Кіт Н. А.
Зміни активності ферментів антиоксидантного захисту і вмісту ТБК-активних сполук у клітинах мохів лісових екосистем залежно від екологічних умов місцевиростань // Наук. зап. Держ. природознавч. музею. - Львів, 2025. - 41 - С. 87-96. DOI: https://doi.org/10.36885/nzdpm.2025.41.87-96 Ключові слова: мохи, мікрокліматичні умови, пероксидаза, супероксиддисмутаза, каталаза, ТБК-активні продукти Досліджено активність основних ферментів антиоксидантного захисту: пероксидази, супероксиддисмутази (СОД) та каталази і вміст ТБК-активних сполук, які є показником перекисного окислення ліпідів у клітинах, у пагонах домінантних епігейних видів мохів лісових екосистем Українського Розточчя Atrichum undulatum (Hedw.) P.Beauv. та Plagiomnium еlatum (Bruch & Schimp.) T.J. Kop. залежно від екологічних умов місцевиростань. Дослідні ділянки, з яких відбирали зразки мохів, відрізнялися за водним, температурним режимами та інтенсивністю освітлення: зона повного заповідання старовікових букових лісів природного заповідника «Розточчя», територія вирубки 40-річного віку Страдчанського лісокомбінату і зона стаціонарної рекреації «Верещиця» Яворівського національного природного парку. В несприятливих умовах гідротермічного режиму та високої інсоляції антропогенно порушених територій лісових екосистем, порівняно із зоною повного заповідання, в клітинах домінантних видів мохів Atrichum undulatum та Plagiomnium еlatum підвищувалась активність ферментів і вміст ТБК-активних сполук, що вказує на активацію захисних механізмів і підвищення стійкості мохів до стресових чинників середовища. Встановлено, що активність антиоксидантних ферментів залежить від видових особливостей досліджуваних мохів, притому значно вищою є для Atrichum undulatum, який виявився стійкішим до абіотичних стресових факторів, зокрема несприятливого температурного та водного режиму, що свідчить про високий рівень антиоксидантного захисту та здатність рослин ефективно знешкоджувати АФК. Отримані результати свідчать, що зміни активності ферментів і вмісту ТБК-активних продуктів у гаметофіті мохів значною мірою залежать від мікрокліматичних умов середовища існування і є проявом захисних реакцій бріофітів на вплив несприятливих чинників середовища. Відзначено, що процеси пероксидації та рівень антиоксидантної активності взаємопов′язані та є важливим показником впливу різних факторів, зокрема водного дефіциту і посиленої інсоляції на рослини.
Зміни активності ферментів антиоксидантного захисту і вмісту ТБК-активних сполук у клітинах мохів лісових екосистем залежно від екологічних умов місцевиростань // Наук. зап. Держ. природознавч. музею. - Львів, 2025. - 41 - С. 87-96. DOI: https://doi.org/10.36885/nzdpm.2025.41.87-96 Ключові слова: мохи, мікрокліматичні умови, пероксидаза, супероксиддисмутаза, каталаза, ТБК-активні продукти Досліджено активність основних ферментів антиоксидантного захисту: пероксидази, супероксиддисмутази (СОД) та каталази і вміст ТБК-активних сполук, які є показником перекисного окислення ліпідів у клітинах, у пагонах домінантних епігейних видів мохів лісових екосистем Українського Розточчя Atrichum undulatum (Hedw.) P.Beauv. та Plagiomnium еlatum (Bruch & Schimp.) T.J. Kop. залежно від екологічних умов місцевиростань. Дослідні ділянки, з яких відбирали зразки мохів, відрізнялися за водним, температурним режимами та інтенсивністю освітлення: зона повного заповідання старовікових букових лісів природного заповідника «Розточчя», територія вирубки 40-річного віку Страдчанського лісокомбінату і зона стаціонарної рекреації «Верещиця» Яворівського національного природного парку. В несприятливих умовах гідротермічного режиму та високої інсоляції антропогенно порушених територій лісових екосистем, порівняно із зоною повного заповідання, в клітинах домінантних видів мохів Atrichum undulatum та Plagiomnium еlatum підвищувалась активність ферментів і вміст ТБК-активних сполук, що вказує на активацію захисних механізмів і підвищення стійкості мохів до стресових чинників середовища. Встановлено, що активність антиоксидантних ферментів залежить від видових особливостей досліджуваних мохів, притому значно вищою є для Atrichum undulatum, який виявився стійкішим до абіотичних стресових факторів, зокрема несприятливого температурного та водного режиму, що свідчить про високий рівень антиоксидантного захисту та здатність рослин ефективно знешкоджувати АФК. Отримані результати свідчать, що зміни активності ферментів і вмісту ТБК-активних продуктів у гаметофіті мохів значною мірою залежать від мікрокліматичних умов середовища існування і є проявом захисних реакцій бріофітів на вплив несприятливих чинників середовища. Відзначено, що процеси пероксидації та рівень антиоксидантної активності взаємопов′язані та є важливим показником впливу різних факторів, зокрема водного дефіциту і посиленої інсоляції на рослини.
Список літератури
- Баїк О.Л., Кіт Н.А. 2022. Морфологічна мінливість мохів на заповідних та антропогенно порушених територіях видобутку сірки. Вісник Львівського університету. Серія біологічна. Вип. 87. С. 76–89. doi: https://doi.org/10.30970/vlubs.2022.87.07
- Белчгазі В.Й., Вайда. П.В., Вакерич М.М.,. Гасинець Я.С, Горват Я.В. 2023. Спецпрактикум з фізіології рослин: навч.-метод. посіб. Ужгород: ФОП Роман О.І. 107 с.
- Буздуга І.М., Волков Р.А., Панчук І.І. 2020. Втрата активності каталази 2 впливає на обмін аскорбату в арабідопсису за дії важких металів. Фізіологія рослин і генетика. Т. 52 № 4. С. 306−319. doi: https://doi.org/10.15407/frg2020.04.306
- Зинь А. 2012. Прооксидантно-антиоксидантний гомеостаз і мембранний транспорт у живих організмах. Вісник Львівського університету. Серія біологічна. Вип. 60. С. 21–39.
- Кияк Н.Я., Баїк О.Л., Кіт Н.А. 2017. Морфо-фізіологічна адаптація бріофітів до екологічних факторів на девастованих територіях видобутку сірки. Science Rise: Biological Science. Вип. 5 № 8. С. 33−38. doi: https://doi.org/10.15587/2519-8025.2017.113540
- Мусієнко М.М., Паршикова Т.В., Славний П.С. 2001. Спектрофотометричні методи в практиці фізіології, біохімії та екології рослин. Київ : «Фітосоціоцентр». 153 с.
- Россихіна Г.С., Вінниченко О.М., Лихолат Ю.В. 2010. Інтенсивність утворення прооксидантних компонентів в рослинах кукурудзи різної стійкості до дефіциту вологи та гербіцидів. Науковий вісник Ужгородського університету. Серія Біологія. Вип. 27. С. 96–103.
- Щербаченко О.І., Рабик І.В., Лобачевська О.В. 2015. Участь мохоподібних у ренатуралізації девастованих територій Немирівського родовища сірки (Львівська область). Укр. ботан. журн. Т. 72 № 6. С. 596–602.
- Buzduga I.M., Volkov R.A. & Panchuk I.I. 2018. Metabolic compensation in Arabidopsis thaliana catalase-deficient mutants. Cytology and Genetics. Vol. 52 № 1. Р. 31−39. doi: https://doi.org/10.3103/S0095452718010036
- Jiroutova P., Kovalikova Z., Toman J., Dobrovolna D. et al. 2021. Complex Analysis of аntioxidant Activity, Abscisic Acid Level, and Accumulation of Osmotica in Apple and Cherry In Vitro Cultures under Osmotic Stress. International Journal of Molecular Sciences. Vol. 22 № 15. Р. 7922–7937. doi: 10.3390/ijms22157922
- Khan M.I.R. & Khan N.A. 2017. Reactive oxygen species and antioxidant systems in plants: role and regulation under abiotic stress. Singapore: Springer. 329 р. doi: https://doi.org/10.1007/978-981-10-5254-5
- Kowalczewski P. Ł., Radzikowska D, Ivanišová E. 2020. Influence of Abiotic Stress Factors on the Antioxidant Properties and Polyphenols Profile Composition of Green Barley (Hordeum vulgare L.). International Journal of Molecular Sciences. Vol. 21 № 2. P. 397. doi: https://doi.org/10.3390/ijms21020397
- Leung D. 2018. Studies of Catalase in Plants Under Abiotic Stress. In book: Antioxidants and Antioxidant Enzymes in Higher Plant. Р. 7−39. doi: 10.1007/978-3-319-75088-0_2
- Lobachevska O.V., Kyyak N.Y., Rabyk I.V. 2019. Ecological and physiological peculiarities of bryophytes on a post-technogenic salinized territory. Biosystems Diversity. Vol. 27 № 4. Р. 342–348.
- McCord, J.M. & Fridovich, I. 1969. Superoxide Dismutase: An Enzymic Function for Erythrocuprein (Hemocuprein). Journal of Biological Chemistry. Vol. 244. P. 6049−6055. http://www.jbc.org/content/244/22/6049.abstract
- Panda S. et al. 2003. Melanopsin is required for non-image-forming photic responses in blind mice. Science. Vol. 301. P. 525–527.
- Scandalios J.G. 2005. Oxidative Stress: Molecular Perception and Transduction of Signals Triggering Antioxidant Gene Defenses. Brazilian Journal of Medical and Biological Research. Vol. 38(7). P. 995−1014.
- Sharma, I. & Ahmad P. 2014. Catalase: a versatile antioxidant in plants. In Ahmad, P. (Ed.) Oxidative Damage to Plants. P. 131−148. Academic Press. doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-799963-0.00004-6
- Turetsky M. R. 2003. New Frontiers in Bryology and Lichenology. The Role of Bryophytes in Carbon and Nitrogen Cycling. Brуologists. Vol. 106 №3. Р. 395−409.
- Tyagi S., Shumayla, Madhu, Singh K. 2020. Molecular characterization revealed the role of catalases under abiotic and arsenic stress in bread wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Hazardous Materials. Vol. 403. doi: 10.1016/j.jhazmat.2020.123585
- Wang W.B., Kim Y.H., Lee H.S., Deng X.P., Kwak S.S. 2009. Differential antioxidation activities in two alfalfa cultivars under chilling stress. Plant Biotechnolоgy Reports. Vol. 3. P.301–307.
- Wang W., Cheng D., Liu D. 2019. The Catalase Gene Family in Cotton: Genome-Wide Characterization and Bioinformatics Analysis. Cells. Vol. 8 № 2. P. 86–114. doi:10.3390/cells8020086
- Zaoui S., Gautier H., Bancel D., Chaabani G., Wasli H., Lachaвl M., Karray-Bouraoui N. 2016. Antioxidant pooloptimization in Carthamus tinctorius L. leaves under different NaCl levels and treatment durations. Acta Physiologiae Plantarum. Vol. 38. Article 187.
- Zhang X., Zhao Y. & Wang S. 2017. Responses of antioxidant defense system of epilithic mosses to drought stress in karst rock desertified areas. The Acta Geochimica. Vol. 36 № 2. Р. 205–212. doi 10.1007/s11631-017-0140-z
- Zulfiqar F., Ashraf M. 2021. Antioxidants as modulators of arsenic-induced oxidative stress tolerance in plants: An overview. Journal of Hazardous Materials. Vol. 427. Р. 1−14. doi: 10.1016/j.jhazmat.2021.127891