Влияние минерального питания на выход и компонентный состав эфирного масла базилика благородного и календулы лекарственной

15. Kudryavtsev, A. M. Polymorphism and inheritance of gliadin components controlled by chromosome 6A of spring durum wheat / A. M. Kudryavtsev, E. V. Metakovsky, A. A. Sozinov // Biochem. Genet. - 1988. - Vol. 26, № 11-12. - P. 693-703.

16. Konarev, A. Use of genome specific antigens and Plant Improvement / A. Konarev, V. Konarev // Coll. art.; ed. A. B. Damania. - Delhi: ICARDA, 1993. - P. 259-273.

17. Конарев, В. Г. Белковые маркеры в сортовой идентификации и регистрации генетических ресурсов культурных растений / В. Г. Конарев // Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции. - 1987. - Т. 114, № 1. - С. 3-14.

18. Пенева, Т. И. Белковые маркеры в анализе генетической стабильности сортов пшеницы, содержащих хроматин 1R / Т. И. Пенева, О. П. Митрофанова, А. В. Конарев // Аграрная Россия. - 2002. - № 3. - С. 35-40.

19. Кругленя, В. П. Электрофорез гибридных зерен растений первого поколения, полученных в реципрокных скрещиваниях тритикале и секалотритикум / В. П. Кругленя, А. Н. Иванистов // Bioagrotechnical Systems Engineering. - Plock, 2009. - Vol. 5 (21). - C. 77-81.

УДК 582.949.27:581.19.056 +633.581.19:631.82

Е. В. КАРПИНСКАЯ, А. А. ЦЫГАНОВА

ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА ВЫХОД И КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ ЭФИРНОГО МАСЛА БАЗИЛИКА БЛАГОРОДНОГО И КАЛЕНДУЛЫ ЛЕКАРСТВЕННОЙ

Установлено,что в свежих листьях содержится до We have established that in fresh leaves there is up to 0.3 %

0,3 % эфирного масла. Листья - ценный источник кароти- of essential oil. Leaves are valuable source of carotene (3-8.7

на (3-8,7 мг%) и рутина (до 150 мг%). Содержание эфир- mg%) and rutin (up to 150 mg%). The content of essential oil: in

ного масла: в листьях до 1,5 %, в соцветиях до 2 %, в стеб- leaves - up to 1.5 %, in inflorescences - up to 2 %, in stalks -

лях до 0,3 %. Основным компонентом эфирного масла явля- up to 0.3 %. The main component of essential oil is camphor

ется камфора (55-80 %). Применение высоких доз удобре- (55-80 %). Application of large doses of fertilizers increased

ний стимулировало (на 8-12 %) накопление эфирного масла (by 8-12 %) the accumulation of essential oil in typically dry

в типичном по погодным засушливом вегетационном пе- vegetation period, but equally (by 23 %) inhibited this process

риоде условиям, но в равной степени (на 23 %) ингибировало in moist vegetation period. этот процесс во влажный вегетационный период.

Введение

Базилик обыкновенный цветет в летние месяцы, издавая прекрасный аромат. Сильный приятный запах обусловлен наличием в надземной части эфирного масла сложного состава, содержание которого в различных видах колеблется от 0,2 % до 1,5 %. Основное накопление эфирного масла в растениях происходит летом в период нарастания зелени базилика. При созревании семена имеют до 19 % жирных масел. Именно тогда содержится больше всего Р-активных фенольных соединений, а в период бутонизации наибольшее количество аскорбиновой кислоты. Она хорошо растворима в спиртах, сложных эфирах и кислотах; в воде ее растворимость ничтожна. Кроме камфоры, в состав масла входят: дипентен, терпино-лен, кримен, лимонен, сабинен, камфен, кариофиллен, эфгенол, бизоболен, бензойный альдегид, сеск-витерпеновые спирты. Кроме форм базилика, содержащих камфору, известны другие формы этого вида, содержащие в качестве основных компонентов метиловый эфир коричной кислоты и цитраль. Эфирное масло базилика получают из листьев и соцветий однолетнего растения. Базиликовое масло является отличным обезболивающим средством, прежде всего при артрите, ревматических болях, мышечных судорогах. По биохимическому составу эфирного масла базилик благородный можно охарактеризовать как базилик Европейского хемотипа с несколько пониженным содержанием метилхавикола. Полученные данные о качественном и количественном составе эфирного масла и фенольных соединений базилика благородного можно использовать для формирования его «биохимического» профиля.

Цель исследований - определить содержание эфирных масел в сырье растений базилика благородного и календулы лекарственной в зависимости от уровня минерального питания и метеорологических условий.

Анализ источников

Эфирные масла цветков календулы обладают антибиотическим действием: их трихомонацидное действие [1], испытанное в Венгерском общегосударственном институте здравоохранения, оказалось в 10 раз больше, чем действие водного отвара цветков. Содержания эфирного масла в цветках календулы - 0,11-0,2 %. У дикорастущей календулы лекарственной самое высокое содержание эфирных масел наблюдается в трубчатых (40-50 мг%), а самое низкое в язычковых цветках (3-4 мг%); в бутонах 15-25 мг%, семенах 4-8 мг%, листьях 6-9 мг%, стеблях 2-8 мг%, корнях 8-10 мг% [2]. У растений с желтыми цветками во всех органах, за исключением бутонов и язычковых цветков, эфирных масел на 10-30 % больше, чем у растений с оранжевыми цветками [3].

Методы исследования

Фракционный состав эфирного масла базилика благородного анализировали по результатам газо-хроматографического разделения, которое проводили на хроматографе ЛХМ-80 тип 6 с пламенно-ионизационным детектором на колонке 3м х 3мм, наполненной Хроматоном зернением 0,100-0,125 мм с нанесенной жидкой фазой Карбовакс 20М (10 %), идентификация компонентов эфирных масел осуществляли на основе величин индексов удерживания и масс-спекторов.

Схема опыта включает 4 варианта для базилика благородного:

1 вариант (контроль),

2-й N30 Р40 Кбо;

3-й N45 Рбо К90;

4-й N60 Р8о К120.

Схема опыта включает 4 варианта для календулы лекарственной:

1 вариант (контроль),

2-й N30 Рб0 К90;

3-й N60 Р90 К120;

4-й N90 Р120 К150.

Основная часть

В целях контроля и уточнения необходимо определить содержание эфирных масел в сырье растений базилика благородного и календулы лекарственной в зависимости от уровня минерального питания и метеорологических условий. Эфирное масло базилика представляет собой желтоватую, легко подвижную, прозрачную жидкость, хорошо растворимую в 70 % этиловом спирте. Выход масла на сухую массу составлял для белоцветковой разновидности 0,7 %, для сиреневоцветковой - 0,2 %. Масло отличалось приятным сильным ароматом. В дальнейшем исследовали белоцветковую разновидность базилика, как более перспективную для промышленного использования.

В табл. 1 дана сравнительная характеристика эфирного масла различных видов базилика, приведенных в литературе, в сравнении с данными, полученными нами в ходе газохроматографического разделения. Как видно из таблицы, исследованное масло базилика содержит 44,11 % линалоола, 14,01 % метилхавикола (эстрагола), 3,45 % эвгенола.

Таблица 1. Характеристика эфирного масла базилика обыкновенного различных хемотипов

Параметры Стр 1на*

1 2 3 4 5 6 7 8

Выход, % 0,21 - 0,1 - - - - 0,7

Количество компонентов 63 19 - - - - - 22

Идентифицированные компоненты:

а-пинен 0,03 - 0,37 - - - - -

камфен 0,09 - 0,09 - - - - -

Р-пинен 0,55 0,20 0,73 - - - - 0,43

сабинен 0,25 следы 0,39 - - - - -

мирцен 0,13 0,50 0,86 - - - - 0,49

у-терпинен - - 1,49 - - - - -

лимонен 0,31 0,20 0,29 4,6 - - 0,15 0,37

8-цинеол 5,61 0,10 3,57 1,0 - 7,2 1,1 0,17

р-цимен 0,24 0,30 0,03 - 3,25 3,35 - 7,65

терпинолен 0,10 5,50 0,26 0,11 2,78 - 0,12 -

камфор 0,72 - - 62,7 - 0,56 79,0 -

линалоол 41,7 - 38,2 2,2 0,25 58,2 - -

борнилацетат 0,52 - 1,44 7,2 0,96 1,1 - 44,11

терпинен- 4 -ол + Р-кариофиллен 1,35 28,2 9,57 - 0,45 1,8 - -

метилхавикол - 0,40 16,42 0,6 0,36 2,3 0,03 -

а-терпинеол 2,24 - 1,11 2,5 85,5 1,2 - -

гермацен Б 0,67 30,0.1 - 1,5 0,2 2,0 - 14,01

гераниол транс-метил 0,74 - 4,73 2,24 0,3 0,45 - -

циннамат - 2,5 - 0,53 0,5 0,04 - 3,45

эвгенол 31,9 - 5,12 3,4 0,45 0,5 - -

Примечание: страна* 1 - Израиль, 2 - Италия, 3 - Португалия, 4 - Болгария, 5 - Коморские острова, 6 - Египет, 7 -Франция, 8 - экспериментальные данные для белоцветковой разновидности в Республике Беларусь.

В ИК-спектре эфирного масла базилика благородного полоса 3360-3450 см"1, соответствующая ОН колебаниям гидроксильных соединений, очень интенсивна. Колебания СН групп, характерные для алифатических соединений (2800-2960 см"1), хорошо выражены, а также наблюдается плечо (2980-3090 см"1), отнесенное к метиленовым группам. Благодаря метилхавиколу, колебания, соответствующие ароматическим соединениям, проявляются группой полос при 1500-1600 см"\ Полосы поглощения между 1000 и 1300 см"1 (область С-О групп) указывает на наличие в масле базилика определенных количеств спиртовых, фенольных и эфирных соединений. Все вышесказанное позволяет охарактеризовать изучаемый объект как базилик европейского хемотипа, однако с несколько пониженным содержанием метилхавикола.

Содержание общих фенольных соединений и флавоноидов в образцах сухого базилика (надземная масса, собранная в период цветения) приведено в табл. 2.

Таблица 2. Содержание общих фенольных соединений и флавоноидов в образцах базилика благородного

Образец Общие фенольные соединения*, мг% Флавоноиды**, мг%

№ 1 2,41 0,40

№ 2 2,36 0,30

№ 3 2,39 0,10

№ 4 1,82 0,36

Примечание: * - в пересчете на галловую кислоту, ** - в пересчете на кверцетин.

Из данных табл. 2 видно, что образец № 4 отличался пониженным содержанием фенольных соединений, тогда как в остальных трех образцах оно было приблизительно одинаковым. Образцы № 2 и № 3 мало отличались друг от друга по содержанию флавонолов, суммы катехинов и лейкоантоциа-нов и гидроксикоричных кислот. Образец № 4 отличался несколько пониженным содержанием фла-вонолов. В образце № 1 отмечено повышенное содержание катехинов и лейкоантоцианов, гидрокси-коричных кислот, тогда как содержание флавонолов было практически на уровне образца № 4. Следует отметить, что в целом исследованные образцы отличались относительно большим содержанием катехинов и лейкоантоцианов, а также гидроксикоричных кислот.

Исследования количественных показателей накопления эфирных масел и их компонентного состава проводили у растений календулы лекарственной. Было установлено, что наиболее выраженной способностью к биосинтезу данных соединений обладает календула лекарственная, в надземной сфере которой их содержание составляет 1,0-1,9 (табл. 3.).

Таблица 3. Характеристика эфирного масла календулы лекарственной при разном уровне минерального питания

Компоненты эфирного масла Без удобрений (контроль) N30 Р60 К90 • 60 Р90 К120 •N90 Р120 К15

среднее среднее среднее среднее

а-ртеп 5,08 5,65 5,86 5,84

а-Ииши1еп 6,23 6,54 4,89 7,02

Р-ртеп 3,23 3,49 3,79 4,02

Р-Шрп 4,22 4,37 3,92 4,13

Р-калоШеп 4,55 4,95 4,57 4,41

КашЮа 9,46 6,61 3,63 7,96

уЧегртеп 0,51 0,45 0,42 0,44

КашГеп 3,21 2,52 3,29 2,93

Супео1 11,71 12,41 9,97 11,15

р-сутеп 0,31 0,41 0,39 0,39

Ышопеп 1,14 1,08 1,09 1,14

Ьта1о1 0,34 0,10 0,08 0,06

Мугсеп 0,59 0,68 0,60 0,52

Богпео1 3,68 3,92 3,61 6,36

аЧегртеп 0,17 0,22 0,21 0,24

Содержание эфирного масла, % 1,48 1,55 1,46 1,40

По данным М. М. Ильиной [1], в листьях календулы лекарственной в средней полосе России оно достигает 1,1-2,1 %. В Словакии оно варьируется в сходном диапазоне значений - от 0,8 до 1,9 %. Для Киргизии же интервал изменений содержания эфирного масла оказался заметно шире — 0,92,4 % [2], что обусловлено более теплыми климатическими условиями этой зоны. Это согласуется с мнением ряда авторов [2, 3] о наличии зависимости в накоплении эфирных масел от погодных условий вегетативного периода. Особое значение при этом имеет уровень увлажнения. В условиях Крыма содержание эфирного масла в календуле лекарственной не превышает 1,3 %, а при поливе увеличивается до 1,6 %. Известно также, что на открытой местности растения накапливают больше эфирных масел, нежели в тени [3].

Изучение данного вопроса на растениях календулы лекарственной проводилось нами в течение 3-х вегетационных периодов. По большинству метеорологических показателей, периоды вегетации 2011 и 2012 гг. в целом оказались весьма близким к средней многолетней норме, тогда как 2013 г. характеризовался существенными отклонениями от нее в ту или другую сторону. Это позволило нам на примере данного растительного объекта в условиях естественного агрофона показать, что повышенная солнечная активность 2011 г. оказывала заметное стимулирующее действие на биосинтез эфирных масел, тогда как интенсивное выпадение осадков при пониженных температурах воздуха в 2013 г., напротив ин-гибировало этот процесс.

При изучении влияния минерального фона на выход эфирного масла было установлено, что ни в один год наблюдений наименьшая доза удобрений не оказала кокого-либо заметного влияния на его содержание в сырье календулы лекарственной. Это подтверждается соизмеримостью результатов его количественного определения в данном варианте опыта и в контроле. Применение же более высоких доз удобрений стимулировало (на 8-12 %) накопление эфирного масла в типичном по погодным засушливом вегетационном периоде условиям 2012 г., но в равной степени (на 23 %) ингибировало этот процесс в обоих вариантах опыта в жарком.

При изучении влияния минерального фона на выход эфирного масла было установлено, что ни в один год наблюдений наименьшая доза удобрений не оказала какого-либо заметного влияния на его содержание в сырье календулы лекарственной. Это подтверждается соизмеримостью результатов его количественного определения в данном варианте опыта и в контроле. Применение же более высоких доз удобрений стимулировало (на 8-12 %) накопление эфирного масла в типичном по погодным засушливом вегетационном периоде условиям 2012 г., но в равной степени (на 23%) ингибировало этот процесс в обоих вариантах опыта в жарком и 2011 г. При этом уровень эфирного масла в сырье календулы лекарственной в 2013г., отличавшемся чрезмерным увлажнением, оказался наименьшим и абсолютно идентичным во всех без исключения вариантах опыта. На наш взгляд, это обусловлено как неблагоприятным для биосинтеза эфирного масла температурного режима данного вегетационного периода, так и значительным вымыванием с ливневыми осадками наиболее подвижных мигрантов (N и K) из удобрений за пределы корнеобитаемой зоны, что заметно снижало эффективность их применения.

Заключение

При внесении удобрений содержание эфирного масла в растениях календулы лекарственной и базилика благородного снижалось. По своему хемотипу оно значительно отличается от состава эфирных масел базилика, возделываемого в южных и западных государствах.

ЛИТЕРАТУРА

1. Коральник, С. И. Состояние производства натуральных эфирных масел за рубежом / С. И. Коральник, Е. А. Мхи-тирян // Обзорная информация ЦНИИТЭИпищепром. - М., 1980. - 24 с.

2. Коральник, С. И. Производство эфирных масел и синтетических душистых веществ за рубежом / С. И. Коральник, Б. Ю. Нейман // Обзорная информация ВНИИТЭИпищепром. Серия 21. - М., 1986. - Вып. 3. - 21 с.

3. Котуков, Г. Н. Лекарственные и эфиромасличные культуры / Г. Н. Котуков. - М., 1964. - С. 80-83.

4. Бабаева, Е. Ю. Использование комплексного удобрения с микроэлементами при выращивании Calendula officinalis / Е. Ю. Бабаева. - М.: МГАВМиБ, 2001. - 16 с.

5. Берштейн, Б. И. Минеральное питание и продуктивность растений / Б. И. Берштейн, А. С. Оканенко. - Киев: Наука, 1978. - С. 159-167.

6. Биохимические исследование культурных растений. - М., 1976. - С. 31-34.

7. Горелова, А. П. Морфологические и биохимические особенности календулы лекарственной в зависимости от режима питания / А. П. Горелова, Н. Н. Тростенюк. - М., 1994. - 57 с.

8. Ермаков, А. И. Методы биохимического исследования растений / А. И. Ермаков, В. В. Арасимович. - Л.: ВО Агро-промиздат, 1987. - 430 с.

УДК 635.21:311.16:635.55:581.131

Р. В. ИЛЬЧУК

урожайность и крахмалистость клубней картофеля

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГРУППЫ СПЕЛОСТИ СОРТА И ПОГОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ВО ВРЕМЯ ВЕГЕТАЦИИ

Показаны результаты корреляционной зависимости между урожайностью и крахмалистостью клубней картофеля сортов различных групп спелости (2001-2009 гг.). На эти показатели имеют влияние не только погодно-климатические условия во время вегетации картофеля, но и группа спелости сортов. Увеличение урожайности (на 10,7 %) и крахмалисто-сти (на 2,3 %) клубней картофеля наблюдается от группы раннеспелых до группы среднепоздних сортов.

We have shown results of correlation of yield and starch content of potato tubers of varieties of different groups of maturity (2001-2009). These indicators are influenced not only by weather-climatic conditions during potato vegetation, but also by the group of variety maturity. Increase in yield (by 10.7 %) and starch content (by 2.3 %) of potato tubers was observed in groups of varieties from early-maturing to medium-late-maturing ones.