Монарда - ценный источник биологически активных соединений

Монарда – декоративно-пряное ароматическое растение семейства Яснотковые, родственное мелиссе, мяте и котовнику. Хотя монарда была завезена из Северной Америки и Мексики в Испанию сразу вслед за открытием Колумбом нового континента, однако широкое распространение в Европе она получила только в начале ХIХ века. В Испании, Англии, Франции ее начали использовать как пряно-вкусо- вое растение под названиями бергамот, пчелиный или пахучий бальзам, чай Освего, американская мелисса, индийское перо, горный бальзам, дикий бергамот, лимонная мята и другие.

В Россию монарда попала в конце ХIХ века, но использовалась лишь как декоративное растение, и только в советское время этой культурой заинтересовались исследователи ботанических садов, главным образом, в качестве лекарственного и эфиромасличного растения. В коллекционных посадках Главного ботанического сада России и Никитском ботаническом саду собраны различные виды монарды, и ведутся всесторонние работы по изучению данного растения. Монарда, наряду с другими представителями семейства Яснотковых – мятой, тимьяном, зизи-форой, душицей, змееголовником, также широко представлена в уникаль- ной экспозиции лекарственных и пряно- сового овощного растения в ся до девяти соцветий довольно круп- ароматических растений Центрального Сибирского ботанического сада СО РАН [3].

Подмосковье [6]. В результате селекции и совместных исследований с И.В. Дрягиной и Л.Ю. Кан по генетике ного размера, около 5-8 см. Цветет монарда трубчатая около 50 суток, начиная с июля. Монарда дудчатая в

Группа научных сотрудников под этого ценного растения, был создан и условиях Подмосковья является мно- руководством профессора В.В. Николаевского установила, что эфирное масло монарды – это наиболее универсальное масло, которое можно использовать для профилактики бронхитов и острых респираторных заболеваний, коррекции вторичных иммунодефицитов (преимущественно Т-систе-мы), повышение устойчивости организма к различным инфекционным заболеваниям [13]. В Ялтинском НИИ физических методов лечения и медицинской климатологии получены авторские свидетельства на использование эфирного масла монарды дудчатой.

Компонентный состав эфирного масла может сильно отличаться в зависимости от происхождения популяции и даже среди потомков одного растения. Соотношение компонентов и выход эфирного масла из различных органов растений монарды может изменяться в зависимости от условий выращивания, времени сбора сырья и других факторов [9,10]. Институтом органической химии СО РАН показано, что в условиях резко континентального сибирского климата в расте- ниях монарды дудчатой эфирного масла накапливается значительно больше (на 40-70 %), чем на Южном берегу Крыма и на Северном Кавказе [3, 14].

в 1997 году занесен в Государственный реестр первый овощной сорт монарды дудчатой – Виктюлия [7].

Особая ценность монарды как овощной культуры состоит в том, что она очень рано отрастает, как только растает снег, и зелень сохраняется до начала ноября, даже при заморозках в -5…-7°С. А это значит, что ее ароматные листья можно использовать практически круглый год, особенно в период межсезонья, когда отсутствует другая витаминная зелень. К тому же из пробуждающихся весной побегов зацветает не более 30%, то есть более половины новых побегов можно использовать на салаты, не нарушая декоративных качеств посадок.

При создании овощных сортов монарды следует вести селекцию на высокую урожайность зеленой массы и семян, компактный куст с длительным периодом цветения, зимостойкость, устойчивость к ранневесенним и осенним заморозкам, засухе и болезням. Приоритетным направлением при создании современных сор- тов также является селекция на высокое содержание биологически активных веществ, обладающих антиоксидантной активностью. В настоящее время ведется эта работа в лаборато- голетником [7].

Монарда лимонная (Monarda cit-riodora L.), отличается ланцетными, слегка опушенными листьями, цветоносными побегами, несущими до 5-7 соцветий, с овальными прицветниками, а также исключительной морфологической выравненностью по многим показателям, скороспелостью и хорошей продуктивностью. Монарда лимонная в условиях Подмосковья имеет однолетний цикл развития. [6,7].

Всестороннее изучение этой уни- рии зеленных и пряно-вкусовых куль- кальной культуры как овощного растения для введения в культуру средней полосы России, началось во второй половине ХХ столетия во ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур, где была собрана и изучена большая коллекция разных представителей рода Monarda L. – более 43 сор-тообразцов, относящихся к 12 видам.

По данным Дрягина В.М. биохимиче- ская оценка различных видов и сортов монарды, проведенная в 1990-1991

годах, показала перспективность вве- дения монарды как нового пряно-вку-

тур по двум основным видам этой культуры.

Монарда дудчатая (Monarda fistu-losa L.), или трубчатая привезена из лесов Северной Америки и у нас в настоящее время распространена в отдельных регионах Кавказа. Стебли монарды трубчатой могут достигать высоты 120 см. Листья опушены тонки- ми волосиками, зубчатые, простого типа. Мелкие цветочки соединены в ложные мутовки и обрастают прицвет- никами красного, розового, лилового цвета. На каждом стебле располагает-

Материалы и методы

Материалом исследований служили три селекционных образца монарды дудчатой и один образец монарды лимонной – отборы из популяций различного происхождения из коллекции лаборатории зеленных и пряно-вкусовых культур. При выращивании использовали рекомендации

«Технология возделывания и исполь- зования зеленных и пряно-вкусовых и малораспространённых овощных культур», М. 1988. Оценку фенологических и морфологических наблюдений, про- водили согласно «Методическим рекомендациям по селекции монарды» [7].

Биохимические анализы проводили согласно общепринятым методикам [15]. Сбор монарды начинается через 10-15 суток после начала цветения. Срезают не ниже 20-30 см от поверх-

Результаты и обсуждение

Биологической особенностью развития многолетней монарды дудчатой является то, что сеянцы в первый год жизни, как правило, не зацветают, и цветение наступает на второй год после посева. Растения, полученные с точки зрения поиска раннеспелых^-ценных форм. С данных растений были отобраны пробы для сравнительного биохимического анализа, который показал, что среднее содержание витамина С изменялось от 18 до 23мг%, а сухого вещества от 32 до ности почвы в фазе массового цветения. Для исследований были собраны листья, стебли и соцветия в период массового цветения растений и повторно в конце октября для определения антиоксидантов в листьях.

Для суммарного определения содержания антиоксидантов использовали амперометрический метод [2, 16], адаптированный для исследования листовых и листостебельных овощных культур [4]. В качестве стандарта была выбрана галловая кислота (ГК). Для расчета содержания антиоксидантов в экстракте (мг.экв. ГК/г) предварительно строили градуировочную зависимость сигнала (площадь пика) образца сравнения (галловой кислоты) от его концентрации.

путем деления корневищ трехлетних кустов на делёнки, имеющие корни и 3-4 побега, также в год пересадки зацветают очень редко. В наших исследованиях, были отмечены три образца монарды дудчатой, у которых в условиях долговременной летней жары и засухи отдельные растения зацвели, это № 1 и 2, выращенные через посев семян (соответственно 3% и 18% от общего числа растений) и № 6 – полученный после пересадки делёнок (зацвело 33% растений). В образце однолетней монарды лимонной № 4 в данный период было отмечено 100% цветение растений.

Цветущие растения выделенных образцов монарды дудчатой могут представлять определенный интерес

35% в зависимости от образца (рис.1). При этом в растениях образ-

Рис. 1. Биохимические показатели селекционных образцов монарды (по данным испытательного центра ВНИИССОК, 2014 год)

цов, полученных через посев семян, содержание витамина С было достоверно выше, чем у пересаженных растений образца № 6 и монарды лимонной (образец №4).

Наибольшее среднее значение этого показателя было отмечено в образце № 2, в котором распределение растений по содержанию витамина С имеет вид ассиметрич-ной кривой со смещением пика в сторону высоких значений (рис.2). В тоже время, распределение по показателю сухое вещество внутри группы цветущих растений этого образца близко к нормальному. Большинство растений имели средние значения в диапазоне 36-38%, при этом присутствовал небольшой процент растений с низким (<35%) и высоким содержанием сухого вещества (>40%). То есть, из популяции данного образца для селекции на качество можно отобрать перспективный исходный материл с различным сочетанием этих параметров.

Рис.2. Распределение генотипов в группе цветущих растений образца № 2 по содержанию сухого вещества и витамину С.

родных антиоксидантов в продуктах желтого, ярко-зелёного, тёмнозелёного оттенка также достаточно велико. Довольно сильным антиоксидантным свойством обладают флавоноиды и антоцианы – вещества, определяющие окраску растений [1].

Особое внимание в последнее время также уделяется поиску источников водорастворимых АО.

красные красно- зеленые зеленые

окраска листьев

Рис.3. Среднее содержание водорастворимых АО в листьях монарды дуд чатой в зависимости от их окраски.

Монарда с этой точки зрения до сих

Рис. 4. Диапазон варьирования суммарного содержания водорастворимых АО в листьях зеленных и пряно-вкусовых культур коллекции ВНИИССОК [5].

При селекции на качество также необходимо учитывать и другие ценные показатели овощной продукции, например, суммарное содержание антиоксидантов (АО). Согласно литературным данным, среди трех тысяч протестированных продуктов, по содержанию АО лидируют травы и специи, причем победителями из победителей являются пряно-вкусовые культуры: гвоздика, мята перечная, корица, орегано, тимьян, шал- фей, розмарин и др. В среднем содержание антиоксидантов в травах в 3 раза больше, чем в ягодах, в 6 раз больше, чем в орехах, в 20 раз больше, чем во фруктах, и 30 раз больше, чем в овощах [9,18].

В продуктах растительного происхождения антиоксидантов большое количество, особенно много их в кисло-сладких, кислых фруктах, в овощах красного, оранжевого, синего, чёрного оттенка. Наличие при- пор еще мало изучена.

По предварительным данным, суммарное содержание водорастворимых АО в отдельных образцах монарды дудчатой в период цветения может достигать 16,1-17,3 мг-экв. ГК/г сырой массы, что в десять раз выше по сравнению с другими видами этого же семейства (лаванда, тимьян) [5]. Определение АО в конце вегетационного периода (октябрь-ноябрь), после воздей-

Суммарное содержание антиоксидантов в образцах монарды дудчатой, мг-экв.ГК/г сырой массы

Цвет листьев красные нижний 3,4 + 0,1 ярус средний 3,8 + 0,1 верхний 4,9 + 0,1 красно-зеленые 3,5 + 0,1 4,1 + 0,1 5,0 + 0,2 зеленые 3,2 + 0,2 3,8 + 0,2 5,8 + 0,2 научно-практический журнал       [ 34 ]          овощи россии № 1 (26) 2015 ствия низких ночных температур, показало, что их количество снижается и зависит от окраски и яруса расположения листьев на растении (рис. 3, табл.).

Имеется тенденция к большему накапливанию АО в листьях зеленой окраски, при максимальном их содержании в листьях верхнего яруса – 5,8 мг-экв. ГК/г сырой массы, что на 18% выше, чем в листьях красной окраски. В более старых листьях количество АО ниже, и в листьях нижнего яруса их содержание не превышает 3,5 мг экв.ГК/г сырой массы, что в зависимости от окраски в 1,4-1,8 раза ниже по сравнению с молодыми листьями верхнего яруса.

Тем не менее, суммарное содержание АО даже в старых листьях растений монарды в период межсезонья существенно превышает таковое у многих других сортов зеленных и пряно-вкусовых культур и сравнимо только с неко- торыми другими представителями семейства Lamiaceae L., таких как тимьян, иссоп, лаванда, в период цветения (рис.4).

Таким образом, монарда является источником не только ценного по компонентному составу эфирного масла [8, 15] и биофлавоноидов [1], но и богатым источником водорастворимых АО. В целом, монарда может быть востребована в качестве натурального ароматизатора, консерванта и антиоксиданта в пищевой промышленности. Употребление растений этой малораспространенной культуры в свежем виде или использование в качестве приправы существенно обогатит наш пищевой рацион. В связи с этим, создание новых продуктивных отечественных сортов монарды с высоким содержанием биологически активных веществ, обладающих профилактическим и лечебным действием на организм человека, является важным условием пополнения ассортимента пряно-вкусовых и овощных культур.

MONARDA - A VALUABLE SOURCE OF BIOLOGICALLY ACTIVE COMPOUNDS

Kharchenko V.A., Bespalko L.V., Gins V.K., Gins M.S., Baikov A.A.

Federal State Budgetary Scientific Institution All-Russian Scientific Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production 143080, Russia, Moscow region, Odintsovo district, VNIISSOK, Selectsionnaya st., 14