Михаил Михайлович Середа, кандидат биологических наук, доцент, заведующий кафедрой ботаники и биоресурсов факультета биоинженерии и ветеринарной медицины
344003, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Mikhail M. Sereda, Cand.Sci. (Biol.), Associate Professor, Head of the Botany and Bioresources Department, Bioengineering and Veterinary Medicine Faculty
1, Gagarin Sq., Rostov-on-Don, 344003
Введение. Пыльца растений вызывает у человека разнообразные аллергические реакции, в том числе респираторные заболевания, нарушения иммунной системы, бронхит, конъюнктивит, дерматит, сенную лихорадку. Ими страдает до 30 % населения мира. В крупных городах мощными источниками аллергенной пыльцы являются деревья и кустарники, используемые в зеленом строительстве. Тем не менее, озеленение большинства городов в мире проводится без учета аллергенности применяемых культур. С развитием протеомики появилась возможность детально оценить степень аллергенности различных белков, входящих в состав пыльцы. На этих сведениях сформированы шкалы потенциальной аллергенности древесных растений. Целью данного исследования явилась оценка аллергенного потенциала древесных растений урбанофлоры города Ростова-на-Дону. Материалы и методы. Объектом исследования послужили деревья и кустарники, используемые в озеленении донской столицы. Анализ флористических данных основан на материалах, полученных в ходе полевых работ в 2023 году на территории города. Также автором использовались списки дедрофлоры города, составленные в период с 2007 по 2022 год. Оценка потенциальной аллергенности видов древесных растений проводилась по пятибалльной шкале, где 0 — растения, не представляющие аллергенной опасности; 1 — низкий класс аллергенности; 2 — средний класс; 3 — высокий класс; 4 — очень высокий класс аллергенности. Результаты исследования. В составе флоры древесных растений Ростова-на-Дону выявлен 61 вид растений, представляющих разные уровни аллергенной опасности для здоровья человека. Доля исследуемых видов составляет 30 % от общего числа древесной урбанофлоры города. Самыми мощными источниками аллергенной пыльцы являются девять видов (Fraxinus Excelsior, Betula Pendula, B. Verrucosa, Platycladus Orientalis и др.), они представляют наибольшую угрозу возникновения поллинозов и других аллергических реакций. Как правило, это ветроопыляемые растения, продуцирующие максимальное количество пыльцы. Среди потенциально аллергенных видов отмечается значительное количество адвентивных видов (24 вида), что затрудняет контроль над их распространением. Проведен таксономический анализ потенциально аллергенных видов растений на уровне порядков, для которых выявлены специфические реакции белков и разработаны детальные подходы к профилактике и лечению поллинозов. Порядки Pinales и Fagales формируют основную массу аллергенной пыльцы в зимне-весенний период. Обсуждение и заключение. Исследования аллергенной активности древесной урбанофлоры на юге России проведены впервые. Оценка ее аллергенного потенциала позволила определить степень угрозы возникновения аллергических реакций у людей. Наибольшую опасность представляют одновременно аллергенные и инвазионные виды, способные к активному распространению и увеличению своей численности. Мощными источниками аллергенной пыльцы оказались представители порядков Pinales и Fagales. Они же, как правило, обладают высокими декоративными качествами и играют ведущую роль в дизайнерских проектах. В ряде случаев эти культуры можно замещать менее аллергенными, например, представителями порядка Rosales.
Introduction. Plant pollen causes various allergic reactions in humans, including respiratory diseases, immune system disorders, bronchitis, conjunctivitis, dermatitis, and hay fever. These diseases affect up to 30% of the world's population. In large cities, trees and shrubs used in landscaping are significant sources of allergenic dust. Despite this, the greening of cities worldwide often occurs without considering the allergenic properties of plants. With the development of proteomics, it has become possible to assess the degree of allergenicity of proteins that make up plant pollen in detail. Based on this information, a scale of potential allergenicity for woody plants has been developed. The aim of this study is to assess the allergenic potential of woody plants in the urban flora of Rostov-on-Don.Materials and Methods. The object of the study was trees and shrubs used in the landscaping of Rostov-on-Don. The analysis of floristic data was based on the materials obtained during field work in 2023 on the territory of Rostov-on-Don. The author also used the lists of the city's dendroflora compiled between 2007 and 2022. The assessment of the potential allergenicity of woody plant species was conducted on a five-point scale, with 0 indicating plants that did not pose an allergic hazard, 1 indicating a low allergenicity level, 2 indicating a medium class, 3 indicating a high level, and 4 indicating a very high level of allergenicity.Results. In the flora of woody plants in Rostov-on-Don, 61 species of potentially allergenic plants were identified, posing varying levels of danger to human health. The share of all types of potentially allergenic woody plants was 30% of the total number of urban woody flora species in the city. The most powerful sources of allergenic pollen included nine species (Fraxinus Excelsior, Betula Pendula, B. Verrucosa, Platycladus Orientalis, etc.), which posed the greatest threat of hay fever and other allergic reactions. As a rule, these were typically wind-pollinated plants that produced maximum amounts of pollen. The list of potentially allergenic species included a significant number of adventitious species (24 species), which made it difficult to control their spread. A taxonomic analysis of potentially allergenic species was carried out at the order level, for which specific protein reactions were identified and detailed approaches to the prevention and treatment of hay fever were developed. The orders Pinales and Fagales form the bulk of allergenic pollen in the winter-spring period.Discussion and Conclusion. For the first time, studies were conducted on the allergenic activity of urban woody flora in the southern regions of Russia. An assessment of their allergenic potential allowed us to determine the level of threat of allergic reactions in humans. The greatest danger comes from both allergenic and invasive species that can spread actively and increase in numbers. Representatives of the Pinales and Fagales orders have proven to be significant sources of allergenic pollen, as they often have high ornamental qualities and play a prominent role in design projects. In some cases, it may be possible to replace these cultures with less allergenic alternatives, such as representatives of the Rosales order, to reduce the risk of allergic reactions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.