Труды второй международной научно

Труды второй международной научно-практической конференции
молодых ученых «Индикация состояния окружающей среды: теория,
практика, образование», 25-28 апреля 2013 года : сборник статей. —
М.: ООО «Буки Веди», 2013. — 480 с. ISBN: 978-5-4465-0107-6
ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ПРОИЗРАСТАНИЯ НА СОДЕРЖАНИЕ
ФЛАВОНОИДОВ В ЛИСТЬЯХ МАРИ БЕЛОЙ (CHENOPODIUM
ALBUM L.)
ЕЛАГИНА Д.С., ВОРОБЬЕВ В.Н., АРХИПОВА Н.С.
Казанский (Приволжский) федеральный университет
elagina.darya@gmail.com
Флавоноиды являются наиболее обширной группой фенольных соединений и важной составной частью растительного организма. Среди веществ вторичного синтеза флавоноиды занимают особое место. Они принимают активное участие в
окислительно-восстановительных процессах, являются необходимыми компонентами дыхательной пероксидазной системы
растений, играют роль поглотителей ультрафиолетовых лучей, предохраняя хлорофилл[1, 2]. Отмечена значительная пластичность флавоноидов в растениях, в зависимости от фазы
онтогенеза[1] и экологических условий[3, 4]. Полагают, что флавоновые соединения повышают толерантность растений к неблагоприятным условиям среды[2]. Кроме того, известно, что одним
из показателей реакции растений на изменение факторов внешней среды, степени их адаптации к экологическим условиям является содержание хлорофиллов и каротиноидов – главных фоторецепторов фотосинтезирующей клетки[5].
Целью исследования было изучить влияние промышленных
поллютантов, автомобильных выбросов, повышенной запыленности на накопление биологически активных веществ – флавоноидов и хлорофиллов.
Флавоноиды и хлорофиллы определяли в спиртовом экстракте из листьев, условия экстракции представлены в таблице 1. Количественное определение проводили спектрофотометрическим
1
Табл. 1. Условия получения экстракта листьев Chenopodium album
L.
Кратность экстрагирования
3
Степень измельчения сырья, мм
Вид экстрагента
1,0
Водный раствор этанола
Концентрация экстрагента, %
70
Соотношение сырье – экстрагент
Время экстракции, часы
1:100
24
методом на спектрофотометре ПЭ 5300ВИ: хлорофилла a и b при
длине волны 665 и 649 нм (рассчитывали общее содержание хлорофиллов (мг/г сухой массы) и соотношение хлорофилла a/b);
флавоноидов – с использованием комплексообразующих реактивов (хлорид алюминия 5%) при длине волны 415нм (расчет –
по калибровочному графику, построенному по рутину[?]).
Для исследования был выбран широко распространенный
вид марь белая (Chenopodium album L.), с участков в зонах влияния
промышленных выбросов в Стерлитамакском районе Республики Башкирия (РБ), а также в зонах с пониженной техногенной
нагрузкой Республики Татарстан (РТ) (таблица 2). За условный
контроль был взят образец №1, с садово-огородного участка села
Верхний Услон, как экологически чистый.
В ходе исследования установлено, что растения собранные в
различных экологических условиях, отличаются уровнем содержания флавоноидов.
Из приведенных в таблице 2 данных видно, что наибольшее
количество флавоноидов обнаружено в образцах № 8, 3, 5, 6 и 7,
которые собраны в техногенной зоне. Меньшее количество флавоноидов отмечается у растений, произрастающих в контрольной зоне, вдали от действующих промышленных предприятий
и автодорог.
2
Табл. 2. Содержание флавоноидов в растениях Chenopodium
album L.(в % на массу воздушно-сухого сырья).
№
Место сбора
Содержание
флавоноидов, % на
сухую массу (при
p=0,95)
8
РБ, г. Стерлитамак,
Стерлитамакские биологические
очистные сооружения
7,11 ± 4,10
3
РТ, Верхнеуслонский район,
площадка для хранения
пескосоляной смеси (техническая
соль)
7,02 ± 2,49
5
РБ, пос. Большой Куганак,
территория между железной
дорогой и насыпной автодорогой
6,07 ± 2,74
7
РБ, пос. Большой Куганак,
Стерлитамакский кирпичный
завод
5,73 ± 0,38
6
РБ, пос. Большой Куганак,
Стерлитамакский завод
нефтеспецматериалов
5,52 ± 1,92
4
РТ, с. Верхний Услон, обочина
дороги вдоль берега Волги
4,94 ± 1,21
1
РТ, с. Верхний Услон,
садово-огородный участок
(условно-контрольный участок)
2,60 ± 1,81
3
Рис. 1. Отношение хлорофилла-a к хлорофиллу-b.
Отмеченный факт свидетельствует об изменении хода метаболических процессов и фитохимического состава растений, произрастающих в загрязненной промышленными выбросами среде. Считают[7], что повышение уровня содержания флавоноидов
в надземной фитомассе может использоваться в качестве диагностического признака, свидетельствующего о наличии негативного антропогенного воздействия на растения.
Показатель суммы пигментов изменялся неоднозначно от
0,33 и 0,43 (№3 и 7) до 0,68-0,78 (№1, 5, 4, 6). Хотя уровень антропогенной нагрузки неодинаков в вариантах опыта, у исследованных образцов не выявлено зависимости между суммой хлорофиллов и местом сбора растений. Более чувствительным был показатель отношения хлорофилла а/b, который может характеризовать потенциальную фотохимическую активность листьев[8].
Высокая величина отношения a/b 6,37 и 6,36 (№5 и 6) относительно условного контроля 1,40 (№1) может служить признаком адаптации фотосинтетического аппарата к воздействию неблагоприятных факторов (высокая запыленность, выбросы предприятий,
автотранспорта).
Представляло интерес сравнить характер изменения флавоноидов и величину отношения хлорофилла a/b в разных образцах. Показано, что оба показателя зависят от экологических усло4
вий места произрастания растения, и повышаются при увеличении степени антропогенной нагрузки на растительный организм (все значения выше условного контроля).
Таким образом, содержание флавоноидов в листьях мари белой может служить маркером реакции растений на неблагоприятные условия среды.
Список литературы
1. Минаева В.Г. Флавоноиды в онтогенезе растений и их практическое использование – Новосибирск: Наука, 1978. – 254 с.
2. Георгиевский В.П., Рыбаченко А.И. Физико-химические и
аналитические характеристики флавоноидных соединений//
Северо-Кавказский научный центр высш. шк. – Ростов-наДону: Издательство Ростовского университета, 1988. – 143 с.
3. Ломбоева С.С., Танхаева Л.М., Оленников Д.Н. Динамика накопления флавоноидов в надземной части ортилии однобокой (Orthilia secunda (L.) House)// Химия растительного сырья.
– 2008. – №3. – С. 83–88.
4. Машурчак Н.В. Влияние условий произрастания на накопление флавоноидов в природных и экспериментальных популяциях цмина песчаного (Helichrysum avenarium (L.) Moench)
в Саратовской области// Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Саратов,
2010.
5. Тужилкина В.В. Реакция пигментной системы хвойных на
длительное аэротехногенное загрязнение// Экология. – 2009.
– №4. – С. 243-248.
6. Высочина Г.И., Шалдаева Т.М., Коцупий О.В., Храмова Е.П.
Флавоноиды мари белой (Сhenopodium аlbum L.), произрастающей в Сибири// Химия растительного сырья. – 2009. – №4. –
С. 107–112.
5
7. Гусев Н.Ф., Немерешина О.Н. Влияние техногенного загрязнения на содержание флавоноидов в растениях семейства норичниковых Степного Предуралья// Вестник ОГУ. – 2004. –
№10. – С.123-126.
8. Андрианова Ю.Е., Тарчевский И.А. Хлорофилл и продуктивность растений – М.: Наука, 2000. – 135 с.
6