The paper focuses on the assessment of the spectrum of biological activities (antineoplastic, anti-inflammatory, antifungal, and antibacterial) with PASS (Prediction of Activity Spectra for Substances) for the major components of three macrophytes widespread in the Holarctic species of freshwater, emergent macrophyte with floating leaves,Nuphar lutea(L.) Sm., and two species of submergent macrophyte groups,Ceratophyllum demersumL. andPotamogeton obtusifolius(Mert. et Koch), for the discovery of their ecological and pharmacological potential. The predicted probability of anti-inflammatory or antineoplastic activities above 0.8 was observed for twenty compounds. The same compounds were also characterized by high probability of antifungal and antibacterial activity. Six metabolites, namely, hexanal, pentadecanal, tetradecanoic acid, dibutyl phthalate, hexadecanoic acid, and manool, were a part of the major components of all three studied plants, indicating their high ecological significance and a certain universalism in their use by various species of water plants for the implementation of ecological and biochemical functions. This report underlines the role of identified compounds not only as important components in regulation of biochemical and metabolic pathways and processes in aquatic ecological systems, but also as potential pharmacological agents in the fight against different diseases.

This article deals with the issues of studying low-molecular-weight volatile organic compounds (VOCs) of aquatic macrophytes growing in Russia under different environmental conditions and geographic...

The regularities that shape the composition of low molecular weight organic compounds (LMWOCs) in aquatic macrophytes in response to aquatic environment alterations remain poorly characterized. The...

To control harmful algae blooms (HABs), methods based on natural mechanisms are now required. We investigated the effects of an algicide derived from macrophyte metabolites, namely mixtures of gallic, tetradecanoic, heptanoic, and octanoic acids (1:1:1:1 mass ratio, a total concentration of 14 mg/L), on the biomass of cyanobacteria and other plankton and the production of microcystins under experimental conditions. Two types of microcosms have been created: simple (microalgae, cyanobacteria, and zooplankton) and complex (microalgae, cyanobacteria, zooplankton, and planktivorous fish). We observed the dynamics of the phytoplankton structure, the concentrations of microcystins and chlorophyll-a, hydrochemistry, and the status of zooplankton and fish in both types of microcosms with and without algicide for one month (from 19 July to 19 August 2021). The introduction of algicide caused changes in phytoplankton structure, a drop in cyanobacterial biomass, and a decrease in the total concentration of microcystins. Surprisingly, the contributions of the most toxic microcystins (LR form) were higher in both types of microcosms exposed to algicide than in microcosms without algicide. The inhibitory effect on the cyanobacterial biomass was most significant in complex ecosystems (containing fish), while it was only observed at the end of the exposure in simple ecosystems. Not only algicide but also phytoplankton consumed by fish and zooplankton, as well as nutrient excretory activity by both consumers, seem to have impact on cyanobacterial biomass. This study found that the using chemical substances similar to macrophyte metabolites can help regulate HABs and cyanotoxins. However, the results differ depending on ecosystem type.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОГО МЕТАБОЛОМА ГОРЦА ЗЕМНОВОДНОГО (PERSICARIA AMPHIBIA (L.) DELARBRE) ИЗ РАЗНОТИПНЫХ МЕСТООБИТАНИЙ В ЛАДОЖСКОМ ОЗЕРЕ

В Астраханском регионе в условиях аридного экстремального климата с полупустынным ландшафтом формируются сообщества почвенных актиномицетов со специфическими свойствами и метаболитами. Метаболиты стрептомицетов представляют собой многокомпонентные комплексы различных по химическому строению природных соединений - антибиотиков, литических ферментов, аминокислот, витаминов, гормонов и др. Цель настоящих исследований - изучить компонентный состав суспензии и экстрактов штамма Streptomyces carpaticus RCAM04697 для создания экологически безопасных средств защиты растений. Штамм S. carpaticus RCAM04697 выделен из бурых полупустынных почв Астраханской области с очень сильной степенью засоления. Штамм S. carpaticus RCAM04697 выращивали при температуре +28 оС и рН = 7 ед. в течение 72 ч при непрерывном перемешивании на шейкере (120 об./мин) на картофельной среде. В работе изучен компонентный состав суспензии и экстрактов (водно-спиртового, метанольного и гексанового) штамма S. carpaticus RCAM04697 методом газовой хромато-масс-спектрометрии. Анализ показал наличие в составе вторичных метаболитов - спиртов, альдегидов, углеводородов, эфиров, сульфатов и других групп низкомолекулярных органических соединений (НОС). При всех вариантах экстракции в составе НОС преобладали спирты и эфиры. Выявленные НОС обладают ценными с сельскохозяйственной точки зрения свойствами: противовирусными, противомикробными и противоопухолевыми (этил 5-(пиридин-4-ил)-1Н-пиразол-3-карбоксилат); бактерицидными, фунгицидными и антисептическими свойствами (1,2-гександиол); инсектоакарицидными (изопропилмиристат). 1-додеканол входит в состав феромонов, половых аттрактантов и сурфактантов для контроля численности насекомых-вредителей. Исследуемый штамм может быть использован в качестве основы для создания средств защиты растений, в качестве противовирусных средств, инсектицидов, акарицидов, фунгицидов, бактерицидов и...