Utjecaj mikroplastike na pojavu oksidacijskog stresa i aktivnost antioksidacijskih enzima u vodenoj leći (Lemna minor)

diplomski rad

• Naslov (engleski): The effect of microplastics on oxidative stress appearance and activity of antioxidant enzymes in duckweed (Lemna minor L.)
• Autor: Luka Kobelščak
• Mentor: Biljana Balen (mentor)
• Mentor: Karla Košpić (komentor)
• Član povjerenstva: Biljana Balen (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Renata Matoničkin Kepčija (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Kristina Pikelj (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Mladen Maradin (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Zorica Petrinec (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Biološki odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2024-02-22, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Biologija

Sažetak

Plastika je postala neizostavan materijal u svakodnevnom životu čovjeka, s masovnom proizvodnjom koja je i dalje u porastu, a potaknuta je svojstvima poput mekoće, prozirnosti i ekonomske isplativosti. Zbog rastuće proizvodnje i primjene, nepravilno zbrinjavanje plastike i usitnjavanje na manje čestice poput mikroplastike (MPs) predstavlja ozbiljan problem zbog potencijalnog unosa u biljke i životinje, a u konačnici i čovjeka. U ovom radu, ispitan je utjecaj MPs od dvije vrste polimera, polistirena (PS-MPs) i polimetil metakrilata (PMMA-MPs), na pojavu oksidacijskog stresa u vodenoj leći (Lemna minor). Analiziran je sadržaj vodikovog peroksida (H2O2), oštećenja lipida i proteina te promjene u aktivnosti antioksidacijskih enzima i sadržaju neenzimskog antioksidansa prolina. Sadržaj H2O2 je porastao u tretmanu s PS-MPs najviše koncentracije, dok ostali tretmani nisu rezultirali značajnim promjenama u odnosu na kontrolu. Niti u jednom ispitanom tretmanu nisu zabilježena značajna oštećenja lipida i proteina kao ni promjene u aktivnosti antioksidacijskih enzima superoksid dismutaze (SOD) i katalaze (CAT). Iako izlaganje biljaka vodene leće česticama MPs nije rezultiralo povećanjem aktivnosti askorbat (APX) i pirogalol peroksidaze (PPX) u odnosu na kontrolu, pri višim koncentracijama tretmana PS-MPs pokazale su značajno povećanje u usporedbi s PMMA-MPs. S druge strane, povećani sadržaj prolina pri najvećoj ispitanoj koncentraciji zabilježen je samo za PMMA-MPs. Rezultati pokazuju da oba tipa MPs aktiviraju antioksidacijski sustav vodene leće, pri čemu je aktivacija enzima jača s PS-MPs, dok PMMA-MPs imaju veći utjecaj na neenzimski antioksidans prolin.

Sažetak (engleski)

Plastic has become an indispensable material in everyday human life and its mass production continues to increase because of its softness, transparency and economic viability. Due to increasing production and use, improper plastic disposal and fragmentation into smaller particles such as microplastics (MPs) pose a serious problem because of their potential intake by plants and animals, ultimately affecting humans. In this study, the effects of MPs from two types of polymers, polystyrene (PS-MPs) and polymethyl methacrylate (PMMA-MPs), on the occurrence of oxidative stress in duckweed (Lemna minor) were investigated. The content of hydrogen peroxide (H2O2), lipid and protein damage as well as changes in the activities of antioxidant enzymes and the content of the non-enzymatic antioxidant proline were analyzed. The H2O2 content increased in the treatment with the lowest PS-MPs concentration, while other treatments showed no significant changes compared to the control. No significant lipid and protein damage or changes in the activities of the antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) were recorded in any of the treatments studied. Although duckweed exposure to MPs did not result in increased activity of ascorbate (APX) and pyrogallol peroxidase (PPX) compared to the control, higher concentrations of PS-MPs treatment showed a significant increase compared to PMMA-MPs. On the other hand, increased proline content at the highest examined concentration was only observed in PMMA-MPs. The obtained results indicate that both types of MPs activate the antioxidant system of duckweed, with PS-MPs a stronger enzyme activation, while PMMA-MPs have a greater impact on non-enzymatic antioxidant proline.

• Ključne riječi: ROS; lipidna peroksidacija; proteinski karbonili; antioksidacijski enzimi; prolin
• Ključne riječi (engleski): ROS; lipid peroxidation; protein carbonyls; antioxidant enzymes; proline
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:981283
• Projekt: Šifra: IP-2022-10-3824; Naziv: Interaktivni učinci mikroplastike i nanosrebra na kopnene i vodene biljke i alge; Kratica: MINION; Voditelj: Biljana Balen; Pravna nadležnost: Hrvatska; Financijer: HRZZ; Linija financiranja: „Istraživački projekti“ rok IP-2022-10
• Studijski program: Naziv: Znanosti o okolišu; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a magistar/magistra struke znanosti o okolišu (univ. mag. oecol.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Rad dostupan nakon; Datum isteka embarga: 2026-02-22
• Datum i vrijeme pohrane: 2024-03-07 13:04:06