В статье представлена информация об экологическом состоянии города Кирова с помощью оценки влияния загрязняющих факторов (автотранспорт, промышленные выбросы, световое загрязнение) на содержание веществ вторичного синтеза, таких как аскорбиновая кислота в плодах рябины в районах города. И зависимость этих показателей детской заболеваемости этих показателей. Анализ прогнозирования заболеваемости исходя из полученных данных.
В результате проведенных исследований получены результаты, свидетельствующие об активном участии аскорбиновой кислоты в адаптационных процессах у рябины обыкновенной в условиях техногенного стресса. Также установлено, что загрязняющие факторы (выбросы автотранспорта, промышленные выбросы, световое загрязнение) приводят к снижению содержания аскорбиновой кислоты и как следствие загрязнению районов. Также имеется сильная положительная зависимость с детской заболеваемостью.
Ключевые слова: аскорбиновая кислота, рябина обыкновенная, антропогенное загрязнение, детская заболеваемость
The article provides information on the ecological state of the city of Kirov by assessing the influence of polluting factors (motor vehicles, industrial emissions, light pollution) on the content of secondary synthesis substances, such as ascorbic acid in the fruits of mountain ash in the city. And the dependence of these indicators of child morbidity of these indicators. Analysis of the prediction of incidence based on the data.
As a result of the studies, results are obtained that indicate the active participation of ascorbic acid in the adaptation processes in common mountain ash under conditions of technogenic stress. It was also found that polluting factors (motor vehicle emissions, industrial emissions, light pollution) lead to a decrease in the content of ascorbic acid and, as a result, pollution of areas. There is also a strong positive relationship with childhood morbidity.
Key words: ascorbic acid, mountain ash, anthropogenic pollution, childhood morbidity.
В настоящее время одним из основных источников загрязнения городской среды являются предприятия теплоэнергетических комплексов, бурный рост автотранспорта, антропогенное загрязнение среды, изменение химического состава окружающей среды. Они провоцируют развитие заболеваний дыхательной, сердечно-сосудистой и других систем, способствуют изменению естественных процессов в биосфере, повышает риск развития онкопаталогий, нарушения физиологической адаптации подростков, нарушении иммунологической реактивности и физического развития. Показано, что растения обладают высокой чувствительностью к антропогенной нагрузке, поэтому могут служить адекватными индикаторами состояния урбоэкосистем. Установлено, что антропогенное загрязнение среды приводит к увеличению содержания пероксидных групп, активации ПО и ПФО, повышению содержания аскорбиновой кислоты в вегетативных тканях. В этих работах показано, что в стрессовых условиях (при облучении, механическом повреждении, изменении химического состава окружающей среды) активность антирадикальной системы возрастает. На основании большого экспериментального материала, полученного за последние годы, установлено, что универсальной реакцией растительной клетки на экстремальные условия внешней среды является активизация процесса перекисного окисления липидов, и поэтому одним из маркеров окислительного стресса растений является уровень витамина С. Поскольку аскорбиновая кислота является ингибитором свободнорадикального окисления, то при действии антропогенных загрязнителей повышается ее расходование на инактивацию свободных радикалов. Для ранней диагностики экологического состояния крупных городов могут быть использованы растения, которые наиболее чувствительны к экологическим изменениям окружающей среды. Известно, что одним из биохимических показателей реакции растений на изменение факторов внешней среды, степени их адаптации к новым экологическим условиям является содержание вторичных метаболитов.
Основное содержание
Цель исследования: Оценка экологической обстановки районов г. Кирова: оценка влияния загрязняющих факторов на содержание веществ вторичного синтеза в зеленом пространстве г. Кирова с помощью анализа аскорбиновой кислоты, в частности, в плодах рябины обыкновенной и тем самым определение уровня загрязнения. Выявление зависимости уровня заболеваемости от загрязнения районов, прогнозирование заболеваемости от загрязнения районов.
Материалы иметоды: Исследование проводили в течении августа 2019 года. Сбор плодов проводили в районах города Кирова: Центр, Юго-Западный район, Филиейка, район Обработки цветных металлов, Почвомаш, район кинотеатра Дружба, Лепсе, Парк победы, ТЭЦ, Вокзал, Центральный Рынок,Зональный,Вереснеки,Чистыепруды,Дымково,Спичка,ДСК,Коминтерн,Макарье,Нововятск,Радужный.С каждого района брали 4 навески приблизительно одинаковых по размеру. Навески брали во дворах, в удалении от дорог, в зеленом пространстве, для наибольшей достоверности. Расчет содержания аскорбиновой кислоты проводили в мг на 100 г. сырой массы. При проведении исследований были применены следующие методы:
1) Биохимический: для расчета содержание аскорбиновой кислоты использовался метод Тильманса.
Принцип метода: метод основан на способности аскорбиновой кислоты восстанавливать 2,6-дихлорфенолиндофенол, который в кислой среде имеет красную окраску, при восстановлении обесцвечивается, в щелочной среде окраска — синяя. Для предохранения витамина С от разрушения исследуемый раствор титруют в кислой среде щелочным 2,6-дихлорфенолиндофенолом до появления розового окрашивания.
Для расчёта содержания аскорбиновой кислоты в рябине и шиповнике используют формулу
где: Х — содержание аскорбиновой кислоты в мг на 100 г продукта,
0,088 — содержание аскорбиновой кислоты, мг (1 мл 0,001 Н раствора 2,6-дихлорфенолиндофенола соответствует 0,088 мг аскорбиновой кислоты, м.м. аскорбиновой кислоты — 178, а грамм-эквивалент — 88 г);
А — результат титрования 0,001 Н раствором 2,6-дихлорфенол-индофенолом в мл;
Б — объём экстракта, взятый для титрования;
В — количество продукта, взятого для анализа, г;
Г — общее количество экстракта, мл;
100 — пересчёт на 100 г продукта.
2) Метод анализа научной литературы.
3)Статистический: в данном исследовании мы использовали корреляционно-регрессионного анализ в программе Statistica 9, анализ детской районной заболеваемости за 5 лет.
Результаты и их обсуждение
Результаты анализа содержания аскорбиновой кислоты относительно районов приведены ниже со статистической обработкой
Таблица 1
Содержание аскорбиновой кислоты вплодах рябины обыкновенной взависимости от места произрастания вмг/100г. Ягод (M±m)
|
Район |
Концентрация аскорбиновой кислоты |
|
Центр |
40,6 ±7,3 |
|
ЮЗ |
46,1±5,7 |
|
Флиейка |
56,4± 5,4 |
|
ОЦМ |
41,7±9,5 |
|
Почвомаш |
78,4±6,1 |
|
Дружба |
70,9±16,5 |
|
Лепсе |
44,7±12,3 |
|
Парк победы |
88,4 ±9,4 |
|
ТЭЦ |
67,6±6,7 |
|
Вокзал |
85,6±10,5 |
|
Центр. Рынок |
75,4±5,6 |
|
Зональный |
80,7±11,4 |
|
Вереснеки |
120,1±10,5 |
|
Чистые пруды |
108,4±9,5 |
|
Дымково |
102,3±3,4 |
|
Спичка |
115,5±12,1 |
|
ДСК |
98,3 ±10,5 |
|
Коминтерн |
110,4±16,3 |
|
Макарье |
145,6±8,5 |
|
Нововятск |
134,4±12,7 |
|
Радужный |
120,3 ±11,6 |
Установлено снижение содержания аскорбиновой кислоты в неблагоприятных районах. Термин «неблагоприятность» районов мы брали исходя из открытых городских экологических данных.
Для подтверждения результатов мы провели корреляционный анализ со средней детской заболеваемостью взятых от больниц, обслуживающих эти районы (данные по заболеваемости приведены в таблице № 2).
Таблица 2
Для корреляционного анализа мы воспользовались критерием Спирмена при p <0,05
Данные корреляционного анализа приведены в рис 1
Рис. 1. Корреляционная зависимость
Наблюдается сильная отрицательная корреляционная зависимость, что подтверждает влияние загрязняющих факторов, как на природу, так и на здоровье населения проживающего в этом районе
Исходя из этого мы сделали регрессионный анализ и составили уравнение регрессии для возможности прогнозирования уровня детской заболеваемости
Рис. 2. Регрессионные данные
Уравнение регрессии: y=3279,464 –(7,096*X),
Где: X-уровень аскорбиновой кислоты,
Y-заболеваемость.
Таким образом выяснив концентрацию аскорбиновой кислоты в каком-либо районе (например, 140 мг в Нововятском районе) мы можем спрогнозировать уровень заболеваемости и исходя из этого строить план профилактических мероприятий для предотвращения нежелательной заболеваемости.
Рис. 3. Пример прогнозирования
Подставляя нужные данные (рис.3), мы получаем нужный прогноз (рис. 4).
Рис. 4. Прогноз
Так, большое содержание аскорбиновой кислоты показывает относительно низкую заболеваемость.
Тем самым, установлено достоверное снижение содержания аскорбиновой кислоты в плодах рябины в местности с неблагоприятной экологической обстановкой. Ряд ученых считают, что именно повышение интенсивности движения автотранспорта в экологически неблагоприятном районе, приводит к тому, что в этом районе достоверно выше показатели, характеризующие загрязнение атмосферы и почвы (содержание тяжелых металлов в почве и растениях, содержание сульфитов в снеговом покрове и т. д.). Это говорит о том, что под действием промышленных выбросов в первую очередь нарушаются процессы синтеза аскорбиновой кислоты растениями. Также установлено повышение заболеваемости в этих районах.
Выводы:
Экологические выбросы существенно влияют на содержание аскорбиновой кислоты в рябине.
С целью экологического мониторинга, возможно, использовать ягоды рябины обыкновенной.
Вещества, входящие в состав промышленных выбросов в первую очередь, нарушают процесс синтеза аскорбиновой кислоты в растениях.
Литература:
- Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия: Учебник.- 2-е изд., — М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2007. — 704 с.: ил.
- Витамины: учебное пособие для студентов медицинских вузов / составители: А. В. Еликов, П. И. Цапок, Т. В. Симкина — Киров: Кировская государственная медицинская академия, 2011. — 114 с.
- Машковский М. Д. Лекарственные средства. — 15-е изд., перераб., и доп. — М.: «Новая волна», 2008. — 1206 с.: ил.
- Соколов С. Я., Замотаев И. П. Справочник по лекарственным растениям (Фитотерапия). 3-е издание. — М.: Медицина, 1990. — 464 с.
