ارزیابی فعالیت بعضی آنزیم های آنتی اکسیدان تحت سمیت کادمیوم در دو رقم گندم

گندم یکی از غلاتی است که به ویژه در کشورهای در حال توسعه و پر جمعیت دارای نقش مهمی در تامین غذای افراد جامعه است. اولین پاسخ گیاهان به محض قرار گیری در معرض سطوح بالای فلزات سنگین از جمله کادمیوم، تولید گونه های فعال اکسیژن (ROS) است.
این پژوهش طی سه زمان نمونه برداری (30، 45 و 60 روز پس از کشت بذر) در دو رقم گندم نان ایرانی در قالب آزمایشی فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در گلخانه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران اجرا شد. تیمار های آزمایش شامل چهار سطح کادمیوم صفر Cd0 (شاهد)، 25 (Cd25)، 50 ( Cd50) و 100 میلی گرم بر کیلوگرم کادمیوم (Cd100) (از منبع نیترات کادمیوم) و دو رقم گندم (آزادی و الوند) بود.
نتایج این تحقیق نشان داد با افزایش سطح کادمیوم از Cd0 تا Cd50 فعالیت آنزیم SOD در هر یک از زمان های نمونه برداری در دو رقم آزادی و الوند افزایش یافت. در تیمار Cd100 فعالیت آنزیم SOD در هر دو رقم و در هر سه زمان نمونه برداری کاهش یافت. شدت کاهش در زمان سوم نمونه بردای به طور مشخص بیش از دو مرحله قبلی بود، به عنوان مثال در رقم الوند و آزادی در تیمار Cd100 نسبت به تیمار Cd50 فعالیت آنزیم SOD به ترتیب 39 و 37 درصد کاهش نشان داد. در یک زمان نمونه برداری مشخص، با افزایش سطح کادمیوم خاک، فعالیت آنزیم CAT در هر دو رقم آزادی و الوند کاهش یافت. بیشترین کاهش فعالیت این آنزیم در رقم الوند، در تیمار Cd100 نسبت به تیمار شاهد و در زمان سوم نمونه برداری با 73 درصد کاهش مشاهده شد. همانند آنزیم SOD فعالیت آنزیم POX نیز با افزایش سطح کادمیوم خاک، افزایش یافت، با این تفاوت که بر خلاف آنزیم SOD فعالیت این آنزیم به طور پیوسته روندی افزایشی تا تیمار Cd100 نشان داد. با افزایش سطح کادمیوم خاک، فعالیت آنزیم APX در هر دو رقم آزادی و الوند افزایش یافت.
به طور کلی و با توجه به نتایج این تحقیق می توان گفت رقم الوند توانایی بیشتری در تجمع کادمیوم نسبت به رقم آزادی نشان داد که این خصوصیت، از دیدگاه امنیت غذایی (علی رغم تولید زیست توده بیشتر رقم الوند در مقایسه با رقم آزادی)، محدودیت به شمار می رود.