ผลของแคดเมียมต่ออัตราการเจริญเติบโต ความเป็นพิษต่อเซลล์ราก และปริมาณรงควัตถุในข้าวไรซ์เบอร์รี่

Abstract

           แคดเมียม (Cd) เป็นโลหะหนักที่ปนเปื้อนในธรรมชาติ โดยเฉพาะพื้นที่อยู่ใกล้เหมืองแร่และโรงงานอุตสาหกรรม แคดเมียมเหล่านี้ส่วนหนึ่งจะถูกพืชดูดซึมและถ่ายทอดไปตามห่วงโซ่อาหารและเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ในที่สุด งานวิจัยครั้งนี้ได้ศึกษาผลกระทบของโลหะแคดเมียมต่ออัตราการเจริญเติบโต ปริมาณรงควัตถุ และความเป็นพิษต่อเซลล์ราก ในข้าวไรซ์เบอร์รี่ (Oryza sativa L.) ที่ปลูกด้วยระบบไฮโดรโปรนิกส์เป็นเวลา 16 วัน ดังนั้น ข้าวจะมีอายุ 16 วัน จากการศึกษาพบว่า ลักษณะทางกายภาพของข้าวที่ปลูกในสารละลายแคดเมียมนั้นใบข้าวจะมีสีซีด ลำต้นสั้นและลีบบาง รากสั้นและมีแขนงรากน้อย เมื่อเปรียบเทียบข้าวกลุ่มที่ปลูกในแคดเมียม 250 และ 2500 ไมโครโมลาร์  กับกลุ่มควบคุม พบว่าอัตราการเจริญเติบโตของรากลดลง 39.73 % และ 58.90 % อัตราการเจริญเติบโตของลำต้นลดลง 51.56 % และ 66.41 % และทำให้ปริมาณปริมาณคลอโรฟิลล์รวม ลดลง 71.86 % และ 90.63 %  แคโรทีนอยด์ลดลง 21.13 % และ74.38 % ส่วนปริมาณแอนโทไซยานินไม่แตกต่างทางสถิติ นอกจากนี้ Cd ยังทำให้เซลล์รากเสียหายคิดเป็น 131.58% และ  215.79% ตามลำดับ โดยแปรผันตรงกับความเข้มข้นของ Cd ที่เพิ่มขึ้น ทั้งนี้เนื่องจากแคดเมียมทำให้กระบวนการสังเคราะห์แสงในระบบแสง I และระบบแสง II ทำงานได้ช้าลงและการทำงานของเอนไซม์ในกระบวนการเจริญเติบโตถูกรบกวน ซึ่งผลจากการศึกษาครั้งนี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการสังเกตการปนเปื้อนของ Cd ในพื้นที่ทางการเกษตรเบื้องต้นได้

         Effects of Cd on growth rates, pigments levels and cytotoxicity in roots of Riceberry (Oryza sativa L.) were investigated. Riceberry rice were cultured in 3 hydroponic solutions containing different levels of Cd (0, 250 and 2500 µM). Comparisons were made between the control and the the groups of Cd 250 and 2500 µM. It was found that cadmium significantly reduced growth rates of root by 39.73% and 58.90%, respectively. The stem heights were reduced by 51.56% and 66.41%. The chlorophyll contents were reduced by 71.76% and 90.63% while the carotenoid contents were reduced by 21.13% and 74.38%. However, there were no significant changes in the anthocyanin content. Examination at cellular levels showed that cell damages in roots increased by 131.58% and 215.79% respectively. All effects are proportional to the concentrations of Cd. The findings suggested that the photosynthesis system was hampered and the enzymes in the growth process were disturbed. Results of the present study suggested that the parameters observed with Riceberry can be used to indicate cadmium contamination in agricultural areas.