РОЛЬ НИЗЬКОМОЛЕКУЛЯРНИХ АНТИОКСИДАНТІВ В АДАПТАЦІЇ МОХУ BRYUM CAESPITICIUM HEDW. ДО ЕКОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ НА ДЕВАСТОВАНИХ ТЕРИТОРІЯХ ВИДОБУТКУ СІРКИ / ROLE OF THE LOW MOLECULAR WEIGHT ANTIOXIDANTS IN THE ADAPTATION OF MOSS BRYUM CAESPITICIUM HEDW. TO ECOLOGICAL FACTORS ON THE DEVASTATED TERRITORIES OF SULFUR DEPOSITS

Автори

• Н. Я. Кияк
• О. Л. Баїк

Ключові слова:

мохи, аскорбінова, дегідроаскорбінова, дикетогулонова кислоти, глутатіон, феноли, флавоноїди, антоціани, каротиноїди, сезонна динаміка, moss, ascorbic, dehydroascorbic and diketogulonic acids, glutathione, phenols, flavonoids, anthocyanins, carotenoids, seasonal dynamics

Анотація (двома мовами)

Досліджено сезонні зміни низькомолекулярних антиоксидантів (аскорбату, глутатіону, фенольних сполук і каротиноїдів) у пагонах моху Bryum caespiticium Hedw. на території відвалу видобутку сірки. Встановлено, що в оптимальних мікрокліматичних умовах рівновага між компонентами глутатіон-аскорбатного циклу в клітинах моху зміщена в бік накопичення аскорбінової кислоти і відновленого глутатіону, що свідчить про резервні властивості антиоксидантної системи моху. У літні місяці зафіксовано зміни у співвідношенні компонентів аскорбатного циклу. Спостерігали зменшення вмісту аскорбату та збільшення кількості дегідроаскорбінової кислоти в 1,5-2 рази, що свідчило про посилення окиснювальних процесів у клітинах мохів. У таких умовах істотно накопичувалася дикетогулонова кислота, що є результатом інтенсивного використання пулу аскорбату на ліквідацію наслідків негативного впливу факторів середовища. Уміст компонентів аскорбатзалежної системи також залежав від місцезнаходження рослин на схилах відвалу, насамперед у літній період, оскільки виявлено тенденцію зниження вмісту аскорбату та збільшення кількості її дегідроформ від основи до вершини відвалу. Показано, що співвідношення відновлених і окислених форм аскорбату та глутатіону є важливим показником окисно-відновленого статусу клітин моху та біомаркером фізіологічного стану рослинного організму в умовах інсоляційного й температурного стресу. У моху B. caespiticium встановлено індукцію синтезу фенолів, флавоноїдів, антоціанів і каротиноїдів, які беруть участь у формуванні стрес-толерантності до оксидативного стресу, викликаючи сигналінг для експресії захисних генів. З огляду на антиоксидантні властивості фенольних сполук і речовин терпеноїдної природи, можна допустити їх роль у нейтралізації активних форм кисню в умовах оксидативного стресу на посттехногенних територіях. Імовірно, посилений синтез фенольних сполук у моху B. caespiticium генетично зумовлений і є необхідною умовою виживання в умовах абіотичних стресів. / Seasonal changes of the low molecular weight antioxidants (ascorbic acid, glutathione, phenols, carotenoids) in shoots of the moss Bryum caespiticium Hedw. on the area of sulfur deposits dump were investigated. It was established that under favourable microclimatic conditions in the moss cells an equilibrium between components of the glutathione-ascorbate cycle displaced to the accumulation of the ascorbic acid and reduced glutathione, that reveal reserve properties of the bryophytes antioxidative system. In the summer months changes in the ratio of the ascorbate cycle components were established. It was indicated a decrease of the ascorbate content and an increase of the dehydroascorbic acid amount in 1.5-2 times, which indicate an intensification of the oxidative processes in moss cells. In such conditions, diketogulonic acid significantly accumulated as a result of the intensive using of the ascorbate pool for the elimination of the negative influence of the environmental factors. The content of the ascorbate cycle components depended on the plants location on the dump slopes, especially in summer, because a tendency of decrease of the ascorbate content and increase of the amount of its dehydro forms from the base to the top of the dump was indicated. It was showed that correlation between reduced and oxidized forms of the ascorbate and glutathione is the important indicator of moss cells redox status and biomarker of the physiological state of plant organism under the conditions of insolation and temperature stress. It was established induction of low molecular weight metabolites (total phenols, flavonoids, anthocyanins) synthesis, which involved in stress-tolerance formation to the oxidative stress, causing signaling for the protective genes expression. The seasonal variability of carotenoids content in the B. caespiticium shoots was noted. The increase of its content under influence of high intensity of the light and temperature was established. Taking into account the antioxidant properties of phenolic compounds and substances of terpenoid nature, we can assume their role in the reactive oxygen species detoxification under conditions of oxidative stress on the post-technogenic areas. Obviously, the enhanced synthesis of phenolic compounds in the moss B. caespiticium is genetically determined and necessary requirement for survival under abiotic stress conditions.

Завантаження

• HTML

Категорії

• Кафедра медичної біології, гістології та мікробіології

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Кияк Н. Я., Баїк О. Л.

Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.