Dynamics of the content of ascorbic acid and catalase activity in leaves of three plant species in urban and natural environments during the vegetation period of plants

Abstract

In this study, we collected the leaves of three plant species, Larix sibirica, Rosa acieularus and Plantago major, during the vegetation period, growing in the same place in urban and urban forest environments. A comparative assessment of antioxidant enzyme catalase activity and content of ascorbic acid in the leaves of these plants was carried out. The results showed that the content of ascorbic acid is higher in Larix sibirica compared to Rosa acieularus (3.56 and 3 times higher) and Plantago major (15.35 and 9.76 times higher), both in urban and forest plants. In urban plants, the catalase activity was higher in Plantago major compared to Larix sibirica (7.95 times) and Rosa acieularus (1.04 times); and in forest plants the catalase activity was higher in Rosa acieularus compared to Plantago major (1.1 times) and Larix sibirica (4.13 times). In urban plants, the content of ascorbic acid was by 5.8-50% lower, and the catalase activity was by 28.9-65.7% lower than in forest plants, which indicates that the studied plants are more susceptible in urban environment. Catalase activity and ascorbic acid contents showed an inverse relationship. Depending on the plant species, the components of the enzymatic and non-enzymatic antioxidant systems are involved in different ways in the binding of free radicals formed in plants in response to stress.  Хот болон хот орчмын ногоон бүсэд ургасан гурван зүйл ургамлын вегетацийн үеийн витамин С-ийн агууламж, каталазын идэвхийн динамик Энэхүү судалгаанд нэг орчинд ургах гурван зүйл ургамал болох Сибирь шинэс (Larix sibirica Ledb.), Өргөст нохойн хошуу (Rosa acieularus Linde.), Их таван салаа (Plantago major L.) ургамлын навчны дээжийг Улаанбаатар хот болон хот орчмын ногоон бүсээс вегетацийн хугацаанд нь цуглуулан орчиндоо дасан зохицох үйл явцад оролцох исэлдэн-ангижрах фермент болох каталазын идэвх, хүчтэй антиоксидант нэгдэл болох витамин С-ийн агууламжийн тодорхойлон харьцуулав. Судалгааны ажлын үр дүнгээр Улаанбаатар хот болон хот орчмын ногоон бүсийн ургамлуудаас Сибирь шинэс витамин С-ийн агууламжаар Өргөст нохойн хошуу (3.56 болон 3 дахин), Их таван салаа (15.35 болон 9.76 дахин)-аас өндөр байв. Их таван салаа Улаанбаатар хотын орчинд ургасан ургамлуудаас каталазын идэвхээр Сибирь шинэс (7.95 дахин), Өргөст нохойн хошуу (1.04 дахин)-аас өндөр байсан бол хот орчмын ногоон бүсийн ургамлуудын хувьд Өргөст нохойн хошуу Их таван салаа (1.1 дахин), Сибирь шинэс (4.13 дахин)-ээс каталазын идэвхээр өндөр байв. Хот орчмын ногоон бүсэд ургасан ургамлуудтай харьцуулахад Улаанбаатар хотын ургамлуудад витамин С-ийн агууламж 5.8-50%-иар каталазын идэвх 28.9-65.7%-иар буурсан ерөнхий зүй тогтол илэрсэн нь Улаанбаатар  хотын орчинд ургаж буй ургамлууд стресст илүү өрсөн байгааг гэрчлэнэ. Судалсан ургамлуудын хувьд тухайн ургамлын зүйлээс хамаарч хүрээлэн буй орчны тааламжгүй нөхцлийн хариуд үүсэх ROS-ийн нэгдлүүдийг саармагжуулахад ферментийн болон ферментийн бус системийн бүрэлдэхүүнд орох нэгдлүүд ялгаатай оролцож байхаас гадна каталазын идэвх, витамин С-ийн агууламжтай эсрэг хамааралтай байгааг бидний судалгаа харууллаа.  Түлхүүр үг: Ургамал, навч, стресс, витамин С, каталаза