Мониторинг пыления злаков в городе Рязани

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Пыльца злаков (Poaceae) – одна из причин аллергических заболеваний – поллинозов. Пыльца всех злаков относится к единому палиноморфологическому типу и при рутинном пыльцевом анализе диагностируется только до уровня семейства. Периоды пыления разных видов злаков существенно перекрываются, при этом аллергенные свойства пыльцы разных видов могут различаться. В настоящей работе предпринята попытка на основе фенологических наблюдений детализировать кривую пыления злаков, полученную в ходе аэробиологического мониторинга. За основу был взят метод расчета фенологического индекса, представляющего собой комбинацию данных о фенологическом состоянии вида, его пыльцевой продукции и встречаемости. Исследования проводились в г. Рязани на протяжении трех лет, с 2020 по 2022 г. Было показано, что использование фенологического индекса для детализации кривой пыления имеет целый ряд ограничений, проанализированы причины несоответствия фенологических и аэробиологических данных. Расхождения определяются в первую очередь разницей в методике проведения исследований: фенологический индекс отражает цветение на конкретных площадках, а пыльцевые ловушки, установленные на крышах зданий, дают представление о региональном пыльцевом спектре на большой территории. Фенологический индекс может быть использован для оценки вклада разных видов в состав аэробиологического спектра и определения последовательности их пыления. Для Рязани наиболее опасными с аллергологической точки зрения следует считать Festuca pratensis, Dactylis glomerata и Phleum pratense.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. С. Карасева

Рязанский государственный университет имени С. А. Есенина

Автор, ответственный за переписку.
Email: v.karaseva94@mail.ru
Россия, ул. Свободы, 46, Рязань, 390000

Ю. М. Селезнева

Рязанский государственный университет имени С. А. Есенина

Email: posevina_julia@mail.ru
Россия, ул. Свободы, 46, Рязань, 390000

Е. Э. Северова

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова; Университет МГУ-ППИ в Шэньчжэне

Email: elena.severova@mail.ru
Россия, Ленинские горы, 1, Москва, 119991; дор. Международного университетского парка, 1, Новый город Даюн, район Лонгган, Шэньчжэнь, провинция Гуандун, 518172, Китай

Список литературы

  1. Alonso A., Bull R.D., Acedo C., Gillespie L.J. 2014. Design of plant-specific PCR primers for the ETS region with enhanced specificity for tribe Bromeae and their application to other grasses (Poaceae). – Botany. 92(10): 693–699. https://doi.org/10.1139/cjb-2014-0062
  2. Andersson K., Lidholm J. 2003. Characteristics and immunobiology of grass pollen allergens. – IAA. 130(2): 87–107. https://doi.org/10.1159/000069013
  3. Becker J., Steckling-Muschack N., Mittermeier I., Bergmann K.C., Böse-O’Reilly S., Buters J., Damialis A., Heigl K., Heinrich J., Kabesch M., Mertes H., Nowak D., Schutzmeier P., Walser-Reichenbach S., Weinberger A., Korbely C., Herr C., Heinze S., Kutzora S. 2021. Threshold values of grass pollen (Poaceae) concentrations and increase in emergency department visits, hospital admissions, drug consumption and allergic symptoms in patients with allergic rhinitis: a systematic review. – Aerobiologia. 37: 633–662. https://doi.org/10.1007/ s10453-021-09720-9
  4. Behrendt H., Tomczok J., Sliwa-Tomczok W., Kasche A., Ebner von Eschenbach C., Becker W.M., Ring J. 1999. Timothy Grass (Phleum pratense L.). Pollen as allergen carriers and initiators of an allergic response. – International Archives of Allergy and Immunology. 118(2-4): 414–418. https://doi.org/10.1159/000024151
  5. Brennan G.L., Potter C., De Vere N., Griffith G.W., Skjøth C.A., Osborne N.J., Wheeler B.W., McInnes R.N., Clewlow Y., Barber A. 2019. Temperate airborne grass pollen defined by spatio-temporal shifts in community composition. – Nature Ecology & Evolution. 3(5): 750–754. https://doi.org/10.1038/s41559-019-0849-7
  6. Campbell B.C., Al Kouba J., Timbrell V., Noor M.J., Massel K., Gilding E.K., Angel N., Kemish B., Hugenholtz P., Godwin I.D. 2020. Tracking seasonal changes in diversity of pollen allergen exposure: targeted metabarcoding of a subtropical aerobiome. – Science of the Total Environment. 747: 141189. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141189
  7. Cecchi L., Scala E., Caronni S., Citterio S., Asero R. 2021. Allergenicity at component level of sub‐pollen particles from different sources obtained by osmolar shock: A molecular approach to thunderstorm‐related asthma outbreaks. – Clin Experimental Allergy. 51(2): 253–261. https://doi.org/10.1111/cea.13764
  8. D’Amato G., Cecchi L., Bonini S., Nunes C., Annesi-Maesano I., Behrendt H., Liccardi G., Popov T., Van Cauwenberge P. 2007а. Allergenic pollen and pollen allergy in Europe. – Allergy. 62(9): 976–990. https://doi.org/10.1111/j.1398-9995.2007.01393.x
  9. D’Amato G., Liccardi G., Frenguelli G. 2007b. Thunderstorm‐asthma and pollen allergy. – Allergy. 62(1): 11–16. https://doi.org/10.1111/j.1398-9995.2006.01271.x
  10. Driessen M.N.B.M., Willemse M.T.M., Van Luijn J.A.G. 1989. Grass pollen grain determination by light- and UV-microscopy. – Grana. 28(2): 115–122. https://doi.org/10.1080/00173138909429962
  11. Frisk C.A., Apangu G.P., Petch G.M., Adams-Groom B., Skjøth C.A. 2022. Atmospheric transport reveals grass pollen dispersion distances. – Science of the Total Environment. 814: 152806. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.152806
  12. Galán C., Smith M., Thibaudon M., Frenguelli G., Oteros J., Gehrig R., Berger U., Clot B., Brandao R. 2014. Pollen Monitoring: minimum requirements and reproducibility of analysis. – Aerobiologia. 30: 385–395. https://doi.org/10.1007/s10453-014-9335-5
  13. García-Mozo H. 2017. Poaceae pollen as the leading aeroallergen worldwide: A review. – Allergy. 72(12): 1849–1858. https://doi.org/10.1111/all.13210
  14. Ghitarrini S., Galán C., Frenguelli G., Tedeschini E. 2017. Phenological analysis of grasses (Poaceae) as a support for the dissection of their pollen season in Perugia (Central Italy). – Aerobiologia. 33(3): 339–349. https://doi.org/10.1007/s10453-017-9473-7
  15. Hoffmann‐Sommergruber K., Ferreira F.D., Ebner C., Barisani T., Korninger L., Scheiner D., Kraft. O., Baumgartner I. 1996. Detection of allergen‐specific IgE in tears of grass pollen‐allergic patients with allergic rhinoconjunctivitis. – Clin Experimental Allergy. 26(1): 79–87. https://doi.org/10.1111/j.1365-2222.1996.tb00059.x
  16. Hrabina M., Peltre G., Ree R. Van, Moingeon P. 2008. Grass pollen allergens. – Clinical & Experimental Allergy Reviews. 8(1): 7–11. https://doi.org/10.1111/j.1472-9733.2008.00126.x
  17. [Karaseva et al.] Карасева В.С., Селезнева Ю.М., Казакова М.В., Северова Е.Э. 2021. Фенологический анализ динамики пыления злаков в Рязани. – Бюллетень МОИП. Отдел биологический. 126(6): 18–28.
  18. [Kazakova, Shcherbakov] Казакова М.В., Щербаков А.В. 2017. Флористическая изученность муниципальных районов Рязанской области. – Тр. Рязан. отд. РБО. “Флористические исследования”. Вып. 4. Рязань. С. 84–138.
  19. Krinitsina A.A., Omelchenko D.O., Kasianov A.S., Karaseva V.S., Selezneva Y.M., Chesnokova O.V., Shirobokov V.A., Polevova S.V., Severova E.E. 2023. Aerobiological monitoring and metabarcoding of grass pollen. – Plants. 12(12): 2351. https://doi.org/10.3390/plants12122351
  20. Lipiec A., Rapiejko P., Samolinski B., Krzych E. 2005. Correlation between conjunctival provocation test results and conjunctival symptoms in pollinosis-Preliminary report. – Annals of Agricultural and Environmental Medicine. 12(1): 17–20.
  21. Meier U. 1997. Growth stages of mono-and dicotyledonous plants. Berlin, Heidelberg. 622 p.
  22. Nepi M., Franchi G.G., Padni E. 2001. Pollen hydration status at dispersal: cytophysiological features and strategies. – Protoplasma. 216: 171–180.
  23. Nilsson S., Persson S. 1981. Tree pollen spectra in the Stockholm region (Sweden), 1973–1980. – Grana. 20(3): 179–182. https://doi.org/10.1080/00173138109427661
  24. PollenLibrary.com – Allergen and Botanic Reference Library. 2023. https://www.pollenlibrary.com/ (Accessed: 29.01.2023)
  25. Rapiejko P., Stankiewicz W., Szczygielski K., Jurkiewicz D. 2007. Progowe stężenie pyłku roślin niezbędne do wywołania objawów alergicznych. – Otolaryngologia Polska. 61(4): 591–594. https://doi.org/10.1016/S0030-6657(07)70491-2
  26. Rowney F.M., Brennan G.L., Skjøth C.A., Griffith G.W., McInnes R.N., Clewlow Y., Adams-Groom B., Barber A., De Vere N., Economou T. 2021. Environmental DNA reveals links between abundance and composition of airborne grass pollen and respiratory health. – Current Biology. 31(9): 1995–2003. https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.02.019
  27. Severova E., Volkova O. 2018. Sampling height in aerobiological monitoring. – In: 11th International Congress on Aerobiology. Programme & Abstract book. Italy. P. 74.
  28. Severova E., Kopylov-Guskov Y., Selezneva Y., Karaseva V., Yadav S.R., Sokoloff D. 2022. Pollen Production of selected grass species in Russia and India at the levels of anther, flower and inflorescence. – Plants. 11(3): 285. https://doi.org/10.3390/plants11030285
  29. Skjøth C.A., Ørby P.V., Becker T., Geels C., Schlünssen V., Sigsgaard T., Bønløkke J.H., Sommer J., Søgaard P., Hertel O. 2013. Identifying urban sources as cause of elevated grass pollen concentrations using GIS and remote sensing. – Biogeosciences. 10(1): 541–554. https://doi.org/10.5194/bg-10-541-2013
  30. Suphioglu C. 1998. Thunderstorm asthma due to grass pollen. – International archives of allergy and immunology. 116(4): 253–260. https://doi.org/10.1159/000023953
  31. [Torshkhoeva et al.] Торшхоева Р.М., Намазова-Баранова Л.С., Мурадова О.И., Томилова А.Ю., Вознесенская Н.И. 2014. Аллергенспецифическая иммунотерапия у детей с поллинозом. – Вопросы современной педиатрии. 13(1): 155–161. https://doi.org/10.15690/vsp.v13i1.927
  32. Volkova O., Severova E. 2019. Poaceae pollen season and associations with meteorological parameters in Moscow, Russia, 1994–2016. – Aerobiologia. 35(4): 73–84. https://doi.org/10.1007/s10453-018-9540-8
  33. Wang A., Gopurenko D., Wu H., Lepschi B. 2017. Evaluation of six candidate DNA barcode loci for identification of five important invasive grasses in Eastern Australia. – PloS One. 12(4): e0175338. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0175338
  34. [Weather] Архив погоды в Рязани. 2023. https://rp5.ru/Архив_погоды_в_Рязани (дата обращения: 20.01.2023)
  35. Weber R.W. 2003. Patterns of pollen cross-allergenicity. – Journal of Allergy and Clinical Immunology. 112(2): 229–239. https://doi.org/10.1067/mai.2003.1683

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Динамика пыления злаков, 2020–2022 гг., диаграмма с накоплением. По горизонтали – дата (день и месяц), по вертикали – содержание пыльцы (пз/м3).

Скачать (178KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Динамика пыления и изменение суммарного фенологического индекса, 2021–2022.

Скачать (279KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Детализация кривых изменения фенологического индекса, 2020–2022 гг.

Скачать (525KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025