Годовая динамика вторичных метаболитов в талломах Cetraria laevigata и Flavocetraria cucullate в условиях Центральной Якутии

На территории Якутии лишайники представляют собой существенный компонент растительного покрова как в тундровой, так и в таежной зонах. Они отличаются большой устойчивостью к неблагоприятным условиям среды, что приводит к накоплению лишайниками различных биологически активных веществ, выполняющих адаптационные функции. Климат Центральной Якутии характеризуется резкой континентальностью, которая проявляется в длинной, холодной, малоснежной зиме и коротком, жарком засушливом лете. По климатическим условиям Центральная Якутия занимает второе место в республике по самым низким температурам зимой и первое – по высоким температурам летом. Методом ВЭЖХ проведено исследование годовой динамики накопления лишайниковых кислот в талломах Cetraria laevigata Rass. и Flavocetraria cucullata (Bellardi) Kärnefelt & Thell в условиях Центральной Якутии. Показано, что максимальное содержание фумарпротоцетраровой кислоты в талломах Cetraria laevigata наблюдалось в феврале и марте, а минимальные значения – в мае. Предположено, что фумарпротоцетраровая кислота может проявлять криопротекторные свойства за счет образования гидрофобного слоя в клеточной стенке гиф внутренней части лишайника. Выявлено, что в талломах Flavocetraria cucullata максимальные концентрации усниновой, алло-протолихестериновой и протолихестериновой кислот были в июне и июле, а минимальные – в январе и феврале. Установлено, что Cetraria laevigata и Flavocetraria cucullata проявляют видоспецифическую ответную реакцию при изменении погодных условий, что может быть связано с различными стратегиями адаптации и функциями лишайниковых кислот в талломах лишайника. Исследованные виды лишайников входят в состав кормов северного оленя (ягель). Вид Flavocetraria cucullata относится к хорошо поедаемым лишайникам, особенно в зимний период. Учитывая антимикробную активность усниновой кислоты, входящей в талломы данного лишайника, и высокую долю этого вида в кормовой базе оленей, можно утверждать, что Flavocetraria cucullata имеет особую значимость для оленеводства не только в кормовом, но и в ветеринарно-фармацевтическом отношении.

1. Порядина Л.Н., Прокопьев И.А., Конорева Л.А., Чесноков С.В., Слепцов И.В., Филиппова Г.В., Шашурин М.М. Адаптационные биохимические механизмы, обеспечивающие устойчивость лишайников к экстремальным условиям среды обитания (обзор) // Природные ресурсы Арктики и Субарктики», 2018. № 4 (26). С. 109–117. DOI 10.31242/2618-9712-2018-26-4-109-117.

2. Chalker-Scott L. Enviromental significance of anthocyanins in plant stress responses // Photochemistry and Photobiology. 1999. Vol. 70, No. 1. P. 1–9.

3. Hoshino T., Odaira M., Yoshida M. Tsuda S. Physiological and Biochemical Significance of Antifreeze Substances in Plants // Journal of Plant Research. 1999. Vol. 112. P. 255–261.

4. Рыкова Ю.В. Распространение и запасы кустистых лишайников на северо-востоке Якутии // Растительность и почвы субарктической тундры. Новосибирск, 1980. С. 124–139.

5. Мухачев А.Д. Оленеводство. М.: Агропромиздат, 1990. 272 с.

6. Куваев В. Б., Самарин В. П. Кормовые растения северного оленя в Томпонском районе Якутской АССР (Верхоянский хребет) // Материалы по растительности Якутии. Л., 1961. С. 106–189.

7. Гаврилова М.К. Климат Центральной Якутии. Якутск: Книжное изд-во, 1973. 120 с.

8. Захарова В.И. Разнообразие сосудистых растений Центральной Якутии. Новосибирск: Наука, 2014. С. 3–24.

9. Горохов А.Н., Фёдоров А.Н. Современные тенденции изменения климата в Якутии // География и природные ресурсы. 2018. № 2. С. 111–119. DOI: 10.21782/GIPR0206-1619-2018-2(111-119).

10. Lawrey J.D. Biological Role of Lichen Substances // The Bryologist. 1986. Vol. 89. P. 111–122. DOI: 10.2307/3242751

11. Прокопьев И.А., Шеин А.А., Филиппова Г.В., Филиппов Э.В., Шашурин М.М., Гладкина Н.П. Годовая динамика содержания усниновой кислоты в талломах лишайников родов Cladonia и Flavocetraria, произрастающих в Центральной Якутии // Химия растительного сырья. 2015. № 4. С. 45–49.

12. Armas R., Oliveira A.K., Vasconcelos T.L., Vicente C., Santiago R., Pereira E.C., Legaz M.F. Effect of soil moisture on the percolation of lichen substances from Cladonia verticillaris (Raddi) Fr. in a quarzarenic neosol from Brazil // Environmental Sciense An Indian Hyrnal (ESAIJ). 2016. V. 12(6). P. 243–251.

13. Armaleo D., Zhang Y., Cheung S. Light might regulate divergently depside and depsidone accumulation in the lichen Parmotrema hypotropum by affecting thallus temperature and water potential // Mycologia. 2008. Vol. 100(4). P. 565–576. DOI: 10.3852/07-162r

14. Равинская А.П., Вайнштейн Е.А. Влияние некоторых экологических факторов на содержание лишайниковых веществ // Экология. 1975. № 3. C. 82–85.