SEASONAL VARIATIONS IN THE CONTENT OF METABOLITES IN LICENSES OF CETRARIA LAEVIGATA AND FLAVOCETRARIA CUCULLATA

• Published in: chemistry of plant raw material
• Main Authors: Прокопьев, Илья Андреевич, Слепцов, Игорь Витальевич, Порядина, Лена Николаевна, Рожина, Сахаяна Михайловна
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Altai State University 2020
• Subjects: gas chromatography-mass spectrometry; climate; metabolomics; cryoprotectors; osmoprotectors; газовая хромато-масс-спектрометрия; климат; метаболомика; криопротекторы; осмопротекторы; Yakutia; Якути*
• Online Access: http://journal.asu.ru/cw/article/view/7443; https://doi.org/10.14258/jcprm.2020047443

Metabolic profiles of lichens Flavocetraria cucullata and Cetraria laevigata were obtained by gas chromatography-mass spectrometry, samples of which were taken monthly throughout the year in a pine-lingonberry forest in Central Yakutia. In the obtained metabolic profiles of the studied lichens, 77 metabolites were identified, of which 44 were identified. Among them, 5 polyols, 8 mono- and disaccharides, 8 amino acids, 8 carboxylic acids, 5 fatty acids. On the obtained statistical models, it was shown that the metabolomes of the studied lichens collected from June to August (climatic summer) differed from the samples taken from October to April (climatic winter). It was revealed that in the summer period the accumulation rate of polyols, hydroxyproline and sucrose increased, which is associated, on the one hand, with the activation of photosynthetic processes, and, on the other hand, with resistance to dehydration. While during the climatic winter, an increased accumulation of unsaturated fatty acids and glycerol was observed, which is probably due to the protective functions of these compounds when exposed to low temperatures. Методом газовой хромато-масс-спектрометрии получены метаболомные профили лишайников Flavocetraria cucullatа и Cetraria laevigata, образцы которых отбирались ежемесячно в течение года в сосново-брусничном лесу на территории Центральной Якутии. Анализ метанольных экстрактов лишайников проводили методом газовой хромато-масс-спектрометрии. В полученных метаболомных профилях изученных лишайников было выявлено 77 метаболитов, из которых 44 идентифицировано. Среди них 5 полиолов, 8 моно- и дисахаридов, 8 аминокислот, 8 карбоновых кислот, 5 жирных кислот. На основе метаболомных профилей лишайников строили статистические модели, с использованием иерархической кластеризации по методу Уорда. Показано, что метаболомы исследуемых лишайников, собранных с июня по август (климатическое лето), отличались от образцов, отобранных с октября по апрель (климатическая зима). Выявлено, что в летний период повышалась интенсивность накопления полиолов, гидроксипролина и сахарозы, что связано, с одной стороны, с активизацией фотосинтетических процессов, с другой – с устойчивостью к обезвоживанию. В то время как в период климатической зимы наблюдалось повышенное накопление ненасыщенных жирных кислот и глицерина что, вероятно, связано с защитными функциями данных соединений при воздействии низких температур.