Naukowcy ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, jako pierwsi na świecie, wykazali, że podczas znieczulenia roślin zahamowany zostaje proces fotosyntezy.
Anestezja w celach medycznych została wprowadzona w XIX wieku. Jednakże fizjologiczny sposób działania leków znieczulających pozostaje wciąż niejasny. Jedną z niewiadomych jest to, czy znieczulenie wpływa na te same lub podobne procesy u roślin, co u zwierząt i ludzi?
W ostatnich latach badania prof. F. Baluška z Uniwersytetu w Bonn (Niemcy) udowodniły, że rośliny są wrażliwe na kilka znieczulających środków, które nie mają podobieństw strukturalnych. Podobnie jak u zwierząt i ludzi, znieczulenia stosowane w odpowiednich stężeniach blokują potencjały czynnościowe. Najnowsze badania przeprowadzone w Szkole Głównej Gospodarstwa Wiejskiego pokazują, że podczas znieczulenia roślin zahamowany zostaje proces fotosyntezy.
Po 2 godzinach oddziaływania środek znieczulający – eter dietylowy – istotnie obniżył wydajność fotosyntetyczną obu badanych gatunków roślin. Parametr Yield – wydajność kwantowa fotosystemu II (ΦPSII) – u dzbanecznika brzusznego (Nepenthes x ventrata) był istotnie obniżony, niezależnie od tego, czy pomiary były wykonane na organach pułapkowych, czy na ogonkach liściowych. Wartość tego parametru była niższa u rośliny traktowanej eterem w porównaniu do rośliny niepoddanej jego oddziaływaniu odpowiednio o 51% (organ pułapkowy) i 23% (ogonek liściowy). Jeszcze większa różnica została stwierdzona u muchołówki (Dionaea muscipula) – wyniosła 57% – raportuje prof. Hazem M. Kalaji z Instytutu Biologii SGGW.
O negatywnym wpływie eteru dietylowego na funkcjonowanie aparatu fotosyntetycznego świadczą także zmiany w wartości maksymalnej wydajności kwantowej fotosystemu II (Fv/Fm). Po 2 godzinach oddziaływania eterem wartość tego parametru była niższa u roślin dzbanecznika brzusznego traktowanych tym związkiem chemicznym w porównaniu do roślin niepoddanych jego oddziaływaniu odpowiednio o 34% i 27%. U roślin muchołówki różnice te wyniosły 65%.
Wstępne badania przeprowadzone przez naukowców z SGGW potwierdziły, że rośliny poddane działaniu środków znieczulających, które wywołują utratę ich świadomości, mogą stanowić idealne modele do badania ogólnych kwestii związanych ze znieczuleniem, a także mogą pełnić rolę odpowiedniego systemu testowego dla człowieka.
Wydaje się, że obniżenie efektywności fotosyntezy roślin było wynikiem hamowania akumulacji chlorofilu, jak sugerują wcześniejsze badania prof. Baluški – przypuszcza prof. Kalaji.
Jego zespół planuje kontynuować badania w celu wyjaśnienia mechanizmu oddziaływania środków znieczulających na proces fotosyntezy i inne związane z nią procesy fizjologiczne.
MK, źródło: SGGW