Lipase and esterase activity in soils from ancient burial vessels

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The activity of lipolytic enzymes was assessed using the microplate method using heteromolecular exchange in soils from the bottom of burial vessels, followed by cluster analysis. Groups with a contrasting ratio of lipases C12 - C18 and esterases C4 - C8 were identified in a sample that included 57 burial pots aged two to three thousand years. The total lipolytic activity of soil samples from dishes with the presumptive initial presence of fat-containing food products was above 6% of the maximum value within the sample. Inhibition of esterases in the presence of high concentrations of fatty acids is reflected in the extremely low relative values of esterase activity of the soil microbial community against the background of maximum activity levels of C18 and C12 lipases in two groups of pots. In three groups, esterase activity was observed against the background of high relative activity of C16 lipases, average relative activity of C18 lipases and extremely low activity of true lipases. In the group of pots with high total lipolytic activity (with the exception of certain extreme values of this indicator), the proportion of true lipase activity was 1.7-1.8 times higher compared to the proportion of esterase activity. The grouping of burial vessels by the ratio of lipase and esterase activity reflects the characteristics of the funeral food, while the absolute values of enzyme activity among selected vessels with the highest total lipolytic activity are grouped according to the type of burial.

About the authors

N. N Kashirskaya

Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science, Russian Academy of Sciences

Pushchino, Moscow region, Russia

E. V Chernysheva

Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science, Russian Academy of Sciences

Pushchino, Moscow region, Russia

S. N Udaltsov

Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science, Russian Academy of Sciences

Pushchino, Moscow region, Russia

L. N Plekhanova

Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science, Russian Academy of Sciences

Email: dianthus1@rambler.ru
Pushchino, Moscow region, Russia

References

  1. R. P. Evershed, Archaeometry, 50, 895 (2008). doi: 10.1111/j.1475-4754.2008.00446.x
  2. L. J. Cramp, I. D. Bull, E. Casanova, et al., in Lipids in Archaeology. Handbook of Archaeological Sciences (2023)., V. 1, p. 529
  3. A. Irto, G. Micalizzi, C. Bretti, et al., Molecules, 27 (11), 3451 (2022).
  4. M. S. Copley, F. A. Hansel, K. Sadr, and R. P. Evershed, South Afr. J. Sci., 100 (5), 279 (2004).
  5. R. P. Evershed, S. N. Dudd, M. S. Copley, et al., Accounts Chem. Res., 35 (8), 660 (2002).
  6. S. Hammann, D. J. Scurr, M. R. Alexander, and L. J. Cramp, Proc. Natl. Acad. Sci., 117 (26), 14688 (2020).
  7. M. P. Colombini, F. Modugno, and E. Ribechini, J. Mass Spectrometry, 40 (7), 890 (2005).
  8. M. Bondetti, et al., Archaeometry, 63 (3), 594 (2021).
  9. M. S. Copley, P. J. Rose, A. Clapham, et al., Proc. Roy. Soc. Lond. Ser. B: Biol. Sci., 268 (1467), 593 (2001).
  10. R. Sacchi, et al., Science of Food, 4 (1), 19 (2020).
  11. S. N. Dudd, R. P. Evershed, and A. M. Gibson, J. Archaeol. Sci., 26 (12), 1473 (1999).
  12. E. Casanova, T. D. Knowles, C. Ford, et al., Radiocarbon, 62 (6), 1679 (2020).
  13. Н. Н. Каширская, Л. Н. Плеханова, С. Н. Удальцов и др., Биофизика, 62 (6), 1235 (2017). doi: 10.1134/S0006350917060094
  14. Н. Н. Каширская, Л. Н. Плеханова, Е. В. Чернышева и др., Почвоведение, № 1, 89 (2020). doi: 10.1134/S0032180X20010098.
  15. M. W. I. Schmidt, M. S. Torn, S. Abiven, et al., Nature, 478, 49 (2011).
  16. В. М. Семенов, А. C. Тулина, Н. А. Семенова и Л. А. Иванникова, Почвоведение, № 4, 393 (2013). doi: 10.7868/S0032180X13040114
  17. M. Von Lutzow, I. Kogel-Knabner, B. Ludwig, et al., J. Plant Nutr. Soil Sci., 171, 111 (2008).
  18. В. А. Намиот, А. В. Батяновский, И. В. Филатов и др., Биофизика, 61 (1), 54 (2016).
  19. Е. В. Чернышева, М. А. Амирян, М. В. Ельцов и др., Ethnography, 18 (4), 993 (2022).
  20. Е. В. Чернышева, Н. Н. Каширская и К. С. Дущанова, Вестн. археологии, антропологии и этнографии, № 2 (61), 113 (2023).
  21. L. Casas-Godoy, S. Duquesne, F Bordes, et al., Methods Mol. Biol., 861, 3 (2012). doi: 10.1007/978-1-61779-600-5_1
  22. А. М. Безбородов и Н. А. Загустина, Прикладная биохимия и микробиология, 50 (4), 347 (2014).
  23. F. Akram, A. S. Mir, and A. Roohi, Mol. Biotechnol., 65, 521 (2023). doi: 10.1007/s12033-022-00592-z
  24. T. C. A. Hitch and T. Clavel, PeerJ., 7, e7249 (2019). doi: 10.7717/peerj.7249
  25. В. С. Гамаюрова, К. Л. Шнайдер и М. Е. Зиновьева, Вестн. Казанского технологич. ун-та, 17 (24), 175 (2014).
  26. A. Glogauer, V. P. Martini, H. Faoro, Microb. Cell Fact. 10, 54 (2011). doi: 10.1186/1475-2859-10-54
  27. P. Tirawongsaroj, R. Sriprang, P. Harnpicharnchai, et al., J. Biotechnol., 133 (1), 42 (2008). doi: 10.1016/j.jbiotec.2007.08.046
  28. M. Parapouli, A. Foukis, P. Y. Stergiou, et al., J. Biol. Res.-Thessaloniki, 25, 4 (2018). doi: 10.1186/s40709-018-0074-6
  29. Е. В. Чернышева, А. В. Борисов и В. Ю. Малашев, Краткие сообщения Института археологии, № 263, 105 (2021). doi: 10.25681/IARAS.0130-2620.263.105-116
  30. Н. Н. Каширская, Е. В. Чернышева и В. Ю. Малашев, История, археология и этнография Кавказа, 19 (1), 150 (2023).
  31. Т. Э. Хомутова, Т. С. Демкина, А. В. Борисов и Н. И. Шишлина, Почвоведение, № 2, 239 (2017). doi: 10.7868/S0032180X1702006X
  32. Л. Н. Плеханова, С. Н. Удальцов, А. С. Сыроватко и Н. Н. Каширская, Биофизика, 68 (5), 999 (2023). doi: 10.31857/S0006302923050204
  33. L. N. Plekhanova, in Proc. 19th Int. Multidisc. Sci. Geoconf. SGEM 2018, 18 (5.2), 173 (2018). doi: 10.5593/sgem2018/5.2/S20.023
  34. T. E. Khomutova and A. V. Borisov, J. Arid Environ., 171, 104004 (2019). doi: 10.1016/j.jaridenv.2019.104004
  35. В. А. Демкин, Т. С. Демкина и С. Н. Удальцов, Вестн. археологии, антропологии и этнографии, № 2 (25), 148 (2014).
  36. C.Ruiz, S. Falcocchio, E. Xoxi, et al., Biochim. Biophys. Acta - General Subjects, 1672 (3), 184 (2004).
  37. J. L. Smith and J. A. Alford, Appl. Microbiol., 14 (5), 699 (1966).
  38. P. Nobmann, A. Smith, J. Dunne, et al., Int. J. Food Microb., 128 (3), 440 (2009).
  39. C. Q. Sun, C. J. O'Connor, and A. M. Roberton, Chem.-biol.Interactions, 140 (2), 185 (2002).
  40. C. Zhong, N. Zhu, Y. Zhu, et al., Eur. J. Pharmaceut. Sci., 141, 105123 (2020).
  41. K. Sugimoto, H. Tanaka, R. Moriyama, Biocontrol Sci., 3 (1), 17 (1998).
  42. J. Lalman and D. M. Bagley, Water Res., 36 (13), 3307 (2002).
  43. C. S. Hwu, S. K. Tseng, C. Y. Yuan, et al., Water Res., 32 (5), 1571 (1998).
  44. J. Palatsi, M. Laureni, M. V. Andres, et al., Bioresource Technol., 100 (20), 4588 (2009).
  45. M. A. Pereira, O. C. Pires, M. Mota, and M. M. Alves, Biotechnology Bioengineer., 92 (1), 15 (2005).
  46. J. Palatsi, M. Vinas, M. Guivernau, Bioresource Technol., 102 (3), 2219 (2011).
  47. S. M. Iskander, Y. M. Amha, P. Wang, et al., Front. Bioengineer. Biotechnol., 9, 613626 (2021).
  48. Z. Guo, M. Usman, S. A. Alsareii, et al., Bioresource Technol., 337, 125383 (2021).
  49. H. Wang, Q. Yan, X. Zhong, et al., Bioresource Technol., 386, 129538 (2023).
  50. S. Amir, G. Merlina, E. Pinelli, et al., J. Hazardous Mater., 159 (2-3), 593 (2008).
  51. R. Gaur, R. Hemamalini, and S. Khare, in Current Developments in Biotechnology and Bioengineering, Ed. by A. N. S. Pandey and C. R. Soccol (Elsevier, 2017), p. 175.
  52. В. Ю. Малашев, Р. Г. Магомедов, Ф. С. Дзуцев и др., Археологические открытия, 2018, 342 (2020).
  53. Д. С. Коробов, В. Ю. Малашев, и Й. Фассбиндер, Краткие сообщения Института археологии, № 260, 441 (2020).
  54. A. Cowie, V. E. Lonergan, F. S. M. Rabbi, et al., Soil Res., 51, 707 (2013). doi: 10.1071/SR13043
  55. A. J. Margenot, Y. Nakayama, and S. J. Parikh, Soil Biol. Biochem., 125, 350 (2018). doi: 10.1016/j.soil-bio.2017.11.006
  56. S. Zhao, Y. Guo, Q. Sheng, and Y. Shyr, BioMed Res.Int., 2014, 986048 (2014). doi: 10.1155/2014/986048
  57. Д. А. Белинская и Н. В. Гончаров, Биоорган. химия, 46 (3), 247 (2020). DOI: 10.31857/ S0132342320030045

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».