Особенности образования фенольных соединений в проростках гречихи (Fagopyrum esculentum Moench) различных сортов

Автор: Казанцева В.В., Гончарук Е.А., Фесенко А.Н., Широкова А.В., Загоскина Н.В.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Биологически активные соединения

Статья в выпуске: 5 т.50, 2015 года.

Бесплатный доступ

К уникальным особенностям высших растений относится способность к образованию фенольных соединений - веществ, обладающих высокой антиоксидантной активностью. Этим представителям вторичного метаболизма отводится важная функциональная роль, в том числе в защите клеток и тканей от стрессовых воздействий, что особенно важно на начальных этапах онтогенеза растений. Гречиха съедобная ( Fagopyrum esculentum Moench) - важнейшая крупяная культура промышленного использования. Мировыми лидерами в ее производстве считаются Россия, Китай и ряд других стран. Помимо пищевой ценности, для гречихи характерно образование различных фенольных соединений, в том числе рутина - биологически активного соединения растительного происхождения, получаемого в промышленных масштабах в России именно из этой культуры и успешно используемого в фармакологии. Гречиха съедобная (или обыкновенная) достаточно хорошо изучена в плане продуктивности, фотосинтетической активности, количества и качества зерна, тогда как накопление фенольных соединений (характерный признак этой культуры) изучен в меньшей степени, особенно на ранней стадии ее развития. На 10 сортах гречихи съедобной (преимущественно последних лет селекции, среднеспелых, с различной степенью устойчивости к температурам и засухе) изучили морфофизиологические характеристики молодых проростков (возраст 14 сут) и накопление в гипокотилях и семядольных листьях фенольных соединений, включая их суммарное содержание, а также количество фенилпропаноидов и флавоноидов. Так, наибольшее содержание фенилпропаноидов регистрировали в проростках гречихи сортов Большевик 4 и Башкирская красностебельная. Зафиксированные показатели были высокими в гипокотилях и семядольных листьях и при этом почти одинаковыми. В остальных случаях количество фенилпропаноидов в проростках оказалось ниже (на 20-50 %) и в семядольных листьях превышало таковое в гипокотилях в 1,5-2,5 раза. Способность к накоплению флавоноидов в семядольных листьях была выше у сорта гречихи Диалог, чуть ниже - у сортов Большевик 4 и Башкирская красностебельная (соответственно на 10 и 17 %) и значительно ниже (на 35-40 %) - у остальных форм. Наибольшее накопление антоцианов отмечали у сорта Башкирская красностебельная. У остальных оно было ниже, чем у растений сорта Башкирская красностебельная: у сортов Девятка, Большевик 4 и Темп - почти на 50 %, Батыр, Диалог, Чатыр тау, Илишевская, Дизайн, Дикуль - на 70-80 %. Показано, что для новых сортов гречихи характерен быстрый рост и развитие проростков, что имеет важное значение для их лучшей адаптации на начальных этапах онтогенеза. К наиболее перспективным культурам, наряду с сортом Башкирская красностебельная, можно отнести сорта Большевик 4, Девятка, Диалог и Темп, для которых характерна высокая способность к накоплению фенольных соединений - важных компонентов антиоксидантной защиты растений. Эта особенность их метаболизма может служить потенциальным критерием высокой устойчивости растений к действию стрессовых факторов.

Еще

Гречиха cъедобная, сорта, фенольные соединения, фенилпропаноиды, флавоноиды, антоцианы

Короткий адрес: https://sciup.org/142133623

IDR: 142133623   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2015.5.611rus

Список литературы Особенности образования фенольных соединений в проростках гречихи (Fagopyrum esculentum Moench) различных сортов

  • Куркин В.А. Фармакогнозия. Самара, 2007 (http://www.twirpx.com/file/1224778/).
  • Зотиков В.И., Наумкина Т.С., Сидоренко В.С. Современное состояние и перспективы развития производства гречихи в России. Вестник ОрелГАУ, 2010, 4(25): 18-23 (http://ej.orelsau.ru/index.html).
  • Брунори А., Бавиелло Г., Колонна М., Рисси М., Иззи Г., Тотх М., Вегвари Г. Современное понимание перспектив возделывания и использования гречихи в Центральной и Южной Италии. Вестник ОрелГАУ, 2010, 4(25), 23-30 (http://ej.orelsau.ru/index.html).
  • Клыков А.Г. Биологическая и селекционная ценность исходного материала гречихи с высоким содержанием рутина. Сельскохозяйственная биология, 2010, 3: 49-53 (http://www.agrobiology.ru/3-2010klikov.html).
  • Sun T., Ho C. T. Antioxidant activities of buckwheat extracts. Food Chem., 2005, 90: 743-749 ( ) DOI: 10.1016/j.foodchem.2004.04.035
  • Фесенко Н.В. Селекция и семеноводство гречихи. М., 1983.
  • Мартыненко Г.Е., Фесенко Н.В., Фесенко А.Н., Шипулин О.А. Селекция сортов гречихи нового поколения. Зерновое хозяйство России, 2010, 5(11): 9-16 (http://zhros.ru/num11(5)_2010/pdf/zhr_5-2010.pdf).
  • Сабитов А.М., Магафурова Е.Ф., Хуснутдинов В.В. О новых направлениях селекции гречихи в Башкирском НИИСХ. Достижения науки и техники АПК, 2010, 3: 20-22 (http://agroapk.ru/).
  • Анисимова М.М., Куркин В.А., Ежков В.Н. Качественный и количественный анализ флавоноидов травы гречихи посевной. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2010, 12: 2011-2014 (http://www.ssc.smr.ru/media/jour-nals/izvestia/2010/2010_1_2011_2014.pdf).
  • Запрометов М.Н. Фенольные соединения: Распространение, метаболизм и функции в растениях. М., 1993.
  • Cheynier V., Comte G., Davis K.M., Lattanzio V., Martens S. Plant phenolics: recent advances on their biosynthesis, genetics, and ecophysiology. Plant Physiol. Biochem., 2013, 72: 1-20 ( ) DOI: 10.1016/j.plaphy.2013.05.009
  • Lattanzio V., Kroon P.A., Quideau S., Treutter D. Plant phenolics -secondary metabolites with diverse functions. In: Recent advances in polyphenol research/F. Daayf, V. Lattanzio (eds.). Oxford, UK, Wiley-Blackwell, 2008, V. 1: 1-35.
  • Chacon I., Riley-Saldana Ch., Gonzalez A. Secondary metabolites during early development in plants. Phytochem. Rev., 2013, 12: 47-64 ( ) DOI: 10.1007/s11101-012-9250-8
  • Lattanzio V., Cardinali A., Ruta C., Fortunato I.M., Lattanzio M.T., Vito L., Cicco N. Relationship of secondary metabolism to growth in oregano (Origanum vulgare L.) shoot cultures under nutritional stress. Env. Exp. Botany, 2009, 65: 54-62 ( ) DOI: 10.1016/j.envexpbot.2008.09.002
  • Zhang L., Ravipati A.S., Koyyalamudi S.R., Jeong S.C., Reddy N., Smith P.T., Bartlett J., Shanmugam K., Munch G., Wu M.J. Antioxidant and anti-inflammatory activities of selected medicinal plants containing phenolic and flavonoid compounds. J. Agric. Food Chem., 2011, 59: 12361-12367 ( ) DOI: 10.1021/jf203146e
  • Тараховский Ю.С., Ким Ю.А., Абдрасилов Б.С., Музафаров Е.Н. Флавоноиды: биохимия, биофизика, медицина. Пущино, 2013 (http://biophenols.ru/wp/wp-content/uploads/2013/11/Tarahovsky.pdf).
  • Li S., Li S.-K., Gan R.-Y., Song F.-L., Kuang L., Li H.-B. Antioxidant capacities and total phenolic contents of infusions from 223 medicinal plants. Industrial Crops and Products, 2013, 51: 289-298 ( ) DOI: 10.1016/j.indcrop.2013.09.017
  • Запрометов М.Н. Фенольные соединения и методы их исследования. В сб.: Биохимические методы в физиологии растений. М., 1971: 185-197.
  • Gage T.B., Wendei S.H. Quantitative determination of certain flavonol-3-glycosides. Anal. Chem., 1950, 22: 708-711.
  • Куркин В.А., Вельмяйкина Е.И. Разработка методик качественного и количественного анализа сиропа эхинацеи пурпурной. Фармация, 2011, 7: 10-12 (http://www.rusvrach.ru/pharm/archive/2465-qq-6-2011.html).
  • Муравьёва Д.А., Бубенчикова В.Н., Беликов В.В. Спектрофотометрическое определение суммы антоцианов в цветках василька синего. Фармакология, 1987, 36: 28-29.
  • Полехина Н.Н., Павловская Н.Е. Динамика накопления биохимических соединений антиоксидантного действия в разных органах гречихи в процессе онтогенеза. Фундаментальные исследования, 2013, 10: 357-361 (http://www.rae.ru/fs/505-c32283).
  • Мейчик Н.Р., Балнокин Ю.В. Вода в жизни растений. В сб.: Физиология растений/Под ред. И.П. Ермакова. М., 2005: 588-619.
  • Пугачев Г.Н. Факторы формирования оптимальной водоудерживающей способности у растений. Вестник Мичуринского государственного аграрного университета, 2011, 1(1): 125-131.
  • Кудоярова Г.Р., Веселов Д.С., Фаизов Р.Г., Веселова С.В., Иванов Е.А. Фархутдинов Р.Г. Реакция устьиц на изменение температуры и влажности воздуха у растений сортов пшеницы, районированных в контрастных климатических условиях. Физиология растений, 2007, 54: 54-58.
  • Загоскина Н.В., Олениченко Н.А., Чжоу Юньвэй, Живухина Е.А. Способность различных сортов пшеницы (Triticum aestivum L.) к образованию фенольных соединений. Прикладная биохимия и микробиология, 2005, 41: 113-116 (http://www.inbi.ras.ru/pbm/v41/41_n1_annotation.html).
  • Запрометов М.Н., Николаева Т.Н. Способность изолированных хлоропластов из листьев фасоли осуществлять биосинтез фенольных соединений. Физиология растений, 2003, 50: 699-702.
  • Bidel L.P.R., Coumans M., Baissac Y. Biological activity of phenolics in plant cells. In: Recent advances in рolyphenol research/C. Cantos-Buelga, M.T. Escribano-Bailon, V. Lattanzio (eds.). Iowa, USA, Wiley-Blackwell, 2010, V. 2: 163-205.
Еще
Статья научная