CC BY
30
Серия «Биология. Экология»
2018. Т. 24. С. 3-15 Онлайн-доступ к журналу: http://izvestiabio.isu.ru/ru/index.html
И З В Е С Т И Я Иркутского государственного университета
УДК 582.736:577.13
DOI https://doi.Org/10.26516/2073-3372.2018.24.3
Фенольные соединения Astragalus rytyensis Stepantsova и других видов рода Astragalus L. из мест совместного произрастания на северо-западном побережье озера Байкал
1 2 11 О. В. Коцупий , Н. В. Степанцова , Г. И. Высочина , А. А. Петрук
1 Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, Новосибирск
2 Иркутский государственный университет, Иркутск E-mail: [email protected]
Аннотация. С использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии исследован состав и содержание агликонов флавоноидов и проведено сравнение состава фенольных соединений (ФС) Astragalus rytyensis Stepantsova, а также A. austrosibiricus Schischk., A. inopinatus Boriss., A. versicolor Pall. из мест совместного произрастания на северо-западном побережье озера Байкал. Наряду с агликонами флавонолов (кверцетин, кемпферол, изорамнетин), общими для изучаемых видов, в гидролизатах экстрактов листьев A. rytyensis обнаружены лютеолин и апигенин - агликоны флавонов. A. rytyensis достоверно отличим от других совместно произрастающих видов астрагалов по содержанию кверцетина, от комплекса A. austrosibiricus - A. inopinatus - по содержанию изо-рамнетина и суммы флавонолов. Состав ФС водно-спиртовых экстрактов A. rytyensis отличается от состава ФС A. versicolor и от группы A. austrosibiricus - A. inopinatus, хотя и имеет общие с ними компоненты. Хлорогеновая кислота обнаружена у A. rytyensis и A. austrosibiricus, кверцитрин в большом количестве - у A. rytyensis и в небольшом - у A. versicolor. Гиперозид, изокверцитрин, рутин и астрагалин характерны для A. rytyensis, A. austrosibiricus и A. inopinatus. Дендрограмма, построенная по 38 компонентам фе-нольного комплекса, показала наибольшее сходство между ценопопуляциями A. rytyen-sis и A. versicolor. Изученные отличия в составе и содержании агликонов флавоноидов в гидролизатах и отличия в составе ФС негидролизированного экстракта вносят свой вклад в доказательство самостоятельности нового таксона A. rytyensis и его обособленности от совместно произрастающих A. versicolor, A. inopinatus и A. austrosibiricus.
Ключевые слова: фенольные соединения, флавоноиды, флавонолы, флавоны, агликоны, A. rytyensis Stepantsova, A. austrosibiricus Schischk., A. inopinatus Boriss., A. versicolor Pall., побережье Байкала.
Для цитирования: Фенольные соединения Аstragalus rytyensis Stepantsova и других видов рода Аstragalus L. из мест совместного произрастания на северо-западном побережье озера Байкал / О. В. Коцупий, Н. В. Степанцова, Г. И. Высочина, А. А. Петрук // Известия Иркутского государственного университета. Серия Биология. Экология. 2018. Т. 24. С. 3-15. https://doi.org/10.26516/2073-3372.2018.243
Введение
Astragalus rytyensis Stepantsova описан как новый вид с мыса Рытый на северо-западном побережье Байкала (Ольхонский район Иркутской области), где располагается его устойчивая многочисленная популяция [Степан-
цова, Кривенко, 2015]. Отдельные экземпляры, также отнесённые к этому виду, собраны с прилегающих участков западного побережья Байкала - мысов Отто-Хушун и Кочериково. Авторы считают, что морфологические признаки A. rytyensis указывают на его промежуточное положение между произрастающими совместно с ним видами: A. versicolor Pall., с одной стороны, A. inopinatus Boriss. и A. austrosibiricus Schischk. - с другой. С A. versicolor наиболее схожи генеративные органы A. rytyensis, с A. inopinatus и A. austrosibiricus - вегетативные. Кроме того, многие признаки нового таксона имеют промежуточные параметры.
Таксономический ранг А. austrosibiricus и А. inopinatus из секции On-obrychium Bunge подрода Cercidothrix оценивается ботаниками неоднозначно. В разное время эти таксоны рассматривали как единый с А. adsurgens вид [Положий, 1964] либо в ранге подвидов А. adsurgens [Попов, 1957]. Авторы, признающие таксоны самостоятельными видами, указывают, что в местах их совместного произрастания существуют переходные формы [Пешкова, 1979; Флора Сибири, 1994]. Главным дихотомическим признаком для разделения на виды указывается окраска венчика. У A. austrosibiricus она от бледно-сиреневого до ярко-пурпурного, редко белая, у A. inopinatus в южных степных районах - светло-жёлтая, в северных лесных - грязно-белая с фиолетовым оттенком [Пешкова, 1979].
A. versicolor - вид секции Hemiphaca Gontsch. подрода Astragalus. От видов секции Onobrychium отличается простым опушением, розовым, при сушке становящимся фиолетовым венчиком, рыхлым соцветием, удлиняющимся в период плодоношения, более узкими листочками и голыми дву-гнездными бобами.
На материале с м. Рытый были определены следующие хромосомные числа: A. austrosibiricus 2n = 4x = 32, A. inopinatus 2n = 4x = 32, A. versicolor 2n = 2x = 16, A. rytyensis 2n = 6x = 48 [Степанцова, Кривенко, 2015]. Гексап-лоидность нового таксона может быть как результатом внутривидового скрещивания (автополиплоидия), так и межвидовой гибридизации. Из большинства местонахождений А. versicolor в Прибайкалье для него получено диплоидное число хромосом 2n = 16 и лишь однажды выявлен образец 2n = 6x = 48 (м. Онхолой, Ольхонский р-н, Иркутская область, северозападное побережье оз. Байкал) [Степанцова, Кривенко, 2015; Кривенко, 2015]. Эти растения морфологически идентичны диплоидным образцам вида и, по мнению автора, являются автополиплоидом. Из Хакасии и Красноярского края приводится число 2n = 42-50 и 2n = 48, соответственно [Пленник, Ростовцева, 1977; Степанов, 1994].
Анализируя морфологические признаки и кариологические данные, авторы пришли к выводу, что диплоидная хромосомная раса А. versicolor 2n = 16 с м. Рытый является одним из родителей межсекционного гибридо-генного вида A. rytyensis [Степанцова, Кривенко, 2015].
Ранее в ходе хемотаксономических исследований видов секции Onobrychium нами были изучены агликоны флавоноидов растений A. aus-trosibiricus и A. inopinatus из разных мест произрастания. В гидролизатах
экстрактов листьев растений обнаружены кверцетин, кемпферол, рамноцит-рин и изорамнетин и определено их содержание [Коцупий, Храмова, Высо-чина, 2012]. Другими исследователями в надземной части A. austrosibiricus обнаружены гликозиды изорамнетина и кемпферола [Полякова, Ершова, 1996], в надземной части A. inopinatus - апигенин [Secondary metabolites ... , 2001]. В листьях растений обоих видов - кемпферол, гликозиды кверцетина и изорамнетина [Кадырова, 1989].
Целью настоящего исследования явилось изучение состава и содержания фенольных соединений нового вида A. rytyensis и его предполагаемых родителей - A. inopinatus, A. austrosibiricus (секция Onobrychium) и A. versicolor (секция Hemiphaca), принадлежащих к разным подродам и совместно произрастающих на м. Рытый на северо-западном побережье Байкала.
Материалы и методы
В работе исследованы образцы (средние и индивидуальные пробы) листьев генеративных растений в фазах цветения - начала плодоношения це-нопопуляций A. rytyensis (R1, R2), A. inopinatus (I1, I2, I2s) и A. versicolor (V) из мест совместного произрастания на северо-западном побережье оз. Байкал (Иркутская обл., Ольхонский район, м. Рытый, 2013 г.). Для образцов растений A. inopinatus введены следующие обозначения: растения с белыми венчиками цветков из разных частей ценопопуляции имеют коды I1 и I2. Отдельно обозначили группу растений с южной части конуса выноса с синеющими при высыхании венчиками: I2s. В 2013 г. были собраны также средние пробы и индивидуальные образцы листьев A. austrosibiricus (А1, А2) из двух ценопопуляций с м. Покойники (табл. 1).
Таблица 1
Происхождение образцов Astragalus rytyensis, A. austrosibiricus, A. inopinatus, A. versicolor
Вид Код Место произрастания
Иркутская область, Ольхонский район, м. Рытый
A. rytyensis R1 средняя часть конуса выноса, сухое песчано-галечное русло р. Рытой
R2 южная часть конуса выноса, периферийный участок, луг астрагалово-разнотравно-злаковый
A. inopinatus I1 нижняя часть склона над южной частью конуса выноса, лиственничная лесостепь
I2 южная часть конуса выноса, периферийный участок, сухой луг
I2s южная часть конуса выноса, периферийный участок, сухой луг
A. versicolor V нижняя часть склона над южной частью конуса выноса, лиственничная лесостепь
Иркутская область, Ольхонский район, м. Покойники
A. austrosibiricus A1 северная часть мыса, галечный береговой вал между оз. Байкал и лагунным озером
A2 южная часть мыса, окраина травяного лиственничника
Состав и содержание ФС определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Для извлечения суммы ФС проводили исчерпывающую экстракцию 50%-ным этанолом при нагревании на водяной бане. После охлаждения разбавленный экстракт пропускали через концентрирующий патрон С18 (Диапак, Россия), смывали 70%-ным этанолом. Анализ компонентов проводили на жидкостном хроматографе Agilent 1200 (Agilent Technologies, США) с диодноматричным детектором и системой для сбора и обработки хроматографических данных ChemStation. Вещества разделяли на колонке Zorbax SB-C18 (Agilent Technologies, США), размером 4,6^150 мм, с диаметром частиц 5 мкм, применив градиентный режим элюирования. В подвижной фазе (система I) содержание метанола в водном растворе ортофосфорной кислоты (0,1 %) изменялось от 32 до 33 % за 27 мин, далее до 46 % к 38 мин, затем до 56 % - к 50 мин. Скорость потока элюента 1 мл/мин, температура колонки 26 оС, объём вводимой пробы 10 мкл. Детектирование осуществляли на аналитических волнах X = 255, 270, 290, 340, 350, 360, 370 нм. Для приготовления подвижных фаз использовали метиловый спирт, ортофосфорную кислоту (оба ос. ч.), бидистилли-рованную воду. В качестве метчиков использовали стандартные образцы хлорогеновой кислоты, кверцетина, кемпферола, изорамнетина, лютеолина, апигенина, рутина, изокверцитрина и астрагалина (Sigma, Германия; Fluka США). Анализ каждого образца проводили в двукратной повторности.
Для проведения кислотного гидролиза к 0,5 мл водно-этанольного извлечения прибавляли 0,5 мл HCl (2 н) и нагревали на кипящей водяной бане в течение двух часов. После охлаждения разбавленный гидролизат пропускали через концентрирующий патрон, агликоны смывали 96%-ным этанолом. Далее компоненты хроматографировали в системе II, где в подвижной фазе содержание метанола в водном растворе ортофосфорной кислоты (0,1 %) изменялось от 50 до 52 % за 15 мин.
Содержание индивидуальных компонентов (Сх, %) в пересчёте на абсолютно-сухое сырье вычисляли по формуле:
С = Сст ■ S • у • у-100
x S2 ■ M -10 ■ (100- В)'
где Сст - концентрация соответствующего стандартного раствора флавоно-ида, мкг/мл; Sj - площадь пика флавоноида в анализируемой пробе, ед. о. п.; S2 - площадь пика стандартного флавоноида, ед. о. п.; У - объём элюата после вымывания флавоноида с концентрирующего патрона, мл; У2 - общий объём экстракта, мл; М - масса навески, мг; В - влажность сырья, %.
Расчёт содержания агликонов флавоноидов производили по кверцетину.
На основании полученных данных вычисляли средние значения содержания агликонов флавоноидов - кверцетина, кемпферола, изорамнетина, их сумму, соотношение суммы кемпферола и изорамненина к кверцетину (Kf+Is)/Qw, соотношение изорамнетина к кверцетину (Is/Qw), содержание лютеолина и апигенина.
Статистическая обработка данных (вычисление средней величины признака (M), её ошибки (mM), дисперсионный (ANOVA, тест Дункана), метод главных компонент и кластерный анализы) проведена с помощью пакета прикладных программ Statistica 10.
Результаты и обсуждение
В составе агликонов флавоноидов листьев растений у A. versicolor, A. inopinatus и A. austrosibiricus обнаружены флавонолы кверцетин, кемпфе-рол и изорамнетин, у A. rytyensis найдены флавонолы кверцетин, кемпферол и изорамнетин, флавоны лютеолин и апигенин (табл. 2).
Таблица 2
Спектральные характеристики агликонов флавоноидов в гидролизатах экстрактов листьев растений A. rytyensis, A. austrosibiricus, A. inopinatus, A. versicolor
Время удерживания (tR), мин Спектральные характеристики соединения, X мах, нм Идентифицируемое соединение, X мах, нм
6,8 Кверцетин (255, 299 пл.,372) 255, 370
8,7 Лютеолин (253, 267, 291 пл., 350) 255, 270, 355
11,5 Кемпферол (265, 322 пл.,367) 265, 370
12,6 Изорамнетин (255, 326 пл., 370) 255, 370
14 Апигенин (268, 338) 270, 340
Примечание. Пл. - плечо.
В рамках хемотаксономического исследования растений секций Cen-antrum и Onobrychium рода Astragalus было показано, что независимо от фаз развития и эколого-географических условий существует постоянный для вида состав, а иногда и содержание агликонов флавоноидов [Сиднева, 2005; Коцупий, Храмова, Высочина, 2012]. Агликоны флавоноидов достаточно консервативный признак и могут служить в качестве биохимических маркеров, начиная с уровня секций [Высочина, 2004]. Наличие у A. rytyensis агли-конов флавонов, не свойственных видам астрагалов, произрастающим совместно с ним на северо-западном побережье оз. Байкал, указывает на его таксономическую самостоятельность.
Содержание агликонов флавоноидов и их различные соотношения приведены в табл. 3. При доверительном интервале p = 0,05 по содержанию кверцетина A. rytyensis достоверно отличим от видов A. versicolor, A. austrosibiricus и A. inopinatus. По содержанию кемпферола не существует достоверных отличий A. rytyensis от A. versicolor и A. inopinatus I1. Разница в содержании изорамнетина и в сумме агликонов между A. rytyensis и A. versicolor недостоверна, но достоверна между каждым из них и комплексом A. austrosibiricus - A. inopinatus. Среди соотношений агликонов флавонолов достоверно отличимо только соотношение изорамнетина к кверцетину внутри комплекса A. austrosibiricus - A. inopinatus. Интересно, что в одной ценопопуляции A. austrosibiricus (в северной части м. Покойники) имеются достоверные отличия по содержанию индивидуальных агликонов флавоно-лов и по их сумме.
Таблица 3
Содержание агликонов флавоноидов в листьях растений A. rytyensis, A. austrosibiricus, A. inopinatus, A. versicolor
Код образца N Кверце-тин Qw Кемпфе-рол Kf Изорам-нетин Is Сумма флавоно-лов Соотношение (Kf+Is)/Q w Соотношение Is/Qw Лютеолин Lu Апигенин Ap
R1 10 0,02± 0,007d 0,007± 0,002fd 0,006± 0,002d 0,04± 0,009c 1,06± 0,40a 0,32± 0,11bc 0,01± 0,003a 0,03± 0,007a
R2 9 0,01± 0,002d 0,002± 0,0005f 0,006± 0,0003d 0,02± 0,002c 0,63± 0,21ab 0,32± 0,09b 0,006± 0,0006a 0,02± 0,005a
A1 6 0,60± 0,09a 0,06± 0,01a 0,05± 0,08a 1,12± 0,14a 0,98± 0,29^b 0,86± 0,24a
А2 10 0,30± 0,03bc 0,02± 0,002bc 0,21± 0,03bc 0,53± 0,04b 0,96± 0,22аb 0,86± 0,21a
I1 4 0,29± 0,11bc 0,02± 0,005cd 0,12± 0,03c 0,43± 0,14b 0,56± 0,11ab 0,48± 0,10bc
I2 3 0,35± 0,06b 0,02± 0,004c 0,12± 0,02c 0,49± 0,04b 0,45± 0,15ab 0,37± 0,12bc
I2s 5 0,30± 0,06b 0,04± 0,01b 0,25± 0,09b 0,59± 0,13b 1,00± 0,02a 0,87± 0,30а
V 12 0,17± 0,03е 0,006± 0,001fd 0,006± 0,001d 0,18± 0,03c 0,10± 0,02b 0,04± 0,006b
Примечание. Средние значения в столбцах, за которыми следуют одинаковые буквы, не имеют значимого отличия друг от друга в соответствии с тестом Дункана, при р = 0,05 (АМОУА).
Внутри- и межпопуляционная изменчивость изучаемых таксонов по количественным признакам графически представлена на диаграмме рассеяния, построенной методом главных компонент. Были исследованы девять признаков: содержание кверцетина, кемпферола, изорамнетина, лютеолина и апигенина, сумма флавонолов, соотношение флавонолов к флавонам, соотношение суммы кемпферола и изорамненина к кверцетину, соотношение изорамнетина к кверцетину. Наиболее значимые коэффициенты корреляции, отмеченные для первого фактора - содержание кверцетина, кемпферола, изорамнетина, сумма флавонолов, содержание лютеолина и апигенина, соотношение флавонолов к флавонам. Второй фактор коррелирует с соотношениями кемпферола и изорамнетина к кверцетину, изорамнетина к кверцетину.
A. versicolor, A. rytyensis и комплекс А. austrosibiricus - А. inopinatus показали достаточно чёткую дискриминацию в двумерной диаграмме рассеяния, построенной по первому и второму факторам (рис. 1). Компактная область рассеяния A. versicolor дискриминируется и от комплекса А. austrosibiricus - А. inopinatus и от A. rytyensis по двум факторам. Две ценопопуляции A. rytyensis наиболее удалены от A. versicolor по второму фактору и имеют лишь несколько особей с близкими значениями содержания агликонов фла-воноидов по первому фактору, а также значимо дискриминированы от комплекса А. austrosibiricus-А. inopinatus по первому фактору, что позволяет иметь на графике собственную область рассеивания. Комплекс А. austrosibi-ricus - А. inopinatus отделен от A. rytyensis и A. versicolor по первому фактору и не имеет разделения внутри комплекса ни по одному из двух главных факторов.
-J
-4
«vf- Г ♦ □ : * □ о :
° • *о " о ■
□ ж □ ■
о □ * * О о
°о а ♦
о ■
-4
-3
-1 0 1
Factor!
о R1
□ R2 о V ■ A1 ♦ A2 ж I2s о II
□ 12
Рис. 1. Результаты анализа с применением метода главных компонент при распределении ценопопуляций A. rytyensis (R1, R2), A. austrosibiricus (А1, А2), A. inopinatus (I1, I2, I2s), A. versicolor (V) по 9 количественным признакам: содержание кверцетина, кемпферола, изорамнетина, лютеолина и апигенина, соотношение флавонолов к флаво-нам, сумма флавонолов, соотношение кемпферола и изорамненина к кверцетину, соотношение изорамнетина к кверцетину
Итак, присутствие флавонов (апигенина и лютеолина) отличает A. rytyensis от A. versicolor и двух видов секции Onobrychium. Кроме этого, вклад в доказательство самостоятельности ценопопуляций нового таксона от совместно произрастающих ценопопуляций A. versicolor, A. inopinatus и A. austrosibiricus вносят некоторые отличия в содержании общих для всех изучаемых видов флавонолов.
В результате исследования водно-этанольных экстрактов листьев растений методом ВЭЖХ были получены профили фенольных соединений изученных таксонов. Максимальное количество компонентов (29) обнаружено в средней пробе из ценопопуляции I2s (A. inopinatus с синеющими при сушке венчиками). В листьях растений ценопопуляций A. austrosibiricus зарегистрировано по 24 пика ФС, A. rytyensis - по 19, в ценопопопуляциях A. inopinatus I1 и I2 - 19 и 18 соответственно, A. versicolor - 13 ФС. Хроматограм-мы A. rytyensis двух ценопопуляций с м. Рытый не имеют отличий в качественном составе. Для этого вида характерно высокое содержание кверцит-рина, который обнаружен и в A. versicolor, но в гораздо меньших количествах (рис. 2).
В таблице 4 представлены главные компоненты всех изученных таксонов. Общие для A. rytyensis и комплекса A. austrosibiricus - A. inopinatus компоненты - гиперозид, изокверцитрин, рутин, астрагалин, компоненты 6
и 10; для А. rytyensis и А. austrosibiricus - хлорогеновая кислота и компонент 16. От остальных видов А. rytyensis отличается отсутствием соединений 3 и 15, от комплекса А. austrosibiricus-А. inopinatus - 4 и 11. Вещество 17 обнаружено только у A. versicolor (табл. 4).
Таблица 4
Спектральные характеристики главных ФС в экстрактах листьев растений видов A. rytyensis, A. austrosibiricus, A. inopinatus, A. versicolor
№ пика Время удерживания (tR), мин Спектральные характеристики соединения, Хмах, нм Идентифицируемое соединение, А мах, нм A. rytyensis A. austro-sibiri-cus A. inopi-natus A. versicolor
1 3,2 Хлорогеновая кислота (217, 244 пл., 298 пл., 328) 217, 244, 325 + +
2 4,7 325 + + + +
3 6,1 255, 350 + + +
4 10,7 260, 356 + +
5 13 272, 353 + + + +
6 16,4 255, 290 пл., 360 + + +
7 18,5 Гиперозид (257; 269 пл.; 362) 255, 360 + + +
8 19,5 Изокверцитрин (255,5; 360) 255, 360 + + + +
9 21 Рутин (256; 272 пл.; 357) 255, 360 + + +
10 24,6 255, 350 + + +
11 26 255,350 + +
12 30,6 Кверцитрин (275,5; 352,5) 269, 349 + +
13 32,5 Астрагалин (267, 300 пл., 351) 266, 347 + + +
14 34,4 255, 350 + + + +
15 35,8 255, 350 + + +
16 38 255, 350 + +
17 38 325 +
Примечание. Пл. - плечо. Плюс означает наличие вещества.
Дендрограмма, построенная по качественному составу фенольных соединений экстрактов листьев (38 компонентов), показывает наибольшую близость A. rytyensis к A. versicolor (рис. 3).
Дендрограмма состоит из двух кластеров, один из которых объединяет A. versicolor и A. rytyensis, второй - A. inopinatus и A. austrosibiricus. Полученное разбиение на кластеры сохранялось во всех методах иерархической классификации и различалось только уровнем внутригрупповых различий, при котором объекты были впервые объединены в один кластер. В этом варианте дендрограммы A. rytyensis находится на одном расстоянии и с A. versicolor, и с комплексом A. inopinatus - A. austrosibiricus.
Рис. 2. Хроматограммы экстрактов листьев растений A. rytyensis, A. austrosibiricus, A. inopinatus, A. versicolor. А - синим цветом обозначен A. austrosibiricus (А2), зелёным -A. inopinatus (I1), красным - A. austrosibiricus (А1), коричневым - A. inopinatus (I2s), малиновым - A. inopinatus (I2). Б - зёленым цветом обозначен A. versicolor (V), синим и красным - A. rytyensis (R1 и R2, соответственно). Цифровые обозначения компонентов (1-17) см. табл. 4. По оси абсцисс - время удерживания (мин), по оси ординат - сигнал детектора (е. о. п.)
12s
А2
А1
II
|2
V
R1-R2
2 4 6 S 10 12 14 16 13 20 22
Linkage Distance
Рис. 3. Дендрограмма межвидовых различий A. rytyensis, A. austrosibiricus, A. inopinatus, A. versicolor по 38 ФС, построенная по методу «полной связи». По оси ординат - видовая принадлежность и код образца (см. табл. 1). По оси абсцисс - коэффициент «манхэттенское расстояние» (Manhattan distances)
Таким образом, состав ФС экстрактов листьев A. rytyensis подтверждает самостоятельность вида и наиболее близкое сходство с A. versicolor.
Выводы
1. Методом ВЭЖХ изучены состав и содержание агликонов флавонои-дов в гидролизатах экстрактов листьев и состав фенольных соединений в нативных экстрактах листьев A. rytyensis и совместно произрастающих с ним на северо-западном побережье оз. Байкал A. austrosibiricus, A. inopinatus и A. versicolor.
2. В гидролизатах экстрактов листьев A. rytyensis в минорных количествах были найдены агликоны флавонов - лютеолин и апигенин, не обнаруженные у A. austrosibiricus, A. inopinatus и A. versicolor. По содержанию кверцетина A. rytyensis достоверно отличим от совместно произрастающих видов, по содержанию изорамнетина и суммы флавонолов - от комплекса A. austrosibiricus - A. inopinatus.
3. Состав ФС A. rytyensis таксоноспецифичен, он отличается от A. versicolor и от группы A. austrosibiricus - A. inopinatus, хотя и имеет общие с ними компоненты. По этим характеристикам A. rytyensis наиболее близок к A. versicolor.
Работа выполнена в рамках государственного задания ЦСБС СО РАН № АААА-А17-117012610051-5 по проекту «Оценка морфогенетического потенциала популяций растений Северной Азии экспериментальными методами».
Список литературы
Высочина Г. И. Фенольные соединения в систематике и филогении семейства гречишных. Новосибирск : Наука, 2004. 240 c.
Кадырова Р. Б. Флавоноидный состав некоторых сибирских видов Astragalus L. // Растит. ресурсы. 1989 . Т. 25, № 4. С. 552-557.
Коцупий О. В., Храмова Е. П., Высочина Г. И. Сравнительно-морфологическое и хемотаксономическое изучение видов Onobrychium Bunge рода Astragalus L. (Fabaceae Lindl.) // Растит. мир Азиат. России. 2012. № 1 (9). C. 33-38.
Кривенко Д. А. Эндемики Прибайкалья Astragalus olchonensis Gontch. и Astragalus sericeocanus Gontch. (Fabaceae): эколого-биологические особенности ценопопуляций, вопросы филогении, охрана : автореф. дис. ... канд. биол. наук. Томск : Том. гос. ун-т, 2015. 18 с.
Пешкова Г. А. Семейство Fabaceae, или Leguminosae - Бобовые // Флора Центральной Сибири. Новосибирск : Наука, 1979. Т. 2. С. 597-601.
Пленник Р. Я., Ростовцева Т. С. К изучению чисел хромосом у бобовых Южной Сибири // Растительные ресурсы Южной Сибири и пути их освоения. Новосибирск : Наука, 1977. С. 80-84.
Положий А. В. Флорогенетический анализ среднесибирских астрагалов // Изв. Том. отд-ния Всесоюз. бот. о-ва. Красноярск, 1964. Т. 5. С. 61-75.
Полякова Л. В., Ершова Э. А. Флавоноидный комплекс Astragalus austrosibiricus Schischk. в природных популяциях Алтая. Сообщ. 1. Внутрипопуляционная изменчивость в степных сообществах // Растит. ресурсы. 1996. Т. 32, № 1-2. С. 81-87.
Попов М. Г. Флора Средней Сибири. М. ; Л. : Изд-во АН СССР, 1957. Т. 1. 556 с.
Сиднева О. В. Биохимическая специфичность сибирских видов секции Cenantrum Koch рода Astragalus L. (Fabaceae) // Turczaninоwia. 2005. № 8 (4). С. 73-82.
Степанов Н. В. Числа хромосом некоторых таксонов высших растений флоры Красноярского края // Бот. журн. 1994. Т. 79, № 2. С. 135-139.
Степанцова Н. В., Кривенко Д. А. Новый вид Astragalus (Fabaceae) с западного побережья Байкала (Иркутская область) // Turczaninоwia. 2015. № 18 (1). С. 44-55. https://doi.org/10.14258/turczaninowia.18.1.5.
Флора Сибири. Fabaceae (Leguminosae) / А. В. Положий, С. Н. Выдрина, В. И. Кур-батский, О. Д. Никифорова. Новосибирск : Наука, 1994. Т. 9. 280 с.
Secondary metabolites of Astragalus danicus Retz. and A. inopinatus Boriss. / A. S. Gromova, V. I. Lutsky, J. G. Cannon, D. Li, N. L. Owen // Russ. Chem. Bull. 2001. Vol. 50, N 6. P. 1107-1112. https://doi.org/10.1023/A:1011302309943
Phenolic Compounds in Astragalus rytyensis Stepantsova and Other Species of the Astragalus L. Genus from Joint Growth Places on the North-Western Coast of Lake Baikal
O. V. Kotsupiy1, N. V. Stepantsova2, G. I. Vysochina1, A. A. Petruk1
Central Siberian Botanical Garden SB RAS, Novosibirsk 2 Irkutsk State University, Irkutsk
Abstract. The composition and content of flavonoid aglycons and the composition of phenolic compounds (PhC) in Astragalus rytyensis Stepantsova, A. austrosibiricus Schischk, A. inopinatus Boriss., A. versicolor Pall. from the places of co-growth on the North-Western coast of lake Baikal by the method of high-performance liquid chromatography (HPLC). Luteolin and apigenin (the flavone aglycones) detected in hydrolysed extracts of leaves of A. rytyensis, along with the flavonol aglycons (quercetin, kaempferol, isorhamnetin), common to the studied species. A. rytyensis has significant differences of from other growing together Astragalus species on the contents of quercetin, away A. austrosibiricus - A. inopinatus - on the content of isorhamnetin and sum of flavonols. The composition of PhC water-alcohol extracts A. rytyensis differs from the composition of PhC A. versicolor and from the group A. austrosi-biricus - A. inopinatus, although it has common components. Chlorogenic acid is detected in A. rytyensis and A. austrosibiricus, quercitrin in large quantity is in A. rytyensis and small -from A. versicolor. Hyperoside, isoquercitrin, rutin and astragalin is characteristic of A. rytyen-sis, A. austrosibiricus and A. inopinatus. The dendrogram constructed according to the 38 components of the phenolic complex showed the greatest similarity between the coenopopula-tions of A. rytyensis and A. versicolor. Studied differences in the composition and content of flavonoid aglycons in the hydrolysates and differences in the composition of PhC in non-hydrolysed extract contribute to the proof of the independence of the new taxon A. rytyensis and its isolation from A. versicolor, A. inopinatus and A. austrosibiricus vegetating jointly with the above species.
Keywords: phenolic compounds, flavonoids, flavonols, flavons, aglycones, A. rytyensis Stepantsova, Astragalus austrosibiricus Schischk., A. inopinatus Boriss., A. versicolor Pall., coast of Baikal.
For citation: Kotsupiy O.V., Stepantsova N.V., Vysochina G.I., Petruk A.A. Phenolic Compounds in Astragalus rytyensis Stepantsova and Other Species of the Astragalus L. Genus from Joint Growth Places on the NorthWestern Coast of Lake Baikal. The Bulletin of Irkutsk State University. Series Biology. Ecology, 2018, vol. 24, pp. 3-15. https://doi.org/10.26516/2073-3372.2018.24.3 (in Russian)
References
Kadyrova R.B. Flavonoidnyi sostav nekotorykh sibirskikh vidov Astragalus L. [Flavonoid composition of some of the Siberian species of Astragalus L.]. Rastitel'nye resursy [Plant Resources], 1989, vol. 25, pp. 552-557. (in Russian)
Kotsupiy O.V., Khramova E.P., Vysochina G.I. Sravnitelno-morfologicheskoe i khemotaksonomicheskoe izuchenie vidov Onobrychium Bunge roda Astragalus L. (Fabaceae Lindl.) [Comparative morphological and chemotaxonomic study of Onobrychium Bunge species of the genus Astragalus L. (Fabaceae Lindl.)]. Rastitelnyi mir Aziatskoj Rossii [Flora of Asian Russia], 2012, vol. 9, pp. 33-38. (in Russian)
Krivenko D.A. Endemiki Pribajkal'ya Astragalus olchonensis Gontch. i Astragalus seri-ceocanus Gontch.(Fabaceae): ekologo-biologicheskie osobennosti tsenopopulyatsii, voprosy filogenii, okhrana [Endemics of the Baikal region Astragalus olchonensis Gontch. and Astragalus sericeocanus Gontch. (Fabaceae): ecological and biological features of the ceno-populations, phylogeny, protection: Candidate in Biology dissertation abstract], Tomsk, Tomsk St. Univ., 2015, 18 p. (in Russian)
Peshkova G.A. Semeistvo Fabaceae, ili Leguminosae - Bobovye [The Family Fabaceae, or Leguminosae - Legume]. Flora Tsentral'noi Sibiri [Flora of Central Siberia]. Novosibirsk, Nauka Publ., 1979, vol. 2, pp. 597-601. (in Russian)
Plennik R.Ya., Rostovtseva T.S. K izucheniyu chisel khromosom u bobovykh Yuzhnoi Sibiri [To the study of chromosome numbers in legumes of Southern Siberia]. Rastitel'nye resursy Yuzhnoi Sibiri i puti ikh osvoeniya [Plant resources of southern Siberia and ways of their development]. Novosibirsk, Nauka Publ., 1977, pp. 80-84. (in Russian)
Polozhii A.V. Florogeneticheskii analiz srednesibirskikh astragalov [Close genetic analysis of the Central Siberian astragals]. Izv. Tomsk. otd. Vsesoyuzn. bot. obshch.-va [Bull. of Tomsk Branch of all-Union Botanical Society]. Krasnoyarsk, 1964, vol. 5, pp. 61-75. (in Russian)
Polozhij A.V., Vydrina S.N., Kurbatsky V.I., Nikiforova O.D. Flora Sibiri [Flora of Siberia]. Vol. 9. Fabaceae (Leguminosae). Novosibirsk, Nauka Publ., 1994, vol. 9, 280 p. (in Russian)
Polyakova L.V., Ershova E.A. Flavonoidnyi kompleks Astragalus austrosibiricus Schischk. v prirodnykh populyaciyakh Altaya. Soobshch. 1. Vnutripopulyacionnaya iz-menchivost' v stepnyh soobshchestvakh [Flavonoid complex of Astragalus austrosibiricus Schischk. in natural populations of the Altai. Report 1. Intrapopulation variability in steppe communities]. Rastitelnye resursy [Plant Resources], 1996, vol. 32, pp. 81-87. (in Russian)
Popov M.G. Flora Srednei Sibiri [Flora of Middle Siberia]. Moscow, St.-Petersb., AN USSR Publ., 1957, vol. 1, 556 p. (in Russian)
Sidneva O.V. Biokhimicheskaya spetsifichnost' sibirskikh vidov sektsii Cenantrum Koch roda Astragalus L. (Fabaceae) [Biochemical specificity of Siberian species of Cenantrum Koch section of the genus Astragalus L. (Fabaceae)]. Turczaninowia, 2005, vol. 8 (4), pp. 73-82. (in Russian)
Stepanov N.V. Chisla khromosom nekotorykh taksonov vysshikh rastenii flory Krasnoyarskogo kraya [Numbers of chromosomes of some taxa of higher plants flora of Krasnoyarsk region]. Bot. zhurnal [Bot. Journal], 1994, vol. 79, pp. 135-139. (in Russian)
Stepancova N.V., Krivenko D.A. Novyi vid Astragalus (Fabaceae) s zapadnogo poberezh'ya Baikala (Irkutskaya oblast') [A New species of Astragalus (Fabaceae) from the West coast of Baikal (Irkutsk oblast)]. Turczaninowia, 2015, vol. 18, pp. 44-55. (in Russian). DOI: https://doi.org/10.14258/turczaninowia.18.1.5. (in Russian)
Vysochina G.I. Fenolnye soedineniya v systematike I phylogeniyi semejstva grechishnykh [Phenolic compounds in systematics and phylogeny of the family Polygonaceae Juss.]. Novosibirsk, Nauka Publ., 2004, 240 p. (in Russian)
Gromova A.S., Lutsky V.I., Cannon J.G., Li D., Owen N.L. Secondary metabolites of Astragalus danicus Retz. and A. inopinatus Boriss. Russ. Chem. Bul., 2001, vol. 50, pp. 11071112. https://doi.org/10.1023/A:1011302309943.
Коцупий Ольга Викторовна кандидат биологических наук, научный сотрудник Центральный сибирский ботанический сад СО РАН
Россия, 630090, г. Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101 тел.: (383) 339-98-18 e-mail: [email protected]
Степанцова Надежда Васильевна кандидат биологических наук, ведущий инженер
Иркутский государственный университет Россия, 664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1 тел.: (3952) 24-18-70 e-mail: [email protected]
Высочина Галина Ивановна доктор биологических наук, заведующий лабораторией, главный научный сотрудник Центральный сибирский ботанический сад СО РАН
Россия, 630090, г. Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101 тел.: (383) 339-98-10 e-mail: [email protected]
Петрук Анастасия Андреевна кандидат биологических наук, научный сотрудник Центральный сибирский ботанический сад СО РАН
Россия, 630090, г. Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101 тел.: (383) 339-98-18 e-mail: [email protected]
Kotsupiy Ol'ga Viktorovna Candidate of Sciences (Biology), Research Scientist
Central Siberian Botanical Garden SB RAS 101, Zolotodolinskaya st., Novosibirsk, 630090, Russian Federation tel.: (383) 339-98-18 e-mail: [email protected]
Stepantsova Nadezhda Vasilyevna Candidate of Sciences (Biology), Leading Engineer Irkutsk State University 1, K. Marx st., Irkutsk, 664003, Russian Federation tel.: (3952) 24-18-70 e-mail: [email protected]
Vysochina Galina Ivanovna Doctor of Sciences (Biology), Head of Laboratory, Chief Research Scientist Central Siberian Botanical Garden SB RAS 101, Zolotodolinskaya st., Novosibirsk, 630090, Russian Federation tel.: (383) 339-98-10 e-mail: [email protected]
Petruk Anastasia Andreevna Candidate of Sciences (Biology), Research Scientist
Central Siberian Botanical Garden SB RAS 101, Zolotodolinskaya st., Novosibirsk, 630090, Russian Federation tel.: (383) 339-98-18 e-mail: [email protected]
Дата поступления: 20.03.2018 Received: March, 20, 2018
