Биологические особенности лишайников семейства Parmeliaceae: подсчет биоресурсов с выделением специфических веществ центральной части дельты Волги (на примере Приволжского района)

АСТРАХАНСКИЙ ВЕСТНИК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

№ 3 (33) 2015. с. 116-120.

Особую экологическую группу составили грибы - капрофилы (грибы - навозники) из сем. Coprinaceae (порядок Агариковые). Навозники растут на навозе травоядных, хорошо удобренной почве, гниющей древесине. Отличительная черта - автолиз, когда зрелые плодовые тела чернеют и расплываются в черную жидкую массу.

Практическая ценность работы заключается в том, что впервые был изучен видовой состав ксилотрофных базидиомицетов окрестностей села Алча Красноярского района. В результате исследования нами составлен предварительный список 10 видов грибов и выявлены опасные ксилотрофные базидиомицеты: серно -желтый трутовик (Laetiporus sulphureus (Fr.) Bond. еt Sind.), Корневая губка (Fomitopsis annosa (Fr.) Karst.) и чешуйчатка золотистая (Pholiola aurivella (Fr.) Kumm.), ранее этот вид был отмечен в окрестностях г. Астрахани. [5]

Литература

1. Бондарцев А.С. Определитель грибов России. Порядок афиллофоровые. Вып. 1 / А.С. Бондарцев. Спб.: «Наука», 1996. 300 с.

2. Бондарцев А.С. Определитель грибов России. Порядок афиллофоровые. Вып. 2 / А.С. Бондарцев. Спб.: «Наука», 1998. 391 с.

3. Бондарцева М.А. Система трутовых грибов (Polyporadeaes.L.). Микология и фитопатология. 1983. Т. 17,вып. 4. С. 269-289.

4. Закутнова В.И., Левченко А.В. Исследование ксилотрофных грибов охраняемых заповедных мест Астраханской области. // Естественные науки: журнал прикладных и фундаментальных исследований. Астрахань, 2011, №2, - С.17-22.

5. Закутнова В.И., Пилипенко Т.А. Мониторинг лишайников дельты Волги: Монография. Астрахань. Издательский дом «Астраханский университет», 2004. 116 с.

6. Закутнова В.И. Экологические группы ксилофилов Астраханской области // Естественные науки: Журнал фундаментальных и прикладных исследований. Астрахань, 2002. №4. С. 8-12.

7. Красная книга Астраханской области / авторы составители В.И. Пилипенко, М.В. Лозовская, В.И. Закутнова, Ю.С. Чуйков и др. - Астрахань: Астраханский государственный университет, Издательский дом «Астраханский университет», 2014. 413 с.

8. Пилипенко В.Н., Сальников А.Л., Перевалов С.М. Современная флора дельты р. Волги. Монография. Астрахань. 2002.

9. Скворцов А.К. Гербарий: Пособие по методике и технике. М.: Наука, 1977. 199 с.

10. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб. 1995.

11. Юдин А.В. Большой определитель грибов. М: ООО «Издательство АСТ», 2001 - 256 с. УДК 582.24

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЛИШАЙНИКОВ СЕМЕЙСТВА PARMELIACEAE: ПОДСЧЕТ БИОРЕСУРСОВ С ВЫДЕЛЕНИЕМ СПЕЦИФИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ДЕЛЬТЫ ВОЛГИ (НА

ПРИМЕРЕ ПРИВОЛЖСКОГО РАЙОНА)

Вера Ивановна Закутнова Энжи Махмуд Резк Астраханский государственный университет verazakutnova@rambler.ru

лишайники, лихенофлора, пармелия, растительное сырье, экстракционный процесс, параметры экстрагирования, технология разработки режимов помола.

Целью работы явилось изучение лихенофлоры Приволжского района с выделением видов семейства Parmeliaceae. Проблема - разработка пилотного проекта информационной системы экологически чистых маршрутов для сбора сырья, оценка биоресурсов, изучение оптимальных биохимических свойств лишайника Xanthoparmelia camtschadalis и выделения специфических веществ.

BIOLOGICAL FEATURES OF LICHENS OF PARMELIACEAE FAMILY: CALCULATION OF BIORESOURCES WITH ALLOCATION OF SPECIFIC SUBSTANCES OF THE CENTRAL PART OF THE DELTA OF VOLGA

Vera Ivanovna Zakutnova

Enshi Mahmoud Rezk Astrakhan state university verazakutnova@rambler.ru

lichens, likhenoflor, parmeliya, vegetable raw materials, ekstratsionny process, ekstragirovaniye parameters, technology of development of the modes of a grinding.

The purpose of work was studying likhenoflor of Privolzhsky district with allocation of types of Parmeliaceae family. A problem - development of the pilot project of information system of environmentally friendly routes for collecting raw materials, an assessment of bioresources, studying of optimum biochemical properties of a lichen of Xanthoparmelia camtschadalis and allocation of specific substances.

Лихенология - наука о лишайниках - изучает сложный комплекс проблем, связанных с возникновением, филогенией, строением, систематикой, хемотаксономией, распространением, экологией и лихеноиндикацией лишайников. Лишайники являются комплексными симбиотическими ассоциациями.

Одной из областей практического применения лишайников является медицина. Использование лишайников как лекарственных объектов в народной медицине и применение их в мировой практике началось еще за 200 лет до н.э. в Древнем Египте. Особенно интенсивное употребление лишайников в медицинских целях было в Средние века на господствующих в то время предрассудках. Идея «символов» сформировалась в 5 веке н.э. Например, лишайник Lobaria pulmonaria Hoffm, напоминавший своим видом легкие человека, доминировал при лечении воспаления легких. [2]

В XVIII в. и в первой половине XIX в. лишайники использовались в медицине на более научной основе, даже вносятся в официальные фармакопии разных стран. В XX в. лишайники семейства Parmeliaceae внесены в фармакопею РФ.

В 1940-1950 г. в Швейцарии, Финляндии, США, Японии, Испании, Италии и в Советском Союзе - изучались антимикробные свойства лишайников.

В Лаборатории лихенологии и бриологии Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН проведены биохимические исследования лишайников и даны практические рекомендации и методики получения усниновой кислоты и специфических веществ. [8]

На базе кафедры ботаники, биологии экосистем и земельных ресурсов Астраханского государственного университета проведены мониторинговые исследования лишайников Астраханской области: в Володарском, Камызякском, Икрянинском, Черноярском, Красноярском, Енотаевском районах и Богдинско-Баскунчакском заповеднике, в окрестностях горы Б. Богдо. Изучены специфические вещества, полученные из лишайников, проведен подсчет биоресурсов, создана инновационная продукция, получены предварительные биохимические исследования лишайников семейства Parmeliaceae. [1, 3, 4,

5, 7] .

При изучении эпигейных лишайников семейства Parmeliaceae использованы материалы по изучению почв Астраханской области. [12]

Материалы и методы исследования Материалы для данной работы были собраны в 2012-2015 годах на территории Приволжского района в центральной части дельты Волги. Сбор материала проводился маршрутным методом в 12 пунктах (Татаро-Башмаковка, Стекольный, Карагали, Яксатово, Ассадулаево, Придорожный, Мансур, Нартовский, Три -Протока, Килинчи, Началово,

Кирпичный завод). Всего было собрано и сделано около 30 описаний эпифитных, эпилитных, и эпигейных лишайников. Определение материалов проводилось по общепринятой методике в лаборатории кафедры ботаники, биологии экосистем и земельных ресурсов Астраханского государственного университета.

Для лабораторных исследований сырья была изучена методика И.А. Муравьева «Технология лекарственных форм» (1988) [9].

Технология параметров разработки экстрагирования собранного растительного сырья 1.Технология разработки режимов сушки сырья

Растительное сырье заготавливается согласно требованиям нормативно-технической документации.

При сборе сырья обращали внимание на внешний вид эпигейных лишайников семейства пармелиевых. Отбирали здоровые, более крупные образцы салатного цвета, в которых таллом лишайника - листоватый, до 7 см в диаметре, лопасти свернуты вдоль линии роста, на верхнем коровом слое легкая белая пятнистость, лопасти сверху салатного цвета, нижняя поверхность - от темно-коричневого до салатного цвета, в основании таллом лишайника - коричневый.

При режиме сушки сырья использовали технологию: собранное сырье сортировали, раскладывали на горизонтальные поверхности, просушивали при температуре 18-23°С в течение 24 часов, просеивали сырье на вибросите с ячейками 0,5 мм, складировали сырье на хранение в гофротару.

Согласно ГОСТу №18251 гофротару обклеивают лентой клеевой на бумажной основе -подготавливают сырье для дальнейшего помола. [9]

2.Технология разработки режимов помола

Для разработки режимов помола заготовлено сырье: талломы лишайника семейства пармелиевых (ГОСТ 13727-68). Все растительное сырье было направлено на измельчение в лабораторной шаровой мельнице ШЛМ-10 (измельчитель) из нержавеющей стали, мощность 1,2 кВт. Сырье измельчалось в отдельных емкостях. Сырье по 400 грамм взвешивали на лабораторно-аналитических весах. Затем сырье направляли в электрошкаф сушильный лабораторный «СНОЛ 3,5» (ТУ 16681032-84).

1-ая партия эксперимента:

взвешенное растительное сырье направлялось на измельчение в лабораторную шаровую мельницу ШЛМ-10 (измельчитель). Измельчение 400 граммов готового сырья проводилось в течение 15 минут.

2-ая партия эксперимента:

измельчение 400 граммов готового сырья проводили на том же оборудовании в течение 20 минут

Следующие этапы работы:

1. Просеивание сырья на вибросите:

сбор измельченных компонентов и отходов (для вторичного использования) просеивали в течение 20 минут (как выбранное оптимальное время).

2. Взвешивание размельченных и просеянных компонентов растительного сырья (10 минут).

3. Переносили компоненты растительного сырья в смеситель и смешивали компоненты в течение 20 минут.

20 минут выбраны для эксперимента как оптимальное время. [6] 3.Экстрагирование растительного сырья

Экстракция - извлечение из лишайникового материала.

Экстракционный процесс - основа производства фитопрепаратов, который лежит в основе технологии производства.

Для технологии проведения экстрагирования растительного сырья семейства пармелиевых разрабатывали параметры экстрагирования различной степенью помола.

1. Сырье по 400 грамм взвесили на лабораторно-аналитических весах.

Затем сырье направили в электрошкаф сушильный лабораторный «СНОЛ 3,5» (ТУ 16681032-84).

Следующие этапы работы:

2. Просеивание сырья на вибросите:

сбор измельченных компонентов и отходов (для вторичного использования) проводили в течение 20 минут (как выбранное оптимальное время).

3. Взвешивание размельченных и просеянных компонентов растительного сырья (10 минут).

4. Переносили компоненты растительного сырья в смеситель и смешивали компоненты в течение 20 минут.

5. Изучили экстрагирование сырья по методике И.А. Муравьева (1988): на основе диффузионных (массообменных явлений), основанных на выравнивании концентраций между растворителем (экстрагентом) и раствором веществ проводится извлечение -сложный процесс, состоящий из диализа, десорбции, растворения и диффузии, протекающих одновременно, как единое целое, как общий процесс.

Биохимический анализ лишайников семейства Пармелиевых (РагтеНасеае) Приволжского района проведен, получены предварительные данные по определению минеральных и органических веществ. Выделено 0,02% азота, 0,04% фосфора, 0,11 % калия, отмечены следы кальция, 3% жира, 7% золы.

На базе Астраханского государственного университета было организовано малое предприятие «Общество с ограниченной ответственностью «Научно производственное предприятие «Пармелина»», на базе которого созданы: фиточай «Пармелин», «Иммуномоделирующие леденцы» и получены Патенты. [7, 10, 11]

Выводы

При исследовании видового состава лихенофлоры Приволжского района центральной части дельты Волги было определено 14 видов лишайников, относящихся к 5 семействам, 8 родам. Выявлены виды лишайников семейства Пармелиевых (РагтеНасеае) Е1ауорагтеНа сарега1а, ХапШорагтеНа сат18сЬаёаН8 для использования их в биотехнологии.

Изучена буферная зона - почва произрастания эпигейных лишайников семейства (РагтеНасеае). Сделан предварительный подсчет биоресурсов ХапШорагтеНа сат18сИаёаН8 с моделированием контрольных площадок в исследуемом регионе с выделением зон экологически чистых территорий для сбора сырья, с занесением в информационную систему Базу Данных (БД).

Получен предварительный биохимический анализ лишайника ХапШорагтеНа сат18сИаёаН8.

Литература

1. Атлас Астраханской области. М., 1986.

2. Закутнов О.И. Символы природы Евразийский контекст //Гуманитарные исследования. - 2009. №2 (30), Журнал фундаментальных и прикладных исследований. Астрахань. Издательский дом «Астраханский университет». С.6-10.

3. Закутнова В.И., Пилипенко Т.А. Мониторинг лишайников дельты Волги: Монография. Астрахань. Издательский дом «Астраханский университет», 2004. С 116.

4. Закутнова В.И., Закутнова Е.Б. Значение специфических веществ, получаемых из лишайников / Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования. Материалы Международной научно-практической конференции. Посвященной 75-летию Астраханского государственного университета. 20-25 августа 2007 г. Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2007. - Часть 2. С.135-136.

5. Закутнова В.И. Ресурсы лихенофлоры и их рациональное использование как лекарственных объектов: определение специфических веществ / Естественные науки: журнал прикладных фундаментальных исследований. Астрахань, 2011. №3(36), с. 86-89.

6. Закутнова В.И. Внедрение инновационной продукции, исследуемой лихенофлоры семейства Parmeliaceae Eschw. Астраханской области. Астрахань. Естественные науки. 2013 №2 (43). С. 103-111

7. Закутнова В.И., Закутнов О.И. Реализация инновационной продукции, созданной в Астраханском государственном университете // Изменения в образовании в XXI веке: лучшие международные практики и российский опыт. Как сформировать новаторское и предпринимательское мышление: материалы V

Международной научно-практической конференции (г. Астрахань, апрель 2014 г.) / отв. Ред. Г.П. Стефанова. -Астрахань: Астраханский государственный университет, Издательский дом «Астраханский университет», 2014. С.107-109.

8. Моисеева Е.Н. Биохимические свойства лишайников и их практическое значение. - М., Л.: Низшие растения. - 1961.

9. Муравьев И.А. Технология лекарственных форм: учебник. - М.: Медицина, 1988. С. 5-30, 418423.

10. Патент №2366199 от 10.09.2009. Фиточай «Пармелин» / В.И. Закутнова, О.И. Закутнов; ФГБОУ ВПО «Астраханский гос. ун-т»; ООО «НПП «Пармелина» - Заяв. №2007131606 от 20.08.2007. - Рег. 10.09.2009.

11. Патент №2402226 от 27.10.2010. Иммуномоделирующие леденцы / В.И. Закутнова, О.И. Закутнов; ФГБОУ ВПО «Астраханский гос. ун-т»; ООО «НПП «Пармелина» - Заяв. №2009124337 от 25.06.2009. - Рег. 27.10.2010.

12. Пилипенко В.Н., Федотова А.В., Яковлева Л.В., Перевалов С.Н. Почвы // Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования: мат-лы Междунар. научн. конф. - Астрахань, 2007. - С. 3233.