|
| |
|
|  |
https://doi.org/10.15407/alg29.01.003
Золотарьова О.К., Мокросноп В.М., Степанов С.С.
Поліфенольні сполуки макроскопічних і мікроскопічних водоростей
Резюме Стаття присвячена функціональній ролі шляхів біосинтезу й різноманіттю поліфенольних сполук – продуктів вторинного метаболізму макро- та мікроводоростей. Фенольні сполуки включені в інтегральну систему регуляції биохімічних і біоенергетичних процесів в рослинній клітині. Широкий спектр біологічних можливостей поліфенолів пов’язаний з іхніми антиоксидантними властивостями: вони беруть участь у захисті рослинної клітини від стресових факторів і детоксикації активних форм кисню, таких як супероксид (O2-), пероксид кисню (H2O2), гідроксильний радикал (OH-), синглетний кисень (1O2), гідропероксильний радикал (HO2-). Часто накопичення поліфенольних сполук у клітині розглядається як індикатор стресового фізіологічного навантаження. За хімічною структурою поліфеноли представлені кількома класами, такими як фенолкарбонові кислоти (гідроксибензойні, гідроксикоричні), флавоноїди (флавони, флавоноли, флаванони, флаваноноли, флаваноли, антоциани), ізофлавоноїди (ізофлавони, куместани), стилбени, лигнани і фенольні полімери (проантоцианідини – конденсовані й гідролізовані таніни). Різноманіття фенольних сполук у вищих рослин, що утворилося в процесі еволюції, пов’язують з виходом на сушу і необхідністю формування захисних систем у результаті УФ-опромінення. Макроскопічні бурі (Phaeophyceae) і червоні (Rhadophyta) водорості містять велику кількість поліфенолів. Так, вміст флоротанинів, що являють собою полімери флорглюцинола (1,3,5-тригідроксибензола) різного розміру й складу, може становити 25% сухої біомаси Phaeophyceae. Молекули флоротанинів поглинають сонячне випромінення в середній і дальній областях УФ-спектра, чим поянюється фотозахисна роль цих сполук. Частина синтезованих флоротанинів екскретується у позаклітинний простір, а розчинні форми накопичуються в клітинних компартментах, в основному в особливих вакуолях – фізодах, які виглядають у світовому микроскопі як невеликі світлопереломні включення. Отруйні для молюсків поліфенольні сполуки, які містять бром (бромфеноли), накопичуються у водоростях і захищають їх від поїдання. На відміну від Phaeophyceae і Rhadophyta, в мікроскопічних водоростях поліфенольні сполуки синтезуються в незначній кількості. Хоча мікроводорості еволюційно примітивніші, ніж наземні рослини, або навіть належать до зовсім різних еволюційних напрямків, вони здатні синтезувати відносно складні поліфеноли. Існуючі дані свідчать про те, що процеси біосинтезу флавоноїдів у мікроводоростях простіші, ніж у вищих рослин, хоча не менш різноманітні, ніж представники Bryophyta. Завдяки великій кількості фенольних груп молекули флавоноїдів, флоротанинів і бромфенолів ефективно зв’язуть іони важких металів (ВМ), що сприяє накопиченню двовалентних металів всередині клітин, а їхні позаклітинні форми беруть участь у хелатуванні ВМ, знижуючи їхню токсичність. Фенольні сполуки беруть участь в антиоксидантному захисті водоростей і формуванні адаптативної відповідної реакції на оксидативний стрес.
|
