всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Роспечать: 48626
  • Пресса России: 44722

Компонентный состав летучих низкомолекулярных органических соединений Ceratophyllum demersum (Ceratophyllaceae), произрастающего в различных климатиче-ских условиях

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 08 за 2016 год, стр. 11-25.
Рубрика: Вопросы экологии

 

Крылова Ю.В. кандидат географических наук, доцент кафедры экологической безопасности и устойчивого развития регионов, ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный университет
Курашов Е.А. доктор биологических наук, доцент, заведующий лабораторией гидробиологии, ФГБУН Институт озероведения Российской академии наук, профессор кафедры экологической безопасности и устойчивого развития регионов, ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный университет
Митрукова Г.Г. аспирант, ФГБУН Институт озероведения Российской академии наук

Аннотация:
Вопрос формирования компонентного состава летучих низкомолекулярных органических соединений (ЛНОС) у водных макрофитов в связи с произрастанием в различных геогра-фических регионах с различными климатическими условиями практически не изучен. Цель данной работы – провести сравнительное исследование компонентного состава ЛНОС роголистника тёмно-зелёного, произрастающего в различных климатических усло-виях Астраханской и Ленинградской областей РФ. Для этого был проведен хромато-масс-спектрометрический анализ состава ЛНОС эфирного масла водного макрофита роголист-ника погружённого (Ceratophyllum demersum L.), произрастающего в Астраханской облас-ти. Полученные данные соотнесены с компонентным составом эфирного масла роголист-ника из Северо-Западного региона России. Показано, что при произрастании C. demersum в более сухом и теплом климате с повышенной солнечной радиацией происхо-дит изменение содержания в эфирном масле различных групп ЛНОС и смена комплекса мажорных компонентов. В метаболоме роголистника из Астраханской области преобла-дающими соединениями были гексадекановая кислота (7,5%), β-ионон (6,5%) и (9Z,12Z)-октадека-9,12-диеновая кислота (5,2%). При этом, у C. demersum из более северной попу-ляции основными мажорными компонентами были маноол (до 16,3%), дибутилфталат (до 8,8%) и гексаналь (до 6,3%).

Ключевые слова: Ceratophyllum demersum, газовая хромато-масс-спектрометрия, компонентный, летучие низкомолекулярные органические вещества

Ссылка для цитирования:
Крылова Ю.В., Курашов Е.А., Митрукова Г.Г. Компонентный состав летучих низкомолекулярных органических соединений Ceratophyllum demersum (Ceratophyllaceae), произрастающего в различных климатиче-ских условиях // Вода: химия и экология. — 2016. — № 08. — c. 11-25. — http://watchemec.ru/article/28067/

Литература:
1. Гуревич Ф.А. Роль фитонцидов во внутренних водоемах // Водные ресурсы. 1978. № 2. С. 133-142.
2. Метейко Т.Я. Метаболиты высших водных растений и их роль в гидробиоценозах (об-зор) // Гидробиологический журнал.1978. Т. XVII. № 4. С. 3-14.
3. Fink P. Ecological functions of volatile organic compounds in aquatic systems // Marine and freshwater behaviour and physiology. 2007. V. 40. № 3. P. 155-168.
4. Hu H. Algal-bloom control by allelopathy of aquatic macrophytes - A review / H. Hu, Y. Hong // Front. Environ. Sci. Engin. China. 2008. V. 2. № 4. P. 421-438.
5. Курашов Е.А. Летучие низкомолекулярные метаболиты водных макрофитов, произра-стающих на территории России, и их роль в экосистемах / Е.А. Курашов, Ю.В. Крылова, Г.Г. Митрукова, А.М. Чернова // Сибирский экологический журнал. 2014. № 4. С. 573-591.
6. Gross E.M. Allelopathic activity of Ceratophyllum demersum L. and Najas marina ssp. intermedia (Wolfgang) Casper / E. M. Gross, D. Erhard, E. Ivanyi // Hydrobiologia. 2003. V. 506. № 1–3. P. 583–589.
7. Kurashov E.A. Assessment of the Potential Biological Activity of Low Molecular Weight Me-tabolites of Freshwater Macrophytes with QSAR / E.A. Kurashov, E.V. Fedorova, J.V. Krylova, G.G. Mitrukova // Scientifica. 2016. V. 2016. Article ID 1205680. 9 p. DOI:10.1155/2016/1205680.
8. Maffei M. Essential oils from Achillea species of different geographic origin / M. Maffei, M. Mucciarelli, S. Scannerini // Biochemical Systematics and Ecology. October 1994. V. 22. Issue 7. P. 679-687.
9. Lee L.S. Geographic variation in the essential oils and morphology of natural populations of Melaleuca alternifolia (Myrtaceae) /L.S. Lee, L.O. Brooks, L.E. Homer, M. Rossetto, R.J. Henry, P.R. Baverstock // Biochemical Systematics and Ecology. April 2002. V. 30. Issue 4. P. 343-360.
10. Llorens L. Geographical and environment-related variations of essential oils in isolated populations of Thymus richardii Pers. in the Mediterranean basin / L. Llorens, J.A. Llorens-Molina, S. Agnello, H. BoiraTortajada // Biochemical Systematics and Ecology. 2014. V. 56. Р. 246-254. DOI:10.1016/j.bse.2014.05.007.
11. Жигжитжаповa С.В. Компонентный состав эфирного масла полыни метельчатой (Artemisia scoparia Waldst. et Kit.),произрастающей в Бурятии и Монголии / С.В. Жигжитжаповa, Т.Э. Рандалова, Л.Д. Раднаева // Химия растительного сырья. 2015. №1. С. 69-75. DOI: 10.14258/jcprm.201501425.
12. Макрофиты – индикаторы изменений природной среды / Д.В. Дубына, С.М. Стойко, К. М. Сытник, Л.А. Тасенкевич, Ю.Р.Шеляг-Сосонко, С. Гейны, З. Гроудова, Ш. Гусак, Г. Отягелова, О. Эржабкова; под ред. С. Гейны, К. М. Сытник. Киев: Наукова думка, 1993. 434 с.
13. Азовский М.Г. Флора высших растений озера Байкал / М.Г. Азовский, В.В. Чепинога. Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та. 2007. 157 с.
14. Qiming X. Chemical composition of essential oils of two submerged macrophytes, Ceratophyllum demersum L. and Vallisneria spiralis L. / X. Qiming, C. Haidong, Z. Huixian, Y. Daqiang // FlavourFragr. J. 2006. Vol. 21. P. 524-526.
15. Qiming Х. Allelopathic activity of volatile substance from submerged macrophytes on Microcystin aeruginosa / Х. Qiming, C. Haidong, Z. Huixian, Y. Daqiang // Acta Ecologica Sinica. 2006b. V. 26. № 11. P. 3549-3554.
16. Курашов Е.А. Компонентный состав летучих низкомолекулярных органических ве-ществ Ceratophyllum demersum L. во время плодоношения / Е.А. Курашов, Ю.В. Крылова, Г.Г. Митрукова // Вода: химия и экология. 2012. № 6. С. 107-116.
17. Курашов Е.А. Компонентный состав эфирного масла Ceratophyllum demersum (Ceratophyllaceae) в течение вегетации / Е.А. Курашов, Г.Г. Митрукова, Ю.В. Крылова // Раст. ресурсы. 2014. Т. 50. Вып.1. С. 132-144.
18. Строительная климатология. СНИП 23-01-99. Государственный комитет Российской федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу (Госстрой России). Москва. 2003. 109 с.
19. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и охране окружающей сре-ды Астраханской области за 2009 год. Астрахань. 2010. 326 с.
20. Погода в 243 странах мира: Электронный ресурс: http://rp5.ru/.
21. Бульон В.В. Первичная продукция планктона внутренних водоемов. Л.: Наука. 1983. 150 с.
22. ГОСТ 24027.2-80 Сырье лекарственное растительное. Методы определения влажности, содержания золы, экстрактивных и дубильных веществ, эфирного масла. М.: издательство стандартов. 1980. 31 с.
23. Jaccard P. Distribution de la flore alpine dans le Bassin des Dranses et dans quelques regions voisines // Bull. Soc. Vaudoise sci.Natur. 1901. V.37. Bd. 140. P. проверить, почему не Р.? 241-272.
24. Sorensen T.A. A method of establishing groups of equal amplitude in plant sociology based on similarity of species content, and its application to analyses of the vegetation on Danish commons // Kongelige Danske Videnskabernes Selskabs Biologiske Skrifter. 1948. V. 5. P. 1-34.
25. Czekanowski J. Coefficient of racial likeness and durchschnittliche Differenz // Anthropol. Anz. 1922. V. 9. P. 227-249.
26. Lamikanra O. Effect of storage on some volatile aroma compounds in fresh-cut cantaloupe melon / O. Lamikanra, O.A. Richard // J. Agric. Food Chem. 2002. V. 50. P. 4043-4047.
27. Hegazy A.K. Allelopathic effect of Nymphaea lotus L. on growth and yield of cultivated rice around Lake Manzala (Nile Delta) / A.K. Hegazy, W.M. Amer, A.A. Khedr // Hydrobiologia. 2001. V. 464. P. 133-142.
28. Nakai S. Anti-cyanobacterial fatty acids released from Myriophyllum spicatum / S. Nakai, S. Yamada, M. Hosomi // Hydrobiologia. 2005. V. 543. P. 71-78.
29. Huber D.P.W. The Role of Terpene Synthases in the Direct and Indirect Defense of Conifers Against Insect Herbivory and Fungal Pathogens / D.P.W. Huber, J. Bohlmann // Multigenic and Induced Systemic Resistance in Plants. 2006. P. 296-313. DOI: 10.1007/0-387-23266-4_13.
30. Xuan T.D. Identification of Phytotoxic Substances from Early Growth of Barnyard Grass (Echinochloa crusgalli) Root Exudates /T.D. Xuan, M. Chung, T.D. Khanh, S. Tawata // J. Chem. Ecol. 2006. V. 32. P. 895-906.
31. Roy R.N. Dibutyl phthalate, the bioactive compound produced by Streptomyces albidoflavus 321.2 / R.N. Roy, S. Laskar, S.K. Sen// Microbiological Research. 2006. V. 161. № 2. P. 121–126.
32. Курашов Е.А. Изменения компонентного состава эфирного масла побегов Potamogeton pusillus (Potamogetonaceae) втечение вегетации / Е.А. Курашов, Ю.В. Крылова, Г.Г. Митрукова // Раст. ресурсы. 2013. Т. 49. вып. 1. С. 85-103.
33. Курашов Е.А. Компонентный состав летучих низкомолекулярных органических ве-ществ Nuphar lutea (Nymphaeaceae) в начале вегетационного сезона / Е.А. Курашов, Ю.В. Крылова, А.М. Чернова, Г.Г. Митрукова // Вода: химия и экология. 2013. № 5. С. 67-80.
34. Баширова Р.М. Вторичные метаболиты растений: учебное пособие. Уфа: РИО БашГУ. 2003. 187 с.
35. Dinan L. Phytoecdysteroids: biological aspects // Phytochemistry. 2001. V. 57. № 3. P. 325-339.
36. Dinan L. On the distribution of phytoecdysteroids in plants / L. Dinan, T. Savchenko, P. Whiting // Cellular and molecular life sciences. 2001. V. 58. №8. P. 1121-1132.
37. Тимофеев Н.П. Достижения и проблемы в области изучения, использования и прогно-зирования биологической активности экдистероидов // Бутлеровские сообщения. 2006. Т.8. № 2. С. 7-35.
38. Семенов А.А. Очерк химии природных соединений. Новосибирск: Наука. Сибир-ская издательская фирма РАН. 2000. 664с.
39. Filimonov D.A. Prediction of the biological activity spectra of organic compounds using the PASS online webresource / D.A. Filimonov, A.A. Lagunin, T.A. Gloriozova, A.V. Rudik, D.S. Druzhilovskii, P.V. Pogodin, V.V. Poroikov // Chemistry of Heterocyclic Compounds. 2014. V. 50. № 3. P. 444-457.
40. Demetzos C. Labdane-type diterpenes: Chemistry and biological activity / C. Demetzos, K. S. Dimas // Studies in Natural Products Chemistry. 2001. V. 25. Part F. P. 235-292.
41. Liu J.-R. Effects of β-Ionone on Mammary Carcinogenesis and Antioxidant Status in Rats Treated With DMBA / J.-R. Liu, H.-W. Dong, X.-R. Sun, Q. Wang, W.-G. Sun, J. W. Parry, Q. Liu, X.-H. Han, C.-H. Sun, B.-Q. Chen, B.-F. Yang // Nutrition and Cancer. 2009. V. 62. № 1. Р. 58-65.
42. Pratsinis H. Antiproliferative Activity of Greek Propolis / H. Pratsinis, D. Kletsas, E. Melliou, I. Chinou // J. Med. Food. 2010. № 13 (2). Р. 286-290.
43. Yuenyongsawad S. Essential oil components and biological activities of Coleus parvifolius leaves Songklanakarin / S. Yuenyongsawad, S. Tewtrakul // J. Sci. Technol. 2005. № 27(2). Р. 497-502.
44. Miyazawa M. Antimutagenic activity of (+)-β-eudesmol and paeonol from Dioscoreajaponica / M. Miyazawa, H. Shimamura, S.-ichi Nakamura, H. Kameoka// J. Agric. Food chem. 1996. № 44. Р. 1647-1650.
45. Tsunekia H. Antiangiogenic activity of β-eudesmol in vitro and in vivo / H. Tsunekia, E.-L. Ma, S. Kobayashic, N. Sekizakia, K. Maekawaa, T. Sasaokaa, M.-W. Wangb, I. Kimuraa// Eu-ropean Journal of Pharmacology. 2005. № 512. Р. 105-115.