Содержание пигментов и вторичных метаболитов в листьях базилика (Ocimum basilicum L. and O. × citriodorum) в условиях светокультуры
Автор: Аникина Д.С., Широкова А.В., Шевкунов А.Б., Дмитриева В.Л., Ружицкий А.О., Дмитриев Л.Б., Жевнеров А.В., Радина В.Е., Джатдоева С.А.
Журнал: Овощи России @vegetables
Рубрика: Агрохимия, агропочвоведение, защита и карантин растений
Статья в выпуске: 6 (86), 2025 года.
Бесплатный доступ
Актуальность. Светодиодное освещение позволяет управлять биосинтезом первичных и вторичных метаболитов, повышая пищевую и фармакологическую ценность растений. Базилик – ценная эфиромасличная культура с высоким содержанием биологически активных соединений. При этом малоизученными остаются вопросы, связанные с регулированием спектрального состава светодиодов для направленной стимуляции роста и биосинтеза конкретных компонентов. Материалы и методы. Исследовано влияние четырёх LED-режимов (Синий: Белый: Красный: Розовый, %: 25:70:25:25; 50:80:25:50; 50:60:50:25; 50:70:25:25; Плотность фотонного потока 126–149 мкмоль/0,5 м 2/с) на базилик разных хемотипов: «цитральный» (O. × citriodorum Vis. Каприз), «линалоольный» (Ocimum basilicum L. Лучано), «метилциннаматный» (Ocimum basilicum L. № 232/21). Спектрофотометрически определяли содержание хлорофиллов, каротиноидов, фенольных соединений (ФС) и флавонолов. Путем гидродистилляции получали эфирное масло, компонентный состав которого анализировали методом газовой хроматографии с масс-селективным детектированием. Статистическая обработка – двухфакторный анализ ANOVA (тест Тьюки, p < 0,05). Результаты. Содержание хлорофиллов и каротиноидов у сорта Каприз выше в вариантах, в которых содержание ФС, в том числе флавонолов, наименьшее, и наоборот, у растений сорта Лучано содержание фотосинтетических пигментов выше в тех вариантах, где у сорта Каприз и образца № 232/21 наблюдалось их снижение. Наименее заметны изменения в накоплении ФС у образца № 232/21, эфирное масло которого на 87 % состоит из фенилпропаноидного компонента метилциннамата. Наиболее чувствительными к стрессу оказались растения сорта Каприз, а наиболее устойчив – образец № 232/21. Заключение. Режим 50:60:50:25 способствовал увеличению количества фотосинтетических пигментов, тогда как 50:70:25:25 стимулировал накопление ФС через активацию фенилпропаноидного пути из-за фотоокислительного стресса. Предложенные LED-режимы позволяют направленно модулировать биохимический профиль базилика, обеспечивая либо высокую антиоксидантную активность, либо максимальный выход эфирного масла.
Светодиодное освещение, Ocimum, вторичные метаболиты, фотосинтетические пигменты
Короткий адрес: https://sciup.org/140313415
IDR: 140313415 | УДК: 635.713:581.175.11:628.9 | DOI: 10.18619/2072-9146-2025-6-159-168
Content of pigments and secondary metabolites in basil leaves (Ocimum basilicum L. and O. × citriodorum) under light culture conditions
Relevance. LED lighting enables targeted control of primary and secondary metabolite biosynthesis, enhancing the nutritional and pharmacological value of plants. Basil is a valuable essential-oil crop rich in bioactive compounds. However, the regulation of LED spectral composition for directed stimulation of growth and biosynthesis of specific components remains underexplored. Materials and Methods. The effects of four LED regimes (Blue:White:Red:Deep Pink, %: 25:70:25:25; 50:80:25:50; 50:60:50:25; 50:70:25:25; photon flux density 126–149 µmol/0.5 m²/s) were studied on basil chemotypes: “citral” (O. × citriodorum Vis. Kapriz), “linalool” (Ocimum basilicum L. Luchano), “methyl cinnamate” (Ocimum basilicum L. № 232/21). Chlorophylls, carotenoids, phenolic compounds (PC), and flavonols were quantified spectrophotometrically. Essential oil was obtained by hydrodistillation and analysed by GC-MS. Data were processed by two-way ANOVA (Tukey test, p < 0.05). Results. In Kapriz, chlorophyll and carotenoid levels were highest where PC (including flavonols) were lowest, and vice versa. In Luchano, photosynthetic pigments peaked in regimes where they declined in Kapriz and № 232/21. Sample № 232/21 showed the least change in PC accumulation; its essential oil consisted of 87 % methyl cinnamate. Kapriz plants were most stress-sensitive, while № 232/21 was the most resilient. Conclusion. The 50:60:50:25 regime boosted photosynthetic pigments, whereas 50:70:25:25 enhanced PC via phenylpropanoid pathway activation under photo-oxidative stress. The proposed LED regimes enable targeted modulation of basil’s biochemical profile – delivering either high antioxidant activity or maximum essential-oil yield.
