AGRIS - 

2024

Загоскина, Наталья Викторовна | Синетова, Мария Андреевна | Лапшин, Петр Владимирович | Лось, Дмитрий Анатольевич

Фенольные соединения относятся к веществам вторичного (специализированного) метаболизма, состав и содержание которых наиболее изучены в высших растениях, в отличие от прокариот. В настоящей работе представлены данные по изучению накопления этих метаболитов в процессе роста цианобактерий Synechocystis sp. (Synechocystis sp. PCC 6803 GT-L, штамм IPPAS В-1400) и Desertifilum tharense (штамм IPPAS B-1220) из коллекции микроводорослей и цианобактерий IPPAS ИФР РАН, а также исследованию их состава. Для этого были использованы методы спектрофотометрического анализа, тонкослойной хроматографии, УФ-спектрометрии. Установлено более высокое накопление фенольных соединений у Synechocystis sp., которое почти вдвое превышало таковое у D. tharense. В период линейной фазы роста (3 сутки) оно было выше такового в стационарную фазу роста (10 сутки) у обеих культур. Выявлены отличия в составе фенольных соединений, присутствующих в этанольных экстрактах Synechocystis sp. и D. tharense (4 и 7 веществ соответственно). Установлено наличие в них коньюгатов п-оксибензойной и п-кумаровой кислот − метаболитов начальных этапов биогенеза фенольных соединений. | The content and composition of phenolic compounds in Synechocystis sp. PCC 6803 GT-L and Desertifilum tharense were studied for the first time. A spectrophotometric method was used to determine the phenolic compounds content, thin-layer chromatography and UV spectrometry to study their composition. A higher accumulation of these secondary metabolites was found in Synechocystis sp., which was almost twice as high as that in Desertifilum tharense. In both cases, the higher content of phenolic compounds was observed in the linear phase of cyanobacteria growth (3 days). Synechocystis sp. and Desertifilum tharense characterized by the formation of phenolics (4 and 7 compounds, respectively), which contain p-oxybenzoic or p-coumaric acids – the initial stages’metabolites of the phenolic compounds biogenesis.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2024

Аскарова , Ойдин Каримхон кизи | Бобакулов , Хайрулла Мамадиевич | Ганиев , Адхамжон Аскарали угли | Усманова , Наргиза Кудратуллаевна | Сасмаков , Собирджан Анарматович | Эшбоев , Фарход Бакир угли | Ботиров, Эркин Хожиакбарович | Азимова , Шахноз Садыковна

The component composition of the essential oil (EO) obtained by hydrodistillation from the air-dry above-ground part of the plant Lophanthus schtschurowskianus (Regel) Lipsky, growing in the Surkhandarya region of the Republic of Uzbekistan, was studied. The GC-MS method identified 57 components in the composition of EO, which is 93.8% of the total amount of oil, of which 52 volatile compounds were identified. The main components of the essential oil are 1,8-cineol (13.4%), viridiflorol (8.5%), α-terpineol (4.3%), terpinen-4-ol (4.2%), τ-cadinol (4.1%), β-spatulenol (3.9%), α-p-dimethylstyrene (2.1%). Oxidized monoterpenes (33.6%) and oxidized sesquiterpenes (24.7%) predominate in the composition of the essential oil; compounds related to sesquiterpene hydrocarbons (8.6%) were also found. The composition of the EO components of L. schtschurowskianus significantly differs from the EOs of other studied plant species of the genus Lophanthus. The antibacterial and antifungal activity of the essential oil, as well as various extracts from the aerial parts of L. schtschurowskianus, was studied using a modified agar diffusion method. Gram-positive bacteria were found to be susceptible to all the studied samples. Among the studied samples, the essential oil showed the highest antibacterial activity against Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli. Three individual phenolic compounds were isolated from various fractions of a 75% alcoholic extract of the aerial part, which, based on the study of spectral data, were identified with caffeic, rosmarinic acids, and luteolin. | Изучен компонентный состав эфирного масла (ЭМ), полученного методом гидродистилляции из воздушно-сухой надземной части растения Lophanthus schtschurowskianus (Regel) Lipsky (гребнецвет Щуровского), произрастающего на территории в Сурхандарьинской области Республики Узбекистан. Методом ГХ-МС в составе ЭМ идентифицировано 57 компонентов, что составляет 93.8% от общего количества масла, из них идентифицировано 52 летучих соединения. Главными компонентами ЭМ являются 1,8-цинеол (13.4%), виридифлорол (8.5%), α-тeрпинеол (4.3%), терпинен-4-ol (4.2%), τ-кадинол (4.1%), β-спатуленол (3.9%), α-п-диметилстирен (2.1%). В составе ЭМ преобладают окисленные монотерпены (33.6%) и окисленные сесквитерпены (24.7%), обнаружены также соединения, относящиеся к сесквитерпеновым углеводородам (8.6%). По составу компонентов ЭМ L. schtschurowskianus значительно отличается от ЭМ других изученных видов растений рода Lophanthus. Исследовали антибактериальную и противогрибковую активность ЭМ, а также различных экстрактов из надземных частей L. schtschurowskianus с использованием модифицированного метода агар-диффузии. Грамположительные бактерии оказались чувствительными к воздействию всех исследованных образцов. Среди исследованных образцов наибольшую антибактериальную активность проявил ЭМ в отношении Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli. Из различных фракций 75%-ного спиртового экстракта надземной части L. schtschurowskianus выделили три индивидуальных фенольных соединения, которые на основании изучения спектров 1Н, 13С ЯМР, HSQC и HMBC идентифицировали с кофейной, розмариновой кислотами и лютеолином.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2024

Аскарова , Ойдин Каримхон кизи | Бобакулов , Хайрулла Мамадиевич | Ганиев , Адхамжон Аскарали угли | Усманова , Наргиза Кудратуллаевна | Сасмаков , Собирджан Анарматович | Эшбоев , Фарход Бакир угли | Ботиров, Эркин Хожиакбарович | Азимова , Шахноз Садыковна

Изучен компонентный состав эфирного масла (ЭМ), полученного методом гидродистилляции из воздушно-сухой надземной части растения Lophanthus schtschurowskianus (Regel) Lipsky (гребнецвет Щуровского), произрастающего на территории в Сурхандарьинской области Республики Узбекистан. Методом ГХ-МС в составе ЭМ идентифицировано 57 компонентов, что составляет 93.8% от общего количества масла, из них идентифицировано 52 летучих соединения. Главными компонентами ЭМ являются 1,8-цинеол (13.4%), виридифлорол (8.5%), α-тeрпинеол (4.3%), терпинен-4-ol (4.2%), τ-кадинол (4.1%), β-спатуленол (3.9%), α-п-диметилстирен (2.1%). В составе ЭМ преобладают окисленные монотерпены (33.6%) и окисленные сесквитерпены (24.7%), обнаружены также соединения, относящиеся к сесквитерпеновым углеводородам (8.6%). По составу компонентов ЭМ L. schtschurowskianus значительно отличается от ЭМ других изученных видов растений рода Lophanthus. Исследовали антибактериальную и противогрибковую активность ЭМ, а также различных экстрактов из надземных частей L. schtschurowskianus с использованием модифицированного метода агар-диффузии. Грамположительные бактерии оказались чувствительными к воздействию всех исследованных образцов. Среди исследованных образцов наибольшую антибактериальную активность проявил ЭМ в отношении Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli. Из различных фракций 75%-ного спиртового экстракта надземной части L. schtschurowskianus выделили три индивидуальных фенольных соединения, которые на основании изучения спектров 1Н, 13С ЯМР, HSQC и HMBC идентифицировали с кофейной, розмариновой кислотами и лютеолином. | The component composition of the essential oil (EO) obtained by hydrodistillation from the air dried aerial part of the Lophanthus schtschurowskianus (Regel) Lipsky, growing in the Surkhandarya region of the Republic of Uzbekistan, was studied. By the GC-MS method were identified 57 components in the composition of EO, which was 93.8% of the total amount of oil, of which 52 volatile compounds were identified. The main components of the essential oil were 1,8-cineol (13.4%), viridiflorol (8.5%), α-terpineol (4.3%), terpinen-4-ol (4.2%), τ-cadinol (4.1%), β-spatulenol (3.9%), α-p-dimethylstyrene (2.1%). Oxygenated monoterpenes (33.6%) and oxygenated sesquiterpenes (24.7%) predominate in the composition of the essential oil; compounds related to sesquiterpene hydrocarbons (8.6%) were also found. The composition of the EO components of L. schtschurowskianus significantly differs from the EOs of other studied plant species of the genus Lophanthus. The antibacterial and antifungal activity of the essential oil, as well as various extracts from the aerial parts of L. schtschurowskianus, was studied using a modified agar diffusion method. Gram-positive bacteria were found to be susceptible to all the studied samples. Among the studied samples, the essential oil showed the highest antibacterial activity against Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli. Three individual phenolic compounds were isolated from various fractions of a 75% alcoholic extract of the aerial part of L. schtschurowskianus, which, based on the study of 1H, 13C NMR, HSQC and HMBC spectra, were identified as caffeic, rosmarinic acids and luteolin.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Андышева, Елена Владимировна | Храмова, Елена Петровна

В статье представлены результаты сезонного изменения фенольного состава и содержания в листьях Dasiphora mandshurica при интродукции на юге Амурской области. Анализ фенольных соединений выполнен методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Выделены и идентифицированы шесть флавонолгликозидов – гиперозид, изокверцитрин, рутин, авикулярин, кверцитрин, астрагалин, два свободных агликона – кверцетин и рамнетин, а также эллаговая кислота и ее гликозид. Фенольный состав D. mandshurica в течение вегетационного сезона практически не изменяется, варьирование происходит за счет минорных компонентов. Максимальное число фенольных компонентов (25) установлено в период набухания почек и в периоды начала и массового цветения. Наибольшее суммарное содержание фенольных соединений в листьях D. mandshurica установлено в фазе вегетации в период формирования молодых листьев (35.3 мг/г), агликонов – в период окончания цветения (0.48 мг/г), а флавонолов – в период массового цветения (22.2 мг/г). Гликозиды кверцетина, кемпферола и рамнетина обнаружены во всех фазах развития в течение всего вегетационного сезона. Максимум флавонолгликозидов отмечен в фазах вегетации, бутонизации и цветения, агликонов (кверцетина и рамнетина) – в начале вегетации и конце цветения. Выявлены факты несовпадения динамики накопления гликозидов и их агликонов. Содержание большинства отдельных фенольных компонентов максимально как в молодых листьях в фазе вегетации и бутонизации, так и в зрелых листьях в фазе цветения. Авикулярин и гиперозид являются преобладающими гликозидами в течение всего вегетационного сезона. Наибольшее накопление танинов установлено в молодых листьях, эллаговой кислоты – в фазе вегетации, а ее гликозида – в фазе бутонизации. | Results of seasonal changes of phenolic compounds are presented in the article for leaves of Dasiphora mandshurica grown in culture of the south of the Amur Region. The phenolic compounds were analyzed by the method of a high-performance liquid chromatography. Six glycosides of flavonol (hyperoside, isoquercitrin, rutin, avicularin, quercitrin, astragalin), two aglycones (quercetin and rhamnetin) and tannins (ellagic acid and its glycoside) were found. It was found that phenolic composition of D. mandshurica is constant, but the changes of qualitative composition occur at the expense of minor compounds. The largest number of phenolic components (25) was established in stage the period of bud swelling of the leaf buds and periods of beginning and the mass of a blossoming. A higher total content of phenolic compounds in leaves of D. mandshurica was established in the stages the period of full isolation of leaves (35.3 mg/g), of total aglycones – in the period of ending of a blossoming (0.48 mg/g), and of total flavonols – in the period of mass blossoming (22.2 mg/g). Quercetin, kaempferol, rhamnetin glycosides were found in all stages of development. The largest glycosides of flavonol were found in the phases of the vegetation, budding and blossoming, and aglycones (quercetin and rhamnetin) at the beginning of vegetation and the ending of a blossoming. A fact of contrariety of the dynamics of accumulation of glycosides and their aglycones was revealed. A higher content of most individual phenolic compounds was found as in young leaves in the vegetation and budding, so in mature leaves in the blossoming phase. Avicularin and hyperoside are the predominant glycosides during the growing season. A higher content of the tannins was established in young leaves, ellagic acid dominated in the phase of the vegetation whereas ellagic acid glycoside was the predominant in the phase of the budding.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Храмова, Елена Петровна | Сыева, Серафима Яковлевна | Кукушкина, Татьяна Абдулхаиловна | Шалдаева, Татьяна Михайловна

The article presents Data on the content of biologically active compounds (BAC) and the total phenolic antioxidants activity (TPA) evaluated for aboveground organs of three species from the Caragana Genus – C. bungei, C. pygmaea и C. spinosa, growing in the Mountain Altai. It was determined that leaves and reproductive organs contain flavonols, catechins, tannins, carotenoids, pectin substances. It is shown that biologically active substances of a plant are synthesized differently depending on the species, habitat and organ of the plant. The highest level of flavonols (36.4 мг/г), tannins (117.2 мг/г) and carotenoids (0.56 мг/г) was registered in leaves of C. spinosa. Catechins predominantly accumulated in the leaves of C. pygmaea (up to 211.3 mg/100g) and inflorescences of C. bungei (up to 205 mg/g). The content of pectin substances was quite high, with the biggest share of protopectins. The highest level of protopectins was registered in inflorescences of C. bungei (5.81%) and leaves of C. pygmaea (3.58%). Pectins are synthesized more in the flowers of C. bungei (0.74%) and leaves of C. spinosa (0.49%). The highest values of antioxidant activity were found in the water–ethanol extracts from the leaves of C. spinosa (1.61 mg/g), which is probably due to the increased content of flavonols and tannins. It was shown that the antioxidant activity of Caragana plants is 71% determined by the content of tannins, 62% by the content of flavonols and 41% by the content of carotenoids. C. spinosa is more promising for finding sources of antioxidants. | Исследовано содержание биологически активных веществ и антиоксидантная активность надземных органов трех видов караган – C. bungei, C. pygmaea и C. spinosa, обитающих в Горном Алтае. В надземных органах караган проанализированы фенольные соединения (флавонолы, катехины, танины), пектиновые вещества (пектин и протопектин), пигменты (каротиноиды и хлорофиллы) и суммарное содержание антиоксидантов фенольного типа. Показано, что в зависимости от видовой принадлежности, местообитания, органа растения биологически активные вещества синтезируются по-разному. По более высокому содержанию флавонолов (36.4 мг/г), танинов (117.2 мг/г) и каротиноидов (0.56 мг/г) выделен вид C. spinosa. Катехины преимущественно накапливались в листьях C. pygmaea из солончаковатой степи (до 211.3 мг/100 г) и цветках C. bungei (до 205 мг/100 г). Во всех исследуемых образцах содержание протопектинов выше, чем пектинов. По повышенному содержанию протопектинов в листьях (до 3.58%) выделен вид C. pygmaea и цветках (до 5.81%) – C. bungei. Пектинов больше синтезируется в цветках C. bungei (0.74%) и листьях C. spinosa (0.49%). Выявлены отличия содержания фотосинтетических пигментов (хлорофиллов и каротиноидов) в побегах исследуемых караган. Самые высокие показатели антиоксидантной активности обнаружены в водно-этанольных экстрактах из листьев C. spinosa (1.61 мг/г), что, возможно, связано с повышенным содержанием флавонолов и танинов. Показано, что антиоксидантная активность караган на 71% определяется содержанием танинов, на 62% – содержанием флавонолов и на 41% – содержанием каротиноидов. Более перспективен для поиска источников антиоксидантов вид C. spinosa.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Журавская, Алла Николаевна | Слепцов, Игорь Витальевич

The biochemical composition of primary and secondary metabolites of Tagetes patula flowers grown on the territory of Yakutia and Ivanovo region was studied. It has been shown that the content of essential nutrients such as proteins, lipids and water-soluble polysaccharides in T. patula flowers varied insignificantly. The qualitative composition of monosaccharides of water-soluble polysaccharides, the amino acid composition of proteins and the fatty acid composition of lipids did not differ in all the studied samples. The monosaccharide composition of water-soluble polysaccharides, the fatty acid composition of lipids, the amino acid composition of the proteins of T. patula flowers grown in Yakutia and the Ivanovo region have been established. In all studied samples of T. patula flowers, the following phenolic compounds were identified: tocopherol, isorhamnetin, laricitrin, quinine, gallic, chlorogenic and ellagic acids, as well as the following terpenoids: stigmasterol, sitosterol, α- and β-amirin. According to the research results, it was shown that the place of collection of T. patula flowers for the subsequent production of biologically active additives from them does not have a significant effect on their biochemical composition. | Исследован биохимический состав первичных и вторичных метаболитов цветков Tagetes patula L., выращенных на территории Якутии и Ивановской области. Показано, что содержание основных питательных веществ, таких как белки, липиды и водорастворимые полисахариды в цветках Tagetes patula L., варьировали незначительно. Качественный состав моносахаридов водорастворимых полисахаридов, аминокислотный состав белков и жирнокислотный состав липидов не отличался во всех исследуемых образцах. Установлен моносахаридный состав водорастворимых полисахаридов, жирнокислотный состав липидов, аминокислотного состава белков цветков Tagetes patula L. выращенных на территории Якутии и Ивановской области. Во всех исследованных образцах цветков Tagetes patula L. выявлены следующие фенольные соединения: токоферол, изорамнетин, ларицитрин, хинная, галловая, хлоргенновая и эллаговая кислоты, а также следующие терпеноиды: стигмастерол, ситостерол, α- и β-амирин. По результатам исследований показано, что место сбора цветков Tagetes patula L. для последующего изготовления из них биологически активных добавок не оказывает значительного влияния на их биохимический состав.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Храмова, Елена Петровна | Сыева, Серафима Яковлевна | Кукушкина, Татьяна Абдулхаиловна | Шалдаева, Татьяна Михайловна

Исследовано содержание биологически активных веществ и антиоксидантная активность надземных органов трех видов караган – C. bungei, C. pygmaea и C. spinosa, обитающих в Горном Алтае. В надземных органах караган проанализированы фенольные соединения (флавонолы, катехины, танины), пектиновые вещества (пектин и протопектин), пигменты (каротиноиды и хлорофиллы) и суммарное содержание антиоксидантов фенольного типа. Показано, что в зависимости от видовой принадлежности, местообитания, органа растения биологически активные вещества синтезируются по-разному. По более высокому содержанию флавонолов (36.4 мг/г), танинов (117.2 мг/г) и каротиноидов (0.56 мг/г) выделен вид C. spinosa. Катехины преимущественно накапливались в листьях C. pygmaea из солончаковатой степи (до 211.3 мг/100 г) и цветках C. bungei (до 205 мг/100 г). Во всех исследуемых образцах содержание протопектинов выше, чем пектинов. По повышенному содержанию протопектинов в листьях (до 3.58%) выделен вид C. pygmaea и цветках (до 5.81%) – C. bungei. Пектинов больше синтезируется в цветках C. bungei (0.74%) и листьях C. spinosa (0.49%). Выявлены отличия содержания фотосинтетических пигментов (хлорофиллов и каротиноидов) в побегах исследуемых караган. Самые высокие показатели антиоксидантной активности обнаружены в водно-этанольных экстрактах из листьев C. spinosa (1.61 мг/г), что, возможно, связано с повышенным содержанием флавонолов и танинов. Показано, что антиоксидантная активность караган на 71% определяется содержанием танинов, на 62% – содержанием флавонолов и на 41% – содержанием каротиноидов. Более перспективен для поиска источников антиоксидантов вид C. spinosa. | The article presents Data on the content of biologically active compounds (BAC) and the total phenolic antioxidants activity (TPA) evaluated for aboveground organs of three species from the Caragana Genus – C. bungei, C. pygmaea и C. spinosa, growing in the Mountain Altai. It was determined that leaves and reproductive organs contain flavonols, catechins, tannins, carotenoids, pectin substances. It is shown that biologically active substances of a plant are synthesized differently depending on the species, habitat and organ of the plant. The highest level of flavonols (36.4 мг/г), tannins (117.2 мг/г) and carotenoids (0.56 мг/г) was registered in leaves of C. spinosa. Catechins predominantly accumulated in the leaves of C. pygmaea (up to 211.3 mg/100g) and inflorescences of C. bungei (up to 205 mg/g). The content of pectin substances was quite high, with the biggest share of protopectins. The highest level of protopectins was registered in inflorescences of C. bungei (5.81%) and leaves of C. pygmaea (3.58%). Pectins are synthesized more in the flowers of C. bungei (0.74%) and leaves of C. spinosa (0.49%). The highest values of antioxidant activity were found in the water–ethanol extracts from the leaves of C. spinosa (1.61 mg/g), which is probably due to the increased content of flavonols and tannins. It was shown that the antioxidant activity of Caragana plants is 71% determined by the content of tannins, 62% by the content of flavonols and 41% by the content of carotenoids. C. spinosa is more promising for finding sources of antioxidants.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Боголицын, Константин Григорьевич | Гусакова, Мария Аркадьевна | Красикова, Анна Алексеевна | Хвиюзов, Сергей Сергеевич | Селиванова, Наталия Владимировна | Самсонова, НинаНина Анатольевна | Пустынная, Мария Андреевна

Изменения количественного состава вторичных метаболитов в формирующейся растительной ткани связаны с природно-климатическими условиями произрастания растений, в том числе в период вегетации. Акклиматизация вечнозеленых хвойных деревьев в бореальных регионах включает регуляторные процессы, которые защищают фотосинтетический аппарат хвои в специфических условиях. В работе для хвойных пород деревьев на примере сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) представлены новые экспериментальные данные по изменению содержания вторичных метаболитов фенольной природы – участников процессов биосинтеза растительной ткани. С использованием комплекса физико-химических методов (УФ-спектрофотометрия, ВЭЖХ, редокс-метрия) исследована сезонная динамика фенольного метаболизма и количественное изменение пигментного комплекса хвои сосны обыкновенной в течение вегетационного периода, изучен состав фенольной фракции фенол-хинонной окислительно-восстановительной системы растительной ткани. Показано, что в ткани растений на протяжении всего периода вегетации происходит изменение количественного и качественного состава фракции фенольных соединений, определяющих редокс-состояние растительной матрицы. Отмечено, что динамические процессы саморегулирования с участием комплекса, состоящего из фенольных соединений, пигментов и ферментативных систем, являются общей закономерностью на всех этапах развития растений, обеспечивая выполнение ими защитных функций фотосинтетического аппарата хвои вечнозеленых хвойных деревьев в бореальных регионах. | The change in the quantitative composition of secondary metabolites in the forming plant tissue is associated with climatic conditions of plant growth, including seasonality and the growing season. Acclimatization of evergreen coniferous trees in boreal regions includes regulatory processes that protect the photosynthetic apparatus of needles in specific conditions. Using the example of coniferous tree – scots pine (Pinus sylvestris), new experimental data on changes in the content of secondary metabolites of phenolic nature – participants in the processes of plant tissue biosynthesis – is presented in this paper. The dynamics of the intensity of phenolic metabolism and the quantitative change of the pigment apparatus of pine needles during the growing season were investigated using a complex of physic-chemical methods (UV spectrophotometry, HPLC, redox-metry) and the composition of the phenolic fraction of the phenol-quinone redox system of the cell wall was studied. It is shown that changes in the quantitative and qualitative composition of the phenolic compounds fraction that determine the redox state of the plant matrix occurs in plant tissue throughout the growing season. It is noted that dynamic self-regulation processes involving a complex consisting of phenolic compounds, pigments and enzymatic systems are a common pattern at all stages of plant development, ensuring that they perform protective functions of the photosynthetic apparatus of the needles of evergreen coniferous trees in boreal regions.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Боголицын, Константин Григорьевич | Гусакова, Мария Аркадьевна | Красикова, Анна Алексеевна | Хвиюзов, Сергей Сергеевич | Селиванова, Наталия Владимировна | Самсонова, НинаНина Анатольевна | Пустынная, Мария Андреевна

The change in the quantitative composition of secondary metabolites in the forming plant tissue is associated with climatic conditions of plant growth, including seasonality and the growing season. Acclimatization of evergreen coniferous trees in boreal regions includes regulatory processes that protect the photosynthetic apparatus of needles in specific conditions. Using the example of coniferous tree – scots pine (Pinus sylvestris), new experimental data on changes in the content of secondary metabolites of phenolic nature – participants in the processes of plant tissue biosynthesis – is presented in this paper. The dynamics of the intensity of phenolic metabolism and the quantitative change of the pigment apparatus of pine needles during the growing season were investigated using a complex of physic-chemical methods (UV spectrophotometry, HPLC, redox-metry) and the composition of the phenolic fraction of the phenol-quinone redox system of the cell wall was studied. It is shown that changes in the quantitative and qualitative composition of the phenolic compounds fraction that determine the redox state of the plant matrix occurs in plant tissue throughout the growing season. It is noted that dynamic self-regulation processes involving a complex consisting of phenolic compounds, pigments and enzymatic systems are a common pattern at all stages of plant development, ensuring that they perform protective functions of the photosynthetic apparatus of the needles of evergreen coniferous trees in boreal regions. | Изменения количественного состава вторичных метаболитов в формирующейся растительной ткани связаны с природно-климатическими условиями произрастания растений, в том числе в период вегетации. Акклиматизация вечнозеленых хвойных деревьев в бореальных регионах включает регуляторные процессы, которые защищают фотосинтетический аппарат хвои в специфических условиях. В работе для хвойных пород деревьев на примере сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) представлены новые экспериментальные данные по изменению содержания вторичных метаболитов фенольной природы – участников процессов биосинтеза растительной ткани. С использованием комплекса физико-химических методов (УФ-спектрофотометрия, ВЭЖХ, редокс-метрия) исследована сезонная динамика фенольного метаболизма и количественное изменение пигментного комплекса хвои сосны обыкновенной в течение вегетационного периода, изучен состав фенольной фракции фенол-хинонной окислительно-восстановительной системы растительной ткани. Показано, что в ткани растений на протяжении всего периода вегетации происходит изменение количественного и качественного состава фракции фенольных соединений, определяющих редокс-состояние растительной матрицы. Отмечено, что динамические процессы саморегулирования с участием комплекса, состоящего из фенольных соединений, пигментов и ферментативных систем, являются общей закономерностью на всех этапах развития растений, обеспечивая выполнение ими защитных функций фотосинтетического аппарата хвои вечнозеленых хвойных деревьев в бореальных регионах.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

Мартынов, Альберт Михайлович | Чупарина, Елена Владимировна | Даргаева, Тамара Дарижаповна

The phenolic compounds and mineral composition were studied in underground organs of Euphorbia fischeriana Steud. This plant is widely used in folk medicine. No data about concentrations of macro and microelements in spurge euphorbia have been available. There is partial information concerning some organic compounds. Therefore, it was necessary to supplement its composition with experimental data. For this purpose, nine compounds of phenolic structure were identified in the roots by high-performance liquid chromatography: phenolic acids (caffeic, gallic, chicory, neochlorogenic and ferulic), coumarin, flavonoids (rutin, quercetin and catechin). Caffeic and gallic acids are predominating among phenolic acids, while rutin predominates in flavonoids. The contents of elements were determined by X-ray fluorescence, namely: Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, Rb, Sr, Zr, Ba and Pb. The significant contents of vital elements, such as calcium, potassium, magnesium, phosphorus and zinc were revealed. The contents of most microelements are low. These studies are of interest for creating new herbal drugs of polyvalent action. | Изучена природа фенольных соединений и установлен элементный состав подземных органов молочая Фишера Euphorbia fischeriana Steud, широко применяемого в народной медицине. До настоящего времени в литературных источниках данные для молочая Фишера по группе фенольных соединений были ограниченные, а по элементному составу полностью отсутствовали. Имелась более полная информация по другим природным соединениям (сапонинам, алкалоидам и смолистым веществам). Поэтому необходимо было дополнить состав Euphorbia fischeriana экспериментальными данными. С этой целью в корнях молочая методом высокоэффективной жидкостной хроматографии идентифицировали 9 соединений фенольной структуры: фенольные кислоты – кофейная, галловая, цикориевая, неохлорогеновая и феруловая, кумарин, а также флавоноиды: рутин, кверцетин и катехин. Среди фенольных кислот доминируют кофейная и галловая, а среди флавоноидов преобладает рутин. Методом рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) определено содержание элементов: Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, Rb, Sr, Zr, Ba и Pb. По результатам РФА установили, что элементный состав этого вида уникален. В образцах обнаружено значительное содержание кальция, калия, магния, фосфора и цинка, относящихся к жизненно важным элементам. Концентрации большинства микроэлементов низкие. Результаты исследования, несомненно, будут полезны при разработке новых лекарственных средств на основе молочая Фишера.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation