Жирные кислоты как биомаркеры типичных черноземов разного вида использования

Аннотация

В работе представлены результаты исследования профилей жирных кислот типичных черноземов разного вида использования. Показано, что процесс деградации органического вещества сопровождается обеднением состава жирных кислот, в то время как при его накоплении их разнообразие увеличивается. В связи с этим по составу жирных кислот в профиле можно классифицировать почвы по преобладающим процессам трансформации органического вещества. Обнаружено неравномерное распределение жирных кислот в почвенных агрегатах разных размеров в черноземах, не подвергающихся сельскохозяйственной обработке, в вовлеченных в сельскохозяйственное использование почвах эта закономерность отсутствует. В качестве биомаркеров перехода типичного чернозема в залежное состояние можно рассматривать присутствие эйкозапентаеновой кислоты, содержащейся в микроводорослях, и дигомо-гамма-линолевой, синтезируемой грибами р. Mortierella.

Литература

1. Боннер Р.Е. Некоторые методы классификации. Автоматический анализ изображений. М., 1969.

2. Низовцев Н.А., Холодов В.А., Иванов В.А. и др. Неспецифические органические соединения торфяных почв Приполярного Урала // Почвоведение. 2017. № 9.

3. Семенов В.М., Когут Б.М. Почвенное органическое вещество. М., 2015.

4. Шеин Е.В. Курс физики почв. М., 2005.

5. Adams S.M., Giesy J.P., Tremblay L. A., Eason C.T'. The use of biomarkers in ecological risk assessment: recommendations from the Christchurch conference on Biomarkers in Ecotoxicology // Biomarkers. 2001. Vol. 6.

6. Bigogno C., Khozin-Goldberg L, Boussiba S. et al. Lipid and fatty acid composition of the green oleaginous alga Prietochloris incisa, the richest plant source of arachidonic acid // Phytochemistry. 2002. Vol. 60.

7. Brennan PJ. Mycobacterium and other actinomycetes // Microbial lipids. L., 1988.

8. Brennan P.J., Griffin D.M., Los el D.M., Tyrrell D. The lipids of fungi // Progress in the Biochemistry of Fats and Other Lipids. Oxford, 1974.

9. Chen ВSnider R.J., Snider R.M. Food preference and effects of food type on the life history of some soil Collembola // Pedobiologia. 1995. Vol. 39.

10. Chow C.K. Fatty acids in foods and their health implications, 2^nd ed. USA, 2000.

11. Cromack K.Jr., Sollins P., Todd R.L. et al. The role of oxalic acid and bicarbonate in calcium cycling by fungi and bacteria: some possible implications for soil animals. Soil organisms as Components of Ecosystems // Ecol. Bull. 1977. Vol. 25.

12. Devi P., Shridhar M.P.D., D’Souza L., Naik C.G. Cellular fatty acid composition of marine-derived fungi // Indian J. Marine Sci. 2006. Vol. 35, N 4.

13. Feng X., Simpson M.J. The distribution and degradation of biomarkers in Alberta grassland soil profiles I I Org. Geochem. 2007. Vol. 38, N 9.

14. Frostegard A., Baath E. The use of phospholipid fatty acid analysis to estimate bacterial and fungal biomass in soil // Biol. Fertil. Soils. 1996. Vol. 22.

15. Frostegard A., Tunlid A., Baath E. Phospholipid fatty acid composition, biomass, and activity of microbial communities from two soil types experimentally exposed to different heavy metals //Appl. Environ. Microbiol. 1993. Vol. 59, N11.

16. Frostegard A., Tunlid A., Baath E. Use and misuse of PLFA measurements in soils // Soil Biol. Biochem. 2001. Vol. 43, N8.

17. Haack S.K., Garchow H., Odelson D.A. et al. Accuracy, reproducibility, and interpretation of fatty acid methyl ester profiles of model bacterial communities // Appl. Environ. Microbiol. 1994. Vol. 60.

18. Haubert D., Haggblom M.M., Scheu S., Ruess L. Effects of fungal food quality and starvation on the fatty acid composition of Protaphorura fimata (Collembola) // Comparative Biochemistry and Physiology. Part B: Biochem. Molecul. Biol. 2004. Vol. 138, N 1.

19. Kaur A., Chaudhary A., Kaur A. et al. Phospholipid fatty acid. A bioindicator of environment monitoring and assessment in soil ecosystem I I Current Sci. 2005. Vol. 89, N 7.

20. Kroppenstedt R.M. The genus Nocardiopsis // The prokaryotes. Vol. 2. N.Y., 1992.

21. Lixia J., Yowhan S., DeForest J.L. et al. Singlewalled carbon nanotubes alter soil microbial community composition // Sci. Total Environ. 2014. Vol. 466.

22. O'Leary W.M., Wilkinson S.G. Gram-positive bacteria // Microbial lipids. Vol. 1. L., 1998.

23. Paleyrie F., Chilvers G.A., Bhem C.A. Oxalic acid synthesis by the mycorrhizal fungus paxillus involutus (Batsch. Ex FR.) FR // New Phytologist. 1987. Vol. 106, N 1.

24. Reijfarth D.G., Petticrew E.L., Owens P.N. et al. Sources of variability in fatty acid (FA) biomarkers in the application of compound-specific stable isotopes (CSSIs) to soil and sediment fingerprinting and tracing: A review // Sci. Total Environ. 2016. Vol. 565.

25. Rezanka T., Sigler K. Odd-numbered very-longchain fatty acids from the microbial, animal, and plant kingdoms // Progr. in lipid res. 2009. Vol. 48.

26. Ruess L., Chamberlain P.M. The fat that matters: Soil food web analysis using fatty acids and their carbon stable isotope signature// Soil Biol. Biochem. 2010. Vol. 42.

27. Ruess L., Haggblom M.M., Garcia Zapata E.J., Dighton J. Fatty acids of fungi and nematodes — possible biomarkers in the soil food chain? // Soil Biol. Biochem. 2002. Vol. 34.

28. Ruess L., Tiunov A., HaubertD. et al. Carbon stable isotope fractionation and trophic transfer of fatty acids in fungal based soil food chains // Soil Biol. Biochem. 2005. Vol. 37.

29. Shimizu S., Akimoto K., Kawashima H. et al. Production of dihomo-gamma-linolenic acid by Mortierella alpine 1S-4 // J. Amer. OilChem. Soc. 1989. Vol. 66, N 2.

30. Six. J., Conant R.T., Paul A., Paustian K. Stabilization mechanisms of soil organic matter: Implications for C-saturation of soils // Plant and Soil. 2002. Vol. 241.

31. Six J., Elliott E.T, Paustian K., Doran J.W. Aggregation and soil organic matter accumulation in cultivated and native grassland soils // Soil Sci. Soc. Amer. J. 1998. Vol. 62.

32. White D.C., Stair J.O., Ringelberg D.B. Quantitative comparisons of in situ microbial biodiversity by signature biomarker analysis I I J. Indust. Microbiol. Biotechnol. 1996. Vol. 17, N3.

33. Zelles L. Phospholipid fatty acid profiles in selected members of soil microbial communities // Chemosphere. 1997. Vol. 35.

34. Zelles L., Bai Q.Y., Beck T., Beese F. Signature fatty acids in phospholipids and lipopolysaccharides as indicators of microbial biomass and community structure in agricultural soils // Biol. Biochem. 1992. Vol. 24, N 4.