무(Raphanus sativus L.) 유식물 뿌리에서 구리 유도 산화적 손상에 대한 산화질소 (Nitric oxide)의 효과

중금속 구리에 의해 유도된 무 유식물 뿌리의 산화적 손상에 대한 산화질소(nitric oxide: NO)의 생리적 효과 및 작용 기작을 조사하였다. NO 공여체인 100 μM sodium nitroprusside (SNP)로 전처리 된 무 종자에 50 μM CuSO4를 처리하여 72시간 암배양 동안 무 유식물의 뿌리에서 길이, 생체중량, 수용성 단백질, malondialdehyde (MDA) 및 H2O2 함량과 더불어 ascorbate peroxidase (APX)와 glutathione reductase (GR) 효소의 활성도 변화를 조사하였다. 72시간 암배양 동안, 뿌리 길이는 48시간 때 DW 대조구, SNP 단독 처리구, CuSO4 단독처리구, SNP + CuSO4 혼합처리구 모두 약 1.9cm/root로 비슷한 생장을 보였다. 그러나 72시간 때 구리 단독처리구는 대조구의 45% 수준으로 크게 감소한 반면에 혼합처리구는 대조구의 62% 수준으로 회복되었다. 생체 중량은 48시간, 72시간 모두 구리 단독처리구에서는 대조구에 비해 급격한 감소를 보였으나, 혼합 처리구에서는 의미있게 생체중량이 회복 되었다. 수용성 단백질 함량도 생체중량의 변화와 비슷한 양상을 나타내었다. MDA 함량과 H2O2 함량은 48시간 때 대조구를 포함하여 모든 처리구에서 유사한 함량을 보였으나, 이후 72시간 때 구리 단독처리구에서는 대조구에 비해 급격하게 증가하였다. 반면에 혼합 처리구에서는 대조구 수준으로 다시 감소하였다. APX, GR 활성도는 48시간 때 대조구를 포함한 모든 처리구에서 유사한 활성도를 보였으나 이후 72시간 때 구리 단독 처리구에서는 대조구에 비해 활성도가 감소 하였고, 반면에 혼합 처리구에서 활성도가 의미있게 회복되었다. 이들 결과로부터 구리 유도 산화스트레스를 받는 무 유식물의 뿌리에서 NO는 APX, GR활성도를 증진 시켜 ascorbate-glutathione 회로의 활성화를 이끌음으로서 H2O2 축적을 억제하여 구리 독성을 완화시키는 것으로 생각되었다.