! Uticaj aerozagađenja na sadržaj ukupnih organskih kiselina ...

Trajković, R. et all.Uticaj aerozagađenja na sadržaj ukupnih organskih kiselina...Biljne vrste korišćene za ispitivanja su:Achillea millefolium L., Matricaria chamomilla L.,Hypericum perforatum L., Salvia officinalis L. iThymus serpillum L.Organske kiseline u biljnom materijaluodređene su metodom titracije u prisustvuindikatora (P l e š k o v , 1985). Organske kiselineekstrahovane su iz biljnog materijala zagrevanjemsa vodom na temperaturi od 80-90ºC, 30 minuta.20gr svežeg biljnog materijala ekstrahovano jeu mikseru sa 150ml destilovane vode. Ekstrakt jebez gubitka prenet u erlenmajer od 200ml iostavljen u vodeno kupatilo na tempetaturi 80-90ºC, 30 minuta. Nakon toga, erlenmajer je brzoohlađen tekućom vodom. Sadržaj je filtriran unormalni sud od 200ml koji je potom dopunjendestilovanom vodom.50ml filtrata preneto je u čašu i dodato jenekoliko kapi (4-5) fenolftaleina. Vršena je titracija0,1N NaOH do pojave roze boje.Opšta kiselost izračunavana je formulom:X=a·T·200·10/n·50Gde je:X - količina kiselina u ispitivanom rastvoruizražena u mekv/1gr sveže težine,a - količina utrošenog 0,1N NaOh za titraciju (ml),T - faktor 0,1N NaOH,200 - opšta zapremina ekstrakta (ml)’,10 - prevođenje miliekvivalentne kiseline (1ml0,1N NaOH odgovara 0,1 mekv kiseline),n - količina biljnog materijala upotrebljenog zaekstrakciju (gr),50 - količina filtrata upotrebljenog za titraciju.Po prvi put otkad se vrše merenja, u vazduhuje registrovano prisustvo teškog metala – nikla.Treba napomenuti da je dozvoljena granica za ovajmetal 2,5 ηg/m 3 , a on je izmeren u koncentraciji od47,1 ηg/m 3 .Pored nikla ustanovljeno je i prisustvo mnogihdrugih metala u lebdećoj prašini. Prema zvaničnimpodacima, u vazduhu ne bi smeo da bude prisutanbakar, ali ga ima u koncentraciji od 1,6 µg/m 3 .Ubedljivo najviše ima arsena. Dozvo-ljena granicaje 2,5 µg/m 3 , a u toku februara 2004. godine u Boruje registrovano 159 µg/m 3 .Registrovan je i porast broja malignihoboljenja i drugih bolesti sa tragičnim ishodom.Broj malignih oboljenja je povećan pet puta uposlednjih 25 godina.Sve ove a i mnoge druge zagađujuće materijeu životnoj sredini izazivaju promene uslova života ipromene u živim bićima. U tako promenjenojživotnoj sredini raste veliki broj biljnih vrsta, međukojima i lekovite koje danas imaju široku upotrebu.Biljke, uopšte, uprkos zagađenju uspevaju da seodrže tj. da rastu i razvijaju se zahvaljujući svojojodbrambenoj sposobnosti.Rezultati dobijeni u toku istraživanja pokazujuda je sadržaj organskih kiselina različit u biljnimvrstama i da je neravnomeran u nadzemnim ipodze-mnim biljnim organima jedne iste biljke (tab.1 i 2).Slika 5. Thymus serpilumRezultati i diskusijaIndustrijski kompleks rudarsko – topioničarskibasen Bor (RTB - Bor) opterećuje životnu sredinuborskog regiona raznim vrstama zagađivača. Uvazduhu od zagađujućih materija najviše ima: SO 2 ,NO x , čađi, olova, kadmijuma, nikla, hroma, arsena,sulfata, prašine sa jalovišta – pirita.Slika 6. Salvia officinalisKod nekih biljnih vrsta sadržaj organskihkiselina veći je u korenovima, dok kod drugih unadzemnim organima, što je u vezi sa morfološko –anatomskom građom biljaka a verovatno i sagenetskim predispozicijama.147

9th Symposium on Flora of Southeastern Serbia and Neighbouring RegionsProceedingIzuzetak čini biljka Achillea millefolium L.kod koje je sadržaj organskih kiselina povećan i unadzemnim i u podzemnim organima. Najvećisadržaj organskih kiselina izmeren je u korenovimahajdučke trave i iznosi 0,616 mekv/gr sveže težine,a kod kontrole 0,311 mekv/gr sveže težine.To je za198,07% više kod probe u odnosu na kontrolu (tab2). Takođe u listovima ispitivanih biljaka najvećakoličina organskih kiselina izmerena je kodhajdučke trave i iznosi 0,769 mekv/gr, a kodkontrole 0,464 mekv/gr sveže težine, što je za165,73% više u odnosu na kontrolu (tab 1).Smatra se da je ovako povećan sadržajorganskih kiselina kod ove biljne vrste u skladu sanjenom anatomsko-morfolo-škom građom, koja jojomogućuje da u uslovima zagađene zivotne sredineopstane. Tačnije, kao odgovor na zagađenje ovabiljna vrsta sintetiše više organskih kiselina.Prema nekim nalazima iz literature(T r a j k o v i ć , 1995) hajdučka trava pripada grupibiljaka otpornih na zagađenje, pre svega teškimmetalima. Zbog toga, ova biljna vrsta u zagađenojsredini ubrzava sintezu organskih kiselina kojevezuju teške metale i stvaraju helatne komplekse.Stvoreni kompleksi nisu toksični za biljku.Najmanji sadržaj organskih kiselina dokazanje u nadzemnim organima biljne vrste Thymusserpyllum L. i on iznosi svega 57,32% više uodnosu na kontrolu (tab 1). Niska koncentracijaorganskih kiselina izmerena je u korenovima ovebiljke i iznosi 64,02% više u odnosu na kontrolu(tab 2).Smatra se da je ovako nizak sadržaj organskihkiselina kod ove biljke u vezi sa njenomanatomskom građom (sitni, urezani listovi, plitkikorenovi, dužina vegetacije, smanjena biljna masa astoga i smanjena apsorpciona površina). Međutimtreba imati u vidu i mogućnost izbegavanjaapsorpcije teških metala ili razvoja nekih drugihodbrambenih mehanizama zaštite od zagađenja.Tabela 1. Sadržaj organskih kiselina (mekv.) u nadzemnim organima lekovitih biljakabiljna vrsta oznaka proba kontrola % u odnosu na kontroluAchillea millefolium A AK 0,769 0,464 165,73Hypericum perforatum B BK 0,837 1,021 81,97Thymus serpillum C CK 0,446 0,778 57,32Matricaria chamomilla D DK 0,759 0,705 107,66Salvia officinalis E EK 0,633 0,669 94,621.21.021Organske kiseline mekv/gr sveže težine10.80.60.40.20.8370.769 0.7780.6420.4460.7590.7050.6690.633probakontrola0A AK B BK C CK D DK E EKGrafik 1. Sadržaj ukupnih organskih kiselina (mekv) u nadzemnim organima lekovitih biljaka148

Trajković, R. et all.Uticaj aerozagađenja na sadržaj ukupnih organskih kiselina...U toku istraživanja zapažene su razlike usadržaju organskih kiselina između biljnih vrsta adobijene vrednosti se znatno razlikuju.Tako, kod hajdučke trave povećan sadržajorganskih kiselina izmeren je i u nadzemnim i upodzemnim organima (graf. 1 i 2). Povećan sadržajorganskih kiselina u nadzemnim organima je irazumljiv jer su oni u direktnom konta-ktu satoksikantima iz vazduha i tako apsorbuju najvećiprocenat zagađivača.Visok sadržaj organskih kiselina izmeren je i unadzemnim organima biljne vrste Matricariachamomilla L. i iznosi 0,759 mekv/gr, kod kontrole0,705 mekv/gr sveže težine, što je za za 107,66%više u odnosu na kontrolu (tab 1). Međutim ukorenovima kamilice sadržaj organskih kiselina jesmanjen u odnosu na kontrolu i iznosi 0,501mekv/gr, kod kontrole 0,657 mekv/gr sveže težine,što je za 76,25% manje u odnosu na kontrolu.Kod biljne vrste Salvia officinalis L. sadržajorganskih kiselina u nadzemnim organima je univou sa kontrolom i iznosi 0,633 mekv/gr svežetežine, dok je u korenovima povećan i iznosi 0,771mekv/gr, kod kontrole 0,558 mekv/gr sveže težine,što je za 127,42% više u odnosu na kontrolu (graf 1i 2).Verovatno se kod ove biljne vrste koren javljakao vid zaštite od zagađenja za nadzemni deo biljke.Rezultati dobijeni u toku istraživanja pokazujuda je kod kantariona (Hypericum perforatum L.)sadržaj organskih kiselina veći u korenovima negou nadzemnim organima. Iznosi 0,577 mekv/gr, kodkontrole 0,324 mekv/gr sveže težine. To je za178,08% više u odnosu na kontrolu (tab 1 i 2). Sadruge strane, imajući u vidu da je sadržaj organskihkiselina u nadzemnim organima manji u odnosu nakontrolu, predpostavlja se da koren kantarionazadržava izvesnu količinu teških metala i da sejavlja kao jedan vid zaštite za nadzemni deo biljke.Tabela 2. Sadržaj organskih kiselina (mekv.) u korenovima lekovitih biljakabiljna vrsta oznaka proba kontrola % u odnosu na kontroluAchillea millefolium A AK 0,616 0,311 198,07Hypericum perforatum B BK 0,577 0,324 178,08Thymus serpillum C CK 0,306 0,478 64,02Matricaria chamomilla D DK 0,501 0,657 76,25Salvia officinalis E EK 0,771 0,558 127,420.90.80.771Organske kiseline mekv/gr sveže težine0.70.60.50.40.30.20.10.6160.5770.311 0.3240.3060.4780.5010.6570.558probakontrola0A AK B BK C CK D DK E EKGrafik 2. Sadržaj ukupnih organskih kiselina (mekv) u korenovima lekovitih biljaka149

9th Symposium on Flora of Southeastern Serbia and Neighbouring RegionsProceedingKod majčine dušice (Thymus serpilum L.)konstatovan je manji sadržaj orga-nskih kiselinakako u nadzemnim organima tako i u podzemnimprobe u odnosu na kontrolu. Zapravo, najmanjakoncentracija organskih kiselina izme-rena je unadzemnim organima majčine dušice i iznosi svega57,32% manje u odnosu na kontrolu. Takođe, malakoncentracija organskih kiselina izmerena je i ukorenovima ove biljke i iznosi 64,02% manje uodnosu na kontrolu. (tab 1 i 2).Rezultati pokazuju da je sadržaj organskihkiselina u nadzemnim i podzemnim organimaneravnomeran i da se razlikuje po biljnim vrstama.Ono što se jasno zapaža je to da je sadržajorganskih kiselina povećan ili u korenovima ili unadzemnim organima jedne biljke (geaf 1 i 2).Izuzetak je biljna vrsta Achillea millefolium L. kodkoje je sadržaj organskih kiselina uvećan i ukorenovima i u nadzemnim organima proba uodnosu na kontrolu (graf 1 i 2).Slična mišljenja i rezultati nalaze se i uliteraturi. Naime, Vergnano i Gabrielli (1987),nalaze da u korenovima biljke Alissum bertoloni uprisustvu teških metala,dolazi do povećanjasadržaja jabučne kiseline. Ona učestvuje uobrazovanju stabilnih helatnih komple-ksa sajonima teških metala u citoplazmi.Trajković (1991), nalazi da je sadržajorganskih kiselina u biljnim tkivima lekovitih ikulturnih biljaka u korelaciji sa udaljenošću odemitera. Što je emiter bliži, koncentracija organskihkiselina u biljnim tkivima je veća i obrnuto. Autornalazi da je sadržaj organskih kiselina u listovimabiljke Achillea millefolium L. iz oblasti Obilića(kontaminirana oblast) čak 5 puta veći u odnosu naistu vrstu iz Lipljana (nekontaminirana odlast).Isti autor navodi podatak da se u uslovimaeksperimentalne intoksikacije olovom nivoorganskih kiselina veoma brzo povećava (već posle24h), što se objašnjava time da mlade biljke pšenicerelativno brzo daju odgovor na zagađenjepovećanjem sadržaja organskih kiselina.E r n e s t et al. (1975) nalazi da je viši nivoorganskih kiselina zabeležen u tolerantnih biljnihvrsta. Autori navode da biljke tolerantne premacinku imaju visok sadržaj jabučne kiseline upoređenju sa netolerantnim.Sve ove činjenice navode da se povećansadržaj organskih kiselina u pojedinim biljnimorganima može smatrati kao odbrambena reakcijabiljaka na zagađenje. Organske kiseline predstavljajumetabolički koktel u kojem se ukrštaju sviputevi primarnih proizvoda metabolizma i oslobađaenergija.Biohemijska uloga organskih kiselinauslovljena je mnogim faktorima. One služe kaodonori protona (H + ) u oksidoredukcijskimprocesima. Proton (H + ) za razliku odostalihelemenata nema elektronski oblik (te ne bivaodbijan od elektronskih oblaka drugih atoma ilijona) i lako stupa u reakcije.Osim ove, odbrambena aktivnost biljaka uovako zagađenoj sredini ogleda se i u povećanjukoncentracije enzima katalaze u nadzemnim ipodzemnim organima (N e š i ć et al. 2005,Trajković et al. 2006).ZaključciNa osnovu rezultata dobijenih u tokuistraživanja, kao i nekih literaturnih podataka, možese zaključiti da je sadržaj organskih kiselina unadzemnim i podzemnim organima ispitivanihlekovitih biljaka različit i da se razlikuje izmeđuvrsta.Koncentracija organskih kiselina povećana jesamo u nadzemnim ili podzemnim organimalekovitih biljaka. Izuzetak čini biljna vrsta Achilleamillefolium L. kod koje je sadržaj organskihkiselina povećan i u podzemnim i u nadzemnimorganima. Najveći sadržaj organskih kiselina nađenje u korenovima hajdučke trave i iznosi 198.07%više kod probe u odnosu na kontrolu. Najm sadržajje konstatovan u nadzemnim organima majčinedušice (Thymus serpillm L.) i iznosi 57,32% manjeu odnosu na kontrolu.Povećan ili smanjen sadržaj organskih kiselinau nadzemnim ili podzemnim organima ispitivanihbiljaka zavisi od anatomsko-morfoloških osobinabiljaka kao i hemijskog sastava, što je genetičkipredodređeno. Takođe, povećan ili smanjen sadržajorganskih kiselina zavisi i od koncentracije i vrstezagađujućih materija, kao i od dužine vegetiranjabiljaka u zagađenoj sredini.Globalno gledano, kada se uporede uzorci izzagađene oblasti sa kontrolnim uzorcima, primećenje povećan sadržaj organskih kiselina kod uzorakaporeklom iz Bora. To navodi na zaklju-čak da jeovo jedan vid odbrambenog mehanizma lekovitihbiljaka, odnosno jedan vid sticanja otpornostibiljaka prema zagađenju.Važno je napomenuti da se nivo organskihkiselina smanjuje od korena prema nadzemnimorganima. Može se smatrati da koren ima zaštitnuulogu za biljke, jer povećan sadržaj organskihkiselina vezuje toksikante – teške matale ukomplekse koji nisu toksični za biljke. Stoga se ovirezultati mogu koristiti za biološko – biohemijskimonitoring u cilju rane detekcije zagađenja.Na osnovu dobijenih rezultata prepo-ručuje seda se ispitivane lekovite biljke ne koriste umedicinske i nutritivne svrhe.150

Trajković, R. et all.Uticaj aerozagađenja na sadržaj ukupnih organskih kiselina...LiteraturaĐukanović M., 1991: Ekološki izazov. ELIT,Beograd.Ernest W., 1972: Ecophysiological studies onheavy metal plants in „South Central Africa“.Kirkia 8: 125-145.Grill E., 1990: Sshutz der Phanzen vorschwezmetallen Jahzb Acad Wiss gottigen –C,21-24.Gašić O., 1992: Biohemija biljaka. Naučna knjiga,Beograd.Holgate M. W., 1979: Perspective ofEnvironmental Pollution, Cambrige UniversityPress.Jablanović M., 1991: Biljka u zagađenoj okolini.Naučna knjiga, Beograd.Jablanović M., Jakšić P., Kosanović K., 2003:Uvod u toksikologiju, Univerzitet u Prištini,Heleta, Beograd.Karolewski, P., 1989: Oddzialuwaniezanieczuszczen pzzemuslowuch na procesufizjologiczne u metabolizm roslin, Zucicdrzeww scazonymspool, Warszawa, Poznan, -C273-339Nešić M., Trajković R., Tošić S., Marković M.2005: Uticaj aerozagađenja na aktivnost enzimakatalaze u podzemnim i nadzemnim organimalekovitih biljaka iz okoline Pirota, VIIIsimpozijum flore jugoistočne Srbije i susednihregiona Niš, Zbornik radova 81-86.Плешков Б.П., 1985: Практикум по биохемиирастений, Издателство „Колос“, Москва.Reddy G. N., Prasad M. N. V., 1990: Heavy metalbinding proteine-polypeptides, oceurencestructure, synthesis and function, EnvironExp.bot. -30 Nº 3, 251-264.Seinfeld J.H., 1975: Air pollution-physical andchemical fundamentales „MeGraw-Hill,inc“,London.Trajković R., 1991: Neke biohemijske indikacijedelovanja zagađivača vazduha na biljke,Magistarski rad, Skoplje.Trajković R., 1995: Uticaj zagađivača vazduha naneke biohemijske i fiziološke parametre kodbiljaka u industrijskim zonama KosovskeMitrovice i Obilića, Doktorska disertacija,Priština.Trajković R., Bogdanović-Dušanović G.,Manojlović N., Tošić S., Nešić M., 2006:Aktivnost enzima katalaze u podzemnim inadzemnim organima nekih lekovitih biljaka izregiona Pirota, XI savetovanje o biotehnologiji,Čačak, Zbornik radova 507-513.Vergnano O., Gabrielli R., 1987: The resopnse ofplants to heavy metals, organic acid production.G. bot. “Ital.“ 121, N 3-4, 209-212.151