Lichens- indicators of air quality of Toplica district and their biomedical potential

[S. Ristić]

170 listova

Lišaji su kosmopolitski organizmi nastali simbiozom gljiva najčešće iz podrazdela Ascomycotina i algi iz razdela Cyanobacteriophyta ili Chlorophyta. Primenjuju se u proceni stanja kvaliteta vazduha kao organizmi indikatori, a osim toga imaju izražen biomedicinski potencijal. Upravo ciljevi ovog istraživanja bili su: indikacija kvaliteta vazduha korišćenjem lišaja kao bioindikatora i biomedicinska karakterizacija različitih vrsta lišaja sakupljenih u istraživanim područjima Lukovske, Kuršumlijske i Prolom banje, Radan planine kao i grada Kuršumlije. Istraživanje je sprovedeno u periodu od 2012. do 2015. godine. Lišajska indikacija kvaliteta vazduha obuhvata ispitivanje kvaliteta vazduha korišćenjem lišaja kao bioindikatora definisanjem zona različitog stepena zagađenja vazduha u okviru svakog istraživanog područja, kao i definisanje potencijalnih indikatorskih taksona za procenu kvaliteta vazduha, korišćenjem multivarijantne metode veštačkih neuronskih mreža (samoorganizujuće mape, engl. Self Organizing Map − SOM). Ispitivanjem raznovrsnosti lišaja u Lukovskoj banji konstantovano je prisustvo 76 vrsta lišaja iz 34 roda. U Kuršumlijskoj banji zabeleženo je prisustvo 65 vrsta lišaja iz 32 roda. Na području Prolom banje zabeleženo je prisustvo 72 vrste lišaja iz 33 roda. Analizom diverziteta lišaja Radan planine konstantovano je prisustvo 76 vrsta lišaja iz 34 roda. U Kuršumliji je zabeleženo prisustvo 42 vrste lišaja iz 23 roda. Izračunate vrednosti indeksa antropogenog uticaja (engl. Index of Human Impact – IHI) kretale su se od 5 do 36. Izračunate vrednosti indeksa atmosferske čistoće (engl. Index of Atmospheric Purity – IAP) kretale su se od 10 do 75. U svim banjskim naseljima zabeleženo je prisustvo ,,normalne zone” koja obuhvata čitavu površinu istraživanog područja Lukovske banje, Prolom banje i planine Radan, kao i veći deo površine istraživanog područja Kuršumlijske banje. Detaljnijom analizom je prikazano da je ova zona podeljena na tri podzone. U zoni ,,borbe” nalazi se manji, centralni deo Kuršumlijske banje i veći deo grada Kuršumlije, gde je došlo do formiranja podzona: ,,spoljašnja zona borbe” i ,,unutrašnje zone borbe”. Zona ,,lišajske pustinje” obuhvata manji deo površine istraživanog područja grada Kuršumlije. Biomedicinska karakterizacija obuhvata dobijanje ekstrakata izabranih vrsta lišaja, izolovanje sekundarnih metabolita lišaja i ispitivanje antimikrobne, antioksidativne i antikancerogene aktivnosti. Ispitivani su acetonski ekstrakti lišaja Cladonia coniocraea, C. fimbriata, C. foliacea, C. furcata, C. ramulosa, C. rangiferina, C. subulata, Lepraria incana, Melanelixia fuliginosa, M. glabra, M. subaurifera, Peltigera rufescens, Pertusaria amara, Physcia semipinnata, Platismatia glauca, Pleurosticta acetabulum, Ramalina fastigiata i R. fraxinea, kao i supstance methyl evernate (izolovana iz ekstrakta lišaja R. fastigiata), obtusic acid (izolovana iz ekstrakta lišaja R. fraxinea), lecanoric acid (izolovana iz ekstrakta lišaja M. subaurifera) i 2’-O-methylanziaic acid (izolovana iz ekstrakta lišaja M. fuliginosa). Svi testirani uzorci ispoljili su snažnu antimikrobnu, antioksidativnu i antikancerogenu aktivnost, što je od velikog značaja zbog njihove potencijalne primene u medicini, veterini i farmaceutskoj industriji.

Lichens are cosmopolitan organisms ensued from symbiosis of fungi, usually from Ascomycotina subphylum and algae from Cyanobacteriophyta or Chlorophyta phylum. They’re applied in estimation of air quality condition as indicating organisms and, in addition, they’ve got a quite clear biomedical potential. The two very goals of this exploration were: indication of air quality by using lichens as bioindicators and the biomedical characterization of various lichen species collected within the area of Lukovska, Prolom and Kursumlijska spas, Radan Mountain and the town of Kursumlija. The exploration was conducted in the period 2012/2015. The lichen air quality indication encompasses exploration of air quality using lichens as bioindicators by defining the zones of different degree of air pollution within each of the explored settlements, as well as defining some potential taxa for air quality estimation through a multivariate method of artificial neuronetworks (self organizing maps – SOM). By examining the lichen diversity in Lukovska Spa, 76 lichen species from 34 genera have been ascertained. The presence of 65 lichen species from 32 genera was noted in Kursumlijska Spa. Within the Prolom Spa area, 72 lichen species from 33 genera were recorded. Through the analysis of Radan Mountain lichen diversity, 76 lichen species from 34 genera were entered. In the town of Kursumlija, 42 lichen species from 23 genera were recorded. The calculated values of the Index of Human Impact fluctuated between 5 and 36. The calculated values of the Index of Atmospheric Purity – IAP varied between 10 and 75. The lichen “normal” zone was noted in all spa resorts. The “normal zone” covers entire area of Lukovska spa, Prolom spa and Radan mountain, as well as a major part of investigated area of Kursumlijska spa. A detailed analysis shows this yone divided into 3 subzones. The “struggle zone” encompasses a smaller, central part of Kursumlijska spa and major part of the town of Kursumlija where forming the subzones has taken place - “outer struggle zone” and “inner struggle zone”. The lichen “desert” zone includes a smaller part of the investigated area of the town. Biomedical characterization encompasses derivation of extracts of chosen lichen species, isolation of secondary lichen metabolites and examination of antimicrobial, anti-oxidative and anti-carcinogenic activities. The following acetone lichen extracts were examined: Cladonia coniocraea, C. fimbriata, C. foliacea, C. furcata, C. ramulosa, C. rangiferina, C. subulata, Lepraria incana, Melanelixia fuliginosa, M. glabra, M. subaurifera, Peltigera rufescens, Pertusaria amara, Physcia semipinnata, Platismatia glauca, Pleurosticta acetabulum, Ramalina fastigiata and R. fraxinea as well as some substances like methyl evernate (isolated from the extract of R. fastigiata lichen, obtusic acid (isolated from the extract of M. subaurifera lichen) and 2’-O-methylanziaic acid (isolated from the extract of M. fuliginosa lichen) All the tested samples demonstrated a strong antimicrobial, antioxidative and anticarcinogenic activity, which is quite significant for the potential use in medicine, veterinary medicine and pharmaceutical industry.

Lišaji, bioindikacija, antimikrobna, antioksidativna, antikancerogena aktivnost

Lichens, bioindication, antimicrobial activity, antioxidant activity, anticancer activity

582.29(497.11)

Lišajevi - Biomedicinski potencijal - Srbija

Tekst