A cink, mint esszenciális mikroelem és környezetszennyező nehézfém
E havi blogbejegyzésemben a Magyary Zoltán Posztdoktori Ösztöndíj pályázatom (A2-MZPDÖ-13-0120) keretében vizsgált fémről, a cinkről ejtek szót.
A cink esszenciális mikroelem az ember és a növények számára is. Katalitikus és szabályozó szerepe van, például a nukleinsav-foszfátészterek képződését katalizáló enzimek alkotója. Részt vesz a fehérje anyagcserében és a növények növekedésének szabályozásában. A cink hiányos növény fiatal levelein érközi klorózis jelentkezik, majd a levéllemez teljes kifehéredése tapasztalható. A levél növekedése és a szártagok megnyúlása gátolt (lásd fotó).
Embereknél a cinkhiány csökkenti a termékenységet, gyengíti az immunrendszert, gátolja a gyermekek növekedését. Cinkből az ajánlott napi bevitel (Institute of Medicine, USA) nőknek 8 mg, férfiaknak 11 mg, a maximális tolerálható napi bevitel 40 mg.
Az ipari és mezőgazdasági tevékenység, közlekedés, bányászat, kohászat következményeként az elmúlt évszázadban talajaink nehézfémekkel szennyeződtek el. Ezek közül a cink jelentős szennyezőnek számít hazánkban, hiszen akkumulációja
jellemző azokon a területeken, ahol fémfeldolgozó- és/vagy vegyipar működik
(pl. Dunaújváros, Tiszaújváros, Tatabánya, lásd a térképet). A Zn
koncentráció az európai talajokban általában kevesebb, mint 40 µg/g, azonban az
ipari központokban gyakran 70 µg/g-nál is magasabb.
A cink egy átmeneti fém, mely a talajokban általában Zn2+ ion formájában fordul elő, koncentrációja a talajoldatban alacsony. Különböző cinksók is előfordulhatnak a talajban, ezek oldhatósága változó. A növények elsősorban a cink oldható és könnyen kicserélhető formáit tudják felvenni. A cink bekerülve és felhalmozódva a táplálékláncba veszélyes nehézfém.
A cink nagy koncentrációban toxikus a növényi szervezetre, hiszen többek között növekedés gátlást, a fiatal levelek klorózisát és nekrózisát okozza. A cink-terhelt növény főgyökere rövid, kisebb számú és rövidebb oldalgyökérrel rendelkezik. Az alábbi ábrán a cink-kezelt és a kezelést nem kapott (kontroll) Brassica napus (olajrepce) növényeim hajtásrendszere látható.
(saját felvétel)
A fentiekből látható, hogy a cink hiány és toxicitás tünetei nagyon hasonlóak. A mikroelemek, így a cink növekedésre gyakorolt hatása optimumgörbével írható le. Ez azt jelenti, hogy van egy optimális koncentrációtartomány, ami elősegíti a növekedést, de ettől kevesebb vagy több cink már káros, és hiánytüneteket illetve toxicitást alakít ki (lásd ábra).
forrás: Láng Ferenc (szerk.): Növényélettan
Következő hónapban a növények nehézfémekkel szembeni védekezési stratégiáit fogom bemutatni!
