CC BY
29
эфирных масел на психофизиологическое состояние человека // Бюллетень Никитского ботанического сада. - 2010. - Вып. 100. - С. 114-118.
Статья поступила в редакцию 21.05.2018 г.
Yarosh A.M., Tonkovtseva V.V., Batura I.A., Bekmambetov T.R., Melikov F.M., Koval E.S., Bezzubchak V.V., Borkuta M.A. Impact of the peppermint essential oil (Mentha Piperita L.) of menthol-menthone-mentylacetate hemotype (Prilutskaya cultivar) on psychophysiological state and performance indicators of the cardiovascular system of the elderly // Bull. of the State Nikita Botan. Gard. - 2019. - № 130. - P. 18-26
The study of the effect of peppermint essential oil of menthol-mentone-mentilacetate chemotype (Prilutskaya cultivar) in the concentration of 1 mg/m3 in different periods of exposure (from 10 to 30 minutes) on the psycho-emotional state, mental performance and function of the cardiovascular system of old people in order to assess the possibility of using this essential oil for corrective activities, has been conducted. It has been established that this essential oil has a positive effect on the psycho-emotional state of the elderly, improves their simple thought processes, optimizes the function of the cardiovascular system. Improvements in all these parameters were observed already after 10 minutes of aroma session and last for the entire duration exposures up to 30 minutes.
Key words: elderly people; essential oil; peppermint; menthol-mentone-mentilacetate chemotype; mental performance; psycho-emotional state; function of the cardiovascular system
ЭКОЛОГИЯ
УДК 582.29+631+615.272
DOI: 10.25684/NBG.boolt.130.2019.03
ФОНОВЫЕ УРОВНИ НАКОПЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ, МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ НЕКОТОРЫМИ ВИДАМИ ЛИШАЙНИКОВ НА ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ ЮЖНОГО И ЮГО-ВОСТОЧНОГО ПОБЕРЕЖЬЯ КРЫМА
Надежда Александровна Голубкина1, Владимир Александрович Лапченко2, Елена Витальевна Лапченко2, Татьяна Сергеевна Науменко3, Екатерина Степановна Крайнюк3, Наталия Александровна Багрикова3
!ФГБНУ Федеральный научный центр овощеводства, Московская обл.143072 Одинцовский район, пос. ВНИИССОК, Селекционная 14 E-mail: [email protected] 2ФГБУН «Карадагская научная станция им. Т.И.Вяземского - природный заповедник РАН» 298188, Республика Крым, г. Феодосия, пос. Курортное, ул. Науки, 24
3Никитский ботанический сад - Национальный научный центр РАН 298648, Республика Крым, г. Ялта, пгт Никита, Никитский спуск, 52
Лишайники обладают широким спектром биологического действия и успешно используются как в медицине, так и в экологическом мониторинге. Целью работы была оценка особенностей аккумулирования 25 макро- и микроэлементов некоторыми видами лишайников на особо охраняемых природных территориях южного и юго-восточного побережья Крыма: Государственного природного заповедника «Карадагский» и природного заказника «Аю-Даг». Показано, что среди трех наиболее распространенных видов лишайников (Cladonia rangiformis, C. convoluta, Evernia prunastri) Cladonia convoluta содержит наибольшее количество минеральных веществ и проявляет максимально высокие аккумулирующие способности в отношении тяжелых металлов (аллюминия, кадмия, хрома, никеля, свинца, стронция, ванадия) и мышьяка, макроэлементов (кальция и магния), а также микроэлементов (кобальта, меди, железа, лития, марганца, молибдена, цинка). Напротив, Evernia prunastri,
колонизирующая кору деревьев, накапливает максимальное количество йода и селена. Установлено, что уровень накопления элементов указанными видами лишайников не только видоспецифичен, но и зависит от биотопической приуроченности (открытая местность, полог леса) и абиотических факторов (влажность, температура). Представленные данные следует рассматривать как фоновые уровни аккумулирования элементов для исследуемых экологически чистых территорий.
Ключевые слова: лишайники; элементный состав; окружающая среда; особо охраняемые природные территории
Введение
Лишайники являются одними из наиболее важных симбиотических организмов земного шара, активно участвующих в круговороте углерода и азота и в почвообразовании [11]. Основными компонентами лишайников являются грибы (Ascomycota или Basidiomycota) и водоросли и/или цианобактерии. Широкое распространение лишайников от арктической тундры до пустынь и тропических лесов, и огромное количество видов (в настоящее время известно более 20000 видов лишайников) [8], отражают их устойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды, в частности, к высоким температурам, засухе, солнечной радиации. С другой стороны, отсутствие сосудистой системы и пассивная адсорбция воды и минеральных веществ из окружающей среды делает лишайники чувствительными индикаторами к химическому составу аэрозолей, загрязнению атмосферы и почвенного субстрата, в целом.
Показательно, что особенности питания лишайников преимущественно из атмосферы значительно снижают влияние уровней макро- и микроэлементов почвы, что крайне важно в оценке уровней загрязнения атмосферы как природного, так и антропогенного характера [1]. Это позволяет использовать лишайники в качестве индикаторов, чувствительных к качеству воздуха, и осуществлять по ним раннее диагностирование загрязнения воздуха в программах биомониторинга [9].
С другой стороны, эффективность использования того или другого вида лишайников в оценке состояния окружающей среды требует возможно более полной информации о специфических биохимических особенностях вида, фоновых уровнях накопления макро- и микроэлементов. Крымский полуостров является одним из мировых центров биоразнообразия. Южное и Юго-восточное побережье Крыма представляет собой гряду гор, простирающуюся от Севастополя на западе до Феодосии на востоке.
В нижней приморской зоне изучались лишайники двух особо охраняемых природных территорий (ООПТ): государственный природный заповедник «Карадагский» (ГПЗ «Карадагский») и природный заказник «Аю-Даг». Для ГПЗ «Карадагский» известно 346 видов лишайников [2]. Тем не менее, несмотря на важность экологичекого мониторинга состояния атмосферы на ООПТ и перспективность использования для этих целей лишайников, до настоящего времени такие работы в ООПТ Крыма не проводились. В ГПЗ «Карадагский» проводится многолетний мониторинг климатических параметров и поллютантов атмосферного воздуха [5], однако, без использования метода биоиндикации.
Цель исследования - выявление фоновых уровней накопления элементов трех видов лишайников: С1аёота сото1Ша, С1аёота rangiformis, Еувттаprunastri на ООПТ Южного и Юго-восточного побережья Крыма
Материалы и методы
Среди заповедных зон южного и юго-восточного побережья Крыма нами были выбраны две наиболее сильно различающиеся по уровню влажности, инсоляции и температуры воздуха: ГПЗ «Карадагский», расположенный на территории древне-юрского палеовулкана, и природный заказник «Аю-Даг», сильно выступающий в море и являющийся несостоявшимся вулканом (лакколитом). Все места отбора проб характеризовались отсутствием антропогенного загрязнения и различались по температурному режиму, влажности и уровню инсоляции (табл. 1).
Территория ГПЗ «Карадагский» представляет собой горно-вулканический массив (с основными горными породами, имеющими вулканическое происхождение) и характеризуется засушливым, жарким климатом, очень мягкой зимой и значительной величиной солнечной радиации при сравнительно малой облачности. Климат заповедника оценивают как переходный от субсредиземноморского к умеренно континентальному умеренно жаркому сухому [6]. Заповедник является одним из самых засушливых районов Горного Крыма. Основными почвообразующими породами Карадага являются продукты разрушения известняков, глинистых сланцев и вулканических пород.
Аю-Даг является самым крупным выходом на поверхность мезозойских магматических пород с типичной для южного берега ксерофитной растительностью. Вершина и склоны Аю-Дага покрыты шибляковым лесом с вкраплениями небольших рощ крымской сосны. Аю-Даг отличается специфическим микроклиматом с частыми туманами (табл.1)
Таблица 1
Среднегодовые температура и влажность ГПЗ «Карадагский» и природного заказника
«Аю-Даг» [7]
Показатель Карадаг* Аю-Даг Различия, %
Среднегодовая температура оС 13.82±8.15 14.39±6.5 4.1%
Коэффициент вариации, СУ, % 59.0 45.2 30.5
Среднемесячное количество осадков, мм 45.53±19.9 56.64±17.2 24.3%
Коэффициент вариации, СУ, % 43.7 30.4 43.7
*данные по ГПЗ «Карадагский» получены с СФЭМ метеостанцией «ТРОПОСФЕРА-Н»
В мае-июне 2018 г в ходе экспедиционных исследований были собраны следующие виды лишайников, произрастающие в ГПЗ «Карадагский» (44°93'61"N, 35°23'33"E) и природном заказнике «Аю-Даг» (44°33'25.89"N, 34°20'10.72"E) (рис. 1): кладония оленевидная - Cladonia rangiformis Hoffm., кладония свернутая -Cladonia convoluta (Lam.) Anders, и эверния сливовая - Evernia prunastri (L) Ach. Количество проб каждого вида лишайников в каждой заповедной зоне составляло 12-15. Сбор лишайников в ГПЗ «Карадагский» осуществлялся в кустарниковом редколесье на высоте, не превышающей 300 м над уровнем моря. Образцы эвернии сливовой были собраны на ветвях груши лохолистной, фисташки туполистной, дуба пушистого. Сбор лишайников в природном заказнике Аю-Даг проводили в лесном сообществе, образцы эвернии сливовой отбирали на ветвях груши лохолистной и дуба пушистого. Высота над уровнем моря не превышала 500 м (рис. 1).
А
Рис. 1 Места сбора образцов лишайников (выделены желтыми овалами) в ГПЗ «Карадагский» (А)
и природном заказнике «Аю-Даг» (Б)
Собранные лишайники высушивали при комнатной температуре до постоянной массы, гомогенизировали и хранили до начала проведения анализа в герметичных полиэтиленовых пакетах.
Содержание Al, As, B, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, I, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, Se, Si, Sn, Sr, V и Zn в гомогенизированных образцах лишайников устанавливали методом ИСП-МС на квадрупольном масс-спектрометре Nexion 300D (Perkin Elmer Inc., Shelton, CT 06484, США) в центре Биотической медицины (Москва). Для исключения нестабильности результатов в процессе определения в качестве внутреннего стандарта использовали родий 103Rh. В качестве внешнего стандарта применяли полиэлементный стандартный раствор (Merck IV), йодистый калий для калибровки по йоду и стандартные растворы Perkin Elmer для построения калибровочных кривых для P, Si и V. Все анализы проводили в трехкратной повторности.
Статистическую обработку результатов осуществляли с использованием критерия Стьюдента.
Результаты и обсуждение
Наиболее распространенными видами лишайников на обеих территориях являются эпифитный лишайник Evernia prunastri и два наземных лишайника Cladonia convoluta и Cladonia rangiformis.
При проведении биоиндикации с использованием лишайников и оценки уровня загрязнения воздуха наиболее часто используют в качестве показателей загрязнения уровни накопления лишайниками макро- и микроэлементов [14]. Впервые фоновые уровни накопления различных элементов лишайниками предложены F. M. Rhoades [17]. С другой стороны, очевидным представляется тот факт, что даже в условиях охраняемых территорий ГПЗ «Карадагский» и природного заказника «Аю-Даг» [4] фоновые уровни накопления лишайниками элементов могут значительно различаться, что связано как с видовыми особенностями лишайников, так и с влиянием климатических условий и интенсивностью переноса тех или других элементов с поверхности моря в прибрежных зонах. Данные таблицы 2 показывают, что такие различия могут составлять более 10 раз.
Так, в одинаковых условиях вегетации кладония свернутая резко выделяется по способности накопления максимального количества минеральных веществ. В условиях высоких температур, интенсивной инсоляции и низкой влажности (Карадаг) кладония свернутая лидирует по накоплению тяжелых металлов и мышьяка (Al, As, Cd, Cr, Ni, Pb, Sr, V), макроэлементов (за исключением натрия), а также микроэлементов (Co, Cu, Fe, Li, Mn, Mo, Zn). Отличительной особенностью эпифитного лишайника Evernia prunastri в этих условиях является предпочтительное накопление B, I и Se (табл. 2). Высокая отзывчивость эвернии сливовой на интенсивный перенос селена и йода с поверхности моря указывает на важную роль этого эпифитного вида лишайников в кругообороте этих микроэлементов. С другой стороны, высокие уровни бора в эвернии сливовой и в наземных лишайниках ГПЗ «Карадагский» могут быть связаны с древней вулканической деятельностью, способствовавшей накоплению B в окружающей среде [3].
Среди исследованных элементов наибольшие концентрации для наземных видов лишайников характерны для железа и кальция, а для эпифитной Evernia prunastri -кальция и калия, что предполагает более интенсивный перенос минеральных веществ у эвернии от растения по сравнению с кладонией, получающей основную массу минералов через атмосферный перенос пыли. Действительно, наземные виды содержат больше минеральных веществ в условиях открытой местности (ГПЗ «Карадагский»), что предполагает значительно больший вклад компонентов почвы, поступающих с пылью, в элементный состав этих видов (рис. 2). Напротив, эпифитный лишайник Evernia prunastri более обогащен минералами в условиях Аю-Дага под пологом леса, где запыленность минимальна, однако, повышенная влажность способствует активации процессов переноса элементов от растения к эпифитному лишайнику [1]. Показательно, что высокий уровень минеральных веществ в кладонии свернутой проявляется в наибольшем содержании золы (рис. 2).
В условиях повышенной влажности, меньшего уровня инсоляции (лес) и более низких температур (Аю-Даг) (табл.1) Cladonia convoluta также характеризуется наибольшими уровнями накопления тяжелых металлов, макро и микроэлементов, хотя и более низкими значениями, чем установленные для условий Карадага (табл. 2). Изменения касаются только K и Zn, максимальное количество которых аккумулирует в этих условиях Evernia prunastri. Обращает внимание более высокая способность аккумулирования кремния Cladonia rangiformis по сравнению с другими видами независимо от факторов окружающей среды и значимое преобладание Se и I в Evernia prunastri. Последнее явление, по-видимому, связано с исключительной способностью этих элементов образовывать летучие метилированные формы, обеспечивающие интенсивный перенос селена и йода с поверхности моря особенно с аэрозолями [18].
Таблица 2
Элементный состав Evernia prunastri, Cladonia convoluta и Cladonia rangiformis Карадага и Аю-Дага __ (мг/кг с.м.)__
Элемент Evernia prunastri Cladonia convoluta Cladonia rangiformis
Карадаг Аю-Даг Карадаг Аю-Даг Карадаг Аю-Даг
1 2 3 4 5 6 7
Тяжелые металлы
Al 320±32a 505±51b 5205±520c 1958±196d 1774±177e 840±84f
As 0.64±0.077a 1.15±0.11b 5.27±0.53c 2.28±0.23d 1.07±0.11b 0.71±0.085a
Cd 0.150±0.018a 0.230±0.028b 0.12±0.015a 0.310±0.038c 0.09±0.013d 0.12±0.014a
Cr 0.71±0.09a 1.63±0.16b 7.81±0.78c 4.04±0.40d 2.25±0.23e 1.10±0.11f
Ni 1.01±0.10a 1.91±0.19b 12.86±1.29c 4.98±0.50d 3.45±0.35e 1.22±0.12a
Pb 2.84±0.28a 5.67±0.57b 9,28±0.93c 12.12±1.21d 3.12±0.31a 4.84±0.48b
Sn 0.120±0.015a 0.280±0.034c 0.060±0.009d 0.18±0.022e 0.07±0.011b 0.07±0.011b
Продолжение таблицы 2
1 2 3 4 5 6 7
Sr 15.19±1.52a 20.29±2.03b 37.31±3.73c 24.64±2.46b 10.53±1.0d 8.44±0.84d
V 1.07±0.11a 2.82±0.28b 13.89±1.39c 9,34±0.93d 4.33±0.43e 3.98±0.4е
Макроэлементы
Ca 3726±373a 4486±449ас 10028±1003b 9028±903b 4946±495c 2580±258d
K 2534±253a 3552±355b 3271±327bc 3049±305ac 2565±256a 1264±126d
Mg 675±67a 857±86bd 2568±257c 868±87bd 1003±100d 429±43e
Na 207±21a 244±24a 163±16b 139±14b 99.04±9.9c 91.82±9.18c
P 608±61a 748±75b 568±76a 755±76а 701±70ab 257±26c
Микроэлементы
B 3.76±0.38a 3.77±0.38a 2.21±0.22b 1.59±0.16c 2.31±0.23b 0.96±0.115d
Co 0.23±0.03a 0.51±0.06b 4.56±0.46c 2.61±0.26d 1.11±0.11e 1.87±0.19f
Cu 3.74±0.37a 5.45±0.54b 13.22±1.32c 6.86±0.69d 4.52±0.45b 3.16±0.32a
Fe 435±44a 1170±117b 12979±1298c 5238±524d 2646±265e 1845±185f
I 10.89±1.09a 10.99±1.18a 2.73±0.27b 6.41±0.64d 2.44±0.24bc 2.06±0.21c
Li 0.28±0.03a 0.63±0.08b 6.51±0.65c 4.11±0.41d 1.76±0.18e 1.39±0.14f
Mn 20.8±2.1a 110.0±11.0be 328.0±33.0c 178±18d 96.98±9.7b 130±13e
Mo 0.110±0.013a 0.200±0.024b 0.290±0.035c 0.240±0.029bc 0.130±0.015a 0.08±0.011d
Se 0.390±0.047a 0.710±0.086b 0.170-0.020cd 0.390±0.047a 0.140±0.017c 0.210±0.026d
Si 29.08±2.91ac 18.72±1.87b 26.40±2.64a 18.24±1.82b 29.31±2.93ac 34.29±3.43c
Zn 23.85±2.38a 44.00±4.40b 39.45±3.94bc 34.18±3.42c 20.38±2.04a 20.31±2.03a
Приводимые данные представляют собой средние значения из 5 определений. В каждой строке различные индексы (а, Ь, с, d, е, : соответствуют гомогенным подгруппам, выявленным посредством теста Дункана при р<0.05. Различающиеся индексы свидетельствуют о достоверных различиях между средними значениями, одинаковые - об отсутствии достоверных различий.
12 10
л
§ 8
СО °
к К К
й
*
SP <и
о О
6 4 2
Карадаг Аю-Даг
b
Evernia prunastri Cladonia convoluta Cladonia rangiformis
Рис. 2 Содержание золы в исследуемых лишайниках (значения с одинаковыми индексами
статистически не различаются P>0.05)
Среди трех исследованных видов лишайников наиболее широкое применение в экологическом мониторинге получила эверния сливовая [12,13], что в значительной степени обусловлено широким ареалом ее произрастания , а также отсутствием прямого воздействия почвенного субстрата. Известно, что эпифитные лишайники способны накапливать питательные вещества из растительного субстрата, давая возможность характеризовать не только уровень загрязнения окружающей среды по концентрации элементов в лишайниках, но и косвенно устанавливать элементный статус растений [16]. Сравнение полученных данных элементного состава эвернии сливовой с опубликованными в литературе свидетельствует о фоновых уровнях накопления Pb, Zn, Fe, Cr и Cu на исследованных территориях, близких по значениям к соответствующим показателям для эвернии сливовой Литвы, Италии и Турции (табл. 3). Показательно, что найденные значения накопления Pb, Zn, Fe, Cu и Cr на ООПТ
c
d
b
a
e
0
Крымского полуострова значительно ниже установленных показателей для промышленной зоны Марокко [13].
Таблица 3
Накопление отдельных элементов Evernia prunastri в разных географических регионах мира
Pb Zn Fe Cu Cr Лит-ра
Марокко 20- 25- 1120-15000 7.3- 18- [12]
45.75 1366 66.66 1774
Литва 5-7 * * 4-7 * [15]
Центральная 3-7 7 * 2-6 * [12]
Италия
Турция 1.3-5.2 46.5 * 1.5-3.7 5.75 [10]
Карадаг 2.84 23.85 435 3.74 0.71 Настоящее
Аю-Даг 5.67 44 1170 5.45 1.63 исследование
*данные отсутствуют
Обращает на себя внимание, что как для эвернии сливовой, так и наземных видов лишайников (Cladonia convolutа и Cladonia rangiformis) литературные данные об элементном составе весьма ограничены. Таким образом, результаты настоящего исследования являются первыми в оценке полного элементного состава лишайников экологически чистых территорий ГПЗ «Карадагский» иприродного заказника «Аю-Даг». Более того, впервые установлены значительные различия в накоплении макро- и микроэлементов эпифитными и наземными видами лишайников в разных климатических условиях, что необходимо учитывать при проведении биоиндикации уровней загрязнения окружающей среды. При этом впервые установлена видоспецифичность такого влияния.
Так, интенсивность вариации в содержании тяжелых металлов убывают в ряду: Cladonia convolutа > Evernia prunastri > Cladonia rangiformis. Для микроэлементов эта зависимость меняется на: Evernia prunastri > Cladonia convolutа > Cladonia rangiformis. Наиболее стабильные уровни накопления макроэлементов характерны для Evernia prunastri, и максимальные различия зарегистрированы у Cladonia convolutа (табл. 4).
Таблица 4
Различия в аккумулировании тяжелых металлов лишайниками ГПЗ «Карадагский» и природного
заказника «Аю-Даг»
Evernia prunastri Cladonia convoluta Cladonia rangiformis
1 2 3 4
Тяжелые металлы
Al +1.58 -2.66 -2.11
As +1.8 -2.31 -1.51
Cd +1.53 +2.58 +1.33
Cr +2.3 -1.93 -2.05
Ni +1.89 -2.58 -2.83
Pb +2 +1.31 -1.55
Sn +2.33 +3 1*
Sr +1.34 -1.51 1.25*
V +2.63 -1.49 1.09*
M±SD** 1.93±0.33 2.15±0.53 1.63±0.46
CV, % 17.1 24.7 28.2
Макроэлементы
Ca 1.2* 1.1* -1.92
Na 1.18* 1.17* 1.08*
K +1.4 1.07* -2.03
Продолжение таблицы 4
1 2 3 4
Мй 1.27* -2.96 -2.34
р 1.23* +1.33 -2.73
M±SD** 1.25±0.06 1.53±0.57 2.02±0.42
СУ, % 4.8 37.3 20.8
Микроэлементы
В 1* -1.39 -2.4
Со +2.22 -1.75 +1.68
Си +1.46 -1.93 -1.43
£в +2.69 -2.48 -1.43
I 1* +2.35 1.18*
Li +2.25 -1.58 -1.27
Мп +5.29 -1.84 +1.34
Мо +1.82 1.21* -1.63
Se +1.82 +2.29 +1.5
Si -1.55 -1.45 1.17*
гп +1.84 1.15* 1*
M±SD** 2.04±0.78 1.77±0.38 1.46±0.25
СУ, % 38.2 21.5 17.1
* - различия не достоверны, Р>0.05; **рассчитано по абсолютным значениям различий для двух территорий; (+) - соответствует преобладанию данного элемента в лишайнике на Аю-Даге; (-) -соответствует преобладанию данного элемента в лишайнике в ПЗ «Карадагский», СУ- коэффициент вариации
Это сравнение указывает на определенные ограничения использования Еувтта ргипа$Г в экологическом мониторинге по содержанию микроэлементов в отличие от С1аёота rangiformis, для которой влияние климатического фактора на уровень микроэлементов наименьшее. Для С1аёота еото1Ша региональные различия в накоплении большинства элементов значительны, что, возможно, связано с огромной аккумулирующей способностью этого вида лишайников и специфическим строением талломов.
Заключение
Полученные результаты позволили впервые установить фоновые уровни накопления макро- и микроэлементов тремя наиболее распространенными видами лишайников ГПЗ «Карадагский» и природного заказника «Аю-Даг», а также выявить специфические особенности уровней аккумулирования элементов, что можно считать основополагающим в осуществлении биоиндикации состояния окружающей среды исследованных территорий.
Список литературы
1. Бязров Л.Г. Лишайники в экологическом мониторинге. - М.: Научный мир, 2002. - 336 с.
2. Войцехович А. О., Надета О.В., Кондратюк С.Я., Ходосовцев О.Е. 1люстрований конспект лишайниюв та лiхенофiльних грибiв Карадазьского природного заповщника // 100 лет Карадагской научной станции им. Т.И. Вяземского. Сборник научных трудов. - Симферополь, 2015. - С. 134.
3. Голубкина Н.А., Лапченко В.А. Химический и элементный состав грунтовых вод Карадагского природного заповедника // Микроэлементы в медицине. - 2018. - №4. (в печати).
4. Горовая А.И., Морозова А.Л., Климкина И.И., Скворцова Т.В., Павличенко А.В., Лапченко В.А., Лапченко Е.В., Грунтовая В.Ж., Ульянова Н.В. Цитогенетический мониторинг Карадагского природного заповедника // Карадаг - 2009. Сборник научных
трудов, посвященный 95-летию Карадагской научной станции им. Т.И. Вяземского -Севастополь: ECOSI-Гидрофизика. - С. 474-492.
5. Звягинцев А.М., Кузнецова И.Н., Шалыгина И.Ю., Лезина Е.А., Лапченко
B.А., Никифорова М.П., Демин В.И. Исследования и мониторинг приземного озона в России // Труды Гидрометцентра России. - 2017. - Вып. 36. - С. 56-70.
6. Карадаг заповедный: научно-популярные очерки/ Под ред. Морозовой А.Л.
- Симферополь: Н. Орiанда, 2011. - 288 с.
7. Плугатарь Ю.В., Корсакова С.П., Ильницкий О.А. Экологический мониторинг южного берега Крыма. - Симферополь: Ариал, 2015. - 164 с.
8. Asian A., Aptroot A., Yazicik K. Nery records for the lichen flora of Turkey// Mycotaxon. - 2002. - Vol.84. - P.277-280.
9. Agnan Y., Probst A., Sejalon-Delmas N. Evaluation of lichen species resistance to atmospheric metal pollution by coupling diversity and bioaccumulation approaches: A new bioindication scale for French forested areas // Ecological Indicators. - 2017. - Vol. 72. - P. 99-110.
10. Cansaran-Duman D., Atakol O., Aras S. Assessment of air pollution genotoxicity by RAPD in Evernia prunastri (L.) Ach. from around iron-steel factory in Karabk, Turkey// J. Environ. Sci. - 23(7). - P. 1171-1178.
11. Chen J., Blume H.-P., Beyer L. Weathering of rocks induced by lichen colonization//Catena. - 2000. - Vol. 39. - P. 121-146.
12. Conti, M.E., Tudino, M., Stripeikis, J., Cecchetti, G. Heavy metal accumulation in the lichen Evernia prunastri transplanted at urban, rural and industrial sites in central Italy// J. Atmosph. Chem. - 2004. - Vol. 49. - P. 83-94.
13. ElRhzaoui G., Divakar P.K., Crespo F., Tahiri H. Biomonitoring of air pollutants by using lichens (Evernia prunastri) in areas between Kenitra and Mohammedia cities in Morocco// Lazaroa. - 2015. - Vol. 36. - P. 21-30.
14. Loppi S., Pirintsos S.A., De Dominicis V. Soil Contribution to the Elemental Composition of Epiphytic Lichens (Tuscany, Central Italy)//Environmental Monitoring and Assessment. - 1999. - Vol.518(2). - P.121-131. DOI: 10.1023/A:1006047431210
15. Sujetoviene G, Sliumpaite I. Response of Evernia prunastri transplanted to an urban area in central Lithuania//Atmos. Pollut. Res. - 2013. - Vol. 4. - P. 222-228.
16. Nash T.H. Lichen biology. Chapter 12. Nutrients, elemental accumulation, and mineral cycling. - Cambridge, UK: Cambridge University Press. - 2008. - P. 234-251.
17. Rhoades F.M. A Review of Lichens and Bryophyte Elemental Content Literature with Reference to Pacific Northwest Species.// Report prepared for the US Dept of Agriculture, Forest Service, Pacific Northwest Region. Obtain copies from Air Program Manager, Mt. Baker -Snoqualmie National Forest, 21905 W 64th Ave. Mountlake Terrace, WA 98043, US. Available online at url: http://www.nacse.org/lichenair
18. Wen H., Carignan J. Ocean to continent transfer of atmospheric Se as revealed by epiphytic lichens//J.Env.Poll. - 2009. - Vol.157. - P.2790 - 2797.
Статья поступила в редакцию 12.10.2018 г.
Golubkina N.A., Lapchenko V.A., Lapchenko E.V., Naumenko T.S., Krajnyuk E.S., Bagrikova N.A. Background accumulation levels of heavy metals, macro- and trace elements by some lichen species of protected areas of the South and South-East coasts of the Crimea // Bull. of the State Nikita Botan. Gard.
- 2019. - № 130. - P. 26-35
Lichens possess wide spectrum of biological activity and are successfully used in traditional medicine and ecological monitoring. The aim of the present work was the evaluation of accumulation peculiarities of 25 macro- and trace elements by some lichen species of Crimean specially protected natural conservation areas: "Karadagsky" and "Au-Dag" nature reserves. Among 3 most common species of lichens (Cladonia rangiformis,
C. convoluta, Evernia prunastri) Cladonia convoluta contains the highest levels of minerals and demonstrates
the highest accumulation capacity for heavy metals (Al, As, Cr, Ni, Pb, Sr, V) and Arsenicum, macroelements (Ca and Mg), and also trace elements (Co, Fe, Li, Mn, Mo and Zn). On the contrary, Evernia prunastri, colonizing branches of trees accumulates the highest levels of iodine and selenium. It was shown that accumulation levels of different elements by the mentioned lichens are not only species-specific but also are regulated by peculiarities of habitat (open area, forest canopy) and abiotic factors (humidity, temperature). The results may be considered as background values of elements in lichens for the studied environmentally friendly territories.
Key words: lichens; elemental composition; environment; specially protected nature conservation
areas
БИОТЕХНОЛОГИЯ
УДК [582.998.3-116]:57.085.2 DOI: 10.25684/NBG.boolt.130.2019.04
ОСОБЕННОСТИ РАЗМНОЖЕНИЯ CODONOPSIS LANCEOLATA (SIEBOLD.&ZUCC.) BENTH. & HOOK. FIL. В КУЛЬТУРЕ IN VITRO
Ольга Ивановна Молканова, Дарья Александровна Егорова, Ольга Васильевна Королева, Юрий Николаевич Горбунов
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина Российской академии наук 127276, г. Москва, Ботаническая ул., 4 E-mail: [email protected]
Впервые регенеранты Codonopsis lanceolata (Siebold.&Zucc.) Benth. & Hook. fil. получены через прямой органогенез из пазушных меристем без стадии каллусообразования. Изучено влияние минерального состава питательной среды, регуляторов роста, их концентраций на регенерацию микропобегов. Показано положительное влияние совместного применения цитокининов и ауксинов на регенерацию микропобегов C. lanceolata.
Ключевые слова: Codonopsis lanceolata; лекарственное растение; тональное микроразмножение; морфогенетический потенциал
Введение
Кодонопсис ланцетный (Codonopsis lanceolata (Siebold.&Zucc.) Benth. & Hook. fil.) - многолетняя лиана из семейства колокольчиковых (Campanulaceae Juss.). Этот вид широко используется в традиционной медицине, так как характеризуется широким спектром лекарственных свойств. C. lanceolata обладает антиоксидантной, противовоспалительной и противоопухолевой и иммуномодулирующей активностью. Биологически активные вещества кодонопсиса регулируют сокращение сердечных мышц, пищеварительные процессы, а также участвуют в процессах клеточного роста. Данное растение используют для лечения бронхита, астмы, кашля, туберкулеза, диабета, диспепсии и психоневроза. Лечебные настои C. lanceolata рекомендуют при онкологических заболеваниях и при различных воспалительных процессах. В лечебных целях в основном применяют корни, которые содержат углеводы, стерины (бета-ситостерин), тритерпеновые сапонины, кумарины, липиды (фосфолипиды и триглицериды). В стебле содержатся флавоноиды (апигенин, лютеолин). Хотя в традиционной медицине имеется информация о применении многих видов Codonopsis, наиболее часто сообщалось о биологической активности C. pilosula Franch. и C.lanceolata, что подтвердило их ценность в качестве лекарственных растений [6, 10].
Род Codonopsis включает 42 вида двудольных травянистых многолетних
