««ИЗВЕСТИЯ ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА». СЕРИЯ «НАУКИ О ЗЕМЛЕ»
«IZVESTIYA IRKUTSKOGO GOSUDARSTVENNOGO UNIVERSITETA». SERIYA «NAUKI O ZEMLE»
«THE BULLETIN OF IRKUTSK STATE UNIVERSITY». SERIES «EARTH SCIENCES»
ISSN 2073-3402 (Print)

Список выпусков > Серия «Науки о Земле». 2022. Том 42

Геоэкологическая оценка особенностей фиторемедиации при использовании Fallopia sachalinensis в условиях антропогенного загрязнения тяжелыми металлами почв Башкирского Зауралья

Автор(ы)
Е. Н. Елизарьева, А. А. Фахертдинова, А. Н. Елизарьев, Д. А. Тараканов, Н. В. Кудашкина
Аннотация
Разрабатывается алгоритм геоэкологической оценки особенностей фиторемедиации при использовании растений с учетом условий антропогенного загрязнения почв тяжелыми металлами, а также физиологических особенностей и видоспецифичных реакций в условиях абиотического и биотического стресса. Для количественного определения флавоноидов в Fallopia sachalinensis использовался спектрофотометрический метод на приборе Shimadzu UV1800 с применением комплексообразующей добавки – 5%-ного раствора алюминия хлорида, для определения содержания дубильных веществ применялся метод окислительно-восстановительного титрования, с целью обнаружения аминокислот проводились качественные реакции с водным извлечением для трех экземпляров каждой пробы. Количественное определение аминокислот в исследуемых образцах осуществлялось на аминокислотном анализаторе ААА339 (Чехия). Апробация алгоритма на Fallopia sachalinensis в условиях антропогенного загрязнения тяжелыми металлами почв Башкирского Зауралья показала, что растение обладает индикационным потенциалом, но исключает получение природных биологически активных веществ из биомассы, при этом Fallopia Sachalinensis устойчива к загрязнению почвы тяжелыми металлами и имеет повышенную устойчивость в условиях промышленного загрязнения. Также была определена возможность использования растения в качестве индикатора загрязнения почвы.
Об авторах

Елизарьева Елена Николаевна, кандидат технических наук, доцент кафедры экономико-правового обеспечения безопасности, Башкирский государственный университет, Россия, 450076, г. Уфа, ул. З. Валиди, 32, e-mail: elizareva_en@mail.ru

Фахертдинова Алина Альбертовна, студент, Башкирский государственный университет, Россия, 450076, г. Уфа, ул. З. Валиди, 32, e-mail: fakhertdinova3015@mail.ru

Елизарьев Алексей Николаевич, кандидат географических наук, заведующий кафедрой «Безопасность производства и промышленная экология», Уфимский государственный авиационный технический университет, 450008, г. Уфа, ул. К. Маркса, 12, научный сотрудник, Институт водных проблем РАН, Россия, 119333, г. Москва, ул. Губкина, 3, e-mail: elizariev@mail.ru

Тараканов Дмитрий Анатольевич, ассистент кафедры «Безопасность производства и промышленная экология», Уфимский государственный авиационный технический университет, Россия, 450008, г. Уфа, ул. К. Маркса, 12, e-mail: tarakanovdima11@gmail.com

Кудашкина Наталья Владимировна, доктор фармацевтических наук, профессор, декан фармацевтического факультета, заведующий кафедрой фармакогнозии с курсом ботаники и основ фитотерапии, Башкирский государственный медицинский университет, Россия, 450008, г. Уфа, ул. Ленина, 3, e-mail: phytoart@mail.ru

Ссылка для цитирования
Геоэкологическая оценка особенностей фиторемедиации при использовании Fallopia sachalinensis в условиях антропогенного загрязнения тяжелыми металлами почв Башкирского Зауралья / Е. Н. Елизарьева, А. А. Фахертдинова, А. Н. Елизарьев, Д. А. Тараканов, Н. В. Кудашкина // Известия Иркутского государственного университета. Серия Науки о Земле. 2022. Т. 42. С. 41–57. https://doi.org/10.26516/2073-3402.2022.42.41
Ключевые слова
Fallopia sachalinensis, геоэкологическая оценка, аминокислотный состав, дубильные вещества, тяжелые металлы, фиторемедиация, флавоноиды.
УДК
581.1
DOI
https://doi.org/10.26516/2073-3402.2022.42.41
Литература

Беликов В. В., Колесник Н. Т. Способ количественного определения флавоноидов в растительном сырье // Наука и просвещение. 1983. № 3160005. С. 25–28.

Великанова Н. А., Сливкин А. И., Гапонов С. П. Изучение накопления флавоноидов травой горца птичьего, собранного в разных с экологической точки зрения районах города Воронежа и его окрестностей // Вестник ВГУ, Серия: Химия. Биология. Фармация. 2013. № 1. С. 181–185.

Галиулин В., Галиулина Р. А. Очистка почв от тяжелых металлов с помощью растений // ВРАН. 2008. Т. 78, № 3. С. 247–249.

Дабахов М. В., Дабахова Е. В., Титова В. И. Тяжелые металлы: экотоксикология и проблемы нормирования. Нижний Новгород : ВВАГС, 2005. 165 с.

Казаков П. В. К выбору рационального способа переработки техногенного золотосодержащего сырья // Геологический сборник. 2013. № 10. С. 257–262.

Казанцева В. В. Особенности образования фенольных соединений в растениях гречихи (Fagopyrum Esculentum) в норме и в условиях стресса : дис. … канд. биол. наук. М. : Ин-т физиологии растений им. К. А. Тимирязева РАН, 2020. С. 179.

Кайгородов Р. В. Устойчивость растений к химическому загрязнению. Пермь : Перм. гос. ун-т, 2010. 151 с.

Каркусова Н. Н., Хозиев А. М. Аминокислотный состав горца сахалинского на разных стадиях вегетации растения // Горский государственный аграрный университет. 2013. Т. 50, № 4. С. 276–278.

Кутлиахметов А. Н., Дьяконов В. В. Техногенно-минеральные образования Башкирского Зауралья и их экологическая роль // Вестник РУДН. 2016. № 3. С. 19–24.

Немерешина О. Н., Гусев Н. Ф. Влияние техногенного загрязнения на содержание флавоноидов в растениях семейства норичниковых степного Предуралья // Вестник Оренбургского государственного университета. 2004. С. 123–126.

Общие методы анализа. Государственная фармакопея СССР. 11-е изд. М. : Медицина, 1990. Вып. 2. 400 c.

Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. Государственная фармакопея СССР. 11-е изд. М. : Медицина, 1987. Вып. 1. 333 c.

Определение фиторемедиационного потенциала сельскохозяйственных культур на антропогенно-загрязненных почвах / Е. Н. Елизарьева, Ю. А. Янбаев, Н. Н. Редькина, А.Г. Байков // Вестник БГАУ. С. 24–29.

Accumulating capacity of different varieties of rapeseed under conditions of anthropogenic pollution of soils by heavy metals / E. Elizareva, Y. Yanbaev, N. Redkina, N. Kudashkina, A. Elizaryev, I. Khamidullin // IOP conference series: earth and environmental science. 2019. https://doi.org/10.1088/1755-1315/403/1/012182

Assessment of the efficiency of a metal phytoextraction process with biological indicators of soil health / J. Hernandez-Allica, J. M. Becerril, O. Zarate, C. Garbisu // Plant Soil. 2006. P. 147–158. https://doi.org/10.1007/s11104-005-4081-7

Cadmium stress in rice: toxic effects, tolerance mechanisms, and management: a critical review / Rizwan, Ali S., Adrees M., Rizvi H., Zia-ur-Rehman M., Hannan F., Qayyum M. F., Hafeez F., and Ok Y. S. // Environmental Science and Pollution Research. 2016. Vol. 23, N 18. P. 17859-17879. https://doi.org/10.1007/s11356-016-6436-4

Changes in the phenylalanine ammonia lyase activity, total phenolic compounds, and flavonoids in Prosopis glandulosa treated with cadmium and copper / D. González-Mendoza, R. Troncoso-Roja, T. González-Soto, O. Grimaldo-Juárez, C. Ceceña-Duran, D. Durán-Hernández, F. Gutiérrez-Miceli // Anais da Academia Brasileira de Ciências. 2018. P. 1465–1472.

Cirlig N., Teleuţa A. Amino acids in polygonum sachalinense f.schmidt // Revista Botanică. 2016. P. 72–75.

Combining phytoremediation technologies of soil cleanup and biofuel production / E. Elizareva, Y. Yanbaev, N. Redkina, N. Kudashkina, A. Elizaryev // Advances in intelligent systems and computing. 2020. P. 257–266. https://doi.org/10.1007/978-3-030-19756-8_23

Effect of cadmium on phenolic compounds, antioxidant enzyme activity and oxidative stress in blueberry (Vaccinium corymbosum L.) plantlets grown in vitro / K. Manquián-Cerda, M. Escudey, G. Zúñiga, N. Arancibia-Miranda, M. Molina, E. Cruces // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2016. P. 316–326.

Effect of different amendments on rice (Oryza sativa L.) growth, yield, nutrient uptake and grain quality in Ni-contaminated soil / P. M. Ramzani, W.-D. Khan, M. Iqbal, S. Kausar, S. Ali, M. Rizwan, Z. A. Virk // Environmental Science and Pollution Research. 2016. https://doi.org/10.1007/s11356-016-7038-x

Effect of Heavy Metals in Plants of the Genus Brassica / M. P. Mourato, I. N. Moreira, I. Leitão, F. R. Pinto, J. R. Sales, L. L. Martins // International Journal of Molecular Sciences. 2015. P. 17975–17998. Invasive plant Reynoutria japonica produces large amounts of phenolic compounds and reduces the biomass but not activity of soil microbial communities / A. Stefanowicz, P. Kapusta, S. Małgorzata, M. Frąc, K. Oszust, M. Woch, S. Zubek // Science of The Total Environment. 2021. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.145439

Katerina B., Soltysiak J., Marek V. Role of different taxa and cytotypes in heavy metals absorption in knotweeds (Fallopia) // Scientia Agriculturae Bohemica. 2014. P. 11–18. https://doi.org/10.7160/sab.2014.450102

Microbial monitoring of the recovery of soil quality during heavy metal phytoremediation / M. T. Gomez-Sagasti, I. Alkorta, J. M. Becerril, L. Epelde, M. Anza, C. Garbisu // Water Air Soil Pollut. 2012. P. 3249–3262. https://doi.org/10.1007/s11270-012-1106-8

New energy crop alternatives for Northern Europe. Yield, chemical and physical properties of Giant knotweed (Fallopia sachalinensis var. ‘Igniscum’) and Virginia mallow (Sida hermaphrodita) / P. Nikolaos, L. Antti, H. Antti, I. Risto, K. Suvi, P. Ari, K. Marja, M. Blas // The Science and Technology of Fuel and Energy. 2021. Vol. 304, N 121349. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.121349

Organisation and running of a scientific workshop to complete selected invasive alien species (IAS) risk assessments / H. Roy, R. Scalera, O. Booy, E. Branquart, B. Gallardo, P. Genovesi, M. Josefsson, M. Kettunen, L. Merike, F. Lucy, A. Martinou, M. Niall, J. Pergl, W. Rabitsch, W. Solarz, T. Trichkova, J. V. Valkenburg, A. Zenetos, I. Bazos, G. Alexandros, R. Sheehan // Natural Environment Research Council. 2014. URL: https://ec.europa.eu/environment/nature/invasivealien/docs/Workshop%20report.pdf (date of access: 29.07.2022).

Paz-Alberto А. M., Sigua G. C. Phytoremediation: A Green Technology to Remove Environmental Pollutants // American Journal of Climate Change. 2013. N 2. P. 71–86.

Physcion, a naturally occurring anthraquinone derivative, induces apoptosis and autophagy in human nasopharyngeal carcinoma / Mj. Z. Pang [et al.] // Acta Pharmacologica. 2016. N 37. P. 1623–1640.

Sabina L., Jan O. M. Profile of Bioactive Compounds in the Morphological Parts of Wild Fallopia japonica (Houtt) and Fallopia sachalinensis (F. Schmidt) and Their Antioxidative Activity // Molecules. 2019. Vol. 24, N 7. P. 1436. https://doi.org/10.3390/molecules24071436

Shaheen S. M., Rinklebe J. Phytoextraction of potentially toxic elements by Indian mustard, rapeseed, and sunflower from a contaminated riparian soil // Environmental Geochemistry and Health. 2015. N 37. P. 953–967. https://doi.org/10.1007/s10653-015-9718-8

Sinhal V.K., Srivastava A. Phytoremediation: A Technology to Remediate Soil Contaminated with Heavy Metals // IJGHC. 2015. Vol. 4, N 3. P. 439–460.

Spread of landfill leachate into groundwater / A. Longobardi, A. Elizaryev, E. Nasyrova, E. Elizaryeva, L. Kiyashko, K. Kabanov // Theoretical and Applied Ecology. 2020. P. 36–43. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2020-2-036-043

The effect of excess copper on growth and physiology of important food crops / M. Adrees, S. Ali, M. Rizwan, M. Ibrahim, F. Abbas, M. Farid, M. Zia-ur-Rehman, M. K. Irshad, S. A. Bharwana // Environmental Science and Pollution Research. 2015. P. 8148–8162. https://doi.org/10.1007/s11356-015-4496-5

Vrchotová N., Šerá B., Tříska J. The stilbene and catechin content of the spring sprouts of Reynoutria species // Acta Chromatographica. 2007. N 19. P. 21–28.


Полная версия (русская)