Akustinių dirgiklių poveikio saldžiosios stevijos (Stevia rebaudiana) augalams tyrimas

Abstract

Garsas kaip ir kiti aplinkos veiksniai gali turėti atitinkamos įtakos augalų augimui ir biocheminei sudėčiai. Pagrindinis šio tyrimo tikslas buvo įvertinti pasirinktų akustinių dirgiklių (vabzdžių ir klasikinės muzikos garsų) poveikį saldžiosios stevijos (Stevia rebaudiana) vystymuisi ir biocheminiams rodikliams. Tyrimo tikslui pasiekti pasirinkti akustiniai dirgikliai: bičių dūzgimo garsas ir klasikinės muzikos kūrinys N. Rimskio-Korsakovo ,,Kamanės skrydis‘‘. Tyrimo metu įvertintas stevijų augimas adaptuojant ex vitro ir in vitro sąlygomis, ištirti biocheminiai rodikliai išmatuojant spektofotometriškai prie atitinkamų bangos ilgių tiriamų mėginių absorbcijas nustatant suminę fenolinių junginių, suminę flavonoidų, fotosintezės pigmentų (chlorofilo a, chlorofilo b, karotenoidų) koncentraciją, o naudojant DPPH ir ABTS metodus nustatytas antioksidacinis aktyvumas. Nustatyta, kad saldžiosios stevijos adaptuotos prie ex vitro sąlygų paveiktos akustiniais dirgikliais pasižymėjo ilgesniu vidutiniu ūglių ilgiu negu kontroliniai (tyloje auginti) augalai. Tuo tarpu jazminų rūgštis slopino in vitro augalų augimą. Nustačius stevijų biocheminius rodiklius buvo pastebima, kad tiek ex vitro, tiek in vitro sąlygomis adaptuojamų augalų chlorofilo b koncentracijai klasikinė muzika turėjo statistiškai reikšmingą neigiamą įtaką, be to DPPH ir ABTS surišimo geba lyginant su kontrole buvo mažesnė. Tuo tarpu bičių garsas statistiškai patikimai lėmė mažesnę fenolinių junginių koncentraciją ir mažesnę gebą surišti ABTS, tačiau didesnę chlorofilo a koncentraciją augaluose. Tarp šių akustinių dirgiklių ir jazminų rūgšties panašumo nenustatyta, kai jazminų rūgštimi paveikti augalai auginti tiek in vitro, tiek ex vitro sąlygomis pasižymėjo didžiausia fenolinių junginių koncentracija. Taigi šie rezultatai rodo, kad garsas veikia stevijos augalų morfologinius ir biocheminius rodiklius ir todėl šie rezultatai gali būti panaudoti atliekant tolimesnius mokslinius tyrimus su kitomis augalų rūšimis.

Sound, like other environmental factors, can have a corresponding effect on plant growth and biochemical composition. The main objective of this study was to evaluate the effect of selected acoustic stimuli (insect and classical music sounds) on the development and biochemical parameters of sweet stevia (Stevia rebaudiana). Acoustic stimuli were chosen to achieve the aim of the research: the sound of bees humming and the work of classical music by N. Rimsky-Korsakov "Flight of the bumblebee". The study evaluated the growth of stevia by adaptation under ex vitro and in vitro conditions. Biochemical parameters were measured spectrophotometrically at appropriate wavelengths by determining the total concentration of phenolic compounds, total flavonoids, photosynthetic pigments (chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoids). Antioxidant activity was determined using by DPPH and ABTS methods. It was found that sweet stevia adapted to ex vitro conditions exposed to acoustic stimuli had a longer average shoot length than control (grow in silence) plants. Meanwhile, jasmonic acid supressed plant growth in vitro. After determination of stevia biochemical parameters, it was observed that classical music had a statistically significant negative effect on the concentration of chlorophyll b in plants adapted ex vitro and in vitro, and the binding capacity of DPPH and ABTS was lower compared to the control. Meanwhile, bee sound statistically reliably resulted in lower accumulated concentrations of phenolic compounds and lower ability to bind ABTS, but higher concentrations of chlorophyll a in plants. No similarity was found between these acoustic stimuli and jasmonic acid when jasmonic acid-treated plants in vitro and ex vitro had the highest concentrations of phenolic compounds. Thus, these results suggest that sound affects the morphological and biochemical parameters of stevia plants and therefore these results can be used in further research with other plant species.