НЕКОТОРЫЕ  ОСОБЕННОСТИ  ХИМИЧЕСКОГО  СОСТАВА  ПЛОДОВ  РЯБИНЫ  ОБЫКНОВЕННОЙ  В  ГОРОДСКОЙ  СРЕДЕ  В  УСЛОВИЯХ  СТЕПНОЙ  ЗОНЫ  (НА  ПРИМЕРЕ  Г.  ОРЕНБУРГА)

Орлова  Дарья  Геннадьевна

аспирант  ФГБОУ  ВПО  «Оренбургский  государственный  педагогический  университет»,  РФ,  г.  Оренбург

E-mail: 

SOME  PECULARITIES  OF  CHEMICAL  COMPOSITION  OF  FRUITS  OF  ROWAN  IN  THE  URBAN  ENVIROMENT  IN  THE  STEPPE  ZONE

(ON  EXAMPLE  OF  ORENBURG)

Darya  Orlova

graduate  student  of  Orenburg  State  Pedagogical  University,  Russia  Orenburg

АНОТАЦИЯ

Изучен  химический  состав  плодов  двенадцати  образцов  рябины  обыкновенной  (Sorbus  aucuparia  L.),  произрастающей  на  территории  г.  Оренбурга.  Определяли  содержание  сухих  веществ,  сахаров,  аскорбиновой  кислоты  (витамин  С),  общую  кислотность.  Проведено  сравнение  исследуемых  образцов  и  контрольного,  произрастающего  на  территории  Ботанического  сада  Оренбургского  государственного  университета. 

ABSTRACT

Twelve  samples  of  studied  fruits  of  rowan  (Sorbus  aucuparia  L.),  which  grows  in  the  city  of  Orenburg  were  studied.  Content  of  solids,  sugars,  ascorbic  acid  (vitamin  C),  a  total  acidity  was  determined.  A  comparison  was  made  of  the  investigated  samples  and  the  control,  grown  in  the  Botanical  garden  of  the  Orenburg  State  University.

Ключевые  слова:  Sorbus  aucuparia;  загрязнение  окружающей  среды;  биоиндикаторы;  индекс  загрязнения  атмосферы  (ИЗА);  аскорбиновая  кислота;  общая  кислотность;  сахара;  растворимые  сухие  вещества.

Keywords:  Sorbus  aucuparia,  pollution  of  environment;  bioindicators;  air  pollution  index  (API);  ascorbic  acid;  total  acidity;  sugars;  soluble  solids.

Загрязнение  окружающей  среды  не  перестает  быть  одной  из  наиболее  актуальных  проблем  современности.  Большой  вклад  в  определение  глобального  смысла  загрязнения  среды  деятельностью  человека  внёс  В.И.  Вернадский.  Именно  он  заложил  методологический  принцип  изучения  окружающей  природной  среды  [2,  с.  275—282;  9,  с.  5].

Основными  источниками  химического  загрязнения  атмосферы  города  на  сегодняшний  день  по-прежнему  остаются  автомобильный  и  железнодорожный  транспорт,  предприятия  топливно-энергетического  комплекса  и  машиностроения.

Растения  являются  важным  объектом  для  характеристики  состояния  окружающей  природной  среды,  потому  что  именно  они  являются  основными  продуцентами,  и  поэтому  их  роль  в  экосистемах  трудно  переоценить.  Кроме  того  растения  –  достаточно  чувствительный  объект,  что  позволяет  оценивать  весь  комплекс  воздействий,  характерный  для  конкретного  локального  местообитания,  так  как  имеют  способность  ассимилировать  вещества  и  подвергаются  прямому  воздействию  одновременно  из  двух  сред:  из  почвы  и  из  воздуха.  И,  конечно  же,  удобство  использования  растений  состоит  в  доступности  и  простоте  сбора  материала  для  поведения  исследований  [4,  с.  22].

Растения  являются  уязвимыми  организмами  и  именно  поэтому  они  гораздо  сильнее  поражаются  загрязненным  воздухом  и  достаточно  быстро  реагируют  на  те  концентрации  вредных  веществ,  которые  у  людей  и  животных  не  оставляют  видимых  признаков  отравления.  Таким  образом,  они  выполняют  индикаторную  функцию.

Для  оценки  и  прогноза  состояния  растений  необходима  ранняя  диагностика  нарушения  их  жизнедеятельности  при  воздействии  газовых  загрязнителей.  В  первую  очередь  повреждения  проявляются  на  физиолого-биохимическом  уровне:  снижается  содержание  аскорбиновой  и  нуклеиновой  кислот,  белков,  клетчатки,  изменяется  кислотность  клеточного  сока  и  активность  ферментов,  содержание  хлорофилла,  строение  хлоропластов,  нарушается  водный  режим  и,  как  следствие,  ассимиляционная  активность.  Затем  последствия  распространяются  на  ультраструктурный  и  клеточный  уровни  и  лишь  после  этого  развиваются  видимые  признаки  повреждения  —  хлорозы  и  некрозы  тканей  листа,  опадание  листьев,  торможение  роста  [1,  с.  20—23].

Степень  загрязнения  атмосферного  воздуха  оценивается  с  помощью  безмерной  величины,  называемой  индексом  загрязнения  атмосферы  (ИЗА),  учитывающей  несколько  примесей.

ИЗА  рассчитывается  по  пяти  ингредиентам,  вносящим  наибольший  вклад  в  загрязнение  атмосферы  города:  взвешенные  вещества,  диоксид  азота,  оксид  азота,  формальдегид  и  бензапирен.

В  зависимости  от  значения  ИЗА  уровень  загрязнения  воздуха  определяется  следующим  образом:

·     низкий,  если  ИЗА  ниже  5,

·     повышенный  при  ИЗА  от  5  до  6,

·     высокий  при  ИЗА  от  7  до  13,

·     очень  высокий  при  ИЗА  больше  13.

Уровень  загрязнения  считается  средним  по  городам  страны,  если  5<  ИЗА5  <8  [6,  с.  3].

Степень  загрязнения  атмосферы  города  Оренбурга  достаточно  высокая;  средняя  величина  ИЗА  (2008—2012  гг.)  составляет  8,06  ед.,  что  выше  среднего  значения  по  России  (Рис.  1).

Одним  из  главных  источников  загрязнения  является  автомобильный  и  железнодорожный  транспорт.  По  данным  О.В.  Чекмаревой  [10],  проводившей  оценку  интенсивности  движения  транспорта  на  дорогах  г.  Оренбурга,  средняя  интенсивность  транспортного  составляет  свыше  1000  ед/час. 

В  связи  со  всем  вышесказанным,  целью  нашей  работы  являлось  проследить  особенности  изменения  химического  состава  плодов  Sorbus  aucuparia  в  городской  среде  (на  примере  г.  Оренбурга).  По  литературным  данным  [3,  5,  8]  ее  плоды  содержат  богатый  комплекс  биологически  активных  веществ.

Рисунок  1.  Индекс  загрязнения  атмосферы  г.  Оренбурга  за  2008—2012  гг.  (По  данным  Оренбургского  центра  по  гидрометеорологии  и  мониторингу  окружающей  среды  —  филиал  ФГБУ  «Приволжское  УГМС»)

Объектом  исследования  были  выбраны  насаждения  рябины  обыкновенной.  Всего  —  12  объектов  исследования,  произрастающих  на  двенадцати  улицах  г.  Оренбурга  (Центральный  район,  Промышленный  район,  Дзержинский  район,  Ленинский  район),  характеризующихся  повышенным  потоком  транспорта.  В  качестве  контроля  над  опытом  брали  образцы  плодов  рябины,  произрастающей  на  территории  ботанического  сада  Оренбургского  Государственного  Университета. 

Сбор  плодов  для  анализа  проводился  в  период  полной  зрелости  (сентябрь).  В  лаборатории  ГНУ  Оренбургской  опытной  станции  садоводства  и  виноградарства  ВСТИСП  Россельхозакадемии  проводился  биохимический  анализ  по  общепринятой  методике  [7].  Изучение  биохимического  состава  плодов  осуществлялось  нами  по  следующим  показателям:  РСВ  —  растворимые  сухие  вещества,  общая  кислотность,  сахара,  АК  —  аскорбиновая  кислота.

Результаты  исследования.

Одним  из  важнейших  веществ,  источником  которых  могут  служить  плодовые  культуры,  в  частности  рябина,  является  аскорбиновая  кислота  (витамин  С).  По  данным  авторов  [3,  5,  8],  в  зависимости  от  места  произрастания  содержание  витамина  С  в  свежих  плодах  рябины  колеблется  в  широких  пределах,  иногда  разница  достаточно  существенна  —  более  чем  в  десятки  раз  (от  30  до  220  мг/100  г).  По  данным  нашего  исследования  содержание  аскорбиновой  кислоты  у  исследуемых  образцов  рябины  варьируют  в  пределах  от  18,0  до  66,0  мг/100  г.  Концентрация  аскорбиновой  кислоты  имеет  максимальное  значение  в  плодах,  собранных  на  территории  ботанического  сада  ОГУ  (контроль). 

Плоды  рябины  характеризуются  достаточно  высоким  накоплением  сухих  веществ.  Согласно  результатам  исследования,  доля  этих  веществ  в  плодах  составляет  от  15,57  до  27,96  %.  Больше  всего  сахаров  накапливают  плоды  контрольных  образцов  рябины,  меньше  всего  —  плоды,  собранные  на  территории  Промышленного  района  (20,48  %).

Рябина  обыкновенная  содержит  большое  количество  кислот.  По  данным  литературных  источников  [3,  5,  8]  общее  их  содержание  составляет  0,6—3,9  %.  По  нашим  данным  в  условиях  урбосреды  г.  Оренбурга  этот  показатель  имеет  достаточно  высокое  значение.  Максимальное  значение  принадлежит  контрольным  образцам  —  3,3  %,  показатели  по  городу  не  опускаются  ниже  1,87  %;  средний  показатель  по  г.  Оренбургу  составляет  2,7  %.

Не  менее  важным  показателем  состава  плодов  являются  сахара.  Самое  высокое  значение  этого  показателя  наблюдается  у  образцов,  взятых  на  ул.  Терешковой  —  11,72  %,  а  также  на  улицах  Виноградной,  Шевченко  и  Рыбаковской  —  10,75—10,14  %.  Средний  же  показатель  содержания  сахаров  в  плодах  рябины  по  городу  совпадает  с  показателем  контрольный  образцов  и  равен  8,48  %  (табл.  1.).

Сравнивая  литературные  данные  с  данными,  полученными  в  результате  нашего  исследования,  видно,  что  содержание  химических  веществ  согласуется  с  диапазонами  концентраций,  приведенными  в  научной  литературе.

Таблица  1.

Содержание  химических  веществ  в  плодах  Sorbus  aucuparia  L.,  произрастающих  на  территории  г.  Оренбурга

Анализ  данных  показал  наличие  различий  средних  содержаний  химических  веществ  в  образцах  плодов  собранных  на  территории  города  по  сравнению  с  контрольным  образцом.  Практически  по  всем  показателям  максимальные  значения  характерны  для  контрольных  образцов  рябины,  произрастающей  на  территории  ботанического  сада.  Только  среднее  значение  содержания  сахаров  по  городу  совпадает  с  контрольным  образцом. 

Таким  образом,  проанализировав  полученные  результаты,  можно  говорить  о  том,  что  загрязнение  городской  среды  влияет  на  снижение  в  плодах  рябины  обыкновенной  уровня  таких  химических  показателей  как:  растворимые  сухие  вещества,  кислотность  и  аскорбиновая  кислота.  Следовательно  химический  состав  плодов  служит  индикатором  оценки  экологической  обстановки  окружающей  среды. 

Список  литературы:

1.            Бухарина  И.Л.,  Журавлева  А.Н.,  Болышова  О.Г.  Городские  насаждения:  экологический  аспект:  монография.  Ижевк:  Изд-во  «Удмурдский  университет»,  2012.  —  206  с. 

2.            Вернадский  В.И.  Живое  вещество.  М.:  Наука,  1978.  —  347  с.

3.            Витковский  В.Л.  Плодовые  растения  мира.  СПб.:  Изд-во:  «Лань»,  2003.  —  С.  50—103.

4.            Захаров  В.М.,  Баранов  А.С.  и  др.  Здоровые  среды:  методика  оценки.  М.:  Центр  экологической  политики  России,  2000.  —  68  с.

5.            Меженский  В.Н.  Рябина  /  Нетрадиционные  плодовые  культуры.  М.:  АСТ,  Донецк:  Сталкер,  2006.  —  79  с.

6.            Обзор  состояния  и  загрязнения  окружающей  среды  Оренбургской  области  /  Оренбургский  центр  по  гидрометеорологии  и  мониторингу  окружающей  среды  —  филиал  ФГБУ  «Приволжское  УГМС».  Оренбург,  2012.  —  54  с.

7.            Плешков  Б.П.  Практикум  по  биохимии  растений.  /  Б.П.  Плешков.  М.:  Изд-во  «Колос»,  1979.  —  С.  236—239.

8.            Растительные  ресурсы  СССР:  Цветковые  растения,  их  химический  состав,  использование  /  Под  ред.  О.Д.  Барнаулова,  Г.А.  Кузнецовой,  Л.И.  Медведевой.  Л.:  Наука,  1987.  —  326  с.

9.            Сает  Ю.Э.,  Ревич  Б.А.,  Янин  Е.П.  и  др.  Геохимия  окружающей  среды.  М.:  Недра,  1990.  —  335  с.

10.       Чекмарева  О.В.  Оценка  экологического  состояния  автомобильных  дорог  города  Оренбурга//  Многопрофильный  университет  как  региональный  центр  образования  и  науки:  Материалы  всероссийской  научно-практической  конференции.  Оренбург,  ИПК  ГОУ  ОГУ,  2009.  —  С.  1632—1636.