Лигнин в растениях криолитозоны Забайкалья

О.В. Вишнякова, Г. Д. Чимитдоржиева, А.Н. Балданова. Лигнин в растениях криолитозоны Забайкалья

В пределах нормы во всех исследуемых образцах выявлено содержание Мп. Данный элемент имеет исключительно важное значение в фотосинтезе и дыхании растений. Не превышают фоновые значения концентрации и особо опасных токсичных тяжелых металлов свинца и кадмия.

Концентрация Си - незаменимого микроэлемента для всех растений - также соответствует нормативным требованиям, за исключением 3-го сообщества, где отмечен незначительный его недостаток.

Литература

1. Методы биохимических исследований растений / под ред. Л.И. Ермакова. - Л.: Агропромиздат, 1987. - С. 161-162.

2. Практикум по агрохимии / под ред. Б.А. Ягодина. -Л.: Агропромиздат, 1987. - С. 143.

3. Методические указания качества и питательности кормов. - М., 2002. - 15 с.

4. Меркушева Г., Убугунов Л.Л., Лаврентьева И.Н. Биопродуктивность и химический состав надземной и подземной фитомассы растительности степных пастбищ Западного Забайкалья // Агрохимия. 2000. №12. С. 36-44

5. Кашин В.К., Иванов Г.М. Содержание микроэлементов в растениях Юго-Западного Забайкалья // Ресурсы растительного покрова Забайкалья и их использование. - Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 1991. - С. 98-106.

6. Степи Центральной Азии / отв. ред. В.А. Хмелев. - Новосибирск.: Изд-во СО РАН, 2002. - С. 281.

7. Биохимия кормов БурАССР / отв. ред. С.Н. Балдаев, К.Е. Ильин. - Улан-Удэ, 1978. - С. 36.

Буянтуева Любовь Батомункуевна - канд. биол. наук, доцент кафедры экспериментальной биологии биологогеографического факультета Бурятского государственного университета. E-mail: bib 62@mail.ru. Адрес: 670000, Бурятия, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а. Тел 8(3012)211593 (деканат), 8(3012)663992.

Алексеева Елена Валентиновна - канд. биол. наук, доцент кафедры экспериментальной биологии биологогеографического факультета Бурятского государственного университета. E-mail: astragalus65@mail.ru. Адрес: 670000, Бурятия, г. Улан-Удэ, ул. Смолина 24а, раб. тел 8(3012)211593 (деканат), 8(3012)638316.

Намсараев Баир Бадмабазарович - д-р биол. наук, профессор, зав. кафедрой экспериментальной биологии, зав. лабораторией микробиологии ИОЭБ СО РАН. 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6. Тел. (раб.) 8(3012)43-49-02, факс: 8(301)43-30-34, e-mail: bair n@mail.ru.

Б. Дамдинсурэн - научный исследователь Монгольской ассоциации по менеджменту пастбищ. Монголия, Улан-Баатор, район Баянзурх, микрорайон №3. Тел. 976-11-453757, e-mail: bolormaa_d@yahoo.com.

Buyantueva Lyubov Batomunkuevna - candidate of biological sciences, associate professor, department of experimental biology, biological-geographical faculty, Buryat State University. 670000, Ulan-Ude, Smolin str. 24a, tel.: 8(3012)211593 (Dean’s office), ph: 8(3012) 663992, e-mail: blb62@mail.ru.

Alekseeva Elena Valentinovna - candidate of biological sciences, associate professor, department of experimental biology, biological-geographical faculty, Buryat State University. 670000, Ulan-Ude, Smolin str. 24a, tel.: 8(3012)211593 (Dean’s office), 8(3012)638316, e- mail: astragalus65@mailru

Namsaraev Bair Badmabazarovich - professor, doctor of biological sciences, head of the department of experimental biology, head of microbiology laboratory, Institute of General and Experimental Biology SB RAS. tel. 8(3012)43-49-02, E-mail: bair n@mail.ru

B. Damdinsuren - science researcher, Mongolian Society for Pasture Management. Mongolia, Ulaanbaatar, Bayanzurkh district, micro district №3, tel. 976-98188515, e-mail: bolormaa_d@yahoo.com.

УДК 631.417

©О.В. Вишнякова, Г.Д. Чимитдоржиева, А.Н. Балданова Лигнин в растениях криолитозоны Забайкалья

Исследован состав различных типов растительности Еравнинской мерзлотной зоны Забайкалья. Выявлено высокое содержание лигнина в корнях разнотравно-злаковых сообществ.

Ключевые слова: лигнин, растительные остатки, биохимическая трансформация, гумификация, мерзлотные почвы.

Таким образом, зеленая масса изученных степных фитоценозов соответственно своим биохимическим показателям имеет относительно хорошую кормовую ценность. Однако при выпасе животных на зимней ветоши, где наблюдается недостаточность протеина и других важных элементов питания, необходимо подкармливать сеном и концентрированными кормами. С целью профилактики заболеваний, связанных с дефицитом микроэлементов (2п и частично Си), нужна оптимизация их содержания путем обогащения ими кормов.

ВЕСТНИК БУРЯТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА

4/2012

O. V Vishnyakova, G.D. Chimitdorzhieva, A.N. Baldanova Lignin in Plants of Cryolithozone of Transbaikalye

The composition of different vegetation types of the Eravninskaya permafrost zone of Transbaikalye has been studied. A high content of lignin in the roots of herbage-cereal communities has been revealed.

Keywords: lignin, plant remains, biochemical transformation, humification, frost-effected soils.

Гумификация поступающих в почву органических остатков зависит от множества природных факторов, среди которых большую роль играет биохимический состав растительности, и в частности, содержание трудногидролизуемых компонентов, таких как лигнин. Лигнин - природный полимер сложного строения, который вместе с гемицеллюлозами определяет механическую прочность стволов и стеблей. Молекула лигнина состоит из продуктов полимеризации ароматических спиртов, основным мономером является конифериловый спирт, что сделало его наиболее медленно разлагающимся в природе материалом растительных тканей и практически не разлагающимся в чистом виде микроорганизмами, в отсутствие углеводов в качестве источника энергии [9, 12]. Поэтому одним из основных факторов, контролирующих эффективность разложения растительного материала, считаются общее содержание лигнина и прочность лигно-целлюлозных комплексов [4, 11]. Для выяснения этих аспектов в почвах криолитозоны Забайкалья исследовано содержание лигнина в растительных ассоциациях естественных биогеоценозов.

Исследования проводили в лесостепной мерзлотной зоне юга Витимского плоскогорья на лу-гово-черноземных мерзлотных, дерново-таежных и дерново-подзолистых почвах. Лугово-

черноземные мерзлотные почвы занимают ос-тепненные и относительно выровненные территории под лугово-степной растительностью, дер-ново-таежные мерзлотные почвы распространены по верхним частям увалистых форм рельефа под разнотравными разреженными лиственничниками. Дерново-подзолистые мерзлотные почвы развиваются под лиственнично-сосново-березовым лесом на относительно сухих, дрени-

рованных и хорошо прогреваемых склонах, преимущественно южной и юго-западной ориентации. Растительные ассоциации, слагающие изучаемые биогеоценозы, мы разделили на три типа: злаковые, бобовые и разнотравье. Содержание лигнина определяли гидролизом 72 %-ной Н2804 с предварительным обезжириванием на аппарате Сокслетта [1].

В растениях, произрастающих в жестких гидротермических условиях, происходит накопление устойчивых соединений, таких как лигнин [6]. Содержание лигнина в древесине хвойных и лиственных пород, соответственно, составляет 23-38 и 14-25% по массе. Нашими исследованиями установлено, что содержание лигнина в надземной массе разнотравья на лугово-черноземных мерзлотных почвах составляет 31,4 %, в злаках и бобовых - 38,3 и 42,5, соответственно, а в корнях - 45,7, 36,5 и 35,2 %. В лесной злаковой растительности лигнин в основном сконцентрирован в корневой массе (42-45 %), что в совокупности с пониженным содержанием азота затрудняет ее разложение. В то же время содержание лигнина в составе бобовых растений на лесных почвах невысокое: 19-29 % в надземной массе и 12-18 % в корнях.

Медленное разложение и длительное пребывание лигнина в почве способствуют его гумификации в большей степени [10]. Поэтому он традиционно рассматривается как один из источников ароматических соединений для гумусовых веществ [2, 3, 5, 7, 8]. Продукты неполного разложения лигнина в составе органического вещества формируют негидролизуемый остаток, который содержится в этих почвах также в большом количестве (33-52 %).

Литература

1. Методы биохимического исследования растений / А.И. Ермаков и др. - М., 1952. - С. 149-308.

2. Манская С.М., Дроздова Т.В. Геохимия органического вещества. - М.: Наука, 1964. - 314 с.

3. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. - М.: Изд-во МГУ, 1990. - 325 с.

4. Тейт P. III Органическое вещество почвы: биологические и экологические аспекты: пер. с англ. - М.: Мир, 1991. -400 с.

5. Туев Н.А. Микробиологические процессы гумусообразования. - М.: ВО Агропромиздат, 1989. - 83 с.

6. ЧимитдоржиеваГ.Д. Особенности органического вещества криогенных почв//Почвоведение. - 1991. - №11. - С. 125-132.

7. Чуков С.Н. Структурно-функциональные параметры органического вещества почв в условиях антропогенного воздействия. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2001. -216 с.

8. Fleig W. Organic compounds in soil // Soil Sci. - 1971. - Vol. 111. - N. 1.

С.В. Жигжитжапова, Т.Э. Соктоева, Л.Д. Раднаева. Состав эфирного масла полыни однолетней Artemsia annua L. флоры Бурятии_______________________________________________________________________________________________________

9. Kirk К., Connors W.J., Zeikus J.G. Reguirement for a growth substrate during lignin decomposition by two wood-rotting fungi // Appl. Environ. Microbiol. 1976. 32.

10. Martin J.P., Haider K., Kassim G. Biodegradation and stabilization after 2 years of specific crop lignin, and polysaccharide carbons in soils // Soil Sci. Soc. Am. J. 44: - 1980. - 1250-1255.

11. Trinsoutrot I., Recous S., Bentz B., Lineres М., Cheneby D., Nicolardot B. Biochemical guality of crop residues and carbon and nitrogen mineralization kinetics under nonlimiting nitrogen conditions // Soil Sci. Soc. Amer.J. - 2000. - Vol. 64. - P. 918-926.

12. Waksman S. Humus. Origin chemical composition and importance in nature / 2nd ed. Bailliere Tindal, London. - 1938.

Вишнякова Оксана Владимировна, канд. биол. наук, науч. сотрудник Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6. Тел. (3012) 41-99-48. E-mail: ok_vish@mail.ru

Чимитдоржиева Галина Доржиевна, д-р сельхоз. наук, профессор, зав. лаб. биохимии почв Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6. Тел. (3012) 43-37-35, E-mail: gal-dori@biol.bscnet.ru

Балданова Алла Николаевна, к.б.н., Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6.

Vishnyakova Oksana Vladimirovna, candidate of biological sciences, research fellow, Institute of General and Experimental Biology SB RAS, 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str. 6, tel. (3012) 41-99-48. E-mail: ok vish@mail.ru.

Chimitdorzhieva Galina Dorzhievna, doctor of agricultural sciences, professor, head of the laboratory of soil biochemistry, Institute of General and Experimental Biology SB RAS, 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str.6, tel. (3012) 43-37-35, E-mail: gal-dori @biol.bscnet.ru.

Baldanova Alla Nikolaevna, candidate of biological sciences, Institute of General and Experimental Biology SB RAS, 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str. 6.

УДК 668.52

( С.В. Жигжитжяповя, Т.Э. Соктоева, Л.Д. Раднаева Состав эфирного масла полыни однолетней ARTEMSIA ANNUA L. флоры Бурятии

Методом газо-хромато-масс-спектрометрии исследован химический состав эфирного масла полыни однолетней Artemisia annua L., произрастающей в Республике Бурятия. В эфирном масле идентифицировано 43 компонента. Константными (обнаружены во всех образцах) компонентами эфирного масла являются 11 соединений, в том числе артемизиа кетон (10.2-25.8%), кариофиллен (4.7-10.7%), Р-селинен (20.6-29.4%)), окись кариофиллена (4.4-14.3%о), гермакрен D (3.5-7.8%о).

Ключевые слова: эфирное масло, Artemisia annua L., полынь однолетняя, Бурятия

S. V. Zhigzhitzhapova, Т.Е. Soktoeva, L.D. Radnaeva The Composition of Essential Oil of Annual Wormwood ARTEMISIA ANNUA L. in Flora Buryatia

The chemical composition of essential oil of annual wormwood Artemisia annua L. growing in the Republic of Buryatia has been researched by use of the method of gas chromatography-mass spectrometry. In the essential oil 43 components have been identified. There are 11 constant compounds (found in all samples) in the composition of essential oil, including artemisia ketone (10.2-25.8%o), caryophyllene (4.7-10.7%o), P-selinene (20.6-29.4%o), caryophyllene oxide (4.4-14.3%o), germacrenD (3.5-7.8%o).

Keywords: essential oil, Artemisia annua L., Buryatia.

Введение

Одним из интереснейших видов полыней, произрастающих на территории Бурятии, является полынь однолетняя Artemisia annua L. Полынь однолетняя издавна используется в народной медицине при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, лечении кожных и гнойничковых заболеваний [1].

Набор терпеноидов эфирного масла генетически устойчив и в общих чертах сохраняется и при введении растений в культуру. В настоящее время по составу основных компонентов выделяют следующие хемотипы эфирного масла полыни однолетней: венгерский - артемизиа кетон (33-75%) и

артемизиаспирт (15-56%); вьетнамский - камфора (9-22%), гермакрен Б (4-19%), р-кариофиллен; китайский - артемизиа кетон (до 64%), р-кариофиллен (до 17%), Р-селинен (до 17%); французский - артемизиа кетон (12-55%), 1,8-цинеол (5-15%), а-пинен (4-16%) и гермакрен Б (2-19%); югославский - артемизиа кетон (37-53%), 1,8-цинеол (32%); монгольский - артемизиа кетон (43-56%), ямоги спирт (7%), Р-селинен (7-11%) [2, 3]. Также в литературе имеются сведения об эфирном масле полыни однолетней флоры Казахстана, в качестве основных компонентов которого выступает Р-селинен (23%), камфора (11%), Р-кариофиллен (8%), Р-пинен (8%) [4]. Масло расте-