К ИЗУЧЕНИЮ ХИМИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ЛИШАЙНИКА ВУЛЬПИЦИДА СОСНОВАЯ ПРИ ПРОИЗРАСТАНИИ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ
CONCERNING THE CHEMICAL CHARACTERISTICS OF LICHEN VULPICIDA PINASTRI IN STEPPE ZONE
Е.С.Корчиков, М.В.Горина
E.S.Korchikov, M.V.Gorina
ГБОУ ВПО «Самарский государственный университет»
(443011, г. Самара, ул. Ак. Павлова, 1)
Samara State University
(443011, Samara, Ak. Pavlova Str., 1)
e-mail: evkor@inbox.ru, gorina.mariya2011ya@yandex.ru
Вульпицида сосновая содержит пинастровую и вульпиновую кислоты, разделить их можно с помощью восходящей тонкослойной хроматографии на силикагелевых пластинах в системе н-бутанол–аммиак (25%) в соотношении 4:1. В пессимальных для лишайника условиях синтез вульпиновой кислоты резко возрастает.
Vulpicida pinastri contain pinastric and vulpinic acid, which may be separated by TLC method on silica gel plates in butanole–ammonium (25%) mixture in correlation 4:1. Synthesis of vulpinic acid in pessimal conditions distinctly increase.
В подзоне разнотравно-типчаково-ковыльных степей в Заволжье располагается единственный особо крупный Красносамарский лесной массив в долине реки Самары. Здесь четко различаются три основные террасы: пойма – самая молодая терраса, арена – средневозрастная терраса и солонцово-солончаковая – самая древняя третья терраса [5].
Лишайники, произрастающие в несвойственной им зоне, могут иметь химический состав, отличный от такового в типичных условиях произрастания [2]. В этой связи интересно изучить химический состав омнибореального лишайника Вульпицида сосновая (Vulpicida pinastri (Scop.) J.E.Mattson et M.J.Lai.) в степной зоне.
Слоевище Вульпициды сосновой листоватое, желтого цвета, прижатое к субстрату своим основанием и с приподнятыми несколько курчавыми лопастями, на которых по краям располагаются непрерывистая кайма ярко-желтых золотистых соредий. Лопасти 1-4 см в диаметре, слегка зубчатые по краю и округлые на концах. Слоевище с верхней стороны более или менее гладкое, с нижней – покрыто сетью одноцветных жилок. Плодовые тела (апотеции) встречаются очень редко, до 8 мм в диаметре, с каштановым диском и зубчатым краем. Обитает преимущественно на сосне, березе, реже на обработанной древесине, изредка на каменистом субстрате [7].
Согласно литературным данным, химический состав таллома Вульпициды сосновой изучен слабо. Достоверно известно наличие в нем вульпиновой [6] и пинастровой [1] кислот. Обе кислоты являются производными пульвиновой кислоты [8], слабо растворимы в эфире и спиртах, лучше – в хлороформе и сероуглероде [6], представляют собой в чистом виде кристаллы желтого цвета, слабо разделяющиеся в применяемых системах растворителей [1]. Однако в системе н-бутанол–аммиак (25%) в соотношении 4:1 их удается разделить [8]. Данными о наличии в Вульпициде других вторичных метаболитов мы не располагаем. Известно весьма любопытное биологическое действие вульпиновой кислоты: она ядовита исключительно для теплокровных животных, механизм которого не изучен. Издревле данный лишайник использовали для отравления лисиц [2]. В этой связи представляет интерес изучение динамики накопления вульпиновой кислоты в зависимости от экологических факторов.
Летом 2011 г. на территории Красносамарского лесного массива были заложены 4 пробные площади размером 50 х 50 м, на которых проводилось общее геоботаническое описание согласно общепринятым методам [4]. Со стволов деревьев собирались образцы лишайника Вульпициды сосновой для последующего лабораторного анализа. Так как концентрация вторичных метаболитов в талломах зависит от возраста лишайника, для исследования брали только особи примерно одинакового размера. Талломы измельчали и заливали их ацетоном на 30 дней в соотношении на 1 г лишайника 50 мл растворителя. Готовую вытяжку наносили на силикагелевые пластины на алюминиевой подложке фирмы «Sorbfil» в виде штриха в количестве 0,1 мл для восходящей хроматограммы в системе растворителей н-бутанол–аммиак (25%) в соотношении 4:1. Впоследствии производили идентификацию лишайниковых веществ по цвету пятна и по величине Rf. Участки тонкослойной восходящей хроматограммы с вульпиновой кислотой (палевого цвета, величина Rf=0,92) вырезали, элюировали 3 мл ацетона и колориметрировали на КФК-2 при длине волны 364 нм.
Результаты исследования показали следующее (рисунок). Отметим, что их следует считать предварительными, а дальнейшие исследования в данном направлении позволят уточнить выявленные закономерности и глубже понять механизм накопления лишайниковых кислот.
Хотя абсолютное количество вульпиновой кислоты ввиду отсутствия ее в химически чистом виде нам не удалось выявить в лишайнике, сравнительную оценку в ее содержании в талломах в зависимости от экологических условий по результатам оптической плотности вытяжки дать все же можно. Во-первых, накопление в талломе лишайника Вульпициды сосновой вульпиновой кислоты зависит от субстрата, на котором произрастает данный вид. Так, отмечена тенденция увеличения содержания вульпиновой кислоты в талломах, выросших на субстратах: береза повислая < сосна обыкновенная < осина. Это наводит на мысль об увеличении синтеза данного метаболита в стрессовых для лишайника ситуациях. Кора осины резко отличается по химическому составу от остальных древесных пород, в частности, по кислотности и содержанию фенольных веществ [3]. Вульпицида, приуроченная по литературным данным к сильно кислой коре сосен и берез, развивается на осине в пессимальных для нее условиях, что заметно даже по внешним морфологическим признакам, при этом резко усиленный синтез вторичных метаболитов может служить защитным приспособлением, снижая, например, экстремально высокую величину рН коры осины.
Известно также, что на накопление лишайниковых кислот влияют также экологические факторы, и, прежде всего, освещенность [6]. Видимо, с этим связаны различия в содержании вульпиновой кислоты в конкретных сообществах при произрастании на одном и том же субстрате. Причем стоит ожидать, что другие экологические факторы также вносят свой вклад в наблюдаемые результаты. Так, изучаемые нами березовые насаждения отличаются не только световым режимом, но и влажностью воздуха, возрастом лесонасаждения, составом древостоя, что отражается на уникальном химическом составе коры как субстрата для развития эпифитных лишайников; искусственные сосняки одинаковы по составу древостоя, но разные по возрасту посадки, по сомкнутости, по водному режиму в сообществе. Однако окончательный ответ на вопрос о влияющих на накопление лишайниковых кислот экологических факторах может дать только многофакторный анализ на достаточном фактическом материале.
Таким образом, климатические условия местопроизрастания, а также тип субстрата для лишайника Вульпицида сосновая являются факторами, определяющими содержание в ней экономически ценной вульпиновой кислоты. Является весьма перспективным дальнейшее изучение содержания данного метаболита в разных частях ареала Vulpicida pinastri (Scop.) J.E.Mattson et M.J.Lai.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: