铁和锌的改善效果Vigna MungoL.用制革流出物处理

抽象的

选择不同的稀释液，即25,50,75和100％的制鞣流出物（TE）用于本研究以评估植物毒性效应Vigna Mungo为了改良的目的，不同水平的铁和锌的组合提供给植物和50%的TE是在培养皿培养的基础上选择的。进行了细胞毒分析、生化分析和植物耐受性指数(PTI)的测定。有丝分裂指数随出水浓度的增加而下降，而异常率则随出水浓度的增加而增加。叶绿素a、总色素和类胡萝卜素在两个生长期均随TE处理水平的增加而降低。第一个生长期后，各稀释水平TE的类胡萝卜素含量均显著增加。叶绿素b在生长35 d后显著升高，70 d后降低。各TE处理的蛋白质含量均显著降低，锌回收处理的蛋白质含量显著升高。污水处理对过氧化氢酶和过氧化物酶活性有显著影响并显著提高。铁、锌处理增强了植株的耐受性。研究发现两者呈负相关(）植物高度和不同的稀释液之间，而它是正相关的（）用铁和锌治疗。该研究代表了铁和锌在植物毒性损伤中的改进作用V. MUNGO.由制革厂废水引起。

1.介绍

随着对皮革和皮革制品的需求不断增加，既有土着用途也是出口，大量蔬菜和铬坦纳队在印度喝了蘑菇，特别是在泰米尔纳德邦，北方邦和西孟加拉邦等国家。印度大约有3000岁的坦克斯，每年加工能力为70,000口，皮肤[1］.为了处理皮革，用各种化学物质治疗动物皮，动物皮肤和皮肤，其中硫酸铬主要用于制革中的铬鞣制[2］.含有铬酸盐的滥用用量可确保从皮革工业中出来的流出物中的铬存在[3.］.剩余中铬的存在使其不适用于作物领域的灌溉[4.］.

在人类和动物上，铬可以具有致癌和遗传毒性作用，也可能具有免疫毒性效应[5.］.然而，在植物中，铬干扰植物上的钙，钾，镁，磷，硼和铜的摄取，易转位和积累，并通过干扰铁代谢来加剧缺乏缺血和萎缩。植物在不同发展阶段的污水中显示出不同的反应，并且毒性的程度取决于植物物种暴露。

铬毒性导致光合作用降低和阻碍叶绿体合成[6.］.在卸料单元近近生长的植物中的高铬浓度显示出叶坏死，蔬菜和果树中的高叶面Cr积聚[7.］.已知诱使活性氧物质的生产并诱导脂质的氧化。灌溉水中的高Cr浓度降低了许多必需营养素，如铁，锌，铜等许多必需营养素[8.]在植物中。此外，使用这种废水用于灌溉目的对植物零件中的过度金属积聚引起的植物构成严重威胁，并且它们的效果已被广泛研究全世界[9.-11.］.近年来，研究一直专注于找出废物水处理和重金属回收的新技术。然而，很少的信息是关于在其排放到河流或溪流之前的流出物毒性的改进努力。鉴于上述情况，本研究旨在研究制革流出的生理和细胞遗传学作用Vigna Mungo并找出Fe和Zn对植物治疗植物植物毒性的改善作用。

2。材料和方法

Urad的种子（Vigna MungoL.）在0.1％HGCL中灭菌₂去除任何表面污染的溶液，用重新钻水洗涤三次变化，然后浸泡在水中过夜。浸泡和未受污染的种子在含有与牛粪混合的土壤中的土盆中均匀播种，在3：1的比例下在玻璃条件下。在每个锅中播种了十种种子，以后维持五个。使用自来水制备四种不同稀释的制革流出物（TE）。用于恢复植物损伤，5级，10和15ppm的硫酸锌（ZnSO_4.）和铁硫酸铁（Feso_4.）也制备并加入50％的流出物处理中。还向植物提供了不同组合5ppm Zn + 5ppm Fe，10ppm Zn + 10ppm Fe，10ppm Zn + 10ppm Fe，以及15ppm Zn + 15ppm Fe，以及15ppm Zn + 15ppm Fe，以及50％的流出浓度。最终处理是T1 =对照（蒸馏水），T2 = 25％TE，T3 = 50％TE，T4 = 75％TE，T5 = 100％TE，T6 = 50％TE + 5ppm Zn，T7 = 50％TE + 10 ppm Zn，T8 = 50％TE + 15 ppm Zn，T9 = 50％TE + 5 ppm Fe，T10 = 50％TE + 10 ppm Fe，T11 = 50％TE + 15 ppm Fe，T12 = 50％TE + 5 ppm Zn + 5 ppm Fe，T13 = 50％TE + 10 ppm Zn + 10ppm Fe，T14 = 50％TE + 15 ppm Zn + 15 ppm Fe。分析是在35-和70天的植物中完成的。

通过APHA的标准方法进行流出物的物理化学分析[12.］.通过ARNON的方法在80％丙酮中使用植物提取物进行颜料估计[13.[分别用于估计总叶绿素，叶绿素A，叶绿素B，总和类胡萝卜素的645nm，663nm，510nm和470nm处的分光光度计（Chemito UV 2000）分别估计。用mg g计算叶绿素和类胡萝卜素含量^-1通过[14.］.通过使用Lowry等人的方法估计总蛋白质含量。[15.]使用蛋白翻膜作为参考。在Bisht的改性方法后测定过氧化氢酶活性[16.];使用10％幼苗提取物用于估计过氧化氢酶活性，以ml h₂O.₂分裂/转基因鲜的组织重量。通过使用改进的运气方法测量过氧化物酶活性[17.];使用2.5％提取物用于估计单位/转基因鲜重组织的过氧化物酶活性。对于细胞学研究，根据Darlington和La Cour的方法，在Carnoy的流体中固定根尖[18.[载玻片是否准备评估有丝分裂指数和异常百分比。在收获植物后，采取了高度，鲜重的重量和干重的测量。根据泰勒和福伊描述的方法计算植物容差指数[19.]有修改。所有实验一式三份进行，并通过一种方法对数据进行标准偏差和差异分析。

结果

3.1。流出物的物理化学特征

制革废水pH为碱性，不含溶解氧(DO)(见表)1）.它含有高量的悬浮固体，具有高BOD和COD。此外，流出物含有31.60 mg l^-1铬，1.80 mg l^-1锌，18.90 mg l^-1铁浓度。高悬浮固体的存在在光渗透中产生障碍，导致含有的固体量，这会影响土壤中的光渗透，导致土壤中微生物的差，光合作用降低，并最终降低了土壤/水肥。

3.2。植物细胞毒性分析

乌拉德植物根尖的有丝分裂指数（MI）和异常百分比（表2发现关于对照的改变。MI降低，异常（％）随着流出物浓度的增加而增加。观察到，100％的流出物浓度可诱导100％异常。

３．3.植物代谢分析

光合色素随出水浓度的增加而减少(图)1；表格3.）在增长35和70天后。叶绿素在两种生长阶段的控制中发现叶中的含量显着降低。然而，叶绿素B表现出不同的趋势。它在所有稀释水平的TE稀释水平下降，但在50％TE + 15ppm FE的所有恢复处理中增加，111％和114％在35和70天的生长后增加对照。在生长阶段后，总叶绿素浓度明显降低了103％的增长率在35天的生长后在50％TE + 15ppm Fe中记录。发现叶绿素A / B比在TE治疗35至70天后显着降低。随着污水稀释的增加，类胡萝卜素含量的逐渐增加，最高113％在75％Te，而在恢复处理下，它显示出逆转趋势。经过70天的生长后，它在100％TE，50％TE + 5ppm Zn和50％TE + 10ppm Zn下显着降低，而在25％TE和50％TE +下显着增加127和126％15 ppm fe，分别超控制。在生长35天后，所有TE的稀释液下叶绿素/类胡萝卜素比例显着下降，而在恢复处理下增加，最高189％在50％TE + 5ppm Fe。 The ratio was found maximum under control plants after 70 days of growth.

与对照相比，除了50％TE + 15ppm Fe和50％TE + 5ppm Zn + 5ppm Fe，蛋白质含量明显减少，观察到增加127和117％（图2（a）；表格3.）.处理70 d后，除25% TE外，所有TE稀释水平的蛋白质含量均显著降低。在回收处理中，50% TE + 15 ppm Zn比对照最大提高了116%。植物过氧化物酶活性的变化趋势如图所示2（b）和表格3.。除了75％TE，100％TE和50％TE + 5ppm Zn + 5ppm Fe之外，在所有水平下观察到过氧化物酶活性降低，其中在35天的治疗后，在50％以下的最低活动后发现显着增加TE + 15 PPM FE。在治疗70天后，发现POD活性在所有稀释水平下显着显着降低，但发现在所有恢复治疗中显着增加，在对照中具有227％的50％TE + 15ppm Zn。过氧化氢酶的活性（图2（c）；表格3.）在所有稀释水平的TE中增加;然而，在增长35天后，恢复治疗中记录了逆转趋势。在第二次生长阶段，发现其活性在所有级别上显着增加，在100％TE的控制下增加319％。

发现耐受性指数受到污水浓度的增加，随着所有恢复治疗的增加，趋势增加（图3（a））.在50％TE + 15ppm Zn + 15ppm Fe（187％）中发现了最大植物耐受指数，但在100％流出物稀释中最小（39％）。负相关被观察到植物身高和流出物稀释液，而正相关性在恢复治疗中观察到(图3（b）和3（c））.

4.讨论

MI是确定根生长的重要指标，因为它解释了细胞分裂和模拟其频率。生长减少可能是由于细胞分裂减少造成的。这可能与废水中存在的金属直接与核酸结合有关，也可能与溶酶体释放的酶的作用有关[20.］.在甘蔗中观察到类似的发现[21.]Vigna Mungo[22.]和在Allium Cepa.[23.]随着铬浓度的增加。

通过与-SH组反应，据思考金属通过反应来减少叶绿素生物合成- 氨基紫水脱水。因此，用富含铬富集的流出物处理的植物中耗尽的叶绿素含量可能归因于叶绿素生物合成的改变和卟啉环中的Mg离子的替代物24.］.这种叶绿素含量的降低也是由于铬在功能遗址上竞争铁的铬[24.］.随水提供铁可增加卟啉环上铁的可用性。正如Vàzquez等人所报道的，光合色素的增加被认为是由于补充了这两种必需营养素。[6.]和kamlesh等。[25.］.锌通过作为蛋白质和酶的重要结构和催化成分来增强叶绿素浓度，作为颜料生物合成的正常发育的辅助因子[26.］.Carotenoids应该通过电子转移到它们的双键结构中作为自由基清除剂作用，并通过淬灭光动力反应，替换过氧化和叶片中的膜在叶绿体中的膜塌陷来对叶绿素颜料的保护作用显着作用。27.］.类胡萝卜素含量的降低豇豆属辐射动物由Shefali等人报道。[28.]用高浓度的制革流出物灌溉时。叶绿素类胡萝卜素比被认为是植物应激和光氧化损伤的敏感指标[29.］.叶绿素和类胡萝卜素的退化是暴露于各种重金属积累的植物中最常见的反应[30.-32.］.

锌和铁是用于能量生产，蛋白质合成和生长调控的各种酶系统的必需组分。锌和铁供应可以通过产生过氧化氢来增强植物的超氧化物排毒机理。金属在生长的植物中产生反应性氧物种在损害光合仪的应力条件下，并且还可以通过氧化改性催化蛋白质的降解和增加的蛋白水解活性[33.］.锌的额外供应促进了氨基酸的积累，增加了蛋白质，抗氧化防御和碳水化合物代谢的合成[34.-36.[我们还观察到我们的研究。过氧化氢酶活性的增加可能是由于H的毒性效应增加₂O.₂并且由于膜损伤而产生的ROS。我们的研究结果符合Baskaran等人的研究结果。[37.在豇豆属辐射在流出物压力条件下生长。在恢复处理下植物中的过氧化氢酶的活性降低可能是由于在原始卟啉IX中加入Fe的铁切酶催化剂的Fe。Kamlesh等人还报告了相同的趋势。[25.]在萝卜中。在Nath等人的所有恢复处理中报道了过氧化氢酶和过氧化物酶活性的降低。[38.在菜豆蒙戈。过氧化物酶诱导是由各种物种的根部和叶子中的毒性量的吸收量引起的[39.］.Shakila和USHA还观察到过氧化物酶活性降低[40]在制革流出的谷物中治疗Vigna Radiata。在我们的研究中发现，在恢复处理下，植物的POD活性增加，这与Selvarathi和Ramasubramanian的报告相反[41.]在植物化的流出物处理的番茄中，可能有助于增加各种必需阳离子和污水中阴离子的可用性[37.］.

重金属对铁代谢的干扰减少了钾和铁等必要营养物质向植物分生组织区域的运输，这也可能是导致植物生长减少的原因。Shefali和Kumkum [42.据报道，用铬处理的黑革克，含有毒性，通过使用与我们的研究一致的铁来改善毒性的黑革克，据报道。

这些基本要素（Zn和Fe）可能通过为其生长提供必要的营养素来降低污水的毒性。在本研究中发现的结果是非常重要的，并且描绘了一个明确的图片，尽管生物修复是广泛接受的制革污水技术，但通过提供额外的基本营养素供应来改善它们的范围可以为其在灌溉水中制定出来为了更好的植物增长，最终是安全的环境。

缩写

	t1 = 25％e
	t2 = 50％e
	T3 = 75% e
	t4 = 100％e
	T5 = 50％E + 5 ppm Zn
	T6 = 50％E + 10 ppm Zn
	T7 = 50％E + 15 ppm Zn
	t8 = 50％e + 5 ppm fe
	T9 = 50％E + 10 ppm Fe
	T10 = 50％E + 15 ppm Fe
	T11 = 50% E + 5ppm Zn + 5ppm Fe
	T12 = 50％E + 10 ppm Zn + 10 ppm fe
	T13 = 50％e + 15 ppm Zn + 15 ppm Fe。

利益冲突

提交人声明没有关于本文的出版物的利益冲突。

参考文献

1. A. Srivastava和R. Chandra，“微血管治疗和未经处理的制革流出的比较毒理学评估，Lemna Minor，”中国生物学与职业健康杂志，卷。1，pp。211-218,2001。查看在：谷歌学术
2. C. A. Sastry和M. Madhavkrishna，印度皮革行业污染问题，卷。2印度环境评论丛书，印度政府，1984年环境部。
3. D. I. Khasim，N.V. N.Kumar，以及R.C.Hussain，“铬酸盐产业附近的农业和动物产品中铬的环境污染”，环境污染和毒理学的公报，卷。43，不。5，pp。742-746，1989。查看在：出版商网站|谷歌学术
4. A.K.Bera和K.Bokaria，“制革流出物对种子萌发，幼苗生长和叶绿体颜料含量的影响（豇豆属辐射动物L. Wilczek），“环境与生态，卷。17，不。4，pp。958-961,1999。查看在：谷歌学术
5. V. kannan，M.Vijayasanthi和M. Chinnasamy，“丝状蓝细菌的Tannery流出物中的铬的生物修复Anabaena Flos-aquae西，”国际环境科学杂志，卷。2，不。4，pp。2360-2366,2012。查看在：谷歌学术
6. M.D.Vázquez，C.H.Poschenrieder和J.Barceló，“铬（VI）诱导了布什豆植物的结构和超微结构的变化（phoudolusulus vulgaris.L.），“《植物学，卷。59，没有。4，第427-438,1987。查看在：谷歌学术
7. P. desbaumes和D. Ramaciotti，“etude chimique de la'植被d'unfluent gazeux工业大陆等铬六价，”污染atmosphérique，卷。10，pp。224-226,1968。查看在：谷歌学术
8. B. K. Dube，K.Tewari，J. Chatterjee和C. Chatterjee，“过量的铬在柑橘类中改变了吸收和易位的培养物”，“ChemoSphere，卷。53，没有。9，pp。1147-1153，2003。查看在：出版商网站|谷歌学术
9. S. Bose和A.K.Bhattacharyya，“用工业污泥的土壤种植的小麦植物的重金属积累”ChemoSphere，卷。70，否。7，pp。1264-1272，2008。查看在：出版商网站|谷歌学术
10. R. Chandra，R. N.Bharagava，S. Yadav和D. Mohan，小麦中毒金属的积累和分布（Triticum aestivum.和印度芥菜(芸苔CameStris.用酿酒厂和制革厂的废水灌溉。危险材料杂志，卷。162，没有。2-3，pp。1514-1521,2009。查看在：出版商网站|谷歌学术
11. S.T. ABBAS，M.Sarfraz，S. M. Mehdi，G. Hassan和O. U.Rehman，“土壤和水稻植物中的微量元素积累与受污染的水，”土壤和耕作研究，卷。94，否。2，pp。503-509,2007。查看在：出版商网站|谷歌学术
12. Apha，标准方法，美国公共卫生协会，华盛顿特区，美国，​​1995年第19版。
13. D. I. Arnon，“氯化合物中的铜酶。多酚氧化酶Beta寻常魅力，“植物生理学， 1949年第24卷第1-15页。查看在：出版商网站|谷歌学术
14. A. C. Duxbury和C.S. Yentsch，“浮游生物专着”，中国海洋研究杂志，卷。15，pp.92-101，1956。查看在：谷歌学术
15. O. H. Lowry，N. J. Rosenbrough，A.L.Farr，以及R. J. Randall，“蛋白质测量与Folin苯酚试剂”，“生物化学杂志，卷。193年，没有。1，pp。265-275,1951。查看在：谷歌学术
16. S. S. Bisht，重金属对植物新陈代谢的影响[博士论文]，印度勒克瑙勒克瑙大学，1972年。
17. J. Luck，“过氧化物酶”酶促分析方法，H.Bergnester，Ed。，PP。895-897，学术出版社，纽约，纽约，美国，1963年。查看在：谷歌学术
18. C. D. D. Darlington和L.F. La Cour，处理染色体，约翰·瓦莉＆儿子，纽约，纽约，美国，第6版，1976年。
19. G. J. Taylor和C. D. Foy，“铝耐受机制Triticum aestivum.L.（小麦）I.冬季品种营养解决方案诱导的差异pH值，“美国植物学杂志，卷。72，没有。5，pp。695-701,1985。查看在：谷歌学术
20. S. Gomez-Arroyo和R. Villalobos-Pietrini，“一些铬盐诱导的染色体改变”，细胞学，卷。48，没有。1，pp.185-193,1983。查看在：出版商网站|谷歌学术
21. R.Jain，S. Srivastava和V.K. Madan，“铬的影响”对甘蔗生长和细胞分裂的影响，“印度植物生理学杂志，卷。5，不。3，pp。228-231,2000。查看在：谷歌学术
22. A. Chidambaram，P. Sundaramoorthy，A.Murugan，K. Sankar Ganesh和L. Baskaran，“铬诱导黑色细胞毒性（Vigna Mungol。），“伊朗环境卫生科学与工程学报，卷。6，不。1，pp。17-22，2009。查看在：谷歌学术
23. S.T. Matsumoto，M.S.Mantovani，M.I.A.Malaguttii，A.L.IDA，I. C. Fonseca和M. A. Marin-Morales，“用细胞核试验和彗星测定使用鱼类评估的制革污染物污染的遗传毒性和崩溃的水域毒性和崩溃。oreochromis niloticus和洋葱根尖的染色畸变，“遗传学和分子生物学，卷。29，不。1，pp。148-158,2006。查看在：出版商网站|谷歌学术
24. K. Mengel和E. A. Kirkby，“元素具有更多毒性效果”植物营养原则，pp.656-670，克隆学术出版商，伦敦，英国，2001年。查看在：谷歌学术
25. N. Kamlesh，D. Singh，V.Aditya和Y.K. Shrama，“萝卜的制革流出物毒性的改善（Raphanus sativus）基于营养应用，“环境与生命科学研究研究，卷。2，不。1，pp。41-48,2009。查看在：谷歌学术
26. P. Balashouri，“锌对萌发，生长和颜料含量和植物植物的影响豇豆属辐射动物和高粱，“中国生态学杂志，第7卷，109-114页，1995。查看在：谷歌学术
27. E.Kenneth，K.E.Pallet和J. Young，“类胡萝卜素，”高等植物中的抗氧化剂，R. G. Alscher和J. L. Hess，EDS。，PP。60-81，CRC印刷机，Boca Raton，Fla，USA，2000。查看在：谷歌学术
28. S. Shefali，K. Mishra和G. Sumati，“Tannery流出物对生理行为的影响”Vigna.辐射，“在细胞和分子生物学，PP。192-202，APH出版公司，新德里，印度，2009年。查看在：谷歌学术
29. G. A. F. Hendry和A. H. Price， "压力指标:叶绿素和类胡萝卜素"，刊于《植物营养与植物健康》比较植物生态学的方法，G. A. F. F. Hendry和J.P. G. Grime，EDS。，PP。148-152，Chapman＆Hall，伦敦，英国，1993年。查看在：谷歌学术
30. S.K.Panda和H.K.P.PATRA，“硝酸盐和铵离子对发展小麦幼苗的铬毒性作用”印度国家科学院的诉讼程序，卷。70，pp。75-80,2000。查看在：谷歌学术
31. P.Vajpayee，U.N.Rai，M.B.Ali等，“铬诱导的生理变化Vallisneria spiralis.L.及其在制革流出物的植物修复中的作用，“环境污染和毒理学的公报，卷。67，没有。2，pp。246-256,2001。查看在：出版商网站|谷歌学术
32. A. K.Gupta和Sinha，“蔬菜和谷物中的铬水平在Jajmau，印度坎普尔的香椿污水灌溉区种植：对膳食摄入的影响”环境污染和毒理学的公报，卷。77，没有。5，pp。658-664,2006。查看在：出版商网站|谷歌学术
33. M. C. Romero-Puertas, J. M. Palma, M. Gómez, L. A. del Río，和L. M. Sandalio，“镉导致豌豆植物中的蛋白质氧化修饰，”植物，细胞和环境，卷。25，不。5，pp。677-686，2002。查看在：出版商网站|谷歌学术
34. S. Clemens，“毒性金属积累，对植物耐受性和耐受机制，”生物杂志，卷。88，不。11，PP。1707-1719,2006。查看在：出版商网站|谷歌学术
35. M. R. Broadley，P. J. White，J.P. Hammond，I. Zelko和A. Lux，植物的锌：坦德利审查，“新植物学家，卷。173，不。4，pp。677-702，2007。查看在：出版商网站|谷歌学术
36. S. R. Mousavi，“锌的作物生产和与磷的相互作用”澳大利亚基础与应用科学杂志，卷。5，不。9，PP。1503-1509,2011。查看在：谷歌学术
37. L. Baskaran，P. Sundaramoorty，A.L.A.Chidambaram和G. Sankar，绿色的生长和生理活性（豇豆属辐射动物L.）流出压力，“Vol。2，不。2，pp。107-114,2009。查看在：谷歌学术
38. K. Nath，D. Singh，S. Shyam和Y.K.Sharma，“铬和制革流出的植物毒性作用对Phoppolus Mumgo Roxb的生长和代谢的流出物”，“环境生物学杂志，卷。30，不。2，pp。227-234,2009。查看在：谷歌学术
39. F.Van Assche和H.Clijesters，“金属对植物酶活性的影响”植物，细胞与环境，卷。13，pp。195-206,1990。查看在：谷歌学术
40. P. B.Shakila和K.Usha，“废水处理谷物中的”抗氧化状态豇豆属辐射动物，“农业环境学报，卷。12，pp。22-26，2011。查看在：谷歌学术
41. P. Selvarathi和V. Ramasubramanian，“植物补救效应DATURA MEBEL.L.在造纸厂流出物及其对物理化学特征的影响Lycopersicon esculentum机”,生物科学杂志，卷。1，不。2，pp。94-100，2010。查看在：谷歌学术
42. S. Shefali和M. Kumkum，“铬毒性的改善Vigna Mungo(黑克)通过铁的应用，“在。第四届植物和环境污染国际会议的诉讼程序，p。81,2010。查看在：谷歌学术

版权

版权所有©2014 Shefali Srivastava等。这是分布下的开放式访问文章创意公共归因许可证如果正确引用了原始工作，则允许在任何媒体中的不受限制使用，分发和再现。