СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОГО МЕТАБОЛОМА МАКРОФИТОВ РАЗНОТИПНЫХ ВОДОЕМОВ АКВАТОРИИ КАНДАЛАКШСКОГО ЗАЛИВА БЕЛОГО МОРЯ

УДК 574.5+(581.19: 547.9+543.8)

  • Елизавета Ярославовна Явид Институт озероведения РАН, обособленного подразделения СПб ФИЦ РАН https://orcid.org/0000-0002-8049-4156 Email: eyavid@mail.ru
  • Влада Вячеславовна Ходонович 1. Институт озероведения РАН, обособленное подразделение СПб ФИЦ РАН; 2. Санкт-Петербургский филиал ФГБНУ «ВНИРО» («ГОСНИОРХ» им. Л.С. Берга) https://orcid.org/0000-0002-3326-9773 Email: vapity94@mail.ru
  • Юлия Викторовна Крылова 1. Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук; 2. Институт озероведения РАН, обособленное подразделение СПб ФИЦ РАН http://orcid.org/0000-0002-4274-2358 Email: juliakrylova@mail.ru
  • Евгений Александрович Курашов 1) Институт озероведения Российской академии наук; 2) Санкт-Петербургский государственный университет http://orcid.org/0000-0002-4486-2804 Email: evgeny_kurashov@mail.ru
  • Роман Евгеньевич Смагин Санкт-Петербургский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-6377-9176 Email: rsmagin@yandex.ru
DOI_disc_logo https://doi.org/10.14258/jcprm.20240113005
Ключевые слова: макрофиты, низкомолекулярный метаболом, низкомолекулярные органические соединения, озерные местообитания, морские местообитания, Кандалакшский залив, Белое море

Аннотация

Впервые проведен сравнительный анализ состава эфирных масел структурообразующих макрофитов, произрастающих в пресноводных и соленоводных объектах Кандалакшского залива Белого моря. Низкомолекулярные органические соединения (НОС) в составе эфирного масла водных макрофитов Nuphar lutea (L.) Sm., Ruppia maritima L., Zostera marina L., Fucus vesiculosus L., Ascophyllum nodosum (L.) Le Jolis получали из высушенных растений методом паровой гидродистилляции с использованием аппарата Клевенджера. Качественный и количественный состав НОС исследовали при помощи газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ/МС комплекс SHIMADZU GCMS-QP2010 Ultra). Показано, что компонентный состав низкомолекулярного метаболома (НМ) макрофитов зависит как от видовой специфики растения, так и от условий местообитания растений (гидрологические особенности, трофность). Растения из пресноводных местообитаний содержат большее число НОС, чем из морских местообитаний. Число мажорных соединений в изученных растениях невелико, и составляло от 4 до 14 соединений. На их долю приходилось: у пресноводной N. lutea от 70 до 83% общей концентрации всех соединений, а у морских макрофитов от 82 до 95% суммарной концентрации НОС. Как в пресноводных, так и в морских местообитаниях у макрофитов наиболее значимыми (% по отношению к цельному эфирному маслу) мажорными компонентами являлись карбоновые кислоты: гексадекановая, тетрадекановая, линолевая и линоленовая. Полученные результаты подтвердили, что обилие карбоновых кислот является индикаторным признаком благополучного состояния среды обитания макрофитов. Высокие суммарные концентрации НОС (в том числе ценных с точки зрения хозяйственного использования) в составе НМ растений из северных местообитаний (морских и пресноводных) позволяют рассматривать их как ценный природный возобновляемый ресурс для получения сырья для различного хозяйственного использования.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Елизавета Ярославовна Явид , Институт озероведения РАН, обособленного подразделения СПб ФИЦ РАН

Младший научный сотрудник Лаборатории гидробиологии Института озероведения Российской академии наук, обособленного подразделение СПб ФИЦ РАН.

Влада Вячеславовна Ходонович , 1. Институт озероведения РАН, обособленное подразделение СПб ФИЦ РАН; 2. Санкт-Петербургский филиал ФГБНУ «ВНИРО» («ГОСНИОРХ» им. Л.С. Берга)

Mладший научный сотрудник Лаборатории гидробиологии ИНОЗ РАН - СПБ ФИЦ РАН; старший специалист Лаборатории рыбохозяйственной экологии Санкт-Петербургского филиала ФГБНУ «ВНИРО» («ГОСНИОРХ» им. Л.С. Берга)

Юлия Викторовна Крылова, 1. Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук; 2. Институт озероведения РАН, обособленное подразделение СПб ФИЦ РАН

Кандидат географических наук, доцент, 1) ведущий специалист, Лаборатория высшей водной растительности, Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук, п. Борок, Некоузский р-н, Ярославская обл., Россия 2) в.н.с. Лаборатории гидробиологии Института озероведения Российской академии наук, обособленного подразделения СПб ФИЦ РАН

Евгений Александрович Курашов, 1) Институт озероведения Российской академии наук; 2) Санкт-Петербургский государственный университет

доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией гидробиологии, Институт озероведения Российской академии наук; профессор кафедры экологической безопасности и устойчивого развития регионов, Санкт-Петербургский государственный университет

Роман Евгеньевич Смагин, Санкт-Петербургский государственный университет

кандидат географических наук, старший преподаватель кафедры океанологии

Литература

Fink P. Marine and Freshwater Behaviour and Physiology, 2007, vol. 40, no. 3, pp. 155–168. DOI: 10.1080/10236240701602218.

Nezbrytska I., Usenko O., Konovets I., Leontieva T., Abramiuk I., Goncharova M., Bilous O. Water, 2022, vol. 14, ar-ticle 1727. DOI: 10.3390/w14111727.

Cowan M.M. Clinical Microbiology Reviews, 1999, vol. 12, no. 4, pp. 564–582. DOI: 10.1128/cmr.12.4.564.

Asakawa Y., Kenmoku H. Handbook of Dietary Phytochemicals. Springer, 2021, pp. 1–195. DOI: 10.1007/978-981-13-1745-3_18-1.

Krylova J., Kurashov E. Algae Biotechnology: Integrated Algal Engineering for Bioenergy, Bioremediation, and Bio-medical Applications. Elsevier, 2022, pp. 347–376. DOI: 10.1016/B978-0-323-90476-6.00021-2.

Spetsifikatsii i standarty na pishchevyye produkty, pishchevyye dobavki i pr. v sootvetstvii s Zakonom o pishche-voy sanitarii (vyderzhka) 2010 goda. [Specifications and standards for food products, food additives, etc. in accordance with the Food Sanitation (Excerpt) Act, 2010]. JETRO, 2011, 189 p. (in Russ.).

Śliwińska-Wilczewska S., Wiśniewska K., Konarzewska Z., Cieszyńska A., Felpeto A.B., Lewandowska A.U., Latała A. Science of the Total Environment, 2021, vol. 773, article 145681. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.145681.

Varzugina M.A., Makarchuk R.N., Yavorskiy A.S., Nikolayenko O.A., Kuranova L.K. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Arkticheskiy region, 2015, no. 1, pp. 48–53. (in Russ.).

Priyanka K.R., Rajaram R. Sivakumar S.R. Biomass Conversion and Biorefinery, 2022. DOI: 10.1007/s13399-022-03134-4.

GOST 24027.2-80. Syr'ye lekarstvennoye rastitel'noye. Metody opredeleniya vlazhnosti, soderzhaniya zoly, ekstraktivnykh i dubil'nykh veshchestv, efirnogo masla. [GOST 24027.2-80. Herbal medicinal raw materials. Methods for determining humidity, ash content, extractives and tannins, essential oil]. Moscow, 1999, 10 p. (in Russ.).

Tkachev A.V. Issledovaniye letuchikh veshchestv rasteniy. [Research on plant volatiles]. Novosibirsk, 2008, 969 p. (in Russ.).

Jaccard P. Bull. Soc. Vaudoise Sci. Natur., 1901, vol. 37, no. 140, pp. 241–272.

Czekanowski J. Anthropol. Anz., 1922, vol. 9, pp. 227–249.

Sorensen T.A. Kongelige Danske Videnskabernes Selskabs Biologiske Skrifter, 1948, vol. 5, pp. 1–34.

Kantrud H.A. Classification and Distribution – Wigeongrass (Ruppia maritima L.): A literature review. U.S. Fish and Wildlife Service, 1991. 58 p.

Obluchinskaya Ye.D. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2011, no. 3, pp. 47–51. (in Russ.).

Kurashov Ye.A., Krylova Yu.V., Egorova A.A., Khamitov A.S., Khodonovich V.V., Yavid Ye.Ya. Voda: khimiya i ekologiya, 2018, no. 1-3(114), pp. 68–79. (in Russ.).

Sun S.-M., Chung G.-H., Shin T.-S. Journal of Applied Phycology, 2011, vol. 24, no. 5, pp. 1003–1013. DOI: 10.1007/s10811-011-9724-x.

Kurashov Ye.A., Fedorova Ye.V., Krylova Yu.V. Rossiyskiy zhurnal prikladnoy ekologii, 2018, no. 4, pp. 56–61. (in Russ.).

Krylova Yu.V., Kurashov Ye.A., Rusanov A.G. Trudy Karel'skogo nauchnogo tsentra RAN, 2020, no. 4, pp. 95–114. (in Russ.).

Inoue Y., Hada T., Shiraishi A., Hirose K., Hamashima H., Kobayashi S. Antimicrob. Agent. Chemother., 2005, vol. 49, pp. 1770–1774. DOI: 10.1128/aac.49.5.1770-1774.2005

Hu H., Hong Y. Frontiers of Environmental Science & Engineering in China, 2008, vol. 2, no. 4, pp. 421–438. DOI: 10.1007/s11783-008-0070-4.

Forlani G., Occhipinti A., Bossi S., Bertea C.M., Varese C., Maffei M.E. J. Plant Physiol., 2011, vol. 168, no. 17, pp. 2041–2047. DOI: 10.1016/j.jplph.2011.06.014.

Conforti F., Menichini F., Formisano C., Rigano D., Senatore F., Arnold N. A., Piozzi F. Food Chemistry, 2009, vol. 116, no. 4, pp. 898–905. DOI: 10.1016/j.foodchem.2009.03.04.

Zou C., Li Z., Yu D. The Journal of Microbiology, 2010, vol. 48, no. 4, pp. 460–466. DOI: 10.1007/s12275-010-0068-z.

Fomenko S.E., Kushnerova N.F., Sprygin V.G., Drugova E.S., Lesnikova L.N., Merzlyakov V.Y., Momot T.V. Rus-sian Journal of Plant Physiology, 2019, vol. 66, no. 6, pp. 942–949. DOI: 10.1134/s1021443719050054.

Patent 2620164 (RU). 2017. (in Russ.).

Patent 2737139 (RU). 2020. (in Russ.).

Patent 2092049 (RU). 1997. (in Russ.).

FAO Food and Nutrition. Fats and fatty acids in human nutrition – report of an expert consultation. Rome, 2010, vol. 91, 180 p.

Serviere-Zaragoza E., Hurtado M.A., Manzano-Sarabia M., Mazariegos-Villarreal A., Reza M., Arjona O., Palacios E. Journal of Applied Phycology, 2014, vol. 27, no. 3, pp. 1297–1306. DOI: 10.1007/s10811-014-0415-2.

Kurashov E.A., Krylova J.V., Mitrukova G.G., Chernova A.M. Contemporary Problems of Ecology, 2014, vol. 7, no. 4, pp. 433–448. DOI: 10.1134/S1995425514040064.

Zerrifi S.E.A., Mugani R., Redouane E.M., El Khalloufi F., Campos A., Vasconcelos V., Oudra B. Archives of Micro-biology, 2021, vol. 203, pp. 31–44. DOI: 10.1007/s00203-020-02015-6.

Kurashov E., Krylova J., Protopopova E. Plankton Communities. IntechOpen, London, 2021. DOI: 10.5772/intechopen.95609.

Kumar G., Sharma J., Goswami R.K., Shrivastav A.K., Tocher D.R., Kumar N., Chakrabarti R. Front Nutr., 2022, vol. 9, article 869425. DOI: 10.3389/fnut.2022.869425.

Опубликован
2024-02-17
Как цитировать
1. Явид Е. Я., Ходонович В. В., Крылова Ю. В., Курашов Е. А., Смагин Р. Е. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОГО МЕТАБОЛОМА МАКРОФИТОВ РАЗНОТИПНЫХ ВОДОЕМОВ АКВАТОРИИ КАНДАЛАКШСКОГО ЗАЛИВА БЕЛОГО МОРЯ // Химия растительного сырья, 2024. № 1. С. 211-224. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/13005.
Выпуск
№ 1 (2024)
Раздел
Низкомолекулярные соединения

Copyright (c) 2024 Химия растительного сырья

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:

1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.

2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.

3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.