Μελέτη της επίδρασης φαρμακετυικών ουσιών στην ανάπτυξη του φυτού Medicago sativa - Χριστοδούλου, Χαραλαμπία (Τμήμα Γεωπονικών Επιστημών, Βιοτεχνολογίας και Επιστήμης Τροφίμων, Σχολή Γεωτεχνικών Επιστημών και Διαχείρισης Περιβάλλοντος, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου, 2014)
Η ξηρασία ως η κύρια αιτία των κλιματικών αλλαγών, είναι ένας από τους κύριους περιβαλλοντικούς παράγοντες που περιορίζουν την ανάπτυξη των φυτών και την παραγωγικότητα τους. Η ανάγκη εναλλακτικών λύσεων άρδευσης οδήγησαν στη χρήση του ανακυκλώσιμου νερού. Παρ’ όλα αυτά, η ύπαρξη σε αυτό μικρών συγκεντρώσεων φαρμακευτικών ουσιών ανθρώπινης χρήσης, αποτέλεσε το κίνητρο στην παρούσα εργασία να μελετηθούν μεταβολές σε κυτταρικό και μοριακό επίπεδο σε φυτά Medicago sativa. Η μελέτη αυτή αφορά την εφαρμογή μέσω της άρδευσης 4 φαρμακευτικών δραστικών ουσιών οι οποίες κατηγοριοποιούνται ως εξής: αντιφλεγμονώδεις ουσίες (δικλοφαινάκη), αντιμικροβιακές (σουφλομεθοξαλόλη και τριμεθοπρίμη), αντισυλληπτικά (αιθυνυλοιστραδιόλη) και μείγμα αυτών των ουσιών. Οι ουσίες αυτές επιλέχθηκαν με βάση τις διαφορετικές ιδιότητες τους, τις διαφορετικές δομές και λειτουργικές ομάδες ώστε να καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα φυσικοχημικών ιδιοτήτων. Σκοπός της εργασίας ήταν να μελετηθεί η επίδραση των ουσιών αυτών στα φύλλα και στις ρίζες του φυτού με τη χρήση φασματοφωτομετρικών και μοριακών τεχνικών. Όσον αφορά τις φασματοφωτομετρικές τεχνικές, η ποσοτικοποιήση ΝΟ και H2O2 έδειξε μεγαλύτερα επίπεδα και των δυο στα φύλλα σε σχέση με τις ρίζες. Ο δείκτης της κυτταρικής ζημιάς (MDA), ήταν στα μέγιστα επίπεδα στη μεταχείριση με το μείγμα των δραστικών ουσιών στις ρίζες, ενώ η συγκέντρωση της προλίνης ήταν σε χαμηλότερα επίπεδα σε σχέση με το μάρτυρα τόσο στις ρίζες όσο και στα φύλλα. Ακολούθησε η ποσοτική αλυσιδωτή πολυμεράσης σε πραγματικό χρόνο με την οποία εξετάστηκαν τα επίπεδα έκφρασης αντιοξειδωτικών γονιδίων (FeSOD, CuZnSOD) καθώς και άλλων γονιδίων (H+ATP, GST 7, GST 17, NR, Cytcox) η οποία έδειξε στα φύλλα μια γενική επαγωγή των γονιδίων αυτών, ενώ στις ρίζες φαίνεται να υπάρχει κάποια διαφορική ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης. Η σημαντική επαγωγή των δύο ισόμορφων της GST, αποτελεί σημαντικό εύρημα καθώς υποδηλώνει την ανάγκη του φυτού για αποτοξικοποίηση και μεταφορά ξενοβιοτικών παραγόντων εκτός του κυττάρου. Γενικά, η εφαρμογή των φαρμακευτικών δραστικών ουσιών στο νερό άρδευσης έδειξαν ότι υπάρχει κάποιου είδους καταπόνηση η οποία πιθανώς δεν οφείλεται σε νιτρο-οξειδωτική καταπόνηση αλλά η αντίδραση του φυτού να είναι αποτέλεσμα άλλου είδους καταπόνησης, η οποία ενεργοποιεί ενδογενείς αμυντικούς μηχανισμούς αποτοξικοποίησης ξενοβιοτικών ουσιών.
Keywords: Ξηρασία; Κλιματικές αλλαγές