Изменчивость содержания фенольных соединений в вегетативных органах Vaccinium myrtillus L. в условиях техногенного загрязнения

Изучение закономерностей усиленного синтеза вторичных метаболитов растениями, непрерывно подвергающихся техногенному воздействию, является одной из актуальных задач. Нарушения структурной организации биоценозов способны привести к полной деградации растительности на значительных территориях. Одним из источника техногенной нагрузки на Кольском полуострове, является медно-никелевый комбинат ОАО «Комбинат Североникель» (АО «Кольская ГМК»), расположенный в центральной промышленной части полуострова, выбросы которого содержат высокие концентрации тяжелых металлов. Одним из доминантных видов травяно-кустарничкового яруса, является черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus L.) – листопадный кустарничек семейства вересковые (Ericaceae Juss.), листья которой синтезируют флавоноиды, полифенольные кислоты, стилбены, обуславливающие значительные гипогликемическую, противовоспалительную, общеукрепляющую активности. Целью настоящей работы, является изучение изменчивости содержания флавоноидных соединений в вегетативных органах Vaccinium myrtillus L., произрастающей в условиях техногенного загрязнения на территории Арктической зоны РФ. В результате проведения работы, проанализирована зависимость синтеза флавоноидов и антиоксидантов от расстояния до источника техногенного загрязнения. Отмечен общий нелинейный характер пространственного распределения в отношении суммы флавоноидов и общей антиоксидантной активности. Установлена нелинейная тенденция накопления тяжелых металлов.

1. Бейдеман И.Н. Методика фенологических наблюдений при геоботанических исследованиях. – М.; Л. – 1954. – 130 с.

2. ГОСТ 17.4.4.02-2017. Межгосударственный стандарт. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического. бактериологического. гельминтологического анализа. – М., 2017. – 10 с.

3. Крючков В.В., Макарова Т.Д. Аэротехногенное воздействие на экосистемы Кольского Севера. Апатиты. – 1989. – 96 с.

4. Середа Л.Н., Жиров В.К., Цветов Н.С., Дрогобужская С.В. Изменчивость содержания адаптогенных соединений в различных органах Empetrum hermaphroditum Hager. в условиях техногенного загрязнения на Кольском полуострове // Химия растительного сырья. – 2024. – №2. – С. 293-301. DOI: 10.14258/jcprm.20240213032.21.

5. ОФС.1.1.0011.15 Хранение лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов // Государственная фармакопея РФ. XIV изд.: М. – 2018.

6. Чулджиян Х., Кирвета С., Фацек З. Тяжелые металлы в почвах и растениях. – 1988. – С. 5-24.

7. Afanasyeva L.V., Kashin V.K. The chemical composition and productivity of Vaccinium myrtillus L. under influence of industrial pollution // Journal of Siberian Federal University. Biology. – 2015. – Vol. 8(3). – p. 333. DOI: 10.17516/1997-1389-2015-8-3-333-346

8. Białońska D., Zobel A.M., Kuraś M., Tykarska T., Sawicka-Kapusta K. Phenolic compounds and cell structure in bilberry leaves affected by emissions from a Zn–Pb smelter // Water, Air, and Soil Pollution. – 2007. – Vol. 181. – p. 123-133. DOI: 10.1007/s11270-006-9284-x

9. Bradley R., Burt A.J., Read D.J. The biology of mycorrhiza in the Ericaceae: VIII. The role of mycorrhizal infection in heavy metal resistance // New Phytologist. – 1982. – Vol. 91(2). – p. 197-209. DOI: 10.1111/j.1469-8137.1982.tb03306.x

10. Kalugina O.V., Afanasyeva L.V., Mikhailova T.A., Filinova N.V. Activity of lowmolecular weight components of Larix sibirica antioxidant system under exposure to technogenic pollution // Ecotoxicology. – 2022. – Vol. 31(10) – p. 1492-1505. DOI: 10.1007/s10646-022-02607-6

11. Lyanguzova, I.V. Airborne heavy metal pollution and its effects on biomass of ground vegetation, foliar elemental composition and metabolic profiling of forest plants in the Kola peninsula (Russia) // Russian Journal of Plant Physiology. – 2021. – Vol. 68(1). – p. 140-149. DOI: 10.1134/S1021443721070086

12. Meier U. Growth stages of mono- and dicotyledonous plants BBCH. – Quedlinburg. – 2018. – 204 p. DOI: 10.5073/20180906-074619.

13. Nikitina, V.S., Kuz’mina, L.Y., Melent’ev, A.I., Shendel’ G.V. Antibacterial activity of polyphenolic compounds isolated from plants of Geraniaceae and Rosaceae families //Applied biochemistry and microbiology. – 2007. – Vol. 43. – p. 629-634. DOI: 10.1134/S0003683807060117

14. Pires T.C.S.P., Caleja C., Santos-Buelga C., Barros L., Ferreira I.C.F.R. Vaccinium myrtillus L. fruits as a novel source of phenolic compounds with health benefits and industrial applications-a review // Current pharmaceutical design. – 2020. – Vol. 26(16). – p. 1917-1928. DOI: 10.2174/1381612826666200317132507

15. Santiago L.J.M., Louro R.P., De Oliveira D.E. Compartmentation of phenolic compounds and phenylalanine ammonia-lyase in leaves of Phyllanthus tenellus Roxb. And their induction by copper sulphate //Annals of botany. – 2000. – Vol. 86(5). – p. 1023-1032. DOI: 10.1006/anbo.2000.1271

16. Slukovskaya M.V., Kremenetskaya I.P., Mosendz I.A., Ivanova T.K., Drogobuzhskaya S.V., Ivanova L.A., Novikov A.I., Shirokaya A.A. Thermally activated serpentine materials as soil additives for copper and nickel immobilization in highly polluted peat // Environmental Geochemistry and Health. – 2023. – Vol. 45(1). – p. 67-83. DOI: 10.1007/s10653-022-01263-3.

17. Ștefănescu R., Laczkó-Zöld E., Ősz B.-E., Vari C.-E. An updated systematic review of Vaccinium myrtillus leaves: Phytochemistry and pharmacology // Pharmaceutics. – 2022. – Vol. 15(1). – p. 16. DOI: 10.3390/pharmaceutics15010016

18. Vinogradova N. A., Glukhov A. Z. Ecological and phytochemical features of Crataegus fallacina Klokov under conditions of technogenic pollution // Contemporary Problems of Ecology. – 2021. – Vol. 14. – p. 90-97. DOI: 10.1134/S1995425521010091

19. Vinogradova N., Vinogradova E., Chaplygin V., Mandzhieva S., Kumar P., Rajput V.D., Minkina T., Seth C.S., Burachevskaya M., Lysenko D., Singh R.K. Phenolic compounds of the medicinal plants in an anthropogenically transformed environment // Molecules. – 2023. – Vol.28(17). – p. 6322. DOI: 10.3390/molecules28176322