VYUŽITÍ ELEKTRCEMICKÝC TECIK PR AALÝZU BILGICKÝC VZRKŮ DŘEJ ZÍTKA,*, KAREL STEJSKAL,, ADREA KLECKERVÁ c, VJTĚC ADAM, MIRSLAVA BEKLVÁ d, ALEŠ RA e,f, VERIKA ŠUPÁLKVÁ c, LADISLAV AVEL c REÉ KIZEK Ktedr iochemie, Přírodovědecká fkult, Msrykov Univerzit, Kotlářská 2, 611 37 Brno, Ústv chemie iochemie, c Ústv iologie rostlin, Agronomická fkult, Mendelov zemědělská lesnická univerzit v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, d Ústv veterinární ekologie ekotoxikologie, Veterinární frmceutická univerzit v Brně, Plckého 1 3, 612 42 Brno, e Rdnl s.r.o., kružní 613, 530 03 Prduice, f Ústv potrvinářského inženýrství, Fkult technologická, Univerzit Tomáše Bti ve Zlíně, ám. TGM 275, 762 72 Zlín kizek@sci.muni.cz Došlo 17.7.06, přijto 30.11.06. Klíčová slov: elektrochemické techniky, kdmium, vysokoúčinná kplinová chromtogrfie, elektrochemická detekce, diferenční pulzní voltmetrie, kukuřice, Ze mys Úvod Díky ntropogennímu půsoení dochází v životním prostředí k nárůstu celé řdy škodlivých sloučenin, jko jsou pesticidy, le tké těžké kovy. V mnoh zemích je koncentrce těžkých kovů v životním prostředí závžným prolémem v ochrně zdrví produkci potrvin 1,2. Je známo, že těžké kovy jsou vzhledem ke svým vlstnostem jedny z nejneezpečnějších látek, které se v životním prostředí vyskytují 3 6. Protože je jejich přítomnost vysoce nežádoucí, yly rostliny i živočichové nuceni vyvinout řdu ochrnných mechnismů pro jejich detoxikci. Je velmi zjímvé, že yly ojeveny rostlinné druhy, které jsou schopny těžké kovy kumulovt ez viditelné deprese zpomlení růstu. Této schopnosti je právě možné využívt v nových iotechnologických procesech zvných fytoremedice 1. Je známo, že pokud jsou rostliny vystveny účinkům těžkých kovů, zhájí rostlinné uňky syntézu thiolových sloučenin, jko jsou glutthion fytocheltiny (PC). Glutthion je mlý tripeptid skládjící se z glutminu, cysteinu glycinu (γ-glutmyl-cysteinyl-glycin). Je nejrozšířenějším neproteinovým thiolem vyskytujícím se prkticky ve všech uňkách rostlinných i živočišných orgnismů, hu v některých prokryotických orgnismech. Glutthion může v orgnismu existovt ve dvou stvech: redukovném (GS) oxidovném (GSSG). Z glutthionu (GS) tzv. trnspeptidizční rekcí proíhá syntéz PC ktlyzovná enzymem γ-glu-cys dipeptidyl trnspeptidsou (triviálně fytocheltin syntets, PC-syntets) 5,6. Fytocheltiny mjí zákldní strukturu (γ-glu-cys) n -Gly 5,6, kde se dipeptidická repetice glutmové kyseliny cysteinu (γ- Glu-Cys) může opkovt 2 ž 11 (nejčstěji 2 5 ) 7. Existují rozličné metody pro nlýzu thiolových sloučenin 8 17. ejčstěji se využívá vysoce účinná kplinová chromtogrfie ve spojení s různými typy detektorů 12 14,18. K chrkterizci thiolových sloučenin lze tké využít elektrochemických metod, jko jsou diferenční pulzní voltmetrie 8 či chronopotenciometrická rozpouštěcí nlýz 19, kde nchází své upltnění kromě visící rtuťové kpkové elektrody tké pevné elektrody, především zltá elektrod 20, jejichž povrchy mohou ýt vhodně modifikovány. V nší práci yl studován vliv kdemntých iontů n růst rostlin kukuřice. Sledovli jsme hldinu kdmi v jednotlivých částech rostliny kukuřice nvíc ylo využito vysokoúčinné kplinové chromtogrfie s elektrochemickou detekcí (PLC-ED) pro simultánní stnovení devíti různých thiolových sloučenin. Experimentální část Chemikálie Acetonitril methnol (čistot pro PLC) yly získány od firmy Merck (Drmstdt, ěmecko). Stndrdy PC 2, PC 5 DesGlyPC jsme získli od firmy Clonestr Brno. Všechny dlší chemikálie yly zkoupeny u firmy Sigm- Aldrich (USA) pokud není uvedeno jink. Zásoní roztoky stndrdů (koncentrce 100 µg ml 1 ) yly připrveny v ACS vodě (Aldrich, USA) uchovány ve tmě při 4 C. Kultivce rostlin Pokusnou rostlinou yl kukuřice setá (Ze mys L.) F1 hyrid Gil. Sedmidenní klíční rostliny yly umístěny do opěrných novodurových nádoek tkto vyszeny do kultivčních vn nplněných vodou. Kultivční vny yly umístěny v termosttovném oxu (Snyo, Jponsko), kde yly udržovány konstntní podmínky (teplot 20 C, vlhkost 65 %, 14 h světlo). Po osmi dnech kultivce yl vod ve vnách nhrzen vodnými roztoky o různé koncentrci * ndřej Zítk se s touto prcí úspěšně zúčstnil soutěže cenu firmy Merck 2006 z nejlepší studentskou vědeckou práci v ooru nlytická chemie. 225
kdmi (0, 50, 100, 150, 200, 400 500 µm) ve formě CdCl 2. Expozice rostlin Cd trvl 6 dnů, přičemž po 24 h intervlech yly odeírány čtyři rostliny od kždé pokusné vrinty. derné rostliny yly omyty třikrát v destilovné vodě jednou v roztoku 0,5 M EDTA, následně rozděleny n část listovou kořenovou. P ř íprv vzorku pro stnovení thiolových slouč enin Listy kořeny kukuřice (průměrně 0,2 g svěží hmotnosti) yly zmrženy kplným dusíkem pro destrukci uněk 21 23. Zmrzené části rostlin yly rozetřeny v třecí misce poté yly do misky přidány 2 ml fosfátového pufru o p 7,0. Vzniklý roztok yl homogenizován n třepčce Vortex 2 Genie (Scientific Industries, USA) po dou 30 min při 4 C. omogenát yl centrifugován (15 000 ot min 1 ) 30 min při 4 C pomocí centrifugy Universl 32 R (ettich-zentrifugen Gm, ěmecko). Superntnt yl před nlýzou filtrován přes memránový filtr (0,45 µm, Millipore, USA). Elektrochemické stnovení kdmi Elektrochemické měření ylo prováděno n přístroji AUTLAB (EcoChemie, izozemí) ve spojení s VA- Stnd 663 (Metrohm, Švýcrsko). Byl použit tříelektrodový systém, který se skládl z visící rtuťové kpkové elektrody (MDE) jko prcovní elektrody s plochou 0,4 mm 2, rgentochloridové elektrody (Ag/AgCl/ 3 mol l 1 KCl) jko referentní elektrody pltinového drátku jko pomocné elektrody. GPES softwre (EcoChemie, izozemí) yl použit pro zprcování hruých dt. Acetátový pufr o p 3,6 (0,2 mol l 1, C 3 C + C 3 C) yl použit jko zákldní elektrolyt. Vzorky kukuřičných oilek yly zveny kyslíku prouláváním rgonem (99,999 %) po dou 120 s. Koncentrce kdmi yl měřen pomocí diferenční pulzní nodické rozpouštěcí voltmetrie (DPASV). Anodický sken yl zpočt při 0,7 V zstven u 0,4 V. Kdmium ylo vylučováno n MDE při potenciálu 0,7 V s doou kumulce 120 s z lortorní teploty. Roztok yl ěhem vylučování míchán (1450 ot min 1 ). Dlší použité prmetry metody yly: modulční čs 2 s, potenciálový krok 5 mv, rychlost skenu 10,5 mv s 1, modulční mplitud 49,5 mv. Vysokoúč inná kplinová chromtogrfie s elektrochemickou detekcí PLC-ED systém yl složen ze dvou chromtogrfických pump Model 582 ESA (ESA Inc., Chelmsford, USA), chromtogrfické kolony s reverzní fází Polris C18A (150 4,6; 3 µm velikost částic, Vrin, USA) osmiknálového elektrochemického detektoru CoulArry (Model 5600A, ESA, USA). Detektor je složen z průtočné nlytické komůrky (Model 6210, ESA, USA) oshující čtyři sériově řzené cely. Kždá cel oshuje jednu prcovní uhlíkovou elektrodu, dvě referentní (hydrogenpládiové) dvě pomocné elektrody (uhlíkové). Chromtogrfická kolon elektrochemický detektor jsou termosttovány n stejnou teplotu. Vzorek (5 µl) yl injektován mnuálně přes dávkovcí ventil (Rheodyne). c ndzemní část kořeny vzhled rostlin po 144 h kultivce 0 1 1 svěží hmotnost, g 1,5 0,5 0 1 4 5 0 2 4 6 4 2 3 1,50 0 0,50 0 0 15 40 50 0 2 4 6 2 3 4 kontrol 100 µm CdCl 2 do kultivce, den do kultivce, den r. 1. ) Fotogrfie rostlin kukuřice (Ze mys L.) kultivovných po dou 144 h; chrkteristické růstové křivky rostlin kukuřice vystvené půsoení 0, 150, 400 500 µm koncentrci CdCl 2 získné vážením svěží hmotnosti ) ndzemní části c) kořenů; rostliny yly kultivovány z podmínek erohydroponie po dou 144 h, při teplotě 20 C, 65 % vzdušné vlhkosti světelném režimu: 14 h světlo 10 h tm; 1 0 µm CdCl 2, 2 150 µm CdCl 2, 3 400 µm CdCl 2, 4 500 µm CdCl 2 226
Výsledky diskuse Elektrochemické metody se v posledních letech dostávjí do popředí zájmů různých vědních i průmyslových odvětví pro jejich rychlost, velmi dorou citlivost, reprodukovtelnost, nízké provozní nákldy především možnost miniturizce. Jk je ukázáno v řdě prcí, jsou vhodné pro stnovení širokého spektr iologicky význmných látek 19,24 27 včetně iontů kovů 10,21,28 31. Lze je tedy využít nejen pro určení ktuální koncentrce studovné látky, le tké pro sledování jejich změn v závislosti n čse druhu sledovného orgnismu či složky životního prostředí. Morfologické změ ny Kdemnté ionty jsou pro většinu orgnismů velmi toxické z toho důvodu jsou využívány jko model toxicity 13,32. Rostliny kukuřice (Ze mys L.) yly vystveny půsoení 0, 50, 150, 200, 300, 400 500 µm CdCl 2 po dou šesti dnů. U všech plikovných koncentrcí kdemntých iontů jsme pozorovli růstovou depresi ve srovnání s kontrolou, přičemž výrzný toxický vliv kdmi n rostliny yl velmi zřejmý u nejvyšších plikovných dávek kdmi, kde se kromě růstové deprese ojevovl poléhvost chloróz (or. 1). Anlýz kdemntých iontů v rů zných č ástech kukuř ice Pro zjištění oshu kdemntých iontů v různých částech kukuřice ylo využito diferenční pulzní nodické rozpouštěcí voltmetrie (DPASV) v 0,2 M cetátovém pufru (p 3,6). Kdmium ylo kumulováno n rtuťové kpkové elektrodě (tvor sloučeniny kdmi se rtutí) při potenciálu 0,7 V po dou 120 s. Poté yl vzniklá sloučenin kdmi rtuti rozpouštěn. Signál studovného kdmi yl pozorován při potenciálu 0,53 V. Z výše uvedených podmínek ylo postupně k zákldnímu elektrolytu (0,2 M cetátový pufr, p 3,6) přidáváno zvyšující se množství CdCl 2. Pozorovné voltmetrické signály lineárně vzrůstly s rostoucí koncentrcí kdmi (y = 013 x; R 2 = 0,9935) (or. 2). Ze získných experimentálních dt ylo možné určit limit detekce kdemntých iontů (určený jko 3 S/) 335 fm s chyou stnovení 1,5 %. Elektronlytická metod yl použit pro nlýzu volných kdemntých iontů v iologickém vzorku (extrkty z kořenů listů kukuřice). DPAS voltmogrmech reálných vzorků yl pozorován velmi doře vyvinutý, DPASV symetrický signál kdmi při potenciálu 0,53 V (or. 2). Zjistili jsme, že rostliny kukuřice přijly kořeny průměrně 6 pg g 1 kdmi z hodinu (u dávky kdmi 50 µm) 23 pg g 1 kdmi z hodinu (u dávky 500 µm). sh kdmi v rostlinách velmi rychle stoupá do plikovné dávky 200 µm, pk již jeho osh stoupá méně strmě (or. 3). ejvyšší oshy kdmi yly pozorovány v kořenech od 0,5 ± 0,1 ng g 1 (n počátku experimentu) ž do 4 ± 0,3 ng g 1 (ve čtvrtém dni). shy kdmi v listové části rostlin yly do čtvrtého dne velmi nízké pohyovly se do 1 ± 0,2 ng g 1. Jk je známo, kořeny jsou místem prvního kontktu rostliny s okolním prostředím, ve kterém je přítomno mno- výšk píku, µa 1,4 1,2 0,8 0,6 cetátový pufr, p 3,6 stndrdní přídvek ke vzorku kukuřice vystvené půsoení 500 µm CdCl 2 100 na 0,4 0,2 y = 0.0013x R 2 =0.9935 SKE vzorek 0 200 400 600 800 1000 koncentrce kdmi, µm potenciál píku = - 0,532 r. 2. ) Klirční závislost proudové odpovědi n koncentrci kdemntých iontů detegovných v prostředí 0,2 M cetátového pufru (p 3,6); nodický sken yl zpočt při 0,7 V ukončen při 0,4 V. Kdmium ylo vylučováno n MDE při potenciálu 0,7 V s doou kumulce 120 s z lortorní teploty. Roztok yl ěhem vylučování míchán (1450 ot.min -1 ). Dlší použité prmetry metody yly: modulční čs 2 s, potenciálový krok 5 mv, rychlost skenu 10,5 mv.s -1, modulční mplitud 49,5 mv; ) Voltmogrmy kdemntých iontů o různé koncentrci, které yly přidány do vzorku získného z kukuřice vystvené půsoení 500 µm koncentrci CdCl 2 ; elektrochemická nlýz proíhl v prostředí 0,2 M cetátového pufru (p 3,6) 227
2,5 1.den 1,6 2.den 2,5 3.den 1,2 1,5 0,5 0,8 0,4 1,5 0,5 plikovná koncentrce Cd 2+, µm plikovná koncentrce Cd 2+, µm plikovná koncentrce Cd 2+, µm 4,0 4.den 1 1 5.den 5,0 6.den 3,0 8,0 6,0 4,0 4,0 3,0 plikovná koncentrce Cd 2+, µm plikovná koncentrce Cd 2+, µm plikovná koncentrce Cd 2+, µm r. 3. Množství detegovného kdmi u kukuřice vystvené půsoení různých koncentrcí kdemntých iontů; yly nlyzovány mldší strší listy kořeny. Podronosti nlýzy jsou uvedeny n or. 2; kořeny, mldší listy, strší listy ho látek, npř. volné ionty. Rostliny yly proto nuceny k vytvoření velmi důmyslných ktivních mechnismů příjmu, y v tkovém prostředí yly schopny existence. Prvděpodoně díky těmto ochrnným mechnismům yl osh kdmi právě v kořenech nejvyšší, přičemž k trnsportu těžkého kovu dále rostlinou docházelo pouze minimálně. Kdmium je nejvíce imoilizováno v uňkách rhizodermis. V pátém dni experimentu yl pozorován velmi výrzný pokles oshu kdmi v kořenech kukuřice, přičemž v šestém dnu došlo pouze k minimálnímu zpětnému nárůstu (or. 3). proti tomu velmi prudce stoupl osh kdmi ve strších listech v pátém šestém dni. árůst oshu kdmi ve strších listech může souviset s trnsportem kdmi do části rostlin, kde je toxický kov více imoilizován. Šestý den osh kdmi mírně klesl, což může ýt způsoeno selháním ornných mechnismů, které souvisí s vážným poškozením rostlin vedoucím k jejich smrti. Zjistili jsme, že v pátém dni experimentu yl pozorován výrzný nárůst oshu oxidovného glutthionu, což právě souvisí s nárůstem oshu kdmi v rostlinách vzestupem množství kyslíkových rdikálů. V osttních částech rostlin yly oshy kdmi velmi nízké. Pozorovný jev prvděpodoně souvisí s porušením ochrnných mechnismů v kořenech rostlin. Ztím není zcel zřejmé, proč nedochází k výrznému nárůstu oshu kdmi v mldších listech (vyšší metolická ktivit, intenzivnější trnspirční tok), le pouze v listech strších. U mldších listů yl pozorován výrzná vriilit v oshu kdmi, všk jeho osh v listech s plikovnou dávkou kdemntých iontů roste. ejvyšší osh kdem- 228
ntých iontů yl pozorován ve třetím dni experimentu. V šestém dni experimentu osh kdemntých iontů mírně vzrůstl, což podporuje hypotézu o porušení ochrnných mechnismů u rostliny. Změ ny oshu detegovných thiolů v rostlinách kukuř ice Pomocí námi nedávno pulikovné metodiky jsme studovli osh thiolových sloučenin v různých částech kukuřice vystvené půsoení různých koncentrcí kdemntých iontů 14,15. V této práci jsme se změřili n studium cysteinu, redukovného oxidovného glutthionu fytocheltinu 2 (or. 4). Pro nlýzu jsme využili vysokoúčinné kplinové chromtogrfie s elektrochemickou detekcí. or. 4 je chromtogrfický záznm nlýzy rostlinného extrktu z kořenů kukuřice vystvené půsoení 150 µm CdCl 2. chromtogrmu jsou velmi doře rozlišitelné odečittelné píky všech studovných thiolů. zákldě řdy nlýz jsme zjistili, že osh cysteinu u všech rostlin se vzrůstjící koncentrcí kdemntých iontů doou expozice vzrůstá přiližně o 500 800 % (v porovnání s kontrolou). Šestý den experimentu yl pozorován mírný pokles oshu cysteinu, což může souviset s intenzivním zpojením této látky do metolismu rostliny právě v detoxikčním procesu. sh GS PC 2 po celou dou experimentu velmi rychle vzrůstl. Již první den experimentu yl při nejvyšší plikovné koncentrci pozorovný nárůst oshu thiolů o více než 200 % (v porovnání s kontrolou). Po následující dv dny expozice se osh GS PC 2 zvyšovl přiližně o 30 60 % v závislosti n plikovné dávce kdmi vyjm kontrolních rostlin. d třetího dne experimentu yly tyto změny pozvolnější (nárůst oshu o 10 30 %). Pozorovný jev prvděpodoně souvisí s výrznou toxicitou kdmi, která yl ve třetím dni experimentu velmi doře ptrná jk n růstové křivce, tk n morfologii rostlin. sh GSSG v rostlinách s rostoucí plikovnou dávkou kdmi doou expozice tké rostl. V šestém dni experimentu yl jeho osh o 100 ž 600 % vyšší v porovnání s kontrolou. Tkový nárůst oshu GSSG ukzuje n porušení glutthionového cyklu silný oxidční stres exponovných rostlin (or. 5). Závěr Vzrůstjící množství polutntů různého druhu původu v životním prostředí vede orgnismy k ktivci detoxikčních mechnismů. Studium způsou dptce n jednotlivé druhy znečištění je velmi důležitým úkolem mo- S L-cystein 2 GSSG GSS S 2 S GS S 2 2 C fytocheltin Fytocheltin C 2 S n C GS Cystien 10 µa GSSG PC2 5min r. 4. ) Chemická struktur L-cysteinu, redukovného glutthionu (GS), oxidovného glutthionu (GSSG) fytocheltinu. ) Chromtogrm součsného stnovení několik thiolů ve vzorku kořenů kukuřice exponovných 150 µm CdCl 2 po 144 h kultivce 229
100 100 cystein PC 2 75 75 50 25 50 25 do kultivce, dny do kultivce, dny 180 60 GS GSSG 120 40 60 20 do kultivce, dny do kultivce, dny r. 5. Změn celkové hldiny cysteinu, redukovného oxidovného glutthionu fytocheltinu u kukuřice vystvené 0, 50, 100, 150, 200, 400 500 µm CdCl 2 v průěhu šestidenního experimentu; podronosti jsou n or. 1 4 derní nlytické chemie, iochemie molekulární iologie. Jk je ukázáno, elektrochemické stnovení v průtokovém systému umožňuje citlivé, rychlé utomtizovné měření řdy thiolů, které jsou rostlinmi ktivně syntetizovány proti půsoení těžkých kovů. Kdmium tké ovlivňuje růst rostlin kukuřice. Vstup kdmi do rostlin kukuřice je ovlivněn řdou ochrnných mechnismů. Práce n tomto příspěvku yl finncován díky projektům: GAČR 522/07/0692, MSMT 6215712402 Výzkumného centr 1 M06030. LITERATURA 1. Zehnálek J., Vcek J., Kizek R.: Lis. Cukrov. Reprske 120, 220 (2004). 2. Zehnálek J., Adm V., Kizek R.: Lis. Cukrov. Reprske 120, 222 (2004). 3. Meister A.: J. Biol. Chem. 263, 17205 (1988). 4. Coett C. S.: Curr. pin. Plnt Biol. 3, 211 (2000). 5. Grill E., Loffler S., Winncker E.-L., Zenk M..: Proc. tl. Acd. Sci. U.S.A. 86, 6838 (1989). 6. Grill E., Winncker E.-L., Zenk M..: Science 320, 674 (1985). 230
7. Coett C. S., Goldsrough P. B.: Annu. Rev. Plnt. Biol. 53, 159 (2002). 8. Kizek R., Vcek J., Trnková L., Klejdus B., vel L.: Chem. Listy 98, 166 (2004). 9. Vodičková., Pckov V., Šestáková I., Máder P.: Chem. Listy 95, 477 (2001). 10. Vcek J., Petrek J., Kizek R., vel L., Klejdus B., Trnkov L., Jelen F.: Bioelectrochemistry 63, 347 (2004). 11. Fojt M., Fojtov M., vrn L., Pivonkov., Dorck V., Sestkov I.: Anl. Chim. Act 558, 171 (2006). 12. Cmer E., Rinldi M., Brignti S., Picrdo M., Fnli S.: J. Chrom., B 757, 69 (2001). 13. Klejdus B., Zehnlek J., Adm V., Petrek J., Kizek R., Vcek J., Trnkov L., Rozik R., vel L., Kun V.: Anl. Chim. Act 520, 117 (2004). 14. Petrlov J., Mikelov R., Stejskl K., Kleckerov A., Zitk., Petrek J., vel L., Zehnlek J., Adm V., Trnkov L., Kizek R.: J. Sep. Sci. 29, 1166 (2006). 15. Potesil D., Petrlov J., Adm V., Vcek J., Klejdus B., Zehnlek J., Trnkov L., vel L., Kizek R.: J. Chrom., A 1084, 134 (2005). 16. Petrlov J., Potesil D., Mikelov R., Blstik., Adm V., Trnkov L., Jelen F., Prus R., Kukck J., Kizek R.: Electrochim. Act 51, 5112 (2006). 17. Vitecek J., Petrlov J., Petrek J., Adm V., Potesil D., vel J., Mikelov R., Trnkov L., Kizek R.: Electrochim. Act 51, 5087 (2006). 18. Cmer E., Picrdo M.: J. Chrom., B 781, 181 (2002). 19. Kizek R., Trnkov L., Plecek E.: Anl. Chem. 73, 4801 (2001). 20. Zhng W., Wn F. L., Zhu W., Xu.., Ye X. Y., Cheng R. Y., Jin L. T.: J. Chrom., B 818, 227 (2005). 21. Petrek J., Vitecek J., Vlsinov., Kizek R., Krmer K. J., Adm V., Klejdus B., vel L.: Anl. Bionl. Chem. 383, 576 (2005). 22. Víteček J., Adm V., Petřek J., Bul P., ovotná P., Kizek R., vel L.: Chem. Listy 99, 496 (2005). 23. Bul P., Mikelová R., Adm V., Potěšil D., Zehnálek J., Kizek R., vel L., Sldký Z.: Chem. Listy 100, 271 (2006). 24. Kizek R., vrn L., Fojt M., Plecek E.: Bioelectrochemistry 55, 119 (2002). 25. Kizek R., Msrik M., Krmer K. J., Potesil D., Biley M., owrd J. A., Klejdus B., Mikelov R., Adm V., Trnkov L., Jelen F.: Anl. Bionl. Chem. 381, 1167 (2005). 26. Billov S., Kizek R., Jelen F., ovotn P.: Anl. Bionl. Chem. 377, 362 (2003). 27. Msrik M., Kizek R., Krmer K. J., Billov S., Brzdov M., Vcek J., Biley M., Jelen F., owrd J. A.: Anl. Chem. 75, 2663 (2003). 28. Kudrvá M., Rúriková D.: Chem. Listy 99, 731 (2005). 29. Kizek R., Vcek J., Trnková L., Klejdus B., Kuáň V.: Chem. Listy 97, 1003 (2003). 30. Dvis A. C., Wu P., Zhng X. F., ou X. D., Jones B. T.: Appl. Spectrosc. Rev. 41, 35 (2006). 31. Mder P., Musil J., Čurdová E., Korečkov J., Ciulk J.: Chem. Listy 81, 1190 (1987). 32. Fojtov M., Kovrik A.: Plnt Cell Environ. 23, 531 (2000).. Zítk,, K. Stejskl,, A. Kleckerová, V. Adm, M. Beklová d, A. orn e, V. Šupálková c, L. vel c, nd R. Kizek ( Deprtment of Biochemistry, Fculty of Science, Msryk University, Brno, Deprtment of Chemistry nd Biochemistry, nd c Deprtment of Plnt Biology, Fculty of Agronomy, Mendel University of Agriculture nd Forestry, Brno, d Deprtment of Veterinry Ecology nd Environmentl Protection, University of Veterinry nd Phrmceuticl Sciences, Brno, e Rdnl Ltd., Prduice, f Deprtment of Food Engineering, Fculty of Technology, Zlín): Utilizing Electrochemicl Techniques for Detection of Biologicl Smples evy metls rnk mong the most toxic compounds occurring in the environment; they re lso dngerous due to ioccumultion. Plnts nd nimls hve developed numer of protective mechnisms. The detoxifiction mechnisms of hevy metls in different orgnisms hve een intensively studied for mny yers. We imed t investigtion of detoxifiction mechnisms of mize plnts treted with 0, 50, 100, 150, 200, 400 nd 500 µm Cd(II) solutions for six dys. In prticulr, we oserved their growth nd determined the Cd content (y differentil pulse nodic stripping voltmmetry) nd thiol concentrtion (y PLC) in the treted plnts. Mize plnts took up 6 pg of Cd per grm per hour t the lowest dose nd 23 pg Cd per g per hour t the highest Cd dose. The reltions of glutthione nd phytocheltin contents, pplied Cd dose, cultivtion time, growth curve nd plnt morphology were investigted. 231