Фенольные соединения. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Состав и содержание фенольных соединений в листьях двух фенотипов Chamaenerion angustifolium
Статья научная
Chamaenerion angustifolium, или кипрей узколистный, — многолетнее травянистое растение семейства Onagraceae, которое характеризуется высоким содержанием биологически активных фенольных соединений и широко используется в традиционной медицине. Этот вид известен своими сильными антиоксидантными, противовоспалительными и противомикробными свойствами, поэтому находит применение в фармацевтической, пищевой и косметической промышленности. В России в настоящее время зарегистрирован только один сорт этого вида в качестве кормовой культуры. Розовоцветковый фенотип C. angustifolium наиболее распространен в природе и хорошо изучен, тогда как сведения о составе и содержании фенольных соединений у растений с белыми цветками практически отсутствуют. В настоящей работе впервые установлено отсутствие достоверных различий в содержании доминирующих фенольных соединений (энотеина А и В) в листьях у розовоцветкового и белоцветкового фенотипов C. angustifolium, тогда как содержание флавоноидов и фенольных кислот статистически значимо различается. Показано, что листья растений C. angus-tifolium с белой окраской цветков могут стать перспективным источником гидролизуемых таннинов. Целью нашей работы было изучение состава и содержания фенольных соединений в листьях двух фенотипов Chamaenerion angustifolium, а также оценка возможности использования растений с белыми цветками в качестве сырья при получении лекарственных препаратов. Сбор образцов проводили в третьей декаде июня 2021 года в период массового цветения. Розовоцветковый и белоцветковый фенотипы C. angustifolium культивировались на территории опытного поля в Ботаническом саду лекарственных растений ФГБНУ ВИЛАР (Биоколлекция ВИЛАР, г. Москва). Листья верхнего и среднего ярусов, хорошо развитые, не поврежденные болезнями и вредителями, отбирали в сухую погоду, в первой половине дня. Для количественного определения фенольных соединений использовали хроматографическую систему УЭЖХ-УФ (ACQUITY UPLC, «Waters Cor-poration», США), включающую детектор с фотодиодной матрицей. Диапазон детектора — 190-500 нм. Разделение проводили на хроматографической колонке ACQUITY UPLC® BEH Phenyl1.7mm 2.1× 100 mm Column («Waters Corporation», Ирландия). Спектры фенольных соединений регистрировали в области l = 190-500 нм. Для получения калибровочных графиков использовали стандарты галловой кислоты («HiMedia Laboratories Pvt Ltd.», Индия), хлорогеновой кислоты («HiMedia Laboratories Pvt Ltd.», Индия) и кверцетина («Sigma-Aldrich», США). Детектирование осуществляли при длине волны, соответствующей или близкой к основному максимуму поглощения стандартов фенольных соединений: 280 нм — для галловой кислоты, 315 нм — для хлорогеновой кислоты и 345 нм — для флавоноидов. При изучении состава фенольных соединений и их идентификации анализ проводили на хроматографической системе, оснащенной тандемным масс-спектрометрическим детектором (LCMS-8045, «Shimadzu Corporation», Япония), укомплектованной системой ионизации электрораспылением (ESI). Показано, что листья двух фенотипов не различались по составу фенольных соединений. Всего было идентифицировано 34 соединения: 13 гидролизуемых таннинов, 5 фенольных кислот и их производных, 13 флавоноидов, 3 флаван-3-ола. Молекулярная масса эллаготаннинов составила от 634 до 4704 Да. Количественные различия были обнаружены только для неохлорогеновой кислоты, кумароилхинной кислоты, дигаллоилглюкозы, производного энотеина А, гексамера теллимаграндина I, кверцетин-галлоил-гексозида, кверцетин-глюкозида, кверцетин-глюкуронида, мирицетин-(p-кумароил)-глюкозида и кемпферол-глюкуронида. В содержании основных биологически активных эллаготаннинов C. angustifolium (энотеин А и В) фенотипических различий не обнаружено. В листьях растений с розовой окраской цветков накапливалось 44,46 мг/г энотеина В, в листьях растений с белыми цветками — 47,85 мг/г. Листья розовоцветкового C. angustifolium содержали 23,49 мг/г энотеина А, белоцветкового – 22,07 мг/г. Суммарное содержание гидролизуемых таннинов у этих фенотипов также не различалось и составило 82,64±16,07 мг/г и 88,82±11,48 мг/г, соответственно. В то же время листья C. angustifolium с белой окраской цветков содержали достоверно (p ≤ 0,05) меньше фенольных кислот и флавоноидов. Накопление флавоноидов оказалось в 4 раза меньше, а фенольных кислот приблизительно — в 2 раза меньше. Следовательно, листья растений с белой окраской цветков также могут быть использованы для получения лекарственных препаратов, биологическая активность которых определяется эллаготаннинами.
Бесплатно
Статья научная
В современных условиях постоянного стресса возрастает актуальность эффективных стратегий защиты организма человека от деструктивного воздействия активных форм кислорода, повышающих риск развития сердечно-сосудистых, нейродегенеративных и аутоиммунных заболеваний. Использование природных антиоксидантов, полученных из растительного сырья, с одной стороны, может способствовать профилактике заболеваний, с другой — служит важным фактором сохранения окружающей среды за счет снижения количества вносимых в почву минеральных удобрений в интенсивном плодоводстве. Одно из перспективных направлений экологически безопасного земледелия — создание технологий выращивания плодов с использованием органических препаратов адаптогенного действия, произведенных на основе отходов растениеводства и пищевой промышленности. Значительный адаптогенный потенциал выявлен у Si-содержащих препаратов, в состав которых входит биогенный Si в хелатной форме. В настоящей работе впервые выявлен положительный эффект механокомпозита (МК) из шелухи риса и отходов зеленого чая на содержание и состав фенольных соединений в плодах, листьях и корнях земляники, а также созданы основы экологически безопасной технологии выращивания растений земляники, обогащенных комплексом биологически активных полифенолов. Целью работы была оценка влияния механокомпозита, обогащенного хелатами кремния, на состав и содержание фенольных соединений в органах растений земляники садовой (в листьях, корнях и плодах) в разные фазы развития в условиях in vivo (открытый грунт). Для экспериментов использовали свежий водный раствор МК без фильтрации, приготовленный посредством перемешивания МК в концентрации 0,3 г/л с водой комнатной температуры и последующего настаивания в течение 1 ч при комнатной температуре. В контрольном варианте растения поливали водой (-МК), в опытном — водным раствором МК в концентрации 0,3 г/л (+МК). В качестве объекта исследования использовали растения F. × ananassa сорта Солнечная полянка из коллекции культур высших растений in vitro USU_440534 Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (ЦСБС СО РАН). Рассаду высаживали в открытый грунт в третьей декаде мая 2022 года на экспериментальном участке ЦСБС СО РАН (54°49'9.87"N, 83°6'6.95"E). В 2022 году корневые обработки проводили через 2 нед после посадки (14 июня), последующие — с интервалом 30 сут (15 июля и 14 августа). В 2023 году обработки осуществляли 25 апреля (начало отрастания листьев), 25 мая (бутонизация—начало цветения) и 25 июля (окончание плодоношения—начало активного столонообразования). Состав и содержания фенольных соединений (ФС) в органах растений определяли на второй год вегетации (2023 год). Образцы листьев, корней и плодов отбирали раздельно для контрольных и опытных вариантов не раньше, чем через 1 нед после обработки. Листья отбирали в четыре фазы развития: отрастания листьев, цветения, плодоношения и столонообразования; корни — в фазу столонообразования. Плоды отбирали на двух стадиях созревания: зеленой и полностью зрелой. Зеленые плоды соответствовали сортовым признакам, характеризовались плотной консистенцией и не имели типичной для сорта окраски. Анализ состава и содержания фенольных соединений проводили с помощью жидкостного хроматографа Agilent 1200 («Agilent Technologies», США) с диодно-матричным детектором и программы для обработки хроматографических данных ChemStation (Version Rev. B.04.01. SP1 [647]). Концентрацию веществ определяли методом внешнего стандарта. Установлено, что листья характеризовались максимальным содержанием ФС (до 3,5 %). МК способствовал понижению их количества на протяжении всех фаз развития, кроме столонообразования, когда он вызывал увеличение содержания ФС на 10 %. При этом максимальное увеличение содержания в 1,6 и 1,5 раза (p ≤ 0,05) показали сиреневая кислота и производное эллаговой кислоты 6. Корни уступали листьям по суммарному содержанию ФС (до 2,3 %), но обладали повышенным количеством катехинов (до 226,0 мг/100 г абсолютно сухой массы) по сравнению с листьями (до 105,8 мг/100 г). В фазе столонообразования под действием МК содержание ФС в них увеличивалось на 16 %. Наибольший положительный эффект был оказан на содержание феруловой кислоты, производного эллаговой кислоты 6 и эпигаллокатехин галлата (увеличение в 2,4, 1,6 и 1,5 раза, p ≤ 0,05). В плодах были значительно представлены гидроксибензойные (15,4 мг в 100 г сырой массы), гидроксикоричные кислоты (18,5 мг/100 г), гликозиды флавоноидов (9,4 мг/100 г) и эллаговые соединения (17,3 мг/100 г). Зрелые плоды превосходили зеленые по количеству ФС в 1,6 раза. Влияние МК на содержание ФС в зеленых плодах F. × ananassa было положительным и более выраженным (39 %) по сравнению с эффектом, выявленным на зрелых плодах (15 %) и других органах растения. В зеленых плодах значительно увеличивалось содержание большинства групп соединений, тогда как в зрелых наиболее существенно возросло содержание только катехинов и гидроксибензойных кислот (в 2 и 1,5 раза, p ≤ 0,05).
Бесплатно
