CC BY
15Экосистемы, их оптимизация и охрана. 2012. Вып. 7. С. 159-166. УДК 582.929.4:581.5 (477.42)
БЮХ1М1ЧШ ОСОБЛИВОСТ1 DRACOCEPHALUM MOLDAVICA У ЗВ'ЯЗКУ З 1НТРОДУКЦ1еЮ В УМОВАХ ПОЛ1ССЯ УКРА1НИ
Котюк Л. А.1, Вергун О. М.г, Рахметов Д. Б.2
1Житомирський нащональний агроеколоачнийутверситет, Житомир, [email protected] 2Нащональний ботатчний сад ím. М. М. Гришка НАН Украти, Ки1в, [email protected], [email protected]
Представлено результата 6íoxímÍ4hhx дослщжень рослинно! сировини двох форм Dracocephalum moldavica L. (ф. бшоквггкова, ф. синьоквггкова) у фази бутошзаци та цвтння. Показано, що найбшьший вмiст сухо! речовини, золи, протешу, загального цукру, жирш, аскорбшово! кислоти, каротину i калта виявлено у рослиннш сировиш, зiбранiй пiд час бутошзаци. Встановлено, що в перiод цвiтiння рослин ввдбуваеться збшьшення вмiсту клiтковини та кальщю. За якiсним бiохiмiчним складом рослинно! сировини переважае бiлоквiткова форма, за компонентним складом ефiрних олш -синьоквiткова форма D. moldavica.
Ключовi слова: штродукцш, ароматичш рослини, бiохiмiчнi особливостi, Dracocephalum moldavica, компонентний склад ефiрноl оли.
ВСТУП
Зм1еголовник молдавський (Dracocephalum moldavica L.) - однор1чна трав'яниста рослина, яка належить до родини губоцв1тих (Lamiaceae). Даний вид рослин е щнним штродуцентом, що мае досить широкий спектр використання.
Ф1томаса зм1еголовника молдавського мютить еф1рну ол1ю, вихщ яко! залежить вщ мюця зростання, формових особливостей i фази росту та розвитку рослин. Максимальний вмют еф1рно! оли у рослин досягаеться у фаз1 повного цвтння (до 0,85%). Значна частина еф1рно! оли мютиться у кв1тках. Рослини з бшими квггками дають найбшьший вихщ еф1рно! оли (до 1,9%). Еф1рна ол1я зм1еголовника молдавського - св1тло-жовта рщина з лимонним ароматом, що мютить 25-70% цитралю. Цитраль - це сумш 1зомер1в герешаля та нераля з переважанням герашаля. Цитраль використовують в якосп ароматизатора в харчовш промисловосп, як антисептик i протизапальний зас1б, як сировину для отримання вгамшу А. Входить до складу лтв для очей, знижуе кров'яний тиск [1, 14].
Крiм цитралю, в ефiрнiй оли мiстяться геранюл, тимол, цитронелол, нерол. У плодах мютиться 20-25% жирно! оли з йодним числом 170-180 [14, 16].
Надземну масу змiеголовника використовують у харчовш галузi як прянощi. Висушеш та свiжi листки i квггки застосовують у кулшарп при виготовленш квасу, безпосередньо перед вживанням додають у салати, при засолюваннi опрюв, томатiв, яблук, патисонiв. У пряних сумiшках змiеголовник молдавський замiнюе чорний i запашний перець, висушена i розтерта на порошок зелень мае м'ятно-лимонний пркуватий присмак [7, 10].
Змiеголовник використовують у кондитерськш промисловосп, а також при виготовленнi вермута, для ароматизацп безалкогольних напо!в. Змiеголовник
2012 Ekosistemy, ikh Optimizatziya i Okhrana, 7: 159-166.
Published by V. I. Vernadskiy Taurida National University, Simferopol, Ukraine.
додають у компоти, в оцет. Дуже корисним е чай Í3 змieголовника, bíh також е цiлющим напоем, який заспокшливо дiе на нервову систему [9, 10].
D. moldavica - щнна лшарська рослина, !! застосовують як протизапальний i заспокiйливий зашб, при застудi, головному болю, невралги, ревматизмi i болях у суглобах. Вживають у разi тахшарди, гшертошчнш хворобi, безсоннi. Рослина за цшющими властивостями подiбна до мелiси лшарсько! й характеризуеться протисудомною дiею, посилюе апетит та полiпшуе процеси травлення, допомагае усувати бшь у живот [9].
В 1нди рослинну масу i насшня застосовують для тдвищення iмунiтету та як в'яжучий зашб, при метеоризмi. В тiбетськiй медициш надземну частину рослини рекомендують при гепатит^ гастритi, нефритi, при стоматит для полоскання [9].
Широке використання ароматично! сировини D. moldavica в першу чергу пояснюеться !х своерщним хiмiчним складом та вмiстом ефiрно! оли. Лiтературнi вiдомостi свiдчать про те, що цi показники можуть змiнюватись залежно вiд формових особливостей, умов вегетацп та фази розвитку рослин.
Бiоxiмiчний склад рослин змiеголовника молдавського в умовах Полiсся Укра!ни ранiше не дослiджувався. Тому метою роботи було вивчення якосп рослинно! сировини двох форм D. moldavica в перюд генеративного розвитку.
МАТЕР1АЛ I МЕТОДИ
У дослiдженняx використовували двi форми D. moldavica - ф. бшокв^кову (сорт Перлинка - cv. Perlynka) та ф. синьокв^кову (сортозразок), створенi у Нацiональному боташчному саду (НБС) iм. М. М. Гришка НАН Укра!ни. Iнтродукцiйнi дослщження проводилися на експериментальних дiлянкаx боташчного саду Житомирського нацiонального агроекологiчного ушверситету. Бiоxiмiчнi дослiдження здiйснювали в лаборатори вiддiлу нових культур НБС iм. М. М. Гришка НАН Украши.
Сировину збирали в перiод бутошзацп та цвiтiння, коли рослини досягають максимально! продуктивность Для бiоxiмiчного аналiзу використовували надземну частину п'ятнадцяти рослин кожно! форми, подрiбнювали та перемшували для взяття середньо! проби. Дослщження проводились у трьох бiоxiмiчниx повторностях. Абсолютно суху речовину визначали шляхом висушування зразкiв при температурi 105°С до постiйно! маси; вмiст жирiв - методом визначення знежиреного залишку; «сиру» клiтковину - за Геннебергом та Штоманом; кальцiй -трилонометричним методом [4]; проте!н - методом К'ельдаля; фосфор - об'емним методом з молiбденовою рiдиною [12]; золу - методом зпалювання в муфельнш печi (300-700°С ); мокре озолення - методом Куркаева; аскорбiнову кислоту - за Муррi [2]; каротин - спектрофотометрично з застосуванням розчинника бензина Калоша (спектрофотометр UNICO 2800) [11]; загальний вмют цу^в - за Крищенко [8]; калiй - у полум'яному фотометрi CL 378 (ELICO Limited, India) [2]. Визначення вмюту ефiрно! оли здiйснювали методом Клевенджера [13].
Хроматографiчний аналiз компонентного складу ефiрноi оли виконували в Нащональному iнститутi винограду i вина «Магарач» НАНУ на газорiдинному xроматографi Agilent Technologies 6890 с мас-спектрометричним детектором 5973.
Б1ОХ1М1ЧН1 ОСОБЛИВОСТ1 DRACOCEPHALUM MOLDAVICA У ЗВ'ЯЗКУ З 1НТРОДУКЦЮЮ В УМОВАХ ПОЛ1ССЯ УКРАНИ
Умови ан^зу: хроматографiчна колонка - капшлярна DB-5, дiаметром 0,25 мм i завдовжки 30 м. Швидкють газу-ношя (гелда) - 2 мл/хв., температура HarpiBa4a при введенш проби - 250°С. Температура термостата з програмуванням вiд 50 до 320°С 3Í швидкiстю 4 °/хв. Для щентифшацл компонентiв використовували бiблiотеку мас-спектрiв NIST05 и WILEY 2007 i3 загальною кiлькiстю спекав бiльше 470000 в комплексi з програмами для щентифшацл AMDIS i NIST [15]. Отриманi данi обраховувались статистично [3].
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ОБГОВОРЕННЯ
Результати експериментальних дослiджень з визначення бiохiмiчного складу двох форм змieголовника молдавського показали, що найбiльший вмют сухо! речовини виявлено у рослин бшоквггково! форми D. moldavica шд час цвiтiння, що в 1,5 рази переважае фазу бутошзаци. За вмютом сухо! речовини синьоквiткова та бшокв^кова форми суттево не в^^зняються (табл. 1).
Таблиця 1
Бiоxiмiчний склад рослин Dracocephalum moldavica залежно вiд формовиx особливостей та фази розвитку, % на абс. сyxy масу (середне за 2010-2011 рр.)
Форма рослин Cyxa речовина Протеш Зола Загальний цукор Кл1тковина Жири
Бутошзащя
Синьокшт кова 14,71±0,11 19,25±0,98 9,01±0,69 8,57±0,18 1б,14±0,1б 2,70±0,07
Биокшт-кова 13,03±0,16 22,64±1,84 10,84±0,1З 8,4б±0,12 21,65±0,41 З,70±0,00
Цвтння
Синьокшт кова 19,35±0,б7 1б,63±1,5б 7,51±0,18 б,89±0,1 З0,29±0,28 2,87±0,1З
Бшоквгг-кова 19,60±0,17 13,98±0,9б 7,24±0,29 б,19±0,21 Зб,72±1,79 3,3б±0,08
Найбшьший вмют протешу B^MÎ4eHO у фазу бутошзаци у рослин бшокв^ково! форми. В перiод цвiтiння спостер^али зниження цього показника у nopiB^Hm з фазою бутoнiзацiï: у синьоквггково1 форми - в 1,2, у бшоквггково1 - в 1,6 рази.
Найвищий вмiст зольних елементiв встановлено у рослин бiлoквiткoвoï форми у фазу бутошзацп, хоча цей показник у фазу цвтння знизився у 1,5 рази i суттево не вiдpiзнявся вщ вмiсту золи у рослин синьoквiткoвoï форми.
Найбiльший вмют загальних цу^в вiдмiченo у рослин синьoквiткoвoï форми у фазу бутошзаци. Щц час цвiтiння спoстеpiгаеться зниження цього показника в 1,2 рази. Синьокв^кова форма рослин за вмютом загальних цукpiв близько 10% переважае бшокв^кову форму.
Найбшьший вмют клггковини встановлено у рослин бiлoквiткoвoï форми у фазу цвтння. Слщ вщм^ити суттеве зростання цього показника (у 1,9 рази) у синьокв^ково!' форми шд час цвiтiння в пopiвняннi з фазою бутoнiзацiï.
Вмют жирiв у рослиннш сировиш був найбшьшим у рослин бшокв^ково! форми у фазу бутошзаци. В перiод цвтння у синьокв^ково! форми рослин спостер^аеться незначне зростання цього показника (на 6%), а у бшокв^ково! форми, навпаки - незначне зменшення (див. табл. 1).
Вмют аскорбшово! кислоти у рослиннш сировиш бшокв^ково! форми в фазу бутошзаци був вищим у порiвняннi з фазою цвтння у 2,2 рази i становив вiдповiдно 364,06 проти 164,45 мг%, у синьокв^ково! форми - у 2,8 рази (326,31 проти 114,53%). У рослин синьоквггково! форми цей показник був нижчим, шж у бшоквггково! форми на 11% (бутошзащя) та 14% (цвтння) (рис. 1).
Рис. 1. Вмют аскорбшово! кислоти у рослин ОгасосерИаЫт тоШау1са залежно вщ формових особливостей та фази розвитку (середне 2010-2011 рр.)
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
3,3 ■ Синьоквггкова форма
□ Бшокв1ткова форма
2.24
1,64 1,68
Бутошзащя
Цвтння
Рис. 2. Вмют каротину у рослин ОгасосерИаЫт тоШаужа залежно вщ формових особливостей та фази розвитку (середне 2010-2011 рр.)
Б1ОХ1М1ЧН1 ОСОБЛИВОСТ1 РРАСОСЕРНАШМ МОШАУЮА У ЗВ'ЯЗКУ З 1НТРОДУКЦЮЮ В УМОВАХ ПОЛ1ССЯ УКРА1НИ
Дослщженнями встановлено, що вмют каротину у фазу бутошзацп найбшьшим був у рослин бшокв^ково1 форми. Щц час цвiтiння цей показник знижусться на 19,6% у бшоквггково! форми i 13,6% - у синьокв^ково1 i майже не вiдрiзняються у двох форм (рис. 2).
Вмют мiкроелементiв у рослиннiй сировиш змieголовника в перiоц вегетаци зазнае змiн - цеякi показники у фазу цвтння знижуються (вмiст калда - у синьокв^ково1 форми в 2,1 рази, у бшокв^ково! - у 1,4), а деяю зростають (вмiст кальцiю вiцповiцно у 1,1; 1,2 рази). Найбшьший вмiст катю (фаза бутошзаци) i кальцiю (фаза цвтння) вiдмiчено у рослин синьокв^ково1 форми. Вмiст фосфору у рослиннш сировинi цослiцжуваних форм залежно вщ фази вегетаци суттево не вiдрiзнявся (табл. 2).
Таблиця 2
Вмют мшроелемеипв у рослин БгасосерИаШт тоШау1са залежно вщ формових особливостей та фази розвитку (середне за 2010-2011 рр.)
Форма рослин Фосфор, % Калш, мг% Кальцш, %
Бутошзащя
Синьоквггкова 0,12±0,001 3810,68±142,72 4,74±0,12
Бшоквггкова 0,13±0,001 2482,96±95,43 2,92±0,05
Цвтння
Синьоквпжова 0,14±0,001 1805,76±95,66 5,15±0,13
Биокиткова 0,12±0,000 1744,77±97,70 3,50±0,09
Таблиця 3
Компонентний склад ефiрних олш рослин ОгасосерИаЫт тоШау1са залежно вщ формових особливостей, % (середне 2010-2011 рр.)
№ п/п Компонент еф1рних олш Фо] рма рослин
синьокыткова бшокыткова
1. 6-метил-5-гептен-2-он 1,685 1,407
2. 2,3-депдро--1,8-цинеол 6,866 10,726
3. транс-лшалоолоксид 0,828 1,381
4. цис-лшалоолоксид 0,424 0,822
5. лшалоол 1,207 1,533
6. 3-метил-2-циклогексен-1 -он 2,129 1,619
7. нерол 4,744 5,593
8. нераль 22,364 18,863
9. геранюл 16,862 16,549
10. герашаль 26,190 21,132
11. 3-(1-окси-1 -1зопрошл)-циклопентанон 6,506 7,123
12. 2-(1-окси-1 -1зопрошл)-циклопентанон 8,298 8,964
13. пара-мента-1,5-д1ен-8-ол 0,715 1,196
14. гераншацетат 1,183 0,713
Рис. 3. Хроматограма eфiрноï олп синьоквггково'1 форми рослин
Dracocephalum moldavica
Рис. 4. Хроматограма eфiрноï оли бшоквггково'1 форми рослин
Dracocephalum moldavica
Б1ОХ1М1ЧН1 ОСОБЛИВОСТ1 DRACOCEPHALUM MOLDAVICA У ЗВ'ЯЗКУ З 1НТРОДУКЦЮЮ В УМОВАХ ПОЛ1ССЯ УКРАНИ
Вивчення основних компонент ефiрних олш показало, що синьоквгткова форма D. moldavica переважае бiлоквiткову за вмютом нералю (22,364 проти18,863%), герашалю (26,190 проти 21,132%), геранiлацетату (1,183 проти
0.713.). Вмiст геранiолу у дослщжуваних форм суттево не вiдрiзняеться (табл. 3). У бiлоквiтковоï форми кшькюний вмiст неролу i лшалоолу бiльший у порiвняннi i3 синьоквггковою формою i становить вiдповiдно 5,593 проти 4,744; 1,533 проти 1,207% (рис. 3-4).
Отже, найбшьший вмют сухоï речовини, золи, протеïну, цу^в, жирiв, аскорбiновоï кислоти, каротину i катю виявлено у рослиннiй сировиш D. moldavica, зiбранiй пiд час бутошзаци.
За кiлькiсним вмiстом найважливших компонентiв ефiрноï олiï - нералю, герашалю, гераншацетату переважае синьоквiткова форма D. moldavica.
ЗАКЛЮЧЕННЯ
Результати бiохiмiчних дослiджень рослин Dracocephalum moldavica, штродукованих в умовах Полiсся Украши, свщчать про те, що основнi показники залежали вiд формових особливостей та фази розвитку штродуцента. Показано, що найбшьший вмют сухо1' речовини, золи, проте1'ну, загального цукру, жирiв, аскорбшово1' кислоти, каротину i калiю виявлено у рослиннш сировинi, зiбранiй шд час бутонiзацiï. Встановлено, що в перюд цвiтiння рослин вiдбуваеться збшьшення вмiсту клiтковини та кальцiю. За якюним бiохiмiчним складом рослинно1' сировини переважае бшокв^кова форма, за компонентним складом ефiрних олiй -синьокв^кова форма D. moldavica.
Список л^ератури
1. Бобкова I.A. Фармакогноз1я: тдручник / I.A. Бобкова, Л.В. Варлахова, М.М. Маньковська. -К.: Медицина, 2006. - 440 с.
2. Грицаенко З.М. Методи бюлопчних та агрох1м1чних дослщжень рослин i Грунтв / З.М. Грицаенко, А.О. Грицаенко, В.П. Карпенко. - К.: Н1ЧЛАВА, 2003. - 320 с.
3. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований / Б.А. Доспехов. - М.: Колос, 1979. - 416 с.
4. Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений / А.И. Ермаков, В.В. Арасимович, М.И. Смирнова-Иконникова. - Л.: Колос, 1985. - 455с.
5. Капелев И.Г. Пряноароматические растения / И.Г. Капелев, В.И. Машанов. - Симферополь: Таврия, 1973. - 95 с.
6. Кедрова М. Ароматы красоты. Секреты Клеопатры / М. Кедрова. - М.-С.Петер. Изд. Дом «Питер», 2006. - 194 с.
7. Кибала Я. Специи и пряности / Я. Кибала [под ред. Г. Матвеевой, В. Лобачева; перевод К. Никифоровой]. - Прага: Артия, 1986. - 224 с.
8. Крищенко В.П. Методы оценки качества растительной продукции / В.П. Крищенко. - М.: Колос, 1983. - 192 с.
9. Нов1 кормов1, пряносмаков1 та овочев1 штродуценти в Шсостепу i Полка Украши / [Д.Б. Рахметов, Н.О. Стадтчук, О.А. Корабльова та ш.]. - К.: Фггосоцюцентр, 2004. - 163 с.
10. Плешков Б.П. Практикум по биохимии растений / Б.П. Плешков. - М.: Колос, 1985. - 256 с.
11. Починок Х.Н. Методы биохимического анализа растений / Х.Н. Починок. - К.: Наукова думка, 1976. - 336 с.
12. Савченко В.Н. Лекарственные растения и фитотерапия / В.Н. Савченко, Н.И. Яблучанский, В.Н. Хворостинка, К.М. Сокол. - Харьков: Гриф, 2004. - 272 с.
13. Сырье лекарственное растительное. Методы определения влажности, содержания золы, экстрактивных и дубильных веществ, эфирного масла: ГОСТ 24027.2-80. - [Действующий с 1981-01-01]. - Москва. 1988. - 120 с. - (Межгосударственный стандарт).
14. Танасиенко Ф.С. Эфирные масла, содержание и состав в растениях / Ф.С. Танасиенко. - Киев: Наукова думка, 1985. - 264 с.
15. Черногород Л.Б. Эфирные масла некоторых видов рода Achillea L., содержащие фрагранол / Л.Б. Черногород, Б.А. Виноградов // Растительные ресурсы. - Санкт-Петербург. - 2006. - Т. 42, вып. 2. - С. 61-68.
16. Работягов В. Д. Эфиромасличные и лекарственные растения, интродуцированные в Херсонской обл. (эколого-биологические особенности и хозяйственно ценные признаки) / В.Д. Работягов, Л.В. Свиденко, В.Н. Деревянко, М.Ф. Бойко. - Херсон: Айлант, 2003. - 324 с.
Котюк Л. А., Вергун О. М., Рахметов Д. Б. Биохимические особенности Dracocephalum moldavica в связи с интродукцией в условиях Полесья Украины // Экосистемы, их оптимизация и охрана. Симферополь: ТНУ, 2012. Вып. 7. С. 159-166.
Представлены результаты биохимических исследований растительного сырья двух форм Dracocephalum moldavica L. (ф. белоцветковая, ф. синецветковая) в фазы бутонизации и цветения. Показано, что наибольшее содержание сухого вещества, золы, протеина, общего сахара, аскорбиновой кислоты, каротина и калия обнаружено в растительном сырье, собранном во время бутонизации. Установлено, что во время цветения растений происходит увеличение содержания клетчатки и кальция. Показатели качественного биохимического состава растительного сырья преобладают у белоцветковой формы, компонентного состава эфирных масел - у синецветковой формы D. moldavica.
Ключевые слова: интродукция, ароматические растения, биохимические особенности, Dracocephalum moldavica, компонентный состав эфирных масел.
Kotyuk L. A., Vergun A. M., Rakhmetov D. B. Biochemical characteristics of Dracocephalum moldavica in connection with introduction in Polissya conditions of Ukraine // Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2012. Iss. 7. P. 159-166.
The results of biochemical studies of raw plant material of two Dracocephalum moldavica L. (f. whiteflower, f. blueflower) forms in the phase of budding and flowering are presented. It is shown that the highest content of dry substance, ash, protein, total sugar, fat, ascorbic acid, carotene and potassium have been found in the raw plant material, collected during budding phase. It is also found, that plants in the flowering phase had increased levels of fiber and calcium. The qualitative biochemistry composition predominated in whiteflower form, when the component content of essential oil has prevailed in blueflower form of D. moldavica.
Key words: introduction, aromatic plants, biochemical characteristics, Dracocephalum moldavica, essential oil composition.
