Θ. Σωτηρόπουλος1, Φ. Παπαδόπουλος2,
Ε. Μεταξά2, Δ. Στυλιανίδης3
1. Ινστιτούτο Γενετικής Βελτίωσης και Φυτογενετικών Πόρων,
Τμήμα Φυλλοβόλων Οπωροφόρων Δένδρων,
Νάουσα thosotir@otenet.gr.
2. Ινστιτούτο Εδαφοϋδατικών Πόρων, Θέρμη Θεσσαλονίκης,
frantzis@ssigov.gr.
3. Εγνατία 5, 59100 Βέροια.
Το νικέλιο (Ni), με ατομικό βάρος 58,7, εμφανίζεται στη φύση σαν χαλκοπυρίτης, πενθανδίτης, γαρνιερίτης, νικολίτης, νιλλερίτης.
Η χρήση του νικελίου από τους ανθρώπους ανάγεται τουλάχιστον στο 3.500 π.Χ. Ωστόσο ταξινομήθηκε ως χημικό στοιχείο από τον Α.F. Cronstedt το 1751. Το νικέλιο θεωρήθηκε κατ’ αρχήν ως το 17ο μικροθρεπτικό στοιχείο, απαραίτητο για την αύξηση και ανάπτυξη των φυτών. Πρόσφατα δε και ως το 14ο απαραίτητο μικροστοιχείο για τον άνθρωπο.
Ρόλος του Ni στα φυτά
Το Ni έχει βρεθεί ότι είναι δομικό συστατικό ορισμένων ενζύμων, μεταξύ αυτών της ουρεάσης, που είναι πολύ σημαντική για το μεταβολισμό του αζώτου στα φυτά. Με τη βοήθεια της ουρεάσης τα φυτά μετατρέπουν την ουρία σε αμμωνιακό ιόν και το χρησιμοποιούν ως πηγή αζώτου. Το Ni είναι επίσης δομικό συστατικό ορισμένων μεταλλοενζύμων, όπως η υπεροξειδική δισμουτάση, Ni Fe, υδρογονόση κ.ά. Η έλλειψη Ni προκαλεί μείωση του σχηματισμού φυματίων στα ψυχανθή, με αποτέλεσμα τη μειωμένη αποτελεσματικότητα αζωτοδέσμευσης. Το γεγονός αυτό υποδηλώνει ότι τα ψυχανθή ενδεχομένως να έχουν ιδιαίτερες απαιτήσεις σε Ni. Έλλειψη Ni προκαλεί μείωση της πρόσληψης του σιδήρου. Στο Πεκάν (ξηρός καρπός) τα συμπτώματα έλλειψης Ni εκδηλώνονται με τη μείωση της αύξησης των φύλλων, μείωση της έκπτυξης των οφθαλμών, χλώρωση και νέκρωση της κορυφής του ελάσματος των φύλλων λόγω υψηλής τοξικής συγκέντρωσης οργανικών οξέων, καθώς παρεμποδίζεται ο μεταβολισμός του άνθρακα στα φυτά. Έλλειψη Ni προκαλεί μείωση της αντοχής των φυτών σε ασθένειες. Χορήγηση Ni μπορεί να έχει άμεση επίδραση στα παθογόνα, ή έμμεσα να τονώνει τους μηχανισμούς αντίστασης των φυτών σε ορισμένες ασθένειες. Χορήγηση Ni σε φυτά φασολιού που παρουσίαζαν έλλειψη Ni, μείωσε την προσβολή από μυκητολογικές προσβολές των φύλλων κατά 50%.
Το Ni στα ζώα και τον άνθρωπο
Οι Anke και άλλοι, το 1995, διετύπωσαν την άποψη ότι το Ni είναι απαραίτητο και για τον άνθρωπο.
Ο Leonard Mervyn αναφέρει ότι το Ni είναι βασικό μικροθρεπτικό στοιχείο για τα κοτόπουλα και τους χοίρους. Ο ίδιος συγγραφέας αναφέρει ότι η έλλειψή του στα ζώα μειώνει την απορρόφηση του σιδήρου, πράγμα που οδηγεί σε χαμηλά επίπεδα σιδήρου στους ιστούς και τα όργανα και σε αναιμία από έλλειψη σιδήρου (σιδηροπενία).
Χαμηλά επίπεδα νικελίου στο αίμα βρέθηκαν σε άτομα με χρόνια νεφρική ανεπάρκεια και κίρρωση του ήπατος.
Στον καπνό μικρό ποσό Ni συνδυάζεται με το μονοξείδιο του άνθρακα για να σχηματίσει το τοξικό καρβόνυλο-νικέλιο, μια γνωστή καρκινογόνα ουσία για τους ποντικούς.
Τοξικές επιδράσεις από υπερβολική πρόσληψη Ni από το στόμα στον άνθρωπο είναι άγνωστες.
Το καρβόνυλο-νικέλιο από το κάπνισμα τσιγάρου μπορεί να είναι παράγων πρόκλησης καρκίνου των πνευμόνων στον άνθρωπο.
Το Ni εντατικοποιεί τη δράση της ινσουλίνης και σταθεροποιεί το RNA και DNA στους ιστούς,.
Προκαταρκτικές μετρήσεις των συγκεντρώσεων Νικελίου
σε δείγματα, εδαφών, φύλλων και καρπών
σε οπωρώνες της περιοχής Ναούσης
Η πρώτη έρευνα για το νικέλιο έγινε σε νωπούς καρπούς (φρούτα), στα πλαίσια έρευνας για τη διατροφική αξία νωπών και ξηρών καρπών. Εξετάσθηκαν 28 δείγματα νωπών καρπών και εξ αυτών στα 10 δεν υπήρχε νικέλιο (Στυλιανίδης και άλλοι, αδημοσίευτα στοιχεία).
Κατόπιν αυτών αποφασίστηκε η κλιμάκωση μιας συστηματικής έρευνας στους νωπούς και ξηρούς καρπούς και σπόρους, προκειμένου να διαπιστωθεί η κατάσταση του Ni στα διάφορα είδη και ποικιλίες.
Κατά το παρελθόν έτος (2014), ξεκίνησε η έρευνα σε δύο περιοχές της Νάουσας, τη Μπλάνα και τη Λαζαράσκα.
Έγιναν αναλύσεις εδαφών, καθώς και φύλλων και καρπών μηλιάς και φύλλων δύο ποικιλιών ροδακινιάς. Τα αποτελέσματα παρατίθενται στους παρακάτω πίνακες.
Το Ni στο έδαφος της περιοχής Μπλάνας ήταν 2,27 ppm και της Λαζαράσκας 27,82 ppm. Η παρατηρηθείσα διαφορά ήταν πολύ μεγάλη, αν και οι δύο περιοχές δεν απέχουν πολύ η μία από την άλλη. Στον πίνακα 1 εκτίθενται οι συγκεντρώσεις σε φύλλα και καρπούς μηλιάς και σε φύλλα ροδακινιάς από την περιοχή της Μπλάνας.
Από τον πίνακα 1 φαίνεται ότι η συγκέντρωση Ni στα φύλλα ροδακινιάς είναι πολύ μικρότερη των αντίστοιχων της μηλιάς.
Η συγκέντρωση Ni στα φύλλα και τους καρπούς από την περιοχή της Λαζαράσκας, ήταν υψηλότερη εκείνης από την περιοχή της Μπλάνας όπως ήταν και στο έδαφος.
Βιβλιογραφία
1. Anke M.L., Angelow M. Glei, M. Muller and Hilling 1995, The biological importance of ni nichel in the food chain Fresenius J. Analchem 352:92-96.
2. Ahmad M.S. and M. Ashraf 2011 Esential roles and hazardous effects of nickel in plants. Rev environ Contaro Toxicol 214-125-67
3. Brown P.H., R.M. Weltch and E.E. Cary 1987. Nickel micronutrient essential for higher plant. Plant physiol 85:801-803.
4. Dixon N.E., C Gazola, R.L. blakely and B. Zerner 1975 jack-bean urease. A. metalloenzyme. A simple biological role for nickel. J. An. Cheno Soc 97:4131-4133.
5. Mervyn L. 1996. Ο πλήρης οδηγός για βιταμίνες και μεταλλικές ουσίες. Νικέλιο. Εκδόσεις Γιάννης Βασδέκης. Σελίδες 472.
