СОДЕРЖАНИЕ ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНАХ ГАЗОННЫХ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ УРБАНИЗИРОВАННОЙ СРЕДЫ 

Половникова Марина Григорьевна, кандидат биологических наук, доцент, кафедра анатомии и спортивной медицины, Кубанский государственный университет физической культуры, спорта и туризма (Россия, г. Краснодар, ул. имени Буденного, 161), E-mail: marinapmg@rambler.ru
Воскресенская Ольга Леонидовна, доктор биологических наук, профессор, директор Института естественных наук и фармации, заведующий кафедрой экологии, Марийский государственный университет (Россия, г. Йошкар-Ола, ул. Осипенко, 60), E-mail: voskres2006@rambler.ru 

581.5: 581.1 

DOI

10.21685/2307-9150-2020-4-8 

Актуальность и цели. Изучение суммарного содержания фенольных соединений в вегетативных органах газонных растений, растущих в районах с разным уровнем загрязнения среды, позволяет обнаружить сдвиги в физиолого-биохимических процессах в ходе онтогенеза растений в изменяющейся среде, установить механизмы их экологической устойчивости и выявить возможности регулирования условий создания качественных газонных покрытий.
Материалы и методы. Изучались газонные растения (Trifolium repens L. и Poa pratensis L.) в трех возрастных состояниях: виргинильные (v), средневозрастные генеративные (g2) и субсенильные (ss). Анализировались пробы, взятые в чистой, среднезагрязненной и загрязненной зонах города Йошкар-Олы Республики Марий Эл. Суммарное содержание фенольных соединений в растительных объектах определяли фотоколориметрическим методом с применением реактива Фолина – Денисова.
Результаты. В вегетативных органах газонных растений (клевер ползучий, мятлик луговой), растущих в районах с разным уровнем загрязнения среды, определяли суммарное содержание фенольных соединений. Усиление загрязнения среды вызывало увеличение содержания фенольных соединений в листьях и корнях газонных растений. В листьях T. repens и P. pratensis от виргинильного до генеративного состояния этот показатель увеличивался с последующим падением в субсенильном состоянии во всех зонах исследования. В корнях газонных растений, произрастающих в районах с различной антропогенной нагрузкой, наблюдалась иная картина, т.е. происходило постепенное увеличение содержания фенольных соединений от виргинильных растений к субсенильным. В целом более высокое содержание фенолов в вегетативных органах было характерно для особей клевера ползучего по сравнению с особями мятлика лугового.
Выводы. На суммарное содержание фенольных соединений в вегетативных органах газонных растений оказывают влияние видовые особенности, онтогенетическое состояние, а также состояние условий окружающей среды. Повышенное содержание фенолов наблюдалось в листьях виргинильных и генеративных особей исследуемых газонных растений во всех местообитаниях, тогда как у субсенильных особей клевера ползучего и мятлика лугового, наоборот, показатели в корнях были выше, чем в листьях. По мере усиления загрязнения среды наблюдалось увеличение содержания фенольных соединений в вегетативных органах газонных растений, что, в свою очередь, способствует увеличению устойчивости вида в неблагоприятных и стрессовых условиях среды. Поскольку фенолы, являясь компонентами антиоксидантной системы, играют важную роль защитных барьеров на пути негативных средовых факторов. 

Ключевые слова

мятлик луговой, клевер ползучий, онтогенез, городская среда, загрязнение, фенольные соединения 

 Скачать статью в формате PDF

1. Bolwell, G. P. Mechanisms for the Generation of Reactive Oxygen Species in Plant Defense – a Broad Perspective / G. P. Bolwell // Physiol. Mol. Plant Pathol. – 1997. – Vol. 51. – P. 347–366.
2. Mitteler, R. Oxidative Stress, Antioxidants, and Stress Tolerance / R. Mitteler // Trends Sci. – 2002. – Vol. 7. – P. 405–409.
3. Apel, K. Reactive oxygen species: metabolism, oxidative stress, and signal transduction / K. Apel // Annu. Rev. Plant Biol. – 2004. – Vol. 55. – P. 373–399.
4. Foyer, С. H. Oxidant and antioxidant signalling in plants: a re-evaluation of the concept of oxidative stress in a physiological context / С. H. Foyer // Plant, Cell and Environment. – 2005. – Vol. 28. – P. 1056–1071.
5. Scandalios, J. G. Oxidative stress: molecular perception and transduction of signals triggering antioxidant gene defenses / J. G. Scandalios // Braz. J. Med. and Biol. Res. – 2005. – Vol. 38, № 7. – P. 995–1014.
6. Колупаев, Ю. Е. Активные формы кислорода в растениях при действии стрессоров: образование и возможные функции / Ю. Е. Колупаев // Вестник Харьковского национального аграрного университета. – 2007. – Т. 3, № 12. – С. 6–26.
7. Полесская, О. Г. Растительная клетка и активные формы кислорода : учеб. пособие / О. Г. Полесская. – Москва : КДУ, 2007. – 140 с.
8. Гарифзянов, А. Р. Образование и физиологические реакции АФК в клетках растений / А. Р. Гарифзянов, Н. Н. Жуков, В. В. Иванищев // Современные проблемы науки и образования. – 2011. – Т. 49, № 2. – С. 161–183.
9. Половникова, М. Г. Эколого-физиологические особенности газонных растений на разных этапах онтогенеза в условиях городской среды : дис. … канд. биол. наук / Половникова М. Г. – Нижний Новгород : Нижегородский государственный ун-т им. Н. И. Лобачевского, 2007. – 176 с.
10. Половникова, М. Г. Изменение активности компонентов системы антиоксидантной защиты и полифенолоксидазы у газонных растений на разных этапах онтогенеза в условиях городской среды / М. Г. Половникова, О. Л. Воскресенская // Физиология растений. – 2008. – Т. 55, № 5. – С. 777–785.
11. Половникова, М. Г. Содержание пероксидных группировок и потенциальная способность образования свободных радикалов газонными растениями в условиях городской среды / М. Г. Половникова, Е. Г. Половникова // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения : материалы Междунар. науч.-практ. конф. – Йошкар-Ола, 2010. – Вып. XII. – С. 86, 87.
12. Павловская, Н. Е. Активные формы кислорода и апоптоз у пшеницы и гороха / Н. Е. Павловская // Сельскохозяйственная биология. – 2010. – № 1. – С. 51–55.
13. Демидчик, В. В. Оксидативный стресс и ионные каналы растений / В. В. Демидчик // Труды БГУ. – 2013. – Т. 3, № 2. – С. 93.
14. Волынец, А. П. Ароматические оксисоединения – продукты и регуляторы фотосинтеза / А. П. Волынец // Биохимия растений. – 1983. – Т. 2, № 2. – С. 157, 158.
15. Запрометов, М. Н. Фенольные соединения. Распространение, метаболизм и их функции в растениях / М. Н. Запрометов. – Москва : Наука, 1993. – 272 с.
16. Полякова, Л. В. Изменчивость фенольных соединений у некоторых травянистых и древесных растений от межпопуляционного до внутривидового уровня / Л. В. Полякова // Химия растительного сырья. – 2000. – № 1. – С. 121–129.
17. Минибаева, Ф. В. Продукция супероксида и активность внеклеточной пероксидазы в растительных тканях при стрессе / Ф. В. Минибаева, Л. Х. Гордон // Физиология растений. – 2003. – Т. 50, № 3. – С. 459–464.
18. Грибова, Н. Ю. Антиоксидантная активность фенольных фракций экстрактов лекарственных растений / Н. Ю. Грибова // Вестник Донецкого университета. – 2008. – Т. 10, № 1. – С. 137–140.
19. Жукова, Л. А. Популяционная жизнь луговых растений / Л. А. Жукова. – Йошкар-Ола : Ланар, 1995. – 224 с.
20. Запрометов, М. Н. Основы биохимии фенольных соединений / М. Н. Запрометов. – Москва : Высшая школа, 1968. – 213 с.