مطالعه برهمکنش پروتئینهای آلفا و بتاکازئین با پپتید مهارکننده (ACE ) توسط طیفسنجی و الگوسازی مولکولی

مطالعه پیوند شدن مولکول و یونهای کوچک بر ماکرومولکولها به مقدار درک طبیعت انتقال و توزیع اینگونهها در سیستمهای زیستی به این دلیل حائز اهمیت است که این قبیل برهمکنشها نقش کلیدی در فرآیندهای انتقال و سنجش ایفا میکنند.
پروتئین ها برای انجام اعمال خودنیاز دارند تا به مولکولی نظیر آنزیم ها یا گیرنده های هورمونها یا به مولکولهای کوچک متصل شوند لیگاندها از نظر
میزان پیچیدگی بایکدیگر تفاوت دارند. برخی از لیگاندها یا پایدارکننده پروتئین ها هستند و برخی دیگر پروتئین ها را ناپایدار می کنند. بعضی سبب
فعال کردن آنزیم ها برخی باعث غیر فعال کردن آنزیم ها می شوند .
در این پژوهش بر هم کنش پپتید مهارکننده (ACE) . و پروتئین های آلفا و بتا کازئین با استفاده از روش های مختلف طیف سنجی فلورسانس و
الگوسازی مولکولی انجام شده است. نتایج طیف سنجی فلور سانس نشان داد که پپتید مهارکننده (ACE) می تواند طیف فلورسانس پروتئین های آلفا
و بتا کازئین را خاموش کند و خاموشی در بتا کازئین بیشتر صورت گرفته است.
مطالعات الگوسازی مولکولی امکان تعیین جایگاه مناسب اتصال پپتید مهارکننده (ACE) . بر روی پروتئینهای آلفا و بتا کازئین را تخمین زد . این نتایج
نشان می دهد که پروتئین های آلفا وبتا کازئین می توانند گزینه مناسبی برای انتقال پپتید مهارکننده . (ACE) بر مولکول های هدف می باشند.

بررسی قابلیت دو گونه گیاهی در جذب فلزات سنگین خاک

عنوان تحقیق: بررسی قابلیت دو گونه گیاهی در جذب فلزات سنگین خاک

فرمت فایل: word

تعداد صفحات: 122

شرح مختصر:

فلزات سنگین از آلاینده­های خطرناک محیط زیست هستند که از طریق ورود به زنجیره غذایی موجب بروز خطرات برای انسان، گیاهان و سایر موجودات زنده می­شوند. در خاک­های آلوده به فلزات سنگین، استفاده از گیاهانی که توانایی رشد، سازگاری و جذب فلزات را دارند به­عنوان یکی از روش­های پاکسازی این خاک­ها مطرح است. گیاه­پالایییکیازروش­هایزیست­پالاییاست کهدردهه­هایاخیربرایاصلاحوپالایش خاک­هایآلودهبهترکیباتآلیومعدنیارائهشدهاست. مطالعات گذشته عمدتا متمرکز بر روی جذب یک عنصر بوده­اند درحالی­که در این مطالعه علاوه بر افزودن چند عنصر اقدام به بررسی دقیق برهم­کنش عناصر بر روی جذب هر یک از عناصر صورت گرفته است. هدف این تحقیق بررسی تاثیر غلظت­های مختلف مس، روی، سرب، کادمیوم و ترکیب این عناصر موجود در خاک بر میزان تجمع در اندام­های گیاهی دو گونه اکالیپتوس Eucalyptusmicrothecaو Eucalyptuscamaldulensisمی­باشد. برای انجام این مطالعه سه تیمار مس (غلظت­های 5، 10، 20ppm)، سه تیمار روی (غلظت­های 1، 3، 10ppm)، سه تیمار سرب (غلظت­های 50، 100، 200ppm)، سه تیمار کادمیوم (غلظت­های 5، 10، 15ppm) و سه تیمار مخلوط از این عناصر در سه سطح با 3 تکرار و در قالب طرح کاملا تصادفی برای دو گونه اکالیپتوس در نظر گرفته شد. پس از 13 هفته از اعمال تیمارها، تمامی درختان اکالیپتوس قطع و به برگ، ساقه و ریشه تقسیم شدند و پس از آماده­سازی اولیه، غلظت فلزات سنگین موجود در نمونه­ها توسط دستگاه ICP اندازه­گیری شد و آنالیزهای آماری داده­ها با استفاده از نرم­افزار SPSS نسخه 19 انجام شد. این تحقیق در آزمایشگاه و گلخانه بخش تحقیقات منابع طبیعی اداره کل مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع­طبیعی واقع در شهر گرگاناجرا شد. نتایج این مطالعه نشان داد که دو گونه اکالیپتوس توانایی جذب عناصر سنگین در سطح مجاز و بحرانی که طبق استانداردهای جهانی تعریف شده است را دارند که با توجه به آلودگی بسیار بالای شهرهای بزرگ می­توان از گیاه همیشه سبز اکالیپتوس که توانایی بالایی در جذب عناصر سنگین دارد بهره برد. طبق نتایج به دست آمده از تحقیق می­توان گفت دو گونه اکالیپتوس E.microthecaو E.camaldulensisدر سطوح کم تیمار شاهد، از نظر جذب عناصر سنگین خاک اختلاف چندانی باهم ندارند اما با افزایش میزان غلظت­های مس، روی، سرب و کادمیوم این گونه E.camaldulensisاست که توانسته در جذب برخی از عناصر سنگین موفق­تر عمل کند. تاثیر مهم نوع و غلظت عناصر سنگین موجود در خاک بر میزان جذب و ذخیره­سازی و همچنین اثر برهم­کنش عناصر سنگین ذکر شده بر تجمع آن­ها در اندام­های مختلف E. microthecaو E. camaldulensisاز دیگر نتایج این تحقیق بشمار می­آید.

واژه‌های کلیدی:فلزات سنگین، گیاه­پالایی، اثرمتقابل عناصر (برهم­کنش)، اکالیپتوس

 فهرست مطالب

فصل اول 1

1-1- مقدمه 2

1-2- بیان مسئله تحقیق 3

1-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق5

1-4- نوآوری تحقیق 6

1-5- اهداف تحقیق 6

1-6- فرضیه­های تحقیق 7

فصل دوم: مرور منابع 8

2-1- تعاریف، اصول و مبانی نظری 9

2-1-1- مناطق خشک 9

2-1-2- فلزات سنگین 10

2-1-3- دسته بندی عناصر 11

2-1-3-1- مس(Cu 12

2-1-3-1-1- مس در خاک  12

2-1-3-1-2- آلودگی خاک  13

2-1-3-1-3- فراهمی زیستی مس 13

2-1-3-1-4- مس در گیاهان  13

2-1-3-1-5- اثرات مس بر گیاهان 14

2-1-3-1-6- واکنش با عناصر دیگر 14

2-1-3-1-7- اثرات مس بر سلامتی انسان 14

2-1-3-2- سرب(Pb)  15

2-1-3-2-1- سرب در خاک  15

2-1-3-2-2- آلودگی خاک  15

2-1-3-2-3- سرب در گیاهان  16

2-1-3-2-4- جذب و انتقال در گیاهان 16

2-1-3-2-5- اثرات سرب بر گیاهان 17

2-1-3-2-6- اثرات سرب بر سلامتی انسان17

2-1-3-3- کادمیوم(Cd)  17

2-1-3-4- روی(Zn)  18

2-1-3-4-1- روی در خاک  18

2-1-3-4-2- آلودگی خاک  18

2-1-3-4-3- روی در گیاهان  19

2-1-3-4-4- اثرات روی بر گیاهان 19

2-1-3-4-5- واکنش با عناصر دیگر19

2-1-4- منشا آلاینده­ها 20

2-1-5- گیاه­پالایی 20

2-1-5-1- تاریخچه گیاه­پالایی 21

2-1-5-2- تکنولوژی­های گیاه­پالایی 21

2-1-5-2-1- گیاه استخراجی 23

2-1-5-2-2- گیاه تبخیری 24

2-1-5-2-3- تصفیه ریشه­ای 25

2-1-5-2-4- گیاه تثبیتی 25

2-1-5-2-5- تجزیه ریشه­ای 26

2-1-5-2-6- تجزیه گیاهی 26

2-1-5-3- واکنش گیاهان به فلزات سنگین27

2-1-5-4- شرایط و محیط­های قابل استفاده برای گیاه­پالایی28

2-1-6-گونه مورد مطالعه 28

2-1-6-1- اکالیپتوس 28

2-1-6-1- مشخصات گیاهشناسی 28

2-1-6-3- موطن اصلی اکالیپتوس 29

2-1-6-4- اکولوژی اکالیپتوس 29

2-1-6-5- کشت و پرورش اکالیپتوس 30

2-1-6-6- برداشت اکالیپتوس 30

2-1-6-7- موارد مصرف چوب اکالیپتوس30

2-2- مروری بر ادبیات موضوع 31

2-2-1- مطالعات صورت گرفته در خارج از کشور31

2-2-2- مطالعات صورت گرفته در داخل کشور36

فصل سوم: روش تحقیق 41

3-1- آزمون گلخانه­ای 42

3-1-1- موقعیت جغرافیایی گلخانه و منطقه مورد مطالعه42

3-1-2- عملیات کاشت 43

3-1-2-1- انتخاب و نمونه برداری خاک43

3-1-2-2- انتخاب و تهیه نهال­ها 43

3-1-2-3- کشت گیاه 44

3-1-3- عملیات داشت 44

3-1-3-1- اعمال تیمارهای فلزات سنگین45

3-1-4- عملیات برداشت 45

3-2- اندازه گیری پارامترهای فیزیک و شیمیایی خاک45

3-2-1- اندازه گیری واکنش خاک pH46

3-2-2- اندازه قابلیت هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک(EC46

3-2-3- اندازه گیری بافت خاک به روش هیدرومتری46

3-3- تجزیه نمونه­های گیاهی 46

3-3-1- اندازه­گیری عناصر سنگین نمونه­های گیاهی46

3-4- تجزیه و تحلیل داده­ها 47

فصل چهارم: نتایج وتفسیر آن­ها 48

4-1- نتایج 49

4-2- مقایسه قابلیت جذب عناصر سنگین خاک توسط دو گونه اکالیپتوس49

4-2-1- مس (Cu 49

4-2-2- روی (Zn 50

4-2-3- سرب (Pb 51

4-2-4- کادمیوم (Cd 53

4-3- اثر متقابل (برهم­کنش) غلظت­های مختلف عناصر مس، روی، سرب و کادمیوم بر یکدیگر و تاثیر آن در جذب دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis 54

4-3-1- تاثیر سطوح مختلف روی، سرب، کادمیوم و تیمار ترکیبی بر جذب مس54

4-3-1-1- روی (Zn 54

4-3-1-2- سرب (Pb 56

4-3-1-3- کادمیوم (Cd 58

4-3-1-4- تیمار ترکیبی (Cu, Zn, Pb, Cd60

4-3-2- تاثیر سطوح مختلف مس، روی، کادمیوم و تیمار ترکیبی بر جذب سرب62

4-3-2-1- مس (Cu 62

4-3-2-2- روی (Zn 64

4-3-2-3- کادمیوم (Cd 66

4-3-2-4- تیمار ترکیبی (Cu, Zn, Pb, Cd68

4-3-3- تاثیر سطوح مختلف مس، سرب، کادمیوم و تیمار ترکیبی بر جذب روی70

4-3-3-1- مس (Cu 70

4-3-3-2- سرب (Pb 72

4-3-3-3- کادمیوم (Cd 74

4-3-3-4- تیمار ترکیبی (Cu, Zn, Pb, Cd76

4-3-4- تاثیر سطوح مختلف مس، روی، سرب و تیمار ترکیبی بر جذب کادمیوم77

4-3-4-1- مس (Cu 77

4-3-4-2- روی (Zn 79

4-3-4-3- سرب (Pb 80

4-3-4-4- تیمار ترکیبی (Cu, Zn, Pb, Cd81

4-4- مقایسه میانگین غلظت فلزات سنگین در گونه­های اکالیپتوس با مقادیر مجاز82

فصل پنجم: جمع­بندی و پیشنهادات 85

5-1- محتوا 86

5-2-1- بحث 86

5-2-1-1- مقایسه قابلیت دو گونه اکالیپتوس E. Microtheca و E. Camaldulensis در جذب برخی از عناصر سنگین خاک 86

5-2-1-2- اثر متقابل (برهم­کنش) غلظت­های مختلف عناصر مس، روی، سرب و کادمیوم بر یکدیگر و تاثیر آن در جذب دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis 88

5-2-1-2-1- تاثیر سطوح مختلف روی، سرب، کادمیوم و تیمار ترکیبی بر جذب مس 88

5-2-1-2-2- تاثیر سطوح مختلف مس، سرب، کادمیوم و تیمار ترکیبی بر جذب روی89

5-2-1-2-3- تاثیر سطوح مختلف مس، روی، کادمیوم و تیمار ترکیبی بر جذب سرب90

5-2-1-2-4- تاثیر سطوح مختلف مس، روی، سرب و تیمار ترکیبی بر جذب کادمیوم91

5-2-1-3- مقایسه میانگین غلظت فلزات سنگین در گونه­های گیاهی با مقادیر مجاز93

5-2-2- نتیجه­گیری 95

5-2-3- پیشنهادات 96

مراجع 97

فهرست جدول‌ها

جدول(2- 1) طبقه­بندی شاخص خشکی10

جدول (2-2) روش­ها و مکانیسم­هایگیاه­پالایی درکاهش انواع آلاینده­ها 22

جدول (4-1) آزمون t مستقل برای غلظت­های مختلف مس بین دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis 49

جدول (4-2) غلظت­های مختلف مس بین دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis.......................... 50

جدول (4-3) آزمون t مستقل برای غلظت­های مختلف مس بین دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis 50

جدول (4-4) غلظت­های مختلف روی در بین دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis.................... 51

جدول (4-5) آزمون t مستقل برای غلظت­های مختلف سرب بین دو گونه E.microtheca و E. camaldulensis 52

جدول (4-6) غلظت­های مختلف سرب دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis................................. 52

جدول (4-7) آزمون t مستقل برای غلظت­های مختلف کادمیوم در دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis 53

جدول (4-8) غلظت­های مختلف کادمیوم در بین دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis............. 53

جدول (4-9) اثر تیمارهای مختلف روی بر تجمع عنصر مس (ppm) در اندام­های مختلف E. microtheca و E. camaldulensis 56

جدول (4-10) اثر تیمارهای مختلف سرب بر تجمع عنصر مس (ppm) در اندام­های مختلف E. microtheca و E. camaldulensis 58

جدول (4-11) اثر تیمارهای مختلف کادمیوم بر تجمع عنصر مس (ppm) در اندام­های مختلف E. microtheca و E. camaldulensis 60

جدول (4-12) اثر تیمارهای مختلف Cu,Zn,Pb,Cdبر تجمع عنصر مس (ppm) در اندام­های مختلف اکالیپتوس 62

جدول (4-13) اثر تیمارهای مختلف مس بر تجمع عنصر سرب (ppm) در اندام­های مختلف E. microtheca و E. camaldulensis 64

جدول (4-14) اثر تیمارهای مختلف روی بر تجمع عنصر سرب (ppm) در اندام­های مختلف E. microtheca و E. camaldulensis 66

جدول (4-15) اثر تیمارهای مختلف کادمیوم بر تجمع عنصر سرب (ppm) در اندام­های مختلف E. microtheca و E. camaldulensis 68

جدول (4-16) اثر تیمارهای مختلف Cu,Zn,Pb,Cdبر تجمع عنصر سرب (ppm) در اندام­های مختلف اکالیپتوس 70

جدول (4-17) اثر تیمارهای مختلف مس بر تجمع عنصر روی (ppm) در اندام­های مختلف E. microtheca و E. camaldulensis 72

جدول (4-18) اثر تیمارهای مختلف سرب بر تجمع عنصر روی (ppm) در اندام­های مختلف E. microtheca و E. camaldulensis 74

جدول (4-19) اثر تیمارهای مختلف کادمیوم بر تجمع عنصر روی (ppm) در اندام­های مختلف E. microtheca و E. camaldulensis 76

جدول (4-20) اثر تیمارهای مختلف Cu,Zn,Pb,Cdبر تجمع عنصر مس (ppm) در اندام­های مختلف اکالیپتوس 77

جدول (4-21) اثر تیمارهای مختلف مس بر تجمع عنصر کادمیوم (ppm) در اندام­های مختلف E. microtheca و E. camaldulensis 79

جدول (4-22) اثر تیمارهای مختلف روی بر تجمع عنصر کادمیوم (ppm) در اندام­های مختلف E. microtheca و E. camaldulensis 80

جدول (4-23) اثر تیمارهای مختلف سرب بر تجمع عنصر کادمیوم (ppm) در اندام­های مختلف E. microtheca و E. camaldulensis 81

جدول­ (4-24) اثر تیمارهای مختلف Cu,Zn,Pb,Cdبر تجمع عنصر مس (ppm) در اندام­های مختلف اکالیپتوس 82

جدول (4-25) دامنه عمومی عناصر سنگین در گیاهان (میلی­گرم بر کیلوگرم)  83

جدول (4-26)مقایسه غلظت عناصر سنگین در برگ E.camaldulensis و E. microtheca با غلظت بحرانی 83

جدول (4-27)مقایسه غلظت عناصر سنگین در ساقه E.camaldulensis و E. microtheca با غلظت بحرانی 84

جدول (4-28)مقایسه غلظت عناصر سنگین در ریشه E.camaldulensis و E. microtheca با غلظت بحرانی 84

فهرست ‌شکل­ها

شکل(1-1) فرآیندهای مختلف پالایش گیاهی24

شکل (3-1) موقعیت استان گلستان و شهرستان گرگان و موقعیت گلخانه43

شکل (3-2) گیاهان اکالیپتوس در طول دوره داشت در گلخانه44

شکل(3-3) نمایی از دستگاه اندازه­گیری ICP47

شکل (4-1) میزان جذب عنصر مس در برگ، ساقه و ریشه دو گونهE. microtheca و E. camaldulensis 50

شکل (4-2) میزان جذب عنصر ری در برگ، ساقه و ریشه دو گونهE. microtheca و E. camaldulensis 51

شکل (4-3) میزان جذب عنصر سرب در برگ، ساقه و ریشه دو گونهE. microtheca و E. camaldulensis 52

شکل (4-4) میزان جذب عنصر کادمیوم در برگ، ساقه و ریشه دو گونهE. microtheca و E. camaldulensis 54