631.48
Выполнен метаболомный профайлинг почвенных проб из хроносерии Малуксинского карьера по добыче песка. Проведено исследование почв из 5 разрезов: 1—2 года, свежий песчаный литострат без признаков зарастания и почвообразования, стадия самозарастания 15—20 лет с формирующимся сосняком и дерново-подбуром, стадия самозарастания 30—35 лет с эмбриоподзолом, стадия самозарастания 70 лет со сформированным подзолом и фоновая почва соснового леса вблизи карьера. Хроносерии почв являются перспективными модельными объектами, в которых процесс почвовосстановления можно наблюдать в развитии в рамках определенных временных промежутков. Пробы почв двукратно экстрагировали метанолом.Анализ метанольных экстрактов почвы выполняли с помощью метода ГХ-МС. Статистическая обработка результатов была выполнена с помощью методов мультивариантной статистики. В метаболомном профиле были выявлены аминокислоты, жирные кислоты, органические кислота цикла Кребса, полиолы, сахара, стерины, дитерпены, фенольные соединения. Результаты показали, что изученные пробы значительно различаются по содержанию низкомолекулярных органических веществ. Как правило, наибольшим структурным разнообразием малых молекул отличались пробы верхнего горизонта. Молекулярное разнообразие достигалось главным образом за счет вторичных метаболитов растений, скорее всего, вымываемых из подстилки и опада высших растений. Профили нижележащих горизонтов в большей степени схожи. В песчаных отвалах количество органических веществ было очень низким и метаболомные профили всех горизонтов отличались мало. Полученные результаты расширяют представление о биохимическом составе почв, вносят вклад в понимание процессов педогенеза и структуры метаболитной сети почв.
10.18522/2308-9709-2018-25-5
Metabolomic profiling of soils of chronoseries of podzols of a sand quarry
Metabolomic profiling of soils of chronoseries of podzols of a sand quarry
K.V. Sazanova, E.V. Abakumov, D.Yu. Vlasov
FGBOU St. Petersburg State University,
199034, St. Petersburg,
University Emb. d.7-9
Abstract:
Metabolic profiling of soil samples from the chrono-series of the Maluksinsky quarry was carried out: 1-2 years old, fresh sand lithostra with no signs of overgrowing and soil formation, the stage of self-overgrowing 15–20 years with emerging pine-tree and sod-podbur, the stage of self-overgrowing 30–35 years with embryo podzol, the stage of self-overgrowing 70 years with formed podzol and pine forest background soil near the quarry. Soil chronoseries are promising model objects in which the process of soil restoration can be observed in development within certain time intervals. Analysis of methanol extracts of the soil was performed using the GC-MS method. Metabolic profiling of soil samples from the chrono-series of the Maluksinsky quarry was carried out. Amino acids, fatty acids, organic acids of the Krebs cycle, polyols, sugars, sterols, diterpenes, and phenolic compounds were identified in the metabolic profile. The results showed the samples significantly differ in the content of low molecular weight organic substances. The greatest structural diversity of small molecules was found in samples from the upper horizon. Molecular diversity was achieved mainly due to the secondary plant metabolites are likely to leach out of the litter and higher plants. The profiles of the underlying horizons are more similar. In the sand dumps, the amount of organic matter was very low and the metabolic profiles of all horizons differed little. The obtained results expand the understanding of the biochemical composition of the soil, contribute to the understanding of the processes of pedogenesis and the structure of the metabolite network of soils.
