Вивчення впливу важких металів на рослинні системи є актуальним напрямом в агрономії та екології. Зокрема, іони міді, кадмію та заліза мають значний вплив на діяльність ферментів, що беруть участь у процесах окислення-відновлення. Гваякол пероксидаза, що виконує важливу роль у метаболізмі рослин, є одним із таких ферментів, чутливих до змін умов середовища. У цьому дослідженні зосереджено на тому, як зазначені метали впливають на активність та ізоферментний спектр гваякол пероксидази у рослин тютюну.
Проведені експерименти показали, що додавання іонів міді до живильного середовища призводить до збільшення активності гваякол пероксидази, ймовірно, через стимуляцію синтетичних шляхів, що регулюють цей фермент. Водночас, кадмій виявився інгібуючим фактором, знижуючи активність ферменту при збільшенні його концентрації. Це підтверджує токсичні властивості кадмію, що приводять до порушення нормальної роботи рослинних клітин.
Залізо, навпаки, продемонструвало змішаний ефект, при низьких концентраціях стимулюючи активність гваякол пероксидази, а при високих – інгібуючи її. Порівнюючи ізоферментний спектр, спостерігалося, що іони міді викликали появу нових ізоферментів, тоді як кадмій майже повністю блокував їх синтез. Залізо також сприяло змінам в ізоферментному складі, проте ці зміни були менш вираженими.
Отримані результати свідчать про те, що залізо, мідь та кадмій можуть суттєво модифікувати активність і структуру гваякол пероксидази, що, у свою чергу, відображає загальний стан рослин під впливом стресових факторів. Вивчення цих взаємодій важливе для розуміння адаптаційних механізмів рослин до стресових умов та може стати основою для розробки нових агрономічних стратегій у боротьбі з забрудненням навколишнього середовища важкими металами.