою встановлення стійкості рослин сміттєзвалищ до посухи нами визначався рівень крохмалю в їх організмі. Порівнювали рослини різних видів, які ростуть на поверхні сміттєзвалища, біля підніжжя та на відстані 300 м від підніжжя (контроль). На підставі досліджень вмісту крохмалю встановлено, що найбільш посухостійкими видами, які розвиваються на сміттєзвалищі та у зоні його впливу, є лобода міська, полин звичайний та полин гіркий. Найменше проявляють тенденцію до накопичення крохмалю лопух великий та подорожник великий. З огляду на показники посухостійкості також можна зробити висновок, що найбільш несприятливим місцезростанням для рослинності є підніжжя сміттєзвалищ. Найвагомішим негативним чинником біля підніжжя сміттєзвалищ є стоки зі звалищ та випаровування фільтраційних вод. Значення посухостійкості рослин та ферментної активності каталази за умовами місцезростань мають взаємовплив. Використавши кореляційний аналіз виявлено, що на поверхні сміттєзвалища рівень крохмалю у рослинності не впливає на каталазну активність досліджуваної рослинності (коефіцієнт кореляції низький та дорівнює 0,35). Це пояснюється невисоким рівнем токсикантів у едафотопах та повітрі і, як наслідок, низьким впливом на біоту. Наведено результати досліджень ферментної активності каталази в рудеральній рослинності сміттєзвалищ. Найвищу активність каталази має лобода міська. Найнижчу активність каталази мають лопух великий та подорожник великий. Найбільш несприятливим для розвитку рослинності є підніжжя сміттєзвалищ. Встановлено, що активність каталази залежить від вмісту крохмалю у кореневищах. Чим вищий рівень крохмалю, тим більше рослина опирається небезпечним чинникам сміттєзвалищ.

Висновки.При дослідженні ферментної активності каталази рудеральної рослинності різних ділянок сміттєзвалищ встановлено, що її рівень залежить від вмісту крохмалю у кореневищах. Чим вищий рівень крохмалю, тим більше рослина стійка до згубних чинників сміттєзвалищ (посуха, продукти горіння, активність мікроміцетів, токсичні гази розкладу сміття, життєдіяльність патогенних мікроорганізмів). Результати досліджень активності каталази рослинності сміттєзвалищ можуть бути використані при плануванні біологічного етапу рекультивації та фітомеліорації сміттєзвалищ.