Автореферат (1154484), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Экология и здоровье» (г. Алушта, 2011,2012, 2013, 2014); IX Международной научной конференции студентов и молодыхученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва,2011);Международнойинтернет-конференции«Биотехнология.Взглядвбудущее» (Казань, 2012); IV Всероссийской научно-практической конференциимолодых ученых и специалистов с международным участием «Окружающая средаи здоровье. Молодые ученые за устойчивое развитие страны в глобальном мире»(Москва, 2012); Всероссийской научной конференции с международным участием«Инновационные направления современной физиологии растений» (Москва,2013); Сессии стендовых сообщений «Науки о биосфере: инновации» в рамкахсекции Московского Общества Испытателей Природы (МОИП) (Москва, 2014).Публикации.Поматериаламдиссертационногоисследованияопубликовано 20 печатных работ, в том числе 3 статьи экологическойнаправленности в отечественных рецензируемых журналах из списка ВАК РФ.Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, обзоралитературы, главы объекты и методы исследования, главы результаты работы и8их обсуждение, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Работаизложена на 159 страницах, из них 149 страниц основного текста. Работасодержит 19 рисунков и 7 таблиц. Список литературы включает 232 источника, втом числе 190 на русском языке и 42 на иностранных языках.Благодарности. Автор благодарит за ценные консультации и помощь привыполнении различных этапов работы к.т.н. С.Д. Терешкину, д.б.н.
А.В.Олескина, д.б.н. С.А. Остроумова, д.х.н. В.П. Варламова, к.б.н. В.П. Курченко,д.х.н. Г.А. Калабина, н.с. В.А. Ивлева, д.б.н. Т.Е. Кренделеву, к.м.н. В.С. Кудрина,Н.Г. Лебедеву, к.б.н. Т.П. Юрину, к.б.н. М.М. Карпухина, к.б.н. В.В. Демина,к.б.н. Е.Ю. Воронину, а также выражает благодарность своему научномуруководителю к.б.н. Е.Р. Карташовой и своей семье.СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИГлава 1. Обзор литературы по теме диссертацииОбзор литературы освещает материал, рассматривающий: роль почвенногопокрова Земли в биосфере, главным образом на основе отечественной школыроссийских почвоведов (Добровольский, Никитин, 1990, 2000 и др.); тяжелыеметаллы как загрязнители почв на примере свинца (Водяницкий, 2008, 2009 идр.); роль бывшего живого вещества в иммобилизации загрязнителей биосферы(Остроумов, 2012, 2013 и др.).
В плане биотехнологического восстановленияэкологических и агрохимических показателей деградированных почв вниманиеуделяетсякомпостам(Analysisofвермикультивированию(Edwards,Arancon,…compostingи2006,др.),1998идр.),использованиюгуминовых и бакто-гумусовых препаратов (Перминова, 2008; Якименко,Терехова, 2011 и др.) и экотолу (Лебедев, 1999; Лебедев и др., 2004), способнымповышатьплодородиепочв,оптимизироватьихгумусноесостояние,способствовать возобновлению биологически активных веществ, активациипочвенных микроорганизмов.Приэтомэкотол,благодаряразнообразиюмико-имикробиоты,участвующей в его образовании при аэробной конверсии растительногоматериала (рис.
1), обнаруживает широкий спектр физиологически-активных9веществ, способных повышать устойчивость организмов к неблагоприятнымусловиям среды. В экотоле были обнаружены бициклические и полициклическиекислород- и азот- содержащие соединения, лигнаны, лигниноподобные вещества,а также оксибензол, бензолкарбоновые кислоты, фураны, хиноны, аминобензолы,пиридины, индолы и др.Размельченноерастительное сырье(солома, листья и др.)ВодаВоздухБактерии и грибы (изокружающей среды)Ёмкость (биореактор) сразмельченнымрастительным сырьеми культуральнойВход жидкостью, а такжеактивнофункционирующаямико- и микробиота,находящиеся ваэробных условияхВыходЭкотол – сумманеорганических иорганическихвеществРис. 1 − Схема получения экотолаЗаключительнаячастьобзорапосвященасодержаниюдревесныхнасаждений в городских условиях и повышению их жизнеспособности принеблагоприятных условиях среды (Правила создания, содержания и охранызеленых насаждений города Москвы, 2013 и др.).Глава 2.
Объекты и методы исследованияОбъектами исследования являлись класс природных физиологическиактивных соединений – экотол и саженцы древесных растений, используемыедля создания устойчивых лесопарковых насаждений и озеленения санитарнозащитных зон в Европейской части России.Экотол синтезировался нами из соломы пшеницы сорта Хакасская влабораторных условиях в 20 л емкости с распылителем воздуха, присоединеннымк компрессору и помещенным внутри заполненной размельченной соломой иводопроводной водой емкости.
В серии опытов, связанных с определениеммеланинов, также был использован экотол длительного хранения, полученный изChelidonium L. (чистотела), Avena sativa L. (овса) и Triticum L. (пшеницы).Для полевого опыта по выяснению воздействия экотола на растения вприродных условиях были выбраны двухлетние саженцы Acer platanoides L.(клена остролистного), быстро вырастающие в крупные деревья.10Для вегетационных опытов по оценке воздействия экотола на древесныесаженцы в условиях нормы и избыточных концентраций свинца в почве быливзяты трехлетние растения Fraxinus pensylvanica (ясень пенсильванский), какнаиболее устойчивый к антропогенным воздействиям вид, Sorbus aucuparia L.(рябинаобыкновенная),котораяявляетсясреднеустойчивымвидом,рекомендуемым при групповых посадках для озеленения городов, и Picea abies L.(ель обыкновенная), как вид, восприимчивый к загрязняющим веществам.Методы исследования. Определение содержания биогенных аминов, ихпредшественников и продуктов окислительного дезаминирования в экотолеосуществляли в НИИ фармакологии имени В.В.
Закусова РАМН методомвысокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с электродетекцией.Выделение и идентификация меланинов проводились в лабораториях БГУМинска и Центра «Биоинженерии» РАН Москвы. Идентификация выделенныхпигментов заключалась в комплексном исследовании их растворимости, в анализекачественных реакций на хиноны и фенолы, элементного состава, спектральных ипарамагнитныхсвойств.Определениесодержанияароматическихиалифатических фрагментов в экотоле было осуществлено с помощью ЯМРспектроскопии высокого разрешения в лаборатории ФГАОУ ВО РУДН.Длярешенияпоставленныхэкологическихзадачвработебылииспользованы методы, применяемые в физиологии растений: полевой ивегетационныеметодывыращиваниярастений;определениеростовыхпараметров; фотосинтеза, в данном случае биофизического метода, основанногона характеристиках флуоресценции хлорофилла в коре побегов, измеряемыхимпульсно-модулированным флуорометром, используемым для экологическихисследований при мониторинге древесных растений в условиях города(Венедиктов и др., 2000); содержание белка методом Лоури (Lowry et al., 1951);активность фермента пероксидазы согласно стандартной методике (Гавриленко,Ладыгина, Хандобина, 1975).
Валовое содержание (ВС) и подвижные формы (ПФ)свинца в почве определялись с помощью метода атомно-абсорбционного анализа.Для установления количественного содержания свинца в корнях и хвое саженцев11ели обыкновенной был использован метод масс-спектрометрии, применяемый вэкологических исследованиях при оценке состояния зеленых насаждений (ПНД ФОпределение16.2.2:2.3.71-2011).количественныххарактеристикплотностимикоризкорневыхпроводилосьвокончанийисоответствиисметодиками, предложенными И.А. Селивановым (Селиванов, 1981), Д.В.Веселкиным (Веселкин, 1999) и M.
Brundrett (Mycorrhizal associations, 2008).Глава 3. Результаты работы и их обсуждениеБиогенные амины, их предшественники и продукты окислительного3.1.дезаминирования в экотолеБиогенные амины можно рассматривать как эволюционно-консервативныехимические агенты, выполняющие роль внеклеточных и внутриклеточныхрегуляторов,информационных,сигнальныхвеществвдиапазонеотодноклеточных существ до человека (Oleskin, Shishov, Malikina, 2010).
Ворганизмах биогенные амины, их предшественники и продукты окислительногодезаминирования выполняют также различные физиологически важные функции,в том числе участвуют в ответе на стрессовые факторы (Брей, 1986; Дорогова,2013; Рощина, 2010 и др.).Биогенные амины (БА), обнаруженные нами в экотоле: дофамин (ДА),норадреналин(НА),5–гидрокситриптамин–серотонин(5-ГТ);ихпредшественники: диоксифенилаланин (ДОФА), 5 – гидрокситриптофан (5-ГТР) ипродукты окислительного дезаминирования: дигидроксифенилуксусная кислота(ДГФУК), гомованилиновая кислота (ГВК), 5 – гидроксииндолуксусная кислота(5-ГИУК) (табл. 1).Таблица 1 − Биогенные амины, их предшественники и продукты окислительногодезаминирования в экотоле (наномоль/л)Биогенные амины (БА)ПредшественникиБАПродукты окислительногодезаминирования БАДАНА5-ГТДОФА5-ГТРДГФУКГВК5-ГИУК295, 8756,8912,55569,848,6149,5614,18292,9412Как видно из таблицы 1 из числа биогенных аминов, присутствующих вэкотоле, наибольшее количество приходится на долю дофамина (ДА) и егопредшественника ДОФА.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
