Труды КНЦ (Естественные и гуманитарные науки вып.2/2022(1))

Норильский никель» (г. Мончегорск, 67°51N 32°48'E). Промышленные выбросы (Ni, Cu, SO 2 ) служат одной из главных причин повреждения лесов [Kashulina et al., 2014]. Для лучшего понимания возможных механизмов адаптации лесных сообществ, испытывающих техногенные воздействия, необходимо комплексное изучение реакций растений-доминантов. Брусника (Vaccinium vitis-idaea L.), черника (V. myrtillus L.) и вороника (Empetrum hermaphroditum Hager.) являются кустарничками-доминантами в напочвенном покрове северотаежных еловых и сосновых лесов. В подлеске повсеместно встречается береза пушистая (Betula pubescens Ehrh.). Химический состав хвои/листьев этих видов растений, а именно определение тяжелых металлов, наряду с хвоей лесообразующих пород — ели (Picea obovata L.) и сосны (Pinus sylvestris L.), широко используется в экологическом мониторинге. В более ранних исследованиях была установлена реакция на промышленное загрязнение для сосны [Афанасьева и др., 2010], ели и сосны [Сухарева, Лукина, 2014], сосны, черники, брусники, голубики (Vaccinium uliginosum L.), вороники и толокнянки (Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng.) [Лянгузова, 2017], березы пушистой [Зверев, 2009]. Вторичные метаболиты имеют большое значение для выживания растений под действием абиотических факторов окружающей среды, в частности, в условиях загрязнения тяжелыми металлами. Фенольные соединения (флавоноиды, танины, лигнин и др.) — самый богатый класс вторичных метаболитов. С каждым годом увеличивается количество работ, подтверждающих, что фенольные соединения успешно выступают в качестве антиокислительных и антирадикальных соединений при усилении техногенной нагрузки, обусловленной накоплением тяжелых металлов [Role o f s e co n d a ry ., 2013; Carbon fluxes..., 2015]. Установлено, что увеличенная концентрация тяжелых металлов смещает баланс свободного радикального метаболизма к накоплению одной из активных форм кислорода (АФК) — H 2 O 2 , накопление высоких уровней АФК потенциально вредно для растительных клеток, вызывает повреждение ДНК, протеинов, липидов, пигментов и компонентов мембран, что, в свою очередь, приводит к окислительному стрессу. Антиокислительные свойства фенольных соединений позволяют им, жертвуя электронами, связывать свободные радикалы. Гидроксильные группы фенольных соединений инактивируют ионы металлов (например, железо, медь, никель), образуя хелатные комплексы, и подавляют реакцию Фентона, которая, как полагают, является самым важным источником АФК [Heavy m e ta l-induced ., 2013; Role o f s e co n d a ry ., 2013]. Отдельно можно отметить повышение содержания лигнина в растениях при загрязнении тяжелыми металлами [A b io tic ., 2010; Cell w a l l . , 2015], однако все зависит от типа металла и вида растения [A b io tic ., 2010]. Нам известно, что накопление фенилпропаноидов является механизмом защиты от окислительного повреждения фотосинтетического аппарата в условиях стресса при загрязнении тяжелыми металлами [A b io tic ., 2010; Heavy m eta l-induced ., 2013; Role o f s e co n d a ry ., 2013; Carbon fluxes..., 2015; Cell w a l l . , 2015]. Поскольку содержание фенольных соединений зависит от концентраций тяжелых металлов, их можно использовать в качестве биомаркеров состояния окружающей среды вокруг металлургических предприятий, кроме того, фенилпропаноиды играют существенную роль в экосистемах [Plant p h e n o lic s ., 2013; Plant s e co n d a ry ., 2016]. Действие абиотического стрессового фактора — загрязнения тяжелыми металлами — является причиной изменения их количественного и качественного состава [Mroz, Demczuk, 2010; Артемкина, 2010а, б, 2012; The e f f e c ts ., 2012; L o ng -te rm ., 2013], что, в свою очередь, может повлиять на другие параметры экосистем [Plant-soil fe e d b a c k s ., 2013; Артемкина и др., 2018]. Целью данной работы являлось изучение особенностей изменения содержания лигнина, а также фенольных соединений (ФС) шести видов растений, отобранных на разных стадиях деградации еловых и сосновых лесов, вызванной воздушным промышленным загрязнением, Материалы и методы Еловые леса. Объектом исследований послужили многолетние хвоя/листья следующих растений: Picea obovata, Betula pubescens, Vaccinium vitis-idaea, Vaccinium myrtillus, Empetrum hermaphroditum, произрастающих в ельниках Мурманской области на разных стадиях их техногенной трансформации, обусловленной различным уровнем воздушного загрязнения выбросами медно­ никелевого комбината «Североникель». Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2022. Т. 1, № 2. С. 120-128. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2022. Vol. 1, No. 2. P. 120-128. © Артемкина Н. А., 2022 121