ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ УСЛОВИЙ НА НАКОПЛЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ И ВТОРИЧНЫХ МЕТАБОЛИТОВ ЛИШАЙНИКАМИ FLAVOCETRARIA CUCULLATA И CETRARIA LAEVIGATA

УДК 577.121:582.29

  • Илья Андреевич Прокопьев Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН Email: ilya.a.prokopiev@gmail.com
  • Игорь Витальевич Слепцов Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН Email: Neroxasg@mail.ru
  • Лена Николаевна Порядина Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН Email: poryadina-lena@rambler.ru
Ключевые слова: лишайники, температура, газовая хромато-масс-спектрометрия, высокоэффективная жидкостная хроматография, криопротекторы, осмопротекторы

Аннотация

Проведено исследование влияния температуры в камеральных условиях на накопление первичных и вторичных метаболитов лишайниками Flavocetraria cucullata (Bellardi) Kärnefelt & Thell и Cetraria laevigata Rass. Образцы лишайников извлекали из-под снега (-20 °С) вместе с почвенным субстратом и переносили в климатическую камеру. После чего последовательно повышали температуру в климатической камере до +10 и +20 °С. Экспозиция лишайников проводилась в течение 30 дней для каждого температурного режима. Анализ первичных метаболитов проводили методом газовой хромато-масс-спектрометрии. Показано, что у лишайников F. cucullata и C. laevigata при температурах +10 и +20 °С наблюдалось повышение содержания маннитола, рибитола, сахарозы и гидроксипролина, а также снижение содержания ненасыщенных жирных кислот по сравнению с исходными образцами. В то же время содержание глицерина и арабитола в талломах исходных лишайников (-20 °С) было выше, чем после экспозиции при +10 и +20 °С, что, по-видимому, связно с криопротекторными свойствами данных соединений. Содержание вторичных метаболитов в лишайниках определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Показано, что содержание усниновой, алло-протолихестериновой и протолихестериновой кислот в лишайниках F. cucullata после экспозиции в климатической камере возрастало, что может быть связано с общей активацией метаболических процессов при повышении температуры. В то же время содержание фумарпротоцетраровой кислоты в лишайниках C. laevigata снижалось при температурах +10 и +20 °С по сравнению с исходными образцами, что может быть связано с ее защитными свойствами при действии низкотемпературного стресса.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Илья Андреевич Прокопьев, Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН

кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник

Игорь Витальевич Слепцов, Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН

кандидат биологических наук, научный сотрудник

Лена Николаевна Порядина, Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

Литература

Poryadina L.N., Prokop'yev I.A., Konoreva L.A., Chesnokov S.V., Sleptsov I.V., Filippova G.V., Shashurin M.M. Prirodnyye resursy Arktiki i Subarktiki, 2018, no. 4 (26), pp. 109–117. DOI: 10.31242/2618-9712-2018-26-4-109-117. (in Russ.).

Harańczyk H., Casanova-Katny A., Olech M., Strzałka K. Plant Adaptation Strategies in Changing Environment. Sin-gapore, 2017, pp. 77–102. DOI: 10.1007/978-981-10-6744-0_3.

Bhattacharya S. Cryopreservation Biotechnology in Biomedical and Biological Sciences. IntechOpen, 2018, pp. 8–19. DOI: 10.5772/intechopen.80477.

Selivanova Ye.A. Byulleten' Orenburgskogo nauchnogo tsentra UrO RAN, 2012, no. 3, pp. 1–11. (in Russ.).

Prokop'yev I.A., Sleptsov I.V., Poryadina L.N., Rozhina S.M. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2020, no. 4, pp. 211–217. DOI: 10.14258/jcprm.2020047443. (in Russ.).

Prokop'yev I.A., Sleptsov I.V., Poryadina L.N., Rozhina S.M. Prirodnyye resursy Arktiki i Subarktiki, 2020, vol. 25, no. 1, pp. 94–100. (in Russ.).

Shen B., Hohmann S., Jensen R.G., Bohnert H.J. Plant Physiol., 1999, vol. 121(1), pp. 45–52. DOI: 10.1104/pp.121.1.45.

Baruch E., Belostotskii A.M., Mastai Y. Journal of Molecular Structure, 2008, vol. 874, pp. 170–177. DOI: 10.1016/j.molstruc.2007.03.054.

Tibbett M., Sanders F.E., Cairney J.W.G. Mycorrhiza, 2002, vol. 12, pp. 249–255. DOI: 10.1007/s00572-002-0183-8.

Los' D.A. Vestnik RAN, 2005, vol. 75, no. 4, pp. 338–345. (in Russ.).

Niu Y., Xiang Y. Front. Plant Sci., 2018, vol. 9, 915. DOI: 10.3389/fpls.2018.00915.

Tan L., Zhuo R., Li S., Ma F., Zhang X. J. Sci. Food Agric., 2017, vol. 97, pp. 1876–1884. DOI: 10.1002/jsfa.7990.

Chalker-Scott L. Photochemistry and Photobiology, 1999, vol. 70, no. 1, pp. 1–9. DOI: 10.1111/j.1751-1097.1999.tb01944.x.

Hoshino T., Odaira M., Yoshida M., Tsuda S. Journal of Plant Research, 1999, vol. 112, pp. 255–261. DOI: 10.1007/PL00013875.

Prokopev I.A., Filippova G.V. Chemistry of Natural Compounds, 2019, vol. 55(5), pp. 945–947. DOI: 10.1007/s10600-019-02855-9.

Kosanić M., Ranković B., Stanojković T., Rančić A., Manojlović N. LWT Food Sci. Technol., 2014, vol. 59, pp. 518–525. DOI: 10.1016/j.lwt.2014.04.047.

Wingsle G., Karpinski S., Hallgren J.-E. Phyton, 1999, vol. 4, pp. 253–268.

Rice-Evans C.A., Miller N.J., Paganga G. Trends in Plant Science, 1997, vol. 2, pp. 152–159. DOI: 10.1016/S1360-1385(97)01018-2.

Brisdelli F., Perilli M., Sellitri D., Piovano M., Garbarino J.A., Nicoletti M., Bozzi A., Amicosante G., Celenza G. Phytotherapy Research, 2013, vol. 27(3), pp. 431–437. DOI: 10.1002/ptr.4739.

Sisodia R., Geol M., Verma S., Rani A., Dureja P. Nat. Prod. Res., 2013, vol. 27, pp. 2235–2239. DOI: 10.1080/14786419.2013.811410.

Опубликован
2021-09-27
Как цитировать
1. Прокопьев И. А., Слепцов И. В., Порядина Л. Н. ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ УСЛОВИЙ НА НАКОПЛЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ И ВТОРИЧНЫХ МЕТАБОЛИТОВ ЛИШАЙНИКАМИ FLAVOCETRARIA CUCULLATA И CETRARIA LAEVIGATA // Химия растительного сырья, 2021. № 3. С. 227-233. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/9170.
Выпуск
Раздел
Низкомолекулярные соединения