ผลของแคดเมียมต่อปริมาณซิลิกอน รงควัตถุ ระดับเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระและการสร้างโปรตีนไฟโตคีเรตินในข้าวไรซ์เบอรรี่

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) ศึกษาการเปลี่ยนแปลงปริมาณรงควัตถุในใบ 2) ศึกษาการเปลี่ยนแปลงเชิงปริมาณซิลิกอนและคุณภาพของรูปซิลิกอน (silicon bodies) ในส่วนต่างๆของข้าว 3) วัดระดับเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระในรากข้าว และ 4) ศึกษาการสร้างโปรตีนไฟโตคีเรติน Phytochelatins ในส่วนราก ตัวอย่างที่ใช้ในการศึกษาเป็นข้าวไรซ์เบอร์รี่ที่ปลูกในระบบ hydroponics เป็นระยะเวลา 16 วัน โดยการศึกษาข้าวกลุ่มควบคุม (กลุ่ม 1) เทียบกับกลุ่มที่ปลูกในสารละลายแคดเมียมความเข้มข้น 250 (กลุ่ม 2) และ 2500 µM (กลุ่ม 3) ผลการวิจัยพบว่า 1. โลหะแคดเมียมมีผลทำให้ข้าวกลุ่มควบคุม กลุ่มแคดเมียม 250 ไมโครโมลาร์ และกลุ่มแคดเมียม 2500 ไมโครโมลาร์ มีปริมาณคลอโรฟิลล์ลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ คือ 71.76% และ 90.63% ในขณะที่ปริมาณแคโรทีนอยด์ลดลง 21.13% และ 74.38% ตามลำดับ ส่วนปริมาณแอนโทไซยานินมีการลดลงแต่ไม่มีความแตกต่างทางสถิติ 2. ปริมาณซิลิกอนที่วัดด้วยเทคนิค ICP-OES พบว่ามีการเปลี่ยนแปลงไม่คงที่ การศึกษารูปร่างซิลิกอน (Silicon bodies) ด้วยเทคนิค SEM พบว่า มีลักษณะการจัดเรียงตัวของกลุ่มซิลิกอนที่แตกต่างกัน ในกลุ่มควบคุมจะมีซิลิกอนจัดเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบ ในขณะที่กลุ่มแคดเมียม 250 ไมโครโมลาร์ และกลุ่มแคดเมียม 2500 ไมโครโมลาร์ นั้นมีการจัดเรียงตัวของกลุ่มซิลิกอนเป็นระเบียบน้อยกว่า 3. รากข้าวกลุ่มแคดเมียม 250 ไมโครโมลาร์ และกลุ่มแคดเมียม 2500 ไมโครโมลาร์ มีการสร้าง reactive oxygen species เพิ่มขึ้น โดยเพิ่มขึ้น 8.69 % และ 30.43 % ตามลำดับ 4. ไม่พบการสร้างโปรตีนไฟโตคีเรตินในการศึกษาด้วยเทคนิค SDS-Polyacrylamide gel Electrophoresis แม้ว่าจะเปลี่ยนระบบในการสกัดและการแยกแถบโปรตีนแล้วก็ตาม อย่างไรก็ตามข้อมูลจาก SEM ในงานวิจัยครั้งนี้ทำให้พบสิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับกระบวนการ rhizofiltration ของข้าวไรซ์เบอร์รี่ ที่ควรจะศึกษาต่อไปในอนาคต

The objectives of this research were to investigate; 1) pigment changes in Riceberry leaves, 2) contents of silicon (Si) and qualities of silicon bodies in all parts of Riceberry, 3) to assess anti-oxidative levels in Riceberry roots, and 4) to search for phytochelatins formation in Riceberry roots. The results of this research were as the followings: 1) Cadmium significantly reduced the chlorophyll contents over the control by 71.76% and 90.63%; and carotenoid contents by 21.13% and 74.38% in Cd 250 µM treated and Cd 2500 µM treated, respectively, while the anthocyanin did not show significant changes. 2. The amount of silicon as assayed by ICP-OES varied in the three groups. Study by SEM showed that the silicon bodies appeared in an orderly fashion in control while Cd 250 µM and Cd 2500 µM treated showed less order patterns. 3. The levels of reactive oxygen species increased over control in Cd 250 µM and Cd 2500 µM treated at values of 8.69 % and 30.43 %. 4. Phytochelatins could not be detected in roots of all plant groups under investigation. However, data from the SEM works indicated interesting points related to the rhizofiltration process of Riceberry that warranted deeper investigation.