Antioxidant Properties of Parmeliaceae Lichens with Different Levels of Anthropo-Tolerance

A complex analysis of the antioxidant properties of four epiphytic lichen species from Parmeliaceae Zenker family with different anthropo-tolerance has been carried out. Using DPPH, FRAP, and ABTS methods the antioxidant activity, the content of phenolic compounds (PS) and carotenoids have been determined in Evernia divaricata (L.) Ach., E. prunastri (L.) Ach., Hypogymnia physodes (L.) Nyl., H. tubulosa (Schaer.) Hav. Correlation analysis showed a close relation between PS, carotenoids and antioxidant activity (AOA). An integral biochemical sensitivity index (MPBSI) based on normalization of the values of these bio chemical parameters has been calculated. The tolerance of species resistant to anthropogenic pollution is due to higher concentrations of PS and carotenoids, and higher АОА. MPBSI of Hypogymnia physodes is 8.43, and that of Evernia prunastri is 6.38. Species sensitive to various anthropogenic impacts are characterized by lower values of these parameters. MPBSI of Hypogymnia tubulosa is 5.83, and that of Evernia divaricata is 1.56. The degree of the decrease in MPBSI correlates with the level of vulnerability in the conditions of vegetation transformation as a result of woodlands fragmentation, which leads to changes in microclimate. In Evernia species that has a bushy biomorph photoprotection is carried out due to a higher concentration of carotenoids. In Hypogymnia representatives with leafy thallomas, an increase in antioxidant activity is due to an increase in the PS content. A complex approach to the assessment of biochemical parameters related to antioxidant properties, with the determination of the values of MPBSI index, is interesting for the further development of biomonitoring studies. This approach will make it possible to delve into the scales of anthropo-tolerance and will help clarify the mechanisms of adaptation of lichens to different variants of anthropogenic impact.

1. А. И. Шербакова, А. В. Коптина, А. В. Канарский. Лесной журнал, № 3 (2021) 7—16

2. G. Stojanović, I. Zlatanović, I. Zrnzević, M. Stanković, V. Stankov Jovanović, B. Zlatković. Natural Product Res., 32, N 22 (2018) 2735—2739

3. Е. С. Корчиков, Е. А. Зеленская, Л. В. Халикова, П. С. Турченко. Самарский науч. вестн., 10, № 3 (2021) 58—63

4. И. А. Прокопьев, Л. Н. Порядина, Э. В. Филиппов, Г. В. Филиппова. Матер. X междунар. симпозиума “Фенольные соединения: свойства, активность, инновации”, 14—19 мая 2018 г., Москва, ИФР РАН (2018) 359—363

5. И. В. Слепцов, И. А. Прокопьев, А. Н. Журавская. Химия растит. сырья, № 4 (2019) 149—156

6. B. Ranković, M. Mišić. Biotechnology & Biotechnological Equipment, 22, N 4 (2008) 1013—1016

7. M. J. Calcott, D. F. Ackerley, A. Knight, R. A. Keyzers, J. G. Owen. Chem. Soc. RE, 47 (2018) 1730—1760

8. О. П. Гурьянов, В. Р. Хабибрахманова, А. Ф. Хайруллина. Матер. III междунар. симпозиума “Молекулярные аспекты редокс-метаболизма растений”, 22—28 августа 2021 г., Екатеринбург, АМБ (2021) 132—133

9. Е. И. Галеева, Ю. Н. Валитова, В. Р. Хабибрахманова, О. П. Гурьянов, В. Л. Уваева, А. Ф. Хайруллина, Д. Ф. Рахматуллина, Т. В. Трифонова, Л. В. Викторова, Ф. В. Минибаева. Матер. междунар. конф. “Лишайники: от молекул до экосистем”, 1—5 июля 2024 г., Сыктывкар (2024) 19—20 (Электронное издание)

10. Ф. В. Минибаева. Матер. междунар. конф. “Лишайники: от молекул до экосистем”, 1—5 июля 2024 г., Сыктывкар (2024) 59—61 (эл. изд.)

11. A. F. Meysurova, A. A. Notov, A. V. Pungin, L. N. Skrypnik. J. Appl. Spectr., 91, N 1 (2024) 64—75

12. Д. Е. Гимельбрант, Е. С. Кузнецова. Выявление и обследование биологически ценных лесов на Северо-Западе Европейской части России, 2 (2009) 93—138

13. P. Osyczka. Acta Biologica Cracoviensia. Series Botanica, 64, N 1 (2022) 15—25

14. P. Osyczka, R. Kościelniak, M. Stanek. Mycologia, 116, N 1 (2024) 31—43

15. P. Osyczka, B. Myśliwa-Kurdziel. Photosynth. Res., 157, N 1 (2023) 21—35

16. А. Ф. Мейсурова, А. А. Нотов, А. В. Пунгин, Л. Н. Скрыпник. Журн. прикл. спектр., 88, № 5 (2021) 754—766 [A. F. Meysurova, A. A. Notov, A. V. Pungin, L. N. Skrypnik. J. Appl. Spectr., 88, N 5 (2021) 987—998]

17. Н. Н. Красногорская, С. Е. Журавлева, Г. Р. Миннуллина. Фундамент. исследования, № 5 (2004) 38—42

18. Н. С. Голубкова. Определитель лишайников России, вып. 6. Алекториевые, Пармелиевые, Стереокаулоновые, СПб, Наука (1996)

19. А. А. Нотов, Д. Г. Гимельбрант, Г. П. Урбанавичюс. Аннотированный список лихенофлоры Тверской области, Тверь, ТвГУ (2011)

20. Флора лишайников России: Семейство Parmeliaceae II, Москва, СПб, КМК (2023)

21. Красная книга Московской области, 3-е изд., Моск. обл.: Верховье (2018)

22. Красная книга Тверской области, 3-е изд., перераб. и доп., Москва, Стратегия ЭКО (2024)

23. L. Dymytrova, C. Scheidegger, U. B. Brȁbdli, C. Ginzler. Ecolog. Indicators, 84 (2018) 847—857

24. W. Faltynowicz, M. Jaskiewicz. Steciana, 27, N 1 (2023) 3—5

25. A. Voitsekhovich. Fotobionty lishainikov: raznoobrazie, ekologiya i vzaimootnosheniya s mi-kobiontom, Saarbrücken, LAP LAMBERT Academic Publishing (2013)

26. О. М. Храмченкова. Бюлл. Брянского отделения РБО, 1, № 9 (2017) 50—58

27. K. Rola, E. Latkowska, B. Myśliwa-Kurdziel, P. Osyczka. Sci. Total Environ., 20, N 679 (2019) 260—269

28. P. Osyczka, E. Latkowska, K. Rola. Fungal Biol., 125, N 12 (2021) 999—1008

29. K. Molnar, E. Farkas. Annales Botan. Fennici, 48, N 6 (2018) 473—482

30. B. Rankovic, M. Kosanic, N. Manojlovic, A. Rancic, T. Stanojkovic. Med. Chem. Res., 23, N 1 (2014) 408—416

31. G. Stojanovic, I. Zlatanovic, I. Zrnzevic, M. Stankovic, V. S. Jovanovic, B. Zlatkovic. Natural Product Res., 32, N 22 (2018) 2739—2735

32. О. М. Храмченкова. Бюлл. науки и практики, 9, № 5 (2023) 18—28

33. The Lichens of Great Britain and Ireland, 2nd ed., London, British Lichen Society (2009)

34. Л. М. Теплицкая, Е. Ф. Семенова, Э. П. Кириакиди. Биология растений и садоводство: теория, инновации, 159 (2021) 37—47

35. N. V. Gorbach. Lishainiki Belorussii. Opredelitel’, Minsk, Nauka i tekhnika (1973) 368

36. О. М. Храмченкова, Р. И. Новикова. Бюл. Брянского отд. РБО, 3, № 15 (2018) 49—53

37. C. Yuan, X. J. Zhang, Y. D. Du. J. Chem. Soc. Pakistan, 32, N 2 (2010) 189—193

38. A. Khadhri, M. Mendili, M. E. M. Araújo, M. R. Seaward. Symbiosis, 79, N 1 (2019) 25—31

39. K. Nguyen, M. Chollet-Krugler, N. Gouault, S. Tomasi. Nat. Prod. Rep., 30 (2013) 1490—1508

40. Л. Н. Скрыпник, А. А. Курашова. Химия растит. сырья, 1 (2019) 127—137

41. R. P. Beckett, K. W. G. Mkhize, F. V. Minibayeva. Матер. III междунар. симпозиума “Молекулярные аспекты редокс-метаболизма растений”, 22—28 августа 2021 г., Екатеринбург, изд-во АМБ (2021) 18—19

42. F. Gasulla, E. M. Del Campo, L. M. Casano, A. Guéra. Plants, 10, N 4 (2021) 807

43. A. M. D. Santos, L. C. Vitorino, B. G. Cruvinel, R. G. Ávila, S. D. C. Vasconcelos Filho, P. F. Batista, L. A. Bessa. Diversity, 14, N 11 (2022) 926

44. О. С. Бровко, А. А. Слобода, Д. В. Жильцов, Т. А. Бойцова, М. А. Пустынная, А. Д. Ивахнов. Химия растит. сырья, 4 (2023) 155—164