Fluctuation of birch (Betula L.) pollen seasons in Poland

• Autorzy: Puc M. , Wolski T. , Camacho I.C. , Myszkowska D. , Kasprzyk I. , Grewling L. , Nowak M. , Weryszko-Chmielewska E. , Piotrowska-Weryszko K. , Chlopek K. , Dabrowska-Zapart K. , Majkowska-Wojciechowska B. , Balwierz Z. , Malkiewicz M. , Grinn-Gofron A. , Stacewicz A. , Kruczek A. , Borycka K.

Warianty tytułu

PL

Zmienność sezonów pyłkowych brzozy (Betula L.) w Polsce

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Birch pollen grains are one of the most important groups of atmospheric biological particles that induce allergic processes. The fluctuation pattern of birch pollen seasons in selected cities of Poland is presented. Measurements were performed by the volumetric method (Burkard and Lanzoni 2000 pollen samplers). The distributions of the data were not normal (Shapiro–Wilk test) and statistical error risk was estimated at a significance level of α = 0.05. Pollen season was defined as the period in which 95% of the annual total catch occurred. The linear trend for the selected features of the pollen season, skewness, kurtosis and coefficient of variation (V%) were also analyzed. During the 12–14 years of study, the beginnings of birch pollen seasons were observed 7–14 days earlier, the ends were noted 5–10 days earlier, and the days with maximum values occurred 7–14 days earlier compared to the long-term data. The left-skewed distribution of the pollen season starts in most sampling sites confirms the short-lasting occurrence of pollen in the air. The threat of birch pollen allergens was high during the pollen seasons. If vegetation is highly diverse, flowering and pollen release are extended in time, spread over different weeks and occur at different times of the day. Flowering time and pollen release are affected by insolation, convection currents, wind, and turbulence. Therefore, pollen seasons are characterized by great inter-annual variability.

PL

Sezony pyłkowe brzozy charakteryzują się bardzo dużą zmiennością głównie w odniesieniu do daty początku sezonu oraz jego intensywności. Bardzo krótki czas trwania sezonu pyłkowego Betula L. sprawia, że właśnie te cechy sezonu są bardzo ważne w profilaktyce i leczeniu alergii wziewnej u osób uczulonych. Badania przeprowadzono metodą objętościową (Burkard i Lanzoni VPPS 2000). Sezony pyłkowe zdefiniowano jako okres, w którym wystąpiło 95% całkowitej rocznej sumy stężeń pyłku. W pracy analizowano trend liniowy wybranych cech sezonu, skośność, kurtozę i współczynnik zmienności (V%). Większość ziaren pyłku brzozy pojawia się w powietrzu w pierwszej połowie sezonu, a maksima sezonowe notowane są średnio 7 dni po jego rozpoczęciu. W ciągu 12–14 lat badań zaobserwowano przyspieszenie daty początku sezonu pyłkowego oraz daty wystąpienia wartości maksymalnego stężenia, średnio o 7–14 dni. Natomiast koniec sezonu notowano o 5–10 dni wcześniej, w porównaniu do danych wieloletnich. Dłuższe sezony pyłkowe Betula charakteryzują się niską wartością SPI, w porównaniu z sezonami krótkimi, ponieważ te ostanie cechują się z reguły większą intensywnością uwalniania pyłku. Analiza korelacji elementów pogody ze stężeniem pyłku brzozy w Szczecinie wykazała, że największy wpływ na koncentrację pyłku wywierają: temperatura maksymalna powietrza, całkowite promieniowanie, wilgotność względna i prędkość wiatru. Ponadto wykazano silną, istotną statystycznie korelację pomiędzy występowaniem pyłku brzozy w powietrzu a stężeniem tlenków azotu oraz słabą korelację z koncentracją tlenku węgla i dwutlenku siarki. Takie zależności pomiędzy badanymi czynnikami mogą wpływać na nasilenie objawów alergii u osób uczulonych.

Słowa kluczowe

EN

birch; Betula; pollen; allergen; linear trend; pollen season; weather condition; air pollution; fluctuation; Poland

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2015
• Tom: 68
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.303-313,fig.,ref.

Twórcy

autor

Puc M.

• Department of Botany and Nature Conservation, Faculty of Biology, University of Szczecin, Felczaka 3c, 71-412 Szczecin, Poland
• Molecular Biology and Biotechnology Center, Faculty of Biology, University of Szczecin, Waska 13, 71-415 Szczecin, Poland

autor

Wolski T.

• Physical Oceanography Laboratory, University of Szczecin, Mickiewicza 16, 70-383 Szczecin, Poland

autor

Camacho I.C.

• Life Science Competence Centre, Madeira University, Campus Universitario da Penteada, 9000-390 Funchal, Portugal

autor

Myszkowska D.

• Department of Clinical and Environmental Allergology, Jagiellonian University Medical College, Sniadeckich 10, 31-531 Krakow, Poland

autor

Kasprzyk I.

• Department of Environmental Biology, University of Rzeszow, Zelwerowicza 4, 35-601 Rzeszow, Poland

autor

Grewling L.

• Laboratory of Aeropalynology, Faculty of Biology, Adam Mickiewicz University, Umultowska 89, 61-614 Poznan, Poland

autor

Nowak M.

• Laboratory of Aeropalynology, Faculty of Biology, Adam Mickiewicz University, Umultowska 89, 61-614 Poznan, Poland

autor

Weryszko-Chmielewska E.

• Department of Botany, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 15, 20-950 Lublin, Poland

autor

Piotrowska-Weryszko K.

• Department of General Ecology, University of Life Sciences in Lublin, Leszczynskiego 58, 20-950 Lublin, Poland

autor

Chlopek K.

• Faculty of Earth Sciences, University of Silesia, Bedzinska 60, 41-200 Sosnowiec, Poland

autor

Dabrowska-Zapart K.

• Faculty of Earth Sciences, University of Silesia, Bedzinska 60, 41-200 Sosnowiec, Poland

autor

Majkowska-Wojciechowska B.

• Department of Immunology, Rheumatology and Allergy, Medical University of Lodz, Pomorska 251, 92-213 Lodz, Poland

autor

Balwierz Z.

• Institute of Earth Science, University of Lodz, Narutowicza 88, 90-139 Lodz, Poland

autor

Malkiewicz M.

• Laboratory of Paleobotany, Department of Stratigraphical Geology, University of Wroclaw, Cybulskiego 34, 50-205 Wroclaw, Poland

autor

Grinn-Gofron A.

• Department of Plant Taxonomy and Phytogeography, Faculty of Biology, University of Szczecin, Waska 13, 71-415 Szczecin, Poland

autor

Stacewicz A.

• Department of Botany and Nature Conservation, Faculty of Biology, University of Szczecin, Felczaka 3c, 71-412 Szczecin, Poland
• Molecular Biology and Biotechnology Center, Faculty of Biology, University of Szczecin, Waska 13, 71-415 Szczecin, Poland

autor

Kruczek A.

• Department of Botany and Nature Conservation, Faculty of Biology, University of Szczecin, Felczaka 3c, 71-412 Szczecin, Poland
• Molecular Biology and Biotechnology Center, Faculty of Biology, University of Szczecin, Waska 13, 71-415 Szczecin, Poland

autor

Borycka K.

• Department of Environmental Biology, University of Rzeszow, Zelwerowicza 4, 35-601 Rzeszow, Poland

Bibliografia

• 1.Emberlin J, Detandt M, Gehrig R, Jaeger S, Nolard N, Rantio-Lehtimäki A. Responses in the start of Betula (birch) pollen seasons to recent changes in spring temperatures across Europe. Int J Biometeorol. 2002;46:159-170. http://dx.doi.org/10.1007/s00484-002-0139-x
• 2.Cotos-Yáňez TR, Rodriguez-Rajo FJ, Jato MV. Short term prediction of Betula airborne pollen concentration in Vigo (NW Spain) using logistic additive models and partially linear models. Int J Biometeorol. 2004;48:179-185. http://dx.doi.org/10.1007/s00484-004-0203-9
• 3.APG II system. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG II. Bot J Linn Soc. 2003;141(4):135-140.
• 4.Zając A, Zając M, editors. Distribution atlas of vascular plants in Poland. Kraków: Laboratory of Computer Chorology, Institute of Botany, Jagiellonian University; 2011.
• 5.Dyakowska J. Podręcznik palynologii. Metody i problemy. Warszawa: Wydawnictwo Geologiczne; 1959.
• 6.D'Amato G, Spieksma FT. European allergenic pollen types. Aero-biologia. 1992;8:447-450. http://dx.doi.org/10.1007/BF02272914
• 7.Negrini AC. Pollen as allergens. Aerobiologia. 1992;8:9-15. http:// dx.doi.org/10.1007/BF02291321
• 8.Puc M. Characterisation of pollen allergens. Ann Agric Environ Med. 2003;10:143-149.
• 9.Jahn-Schmid B, Radakovics A, Luttkopf D, Scheurer S, Vieths S, Ebner C, et al. Bet v 1142-146 is the dominant T-cell epitope of the major birch pollen allergen and important for cross-reactivity with Bet v 1-relatedfood allergens. International Review of Allergology and Clinical Immunology. 2005;116(1):213-219. http://dx.doi.org/10.1016/j. jaci.2005.04.019
• 10.Rapiejko P, Lipiec A, Wojdas A, Jurkiewicz D. Threshold pollen concentration necessary to evoke allergic symptoms. International Review of Allergology and Clinical Immunology. 2004;10(3):91-93.
• 11.Latałowa M, Miętus M, Uruska A. Seasonal variations in the atmospheric Betula pollen in Gdańsk (southern Baltic coast) in relation to meteorological parameters. Aerobiologia. 2002;18:33-43. http:// dx.doi.org/10.1023/A:1014905611834
• 12.Stach A, Emberlin J, Smith M, Adams-Groom B, Myszkowska D. Factors that determine the severity of Betula spp. Pollen season in Poland (Poznan and Krakow) and the United Kingdom (Worcester and London). Int J Biometeorol. 2008;52:311-321. http://dx.doi. org/10.1007/s00484-007-0127-2
• 13.Woś A. Klimat Polski. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN; 1999.
• 14.Hirst JM. An automatic volumetric spore trap. Ann Appl Biol. 1952;39:257-265. http://dx.doi.org/10.1111/j.1744-7348.1952. tb00904.x
• 15.Comtois P. Statistical analysis of aerobiological data. In: Mandrioli P, Comtois P, Levizzani V, editors. Methods in aerobiology. Bologna: Pitagora Editrice Bologna; 1998. p. 217-259.
• 16.StatSoft Inc. STATISTICA (data analysis software system), version 11.
• 17.Gniazdowski R, Klimas F. Wykorzystanie obserwacji palynologic-znych i fenologicznych w ustalaniu szczegółowej etiologii pyłkowicy. Otolaryngol Pol. 1976;30:21-27.
• 18.Clot B. Trends in airborne pollen: an overview of 21 years of data in Neuchätel (Switzerland). Aerobiologia. 2003;19:227-234. http:// dx.doi.org/10.1023/B:AERO.0000006572.53105.17
• 19.Myszkowska D, Jenner B, Puc M, Stach A, Nowak M, Malkiewicz M, et al. Spatial variations in the dynamics of the Alnus and Corylus pollen seasons in Poland. Aerobiologia. 2010;26(3):209-221. http:// dx.doi.org/10.1007/s10453-010-9157-z
• 20.Jäger S, Spieksma FTM, Nolard N. Fluctuation and trends in airborne concentrations of some abundant pollen types, monitored at Vienna, Leiden and Brussels. Grana. 1991;30:309-312. http://dx.doi. org/10.1080/00173139109431985
• 21.Corden J, Millington W, Bailey J, Brookes M, Caulton E, Emberlin J, et al. UK regional variations in Betula pollen (1993-1997). Aerobiologia. 2000;16:227-232. http://dx.doi.org/10.1023/A:1007607307139
• 22.Latorre F. Differences between airborne pollen and flowering phenology of urban trees with reference to production, dispersal and interannual climate variability. Aerobiologia. 1999;15:131-141. http:// dx.doi.org/10.1023/A:1007523316024
• 23.Spieksma FTM, Corden JM, Detandt M, Millington MW, Nik-kels H, Nolard N, et al. Quantitative trends in annual totals of five common airborne pollen types (Betula, Quercus, Poaceae, Urtica and Artemisia), at five pollen-monitoring stations in western Europe. Aerobiologia. 2003;19:171-184. http://dx.doi. org/10.1023/B:AERO.0000006528.37447.15
• 24.Jato VM, Méndez J, Rodriguez-Rajo J, Seijo C. The relationship between the flowering phenophase and airborne pollen of Betula in Galicia (N. W. Spain). Aerobiologia. 2002;18:55-64. http://dx.doi. org/10.1023/A:1014987325946
• 25.Garcia-Mozo H, Galan C, Gomez-Casero MT, Dominguez E. A comparative study of different temperature accumulation methods for predicting the start of the Quercus pollen season inCordoba (south west Spain). Grana. 2000;39:194-199. http://dx.doi. org/10.1080/00173130051084322
• 26.Kasprzyk I, Uruska A, Szczepanek K, Latałowa M, Gaweł J, Harmata K, et al. Regional differentiation in the dynamics of the pollen seasons of Alnus, Corylus and Fraxinus in Poland (preliminary results). Aerobiologia. 2004;20:141-151. http://dx.doi.org/10.1023/ B:AERO.0000032951.25974.c9
• 27.Rasmussen A. The effects of climate change on the birch pollen season in Denmark. Aerobiologia. 2002;18:253-265. http://dx.doi. org/10.1023/A:1021321615254
• 28.Puc M. Artificial neural network models of relationships between Betula pollen and meteorological factors in Szczecin (Poland). Int J Biometeorol. 2012;56:395-401. http://dx.doi.org/10.1007/ s00484-011-0446-1
• 29.Dominguez-Vilches E, Carinanos P, Galan Soldevilla C, Guerra Pasadas F, Garcia-Pantaleon FI, Villamandos de la Torre F. Airborne pollen concentrations, solid particle content in the air and allergy symptoms in Cordoba (Spain). Aerobiologia. 1995;11:129-135. http:// dx.doi.org/10.1007/BF02738278
• 30.Carinanos P, Galan C, Alcazar P, Dominguez E. Diurnal variation of biological and non-biological particles in the atmosphere of Cordoba, Spain. Aerobiologia. 1999;18:177-182. http://dx.doi. org/10.1023/A:1007590023585
• 31.Schäppi GF, Monn Ch, Wüthrich B, Wanner HU. Analysis of allergens in ambient aerosols: comparison of areas subjected to different levels of air pollution. Aerobiologia. 1996;12:185-190. http://dx.doi. org/10.1007/BF02447411
• 32.Barck C, Lundahl J, Hallden G, Bylin G. Brie exposures to NO2 augment the allergic inflammation in asthmatic. Environ Res. 2005;97:58-66. http://dx.doi.org/10.1016/j.envres.2004.02.009

Identyfikatory

DOI

10.5586/aa.2015.041