Influence of enzymatic activity induced by copper and cadmium in aquatic plant Myriophyllum alterniflorum DC.

Abstract

This thesis concerns with the effects of heavy metals on plants and is a part of a broader research on biomarkers of oxidative stress in aquatic plants in the Department of Pharmaceutical Botany of Faculty of Pharmacy in the University of Limoges. Experimental organism was an aquatic plant Myriophyllum alterniflorum DC (alternate water milfoil) that was collected in the upper stream of the river Vienna. Samples were cultivated in the increasing concentrations of copper and cadmium (0mM, 0,25mM, 0,5mM, 0,75mM) for 1, 3 and 6 days. On account of time and chemical products insufficiency only several analyses of plants treated with copper were carried out. Catalase is one of the enzymes integrated in the antioxidative defence system. It decomposes H2O2 into water. During the time catalase activity gradually increased up to 0,5mM. 0,75mM showed the maximum after the third day. When comparing different copper concentrations after the same cultivation period the highest activity was observed in 0,25mM in the first day and in 0,50mM the third and sixth day. Myriophyllum alterniflorum DC as other aquatic plants exhibits the heavy metal accumulation ability increasing in time and higher copper concentrations. On the contrary, decreasing time and concentration dependence was observable in measurements of...

Souhrn Tato diplomová práce se zabývá účinkem těžkých kovů na rostliny a je součastí širšího výzkumu týkajícího se biomarkrů oxidativního stresu u vodních rostlin, který probíhá na katedře botaniky Farmaceutické Fakulty Univerzity v Limoges. Pokusným organismem byla vodní rostlina Myriophyllum alterniflorum DC (stolístek střídavokvětý), která byla nasbírána v horním toku řeky Vienny. Vzorky pak byly kultivovány ve roztocích s rostoucí koncentrací mědi a kadmia (0mM, 0,25mM, 0,5mM, 0,75mM) po dobu 1, 3 a 6 dnů. Kvůli nedostatku času a chemikálií byly provedeny pouze některé analýzy u rostlin ošetřených mědí. Kataláza je jedním z enzymů zapojených do antioxidačního obraného systému buňky. Rozkládá H2O2 na vodu. V čase aktivita katalázy postupně rostla až do koncentrace 0,5mM. 0,75mM vykazovala maximum třetí den. Ve srovnání rozdílných koncentrací mědi, po stejné inkubační době byla první den nejvýši aktivita pozorována u 0,25mM roztoku a u 0,50mM třetí a šestý den. Myriophyllum alterniflorum DC, stejně jako jiné vodní rostliny, vykazovala schopnost akumulace těžkých kovů rostoucí v čase a v koncentrovanějších roztocích. Naopak, klesající časová a koncentrační závislost byla pozorovatelná u měření obsahu proteinů.