CC BY
61
Литература.
1. Ена А. В. Природная флора Крымского полуострова. Симферополь: Н. Оринда, 2012. 232 с.
2. Логвиненко И. Е., Исиков В. П., Лог-виненко Л. А. Лекарственные растения коллекции Никитского ботанического сада. Симферополь: ИТ «Ариал», 2017. 72 с.
3. Ржевский С. Г., Потапов М. А., Шиха-лиев Х. С. Сравнительное исследование состава спиртовых экстрактов Artemisia absinthium L., Artemisia armeniaca Lam. и Artemisia latifolia Ledeb. // Химия растительного сырья. 2019. № 1. С. 165-171. doi: 10.14258/ jcprm.2019013888.
4. Логвиненко И. Е., Логвиненко Л. А. Итоги интродукционно-селекционных работ перспективных видов и сортов рода Artemisia L. // Труды Никитского ботанического сада. 2011. Т. 133. С.115-132.
5. Artemisia santonica L. как новый источник цитраля / Н. И. Рубцов, А. Г Николаев, Т. П. Хорт и др. // Растительные ресурсы. 1974. Т 10. С. 589-593.
6. Логвиненко Л. А., Шевчук О. М., Кравченко Е. Н. Интродукционное изучение некоторых видов полыни из коллекции ароматических и лекарственных растений Никитского ботанического сада // Аграрный вестник Урала. 2019. № 4 (183). С. 59-63.
7. Филлипова И. Рынок растительных средств: проблемы, перспективы, приоритеты. Ремедиум, 2016. 7. С. 15-16.
8. Ranjbar M., Naghavi M. R., Alizadeh H. Chemical composition of the essential oils ofArtemisia species from Iran: a comparative study using multivariate statistical analysis // Journal of Essential Oil Research. 2020. Vol. 32. Iss. 4. P 361371. doi: 10.1080/10412905.2020.1750495.
9. Determination ofthe chemical composition and anti-oxidant activity of the essential oil of Artemisia dracunculus and of the antifungal and antibacterial activities of Turk-ish Artemisia absinthium, A. dracunculus, Artemisia santonicum, and Artemisia spicigera essential oils / S. Kordali, R. Kotan, A. Mavi, et all. // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2005. Vol. 53. No. 24. P 9452-9458. doi: 10.1021/jf0516538.
10. Шулов А. М., Хейфиц Л. А. Душистые вещества и полупродукты парфюмерно-косметического производства. М.: Агропро-миздат, 1990. С. 141-143.
11. Одяков В. Ф., Матвеев К. И. Каталитические способы получения цитраля из продуктов основного органического синтеза // Химия в интересах устойчивого развития. Т 9. 2001. С. 503-517.
12. Орел Т И. Оценка агроэкологических ресурсов Крыма для выращивания эфиро-масличных и лекарственных растений. Симферополь: ИТ «Ариал», 2018. 72 с.
13. Плугатарь Ю. В., Корсакова С. П., Ильницкий О. А. Экологический мониторинг Южного берега Крыма. Симферополь: ИТ «АРИАЛ». 2015. 164 с.
14. Интродукция и селекция ароматических и лекарственных культур. Методологиче-сд ские и методические аспекты / В. П. Исиков, ° В. Д. Работягов, Л. А. Хлыпенко и др. Ялта: НБС-ННЦ, 2009. 110 с.
01 15. Jennings, W., Shibamoto T. Qualitative ^ analysis of Flavor and Volatiles by Glass Capillary s Gas Chromatography. NewYork: Academic Press § rapid Manuscript Reproduction, 1980. 472 p.
4 16. Аббасов Р. М. Биохимическое изучение ® полыней Азербаджана. Баку: Баку, 1965. 28 с.
2 17. Николаев А. Г. Биологическая роль компонентов эфирного масла. Химическая
изменчивость растений. Кишинев: Штиинца, 1972. С. 9-24.
The citral form of Artemisia santonica L. f. Citralifera N. Rubtz.
L. A. Logvinenko, O. M. Shevchuk
Nikitsky Botanical Garden, National Scientific Center, Russian Academy of Sciences, Nikitskii spusk, 52, pgt. Nikita, Respublika Krym, 305021, Russian, Federation
Abstract. The goal of the research was to studythe biological characteristics andbiochemi-cal properties ofArtemisia santonica f. citralifera in culture as a promising natural source of raw materials (essentialoil, citral, geraniol). The work was carried out under conditions of the Southern Coast of the Crimea in agro-brown soils in 2015-2019. The experiment was established in 2014 with two-year-old plants (vegetatively propagated clones) according to the scheme of competitive variety testing of 0.50 x 1.0 m in four replicates. The main elements of the technology were growing of planting material, soil digging with the application of mineral fertilizers, loosening and smoothing of the soil surface, and watering. During the following two years we loosed row-spacings and additionally applied mineral fertilizers. The mass fraction of essential oil, the sum of the main components, citral and geraniol were determined by hydrodistillation on Ginsberg apparatus, the component composition was determined on Agilent Technology 6890N chromatograph with5973N mass spectrographs detector. Plants started growing at a sum of positive temperatures of 1,138 C, and only at a sum of 3141-4100 C they began to flower. The most intensive increase in the aboveground mass of A. santonica occurred at the end of April and continued till the end of May, amounting to (2.17 ± 0.2) cm/day. The aboveground mass accumulates essential oil with the high aromatic rating (5 points) and with a pronounced floral-fruity smell, due to presence of citral, geraniol, nerol, geranyl acetate, neryl acetate. The maximum content of essential oil (1.32-1.34% of dry weight) was observed from the second decade of September till the second decade of October during (27 ± 3) days. When harvesting in the phenophase, optimal in terms of the complex of economically valuable traits - mass flowering - the crop yield reached 7.92-8.50 t/ha, oil collection - 41.9 kg/ ha, citral output - 16.9 kg/ha. At the end of the flowering phase, the essential oil was characterized by the maximum citral content (44.6%), while the minimum concentration of geraniol (9.32%).
Keywords: Artemisia santonica L. f. Citralifera N. Rubtz.; phenologicalstages; dynamics of growth and development; mass fraction of the essential oil; hydrodistillation; chromatographic analysis; citral; geraniol.
Author details: L. A. Logvinenko, research fellow (e-mail: logvinenko-1963@list.ru); O. M. Shevchuk, D. Sc. (Biol.), deputy director for science.
For citation: Logvinenko LA, Shevchuk OM. ¡The citral form ofArtemisia santonica L. f. Citralifera N. Rubtz.]. Zemledelie. 2020;(7):16-20. Russian. doi: 10.24411/0044-3913-2020-10703.
doi: 10.24411/0044-3913-2020-10704 УДК 582.9492:547.913(477.75)
Хемотипическое разнообразие эфирного масла видов и культиваров рода Perovskia Kar. в условиях Южного берега Крыма
О. М. ШЕВЧУК, доктор биологических наук, главный научный сотрудник (oksana_ shevchuk1970@mail.ru) С. А. ФЕСЬКОВ, научный сотрудник Ордена Трудового Красного Знамени Никитский ботанический сад -Национальный научный центр РАН, Никитский спуск, 52, пгт. Никита, Республика Крым, 298648, Россия
Цель исследования - выявить хемотипическое разнообразие видов и культиваров рода Perovskia, произрастающих в коллекции лекарственных и ароматических растений Никитского ботанического сада, по компонентному составу эфирного масла, для определения перспективных направлений их использования в парфюмерии и фармакологии. Объекты исследований - два вида (Perovskia atriplicifolia Benth., P. scrophulariifolia Bunge) и один культивар (P. х hybrida Hort cv. Blue Gaz) рода Perovskia. Эксперименты выполняли в 2012-2019 гг. на Южном берегу Крыма. Массовую долю эфирного масла измеряли в свежем сырье трех-шестилетних растений методом гидродистилляции на аппаратах Гинзберга. Компонентный состав эфирных масел определяли с использованием аппаратно-программного комплекса на базе хроматографа «Хроматэк-Кристалл 5000.2», оснащённого масс-спектрометрическим детектором. В условиях интродукции в НБС объекты исследования проходят все фазы развития, отличаются высокой декоративностью и высоким содержанием в надземной массе эфирного масла: P. atriplicifolia -0,38...0,53 %, P. scrophulariifolia - 0,3...0,43 % и P. х hybrida cv. Blue Gaz. - 0,30.0,46 %. Доминирующие компоненты эфирного масла P. scrophulariifolia - линалил ацетат(32,62 %) и линалоол (11,46 %), P. х hybrida cv. Blue Gaz -1,8-цинеол (20,38 %), и камфора (24,7 %). P. atriplicifolia представлена двумя образцами разныххемотипов: у образца № 1 мажорными компонентами эфирного масла оказались камфора (21,19 %) и 1,8-цинеол (20,1 %), у № 2 - эндоборнеол (29,28 %) и 1,8-цинеол (16,17 %). В биохимическом составе изучаемых масел превалируюттерпеноиды: спирты, эфиры и кетоны. В условиях ЮБК изучаемые виды представлены новыми, по сравнению
с мировыми, хемотипами: P. atriplicifolia -камфорно-цинеольным и эндоборнеольно-цинеольным; P. scrophulariifolia - линалил ацетатно-линалоольным. В надземной массе P. х hybrida cv. Blue Gaz синтезируется эфирное масло цинеольно-камфорного хемотипа.
Ключевые слова: род Perovskia Kar., эфирное масло, компонентный состав, хемотип,1,8-цинеол, камфора, эндоборне-ол, линалилацетат, линалоол, Южный берег Крыма.
Для цитирования: Шевчук О. М., Фесь-ков С. А. Хемотипическое разнообразие эфирного масла видов и культиваров рода Perovskia Kar. в условиях Южного берега Крыма // Земледелие. 2020. № 7. С. 16-24. do:: 10.24411/0044-3913-2020-10704.
Perovskia Kar. - род семейства Lamiaceae, насчитывающий 9 видов (P. abrotanoides Kar., P. angustifolia Kudrjasch., P. artemisioides Boiss., P. atriplicifolia Benth., P. botschantzevii Kovalevsk. & Kochk., P. kudrjaschevii Gorschk. & Pjataeva, P. linczevskii Kudrjasch., P. scrophulariifolia Bunge, P. virgata Kudrjasch. с природным распространением в Юго-Западной и Центральной Азии [1]. Представители рода - высокодекоративные листопадные полукустарники, широко используемые в народной медицине. Характеризуются высокой засухоустойчивостью и благодаря наличию в надземной массе эфирного масла, обладают фитонцидными свойствами [2]. Благодаря высоким темпам роста, адаптации к засухе, устойчивости к радиации, способности накапливать тяжелые металлы, произрастая на загрязненных почвах P. atriplicifolia - перспективный вид для использования в фиторемедиации [2, 3].
Наиболее хорошо изучены как эфи-ромасличные растения - P. atriplicifolia и P. scrophulariifolia.
Важное влияние на количество и качество эфирного сырья оказывают условия окружающей среды (температура, засуха, радиация и др.), генетические факторы, а также часть растения из которой извлекают масло [4].
Свойства эфирного масла определяет его компонентный состав, зависящий от условий произрастания растений. На сегодняшний день накоплен богатый фактический материал, свидетельствующий об изменчивости компонентного состава эфирного масла видов рода Perovskia. Известно семь хемотипов P. atriplicifolia -цинеольно-лимоненный [5], цинеольно-камфорный [6], цинеольно-каренный [7], цинеольно-цименный [2], цименно-лимоненный [8], камфорно-лимоненный [5] и лимоненно-терпиненовый [3, 4]; три хемотипа P. scrophulariilia -борнилацетатно-кариофилленовым [9], цинеольно-камфорным [10] и цинеольно-пиненовым [11].
Цель исследований - выявить хемотипическое разнообразие видов и
культиваров рода Perovskia, произрастающих в коллекции лекарственных и ароматических растений Никитского ботанического сада, по компонентному составу эфирного масла для определения перспективных направлений их использования в парфюмерии и фармакологии.
Объектами исследования служили растения семенных интродукционных популяций Perovskia atriplicifolia - образец №1 и образец №2 (в коллекции НБС с 1969 г, семена получены по де-лектусу из Венгрии) и P. scrophulariifolia (в коллекции НБС с 2010 г, семена получены по делектусу из Румынии). Популяция Perovskia х hybrida hort cv. Blue Gaz. (гибрид P. atriplicifolia Benth. и P. abrotanoides Karel.) получена в 2015 г в виде двухлетних черенков из маточных растений, произрастающих в коллекции Субтропического ботанического сада Кубани. Закладку опыта с P. atriplicifolia и P. scrophulariifolia проводили рассадой в 2012 г, P. х hybrida - двулетними черенками в 2015 г по схеме 0,7х1 м. На начало исследований (2016 п) каждый из изучаемых объектов был представлен 10 растениями трехлетнего возраста.
Основные элементы технологии на опытном участке: полив, рыхление междурядий и подкормка минеральными удобрениями (Комплексное удобрение «FERTIKA» Универсал-2 NPK 12:8:14+МИКРО (весной и летом).
Особенности многолетнего развития растений изучали по общепринятым методикам интродукционных исследований [12]. Массовую долю эфирного масла измеряли в свежем сырье в 2016-2019 г методом гидродистилляции на аппаратах Гинзберга. Сырье для выделения эфирного масла - надземная масса, скошенная в период массового цветения (июль) на высоте 50 см от поверхности почвы. Компонентный состав эфирных масел определяли с помощью аппаратно-программного комплекса на базе хроматографа «Хроматэк-Кристалл 5000.2», оснащённого масс-спектрометрическим детектором. Колонка капиллярная CR - 5ms, длина - 30 м, внутренний диаметр - 0,25 мм. Фаза 5 % фенил 95 % полисилфениленсилок-сан, толщина плёнки 0,25 мкм. Температуру термостата программировали от 75 °С до 240 °С со скоростью 4 °С/ мин. Температура испарителя 250 °С. Газ носитель - гелий, скорость потока 1 мл/мин. Температура переходной линии 250 °С, источника ионов - 200 °С. Электронная ионизация 70 eV. Диапазон сканирования 20...450 а.е.м. (атомные единицы массы). Длительность скана 0,2 сек. Идентификацию выполняли на основе сравнения полученных масс-спектров с данными библиотеки NIST 14 (Национальный институт стандартов и технологий, США). Программа поиска и идентификации спектров - MS
Search (США). Индексы удерживания рассчитаны путём логарифмической интерполяции приведённых времён удерживания с использованием аналитического стандарта смеси реперных н-алканов Sigma-Aldrich (Швейцария) и аналитических стандартов Supelco (США). Массовую долю компонентов в пробе определяли методом процентной нормализации [13, 14].
Экспериментальный участок расположен на высоте 200 м над уровнем моря. Почва - агрокоричневая средне-гумусированная мощная карбонатная легкоглинистая с содержанием гумуса в слое 0.. .20 см (по Тюрину в модификации ЦИНАО) - 2,96 %; азота легкогидро-лизуемого(по Тюрину и Кононовой)-6,6 мг/100 г; подвижного фосфора и калия (по Мачигину) - 12,8 и 17,8 мг/100 г соответственно, рНсол - 7,5 ед. Сумма поглощенных оснований 15.20 мг-экв. (смоль(+)/кг), поглощающий комплекс насыщен кальцием (80. 90 % суммы оснований) [15].
Статистическую обработку данных проводили с использованием программного обеспечения Microsoft Office (Exel 2010).
В условиях ЮБК при семенном размножении исследуемые виды в первый год формируют только вегетативные побеги, со второго проходят все фазы развития, массово цветут и образуют семена. Начало вегетации наблюдается в конце марта - начале апреля, бутонизация - конце июня - начале июля, цветение - июль - август. Семена созревают во второй половине августа.
Растения Perovskia atriplicifolia достигают высоты 135 см и формируют куст диаметром до 100 см, насчитывающий 80.110 цветоносных стеблей (см. рисунок, а). Стебель прямостоячий, сильно опушенный, сизый. Листья черешковые, супротивные, перисто-рассеченные, сизо-зеленые, длиной 5,5.6,0 см, шириной 2,0.3,0 см. Листовая пластинка с обеих сторон густо опушена. Цветки мелкие и образуют в верхней части стебля сложное цимоидное соцветие типа тирс длиной до 60 см. Венчик цветка сине-фиолетовый, длиной 10. 15 мм. Семена яйцевидные с носиком, гладкие, светло-коричневые, мелкие, 3 мм длиной, 1 мм шириной, масса 1000 семян - 0,6 г
Растения P. scrophulariifolia отличаются более разлогой раскидистой формой куста высотой до 120 см (см. рисунок, б). ы Листья черешковые, светло-зелёные, о яйцевидные, по краю тупо-городчатые, л с обеих сторон железистые. Соцветие g до 40 см длиной, безлистное, сильновет- л вистое, продолговато-пирамидальное. s Чашечка трубчато-колокольчатая, фио- z летовая, густо опушенная. Венчик темно- 7 фиолетовый. Для этого вида характер м более длительный период цветения - до 2 60 дней (с июня по август). Семена яй-
Рисунок. Общий вид растений (2019 г., возраст растений 6 лет): а — Perovskia atriplicifolia Benth.; б — Perovskia scrophulariifolia Bunge.; в — Perovskia x hybrida hort cv. Blue Gaz.
цевидные, гладкие, светло-коричневые, мелкие, 3 мм длиной, 1 мм шириной.
Растения P. х hybrida hort cv. Blue Gaz. высотой до 150 см с метловидной кроной и сероватыми, сильно рассеченными, небольшими листьями (см. рисунок, с). Формирует компактный куст диаметром до 90 см. Цветки дымчато-сиреневые мелкие и образуют в верхней части стебля соцветие типа тирс длиной до 70 см. Для сохранения сортовых характеристик рекомендуется размножение этого куль-тивара одревесневшими черенками, нарезаемыми ранней весной из нижней части прошлогодних побегов.
Содержание эфирного масла в сыром сырье из надземной части представителей рода Perovskia в 2018 г варьировало в следующих пределах: P. atriplicifolia -0,30.0,53 % (0,70.1,20 % на абсолютно сухую массу), P. scrophulariifolia - 0,30. 0,43 % (0,90.1,12 %) и P. х hybrida cv. Blue Gaz. - 0,30.0,46 % (0,86.1,43 %).
Результаты наших исследований сопоставимы с имеющимися данными, полученными в других точках. Так, Perovskia atriplicifolia в природных условиях (Передняя и южная Азия) накапливает от1,06 до 1,64 % эфирного масла (в пересчете на абсолютно сухую массу) [6, 7]. Содержание эфирного масла в сыром сырье P. scrophulariilia в Центральной и средней Азия варьирует от 0,21 % [11] до 0,54 % [10].
В исследуемом эфирном масле Perovskia atriplicifolia (образец № 2 и № 1 соответственно идентифицоро-вано 38 и 42 компонентов, P. х hybrida cv. Blue Gaz - 39, P. scrophulariifolia - 44 ° компонента (табл. 1). Доминирующи-[-« ми компонентами эфирного масла P. g scrophulariifolia были линалилацетат о» (32,62 %) и линалоол (11,46 %); P. | х hybrida cv. Blue Gaz - 1,8-цинеол (20,38 %) и камфора (24,7 %); у образца g № 1 P. atriplicifolia - камфора (21,19 %) и S 1,8-цинеол (20,1 %), № 2 - эндоборнеол $ (29,28 %) и 1,8-цинеол (16,17 %).
Все выявленные летучие вещества в изучаемых эфирных маслах относятся к группе терпенов и терпеноидов (табл. 2) с преобладанием терпеноидов, содержание которых варьирует от 60 до 84 %. Наибольшее количество терпеноидов (84,82 %) выявлено в эфирном масле Р. scrophulariifolia. Это эфиры (линалилацетат, борнилацетат, 1,8-цинеол, геранилацетат, а-терпинилацетат и нерилацетат) и спирты (линалоол, эпиманоол, а-терпинеол, эндоборнеол и ледол). Терпены в эфирном масле Р. scrophulariifolia представлены, в основном, сесквитерпенами (алло-аромадендрен, р-кариофиллен и гу-мулен), их доля составляет всего лишь 13,91 % от общего количества компонентов (табл. 2).
Самым низким содержание терпеноидов, по сравнению с другими видами, характеризовались образцы Perovskia atriplicifolia - 61.62 %. Среди веществ этой природы у образца № 1 преобладают кетоны (камфора) и эфиры (1,8-цинеол, борнилацетат и а-терпинилацетат). В эфирном масле образца № 2 преобладают спирты (эндоборнеол, а-бисаболол). Доля терпенов в их эфирном масле составляет 36.37 % и имеет сходный состав - это а- и р-пинен, 3-карен, камфен, р-цимен, Y-терпинен.
Исходя из имеющихся литературных данных [2, 3], эфирное мало этого вида при выращивании в различных условиях отличается высокой изменчивостью компонентного состава [4, 6, 8]. Особенно это касается относительного содержания терпенов. Например, при выращивании Р. atriplicifolia в условиях Восточной Европы [8] содержание лимонена варьировало от 16,72 до 17,75 %, а в обоих образцах из НБС этот компонент отсутствовал.
Результаты анализа компонентного состава эфирного масла растений Р. atriplicifolia, выращенных на Юж-
ном берегу Крыма, свидетельствуют о наличии двух новых для этого вида хемотипов: камфорно-цинеольного и эндоборнеольно-цинеольного.
Для эфирного масла Perovskia x hybrida hort cv. Blue Gaz. также характерно преобладание терпеноидов, сумма которых составляет 66,90 %. Среди них треть (29,97 %) приходится на эфиры (1,8-цинеол, а-терпинил ацетат и борнил ацетат). Существенна доля кетона камфоры (до 24,76 %) и незначительная доля спиртов (эндо-борнеол и т-кадинол). Среди терпенов доминирующее положение занимают монотерпены (а- и р-пинен, лимонен 3-карен и камфен). Среди сесквитерпе-нов высоким содержанием отличается Р-кариофиллен и гумулен. По основным компонентам эфирное масло P. х hybrida hort cv. Blue Gaz можно отнести к камфорно-цинеольному хемотипу [5]. По компонентному составу оно наиболее близко к эфирному маслу образца № 1 P. atriplicifolia камфорно-цинеольного хемотипа с небольшими отличиями, а именно, присутствием лимонена (7,19 %), увеличением относительной доли терпенилацетата (4,16 против 1,78 % у образца № 1 P. atriplicifolia) и сесквитерпенов кариофиллена и гуму-лена (5,22 и 1,88; 4,74 и 1,70 соответственно). Это подтверждает гибридное происхождение P. х hybrida hort cv. Blue Gaz, при котором P. atriplicifolia - одна из родительских форм.
Анализ соотношения мажорных компонентов в эфирном масле изучаемых представителей рода Perovskia позволяет сделать предположение об возможных направлениях их использования.
Эфирное масло Perovskia x hybrida hort cv. Blue Gaz и P. atriplicifolia (образец № 1), в котором превалируют эфиры (29,97 и 27,71 %) с мажорным компонентом 1,8-цинеол (20,38 и 20,10 %) и кетон терпенового ряда камфора (24,70 и 21,19 %), обладающие противоми-
кробным и противовоспалительным, антисептическим, бактерицидным, фунгицидным, противовирусным действием перспективно для фармакологии и косметологии. Основные компоненты придают эфирному маслу камфорный запах.
В эфирном масле образца №2 P. atriplicifolia преобладают спирты (до 34,0 %, мажорный компонент - би-циклический монотерпеновый спирт камфанового ряда эндоборнеол), монотерпены и эфиры (в общей сумме 52,85 %, основной компонент - эфир 1,8-цинеол - до 16,17 %), что также позволяет отнести его к маслам фармакологического направления использования с антисептическим и противовирусным действием. Эндоборнеол, борнилацетат и цинеол придают эфирному маслу хвойно-камфорный, бальзамический аромат, что позволяет рекомендовать его для применения в парфюмерной промышленности.
В эфирном масле P. scrophulariifolia преобладают эфиры (до 49,89 %), основной - линалилацетат (32,62 %), спирты - до 32,18 % (линалоол - 11,46 %) и диастереомерная форма трицикли-ческого сесквитерпена аромадендре-на - алло-аромадендрен (7,29 %). При таком компонентном составе его можно применять в медицине и косметологии, как обладающее противогрибковым и седативным действием, антисептическими, противовоспалительными и противовирусными свойствами. Линалилацетат и линалоол придают эфирному маслу ландышево-цитрусовый запах, что делает его перспективным для использования в парфюмерии, наряду с лавандовым. Также следует отметить, что в других условиях произрастания [9, 10, 11] линалилацетата накапливается значительно меньше - от 0,27 % до 2,40 %. В исследуемом же эфирном масле его относительное содержание практически равно величине этого показателя у сорта лаванды узколистной селекции НБС «Рекорд» (см. табл. 1), что позволяет рассматривать Perovskia scrophulariilia в качестве источника ценного эфирного масла парфюмерного направления.
Анализ эфирных масел двух видов и одного гибрида рода Perovskia, интро-дуцированных на Южный берег Крыма, показал, что для них характерен ряд особенностей в накоплениитерпеновых соединений эфирных масел. Доминирующие компоненты эфирного масла P. scrophulariifolia - линалил ацетат и линалоол, P. х hybrida cv. Blue Gaz -1,8-цинеол и камфора, образца № 1 P. atriplicifolia - камфора и 1,8-цинеол, № 2 - эндоборнеол и 1,8-цинеол.
Эфирные масла всех исследуемых видов и сорта отличаются преобладанием летучих веществ терпеноидной природы, доля которых варьирует от
1. Компонентный состав эфирного масла видов рода Perovskia Kar., 2019 г.
Доля компонентов, %
Perovskia Perovskia atriplici- Perovskia Lavandula
Компонент RI* х hybrida folia Benth. scrophula angustifolia
hort cv. образец образец riifolia МШ.,сорт
Blue Gaz № 1 № 2 Bunge. Рекорд
^)-3-гексен-1-ол 855 - 0,08 - - -
а-туен 934 0,06 0,63 0,47 - 0,07
а-пинен 945 3,36 9,54 6,28 0,48 0,08
Камфен 962 1,47 3,61 2,53 0,22 0,08
1-октен-3-ол 977 - 0,14 0,05 - 0,12
Сабинен 981 ООО О л о 0,26 Q ТО 0,14 О QA n on -
в-пинен в-мирцен 989 990 2,10 0,54 3,72 0,62 2,34 0,63 0,20 -
а-фелландрен 1011 - 0,28 0,05 - 0,03
3-карен 1017 3,76 5,08 4,87 0,07 0,14
а-терпинен 1023 - 0,29 0,33 - 0,06
р-цимен 1029 0,40 4,11 5,82 0,23 0,09
лимонен 1038 7,19 - - - -
1,8-цинеол 1039 20,38 20,10 16,17 3,35 0,20
в-оцимен 1047 0,06 - - - 3,88
Y-терпинен 1064 0,13 2,62 3,73 - 0,12
цис-сабинен гидрат 1072 0,43 0,60 0,49 0,40 0,08
транс-линалоол оксид 1087 - - - 0,08 -
(фураноид)
а-терпинолен 1088 0,29 0,35 0,30 - 0,16
линалоол 1096 0,25 0,12 0,28 11,46 37,03
транс-сабинен гидрат 1102 0,31 0,57 0,43 0,21 -
в-туйон 1117 Л Л от 0,06 - 0,13 Г\ Г\Л -
цис-п-мент-2-ен-1-ол цис-сабинол 112/ 1140 0,40 - 0,23 0,04 —
камфора 1152 24,70 21,19 0,41 0,96 0,12
изоментон 1159 - - - 0,20 -
Ментон 1169 - - - 0,10 -
в-терпинеол 1173 0,44 0,49 - 0,13 -
эндоборнеол 1176 4,17 6,56 29,28 4,30 0,57
терпинен-4-ол 1184 0,33 0,66 0,57 0,46 3,24
а-терпинеол 1196 0,48 0,63 0,50 4,70 2,95
Нерол 1228 - - - 0,83 0,33
борнилформиат 1237 0,10 0,09 0,06 0,03 -
линалилацетат 1254 0,42 0,13 0,43 32,62 33,38
цитраль 1270 - - - 0,05 -
Тимол 1285 - - 0,12 0,05 -
борнилацетат 1291 4,37 5,17 6,16 6,31 0,10
карвакрол 1300 - 0,39 0,24 0,21 -
б-терпинеолацетат 1319 0,10 - 0,03 0,15 -
а-терпинилацетат 1353 4,16 1,78 1,61 1,86 -
нерилацетат 1359 - - - 1,61 0,67
геранилацетат 1377 - - - 3,25 1,26
а-копаен 1390 0,14 - - - -
Жасмон 1395 - - - 0,06 -
а-гурюнен 1423 0,38 - - 0,26 -
в-кариофиллен 1434 5,22 1,84 5,04 2,43 2,38
Y-куркумен 1453 - 0,20 - - -
аромадендрен 1455 - - - 0,33 -
алло-аромадендрен 1464 - - - 7,29 -
Гумулен 1470 4,74 1,70 4,24 2,24 0,04
селина-3,11-диен 1477 - 0,32 - - -
в-селинен 1488 - 0,19 - - -
а-селинен 1496 - 0,23 - - -
Леден 1506 - - - 0,13 -
в-бисаболен 1510 - 0,29 - - -
Y-кадинен 1517 1,15 0,09 0,59 - -
б-кадинен 1531 0,56 0,10 0,22 0,03 -
гермакрен й 1544 - 0,34 - - 0,65
палюстрол 1585 - - - 0,09 -
Кубебол 1588 0,13 - - - -
(+)-спатуленол 1589 - - - 0,26 -
кариофилленоксид 1596 1,30 0,66 1,30 1,24 0,11
(-)-глобулол 1607 - - - 0,15 -
Ледол 1619 0,29 - - 2,12 -
гумуленэпоксид 1623 0,44 0,44 0,90 0,71 -
т-кадинол 1673 Л ßQO 3,13 0,15 О 7Q 1,86 - -
а-бисаболол эпикубенол 1682 2000 0,51 2,73 0,31 - -
эпиманоол 2027 - - - 7,03 -
Выявлено/ 41/39 44/42 41/38 45/44 33/27
идентифицировано
* - RI - индекс удерживания
2. Органические соединения в эфирном масле видов рода Perovskia, 2019 г.
Органическое соединение Доля органического соединения, %
Perovskia х hybrida hort cv. Blue Gaz. Perovskia atriplicifolia Benth. Perovskia scrophulariifolia Bunge.
образец № 1 I образец № 2
Терпены
Монотерпены всего 19,36 31,11 27,49 1,20
в том числе: ациклические 0,60 0,62 0,63 -
моноцикличе- 8,07 8,28 10,70 0,23
ские
бициклические 10,69 22,21 16,16 0,97
Сесквитерпены всего 12,19 5,30 10,09 12,71
в том числе: моноцикличе- - 0,83 - -
ские
бициклические 11,67 4,47 10,09 4,70
трициклические 0,52 - - 8,01
Всего терпенов 31,55 36,41 37,58 13,91
Терпеноиды
Спирты 10,87 12,73 34,00 32,18
Оксиды 1,30 0,66 1,30 1,32
Альдегиды - - - 0,05
Эфиры 29,97 27,71 25,36 49,89
Фенолы - 0,39 0,36 0,26
Кетоны 24,76 21,19 0,54 1,12
Всего терпеноидов 66,90 62,68 61,56 84,82
61,56 до 84,82 % от общего количество компонентов.
Масло P. atriplicifolia, представленной в коллекции лекарственных и ароматических растений НБС двумя образцами, отличается вариабельностью компонентного состава, по которому оно отнесено к двум новым хемотипам: камфорно-цинеольный и эндоборнеольно-цинеольный. В эфирном масле P. х hybrida hort cv. Blue Gaz также высока доля камфоры и цинеола, что позволяет говорить о его фармакологической направленности. Выявлен новый хемотип P. scrophulariilia - линалилацетатно-линалоольный, который перспективен для использования в парфюмерии.
Литература.
1. Perovskia // The Plant List. [Электронный ресурс]. URL: http://www.theplantlist.Org/1.1/ browse/A/ Lamiaceae/Perovskia/ (дата обращения 28.06.2020).
2. Micromorphological traits and biochemical pattern of Perovskia atriplicifolia Benth., plant with phytoremediative potential / Zamfirache M., Burzo I., Gostin I., et al. // Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences. September 2011. Vol. 6. No. 2. P. 261-268.
3. Glandular trichomes and essential oil constituents of Perovskia atriplicifolia Benth. / Zamfirache M., Burzo I., Gostin I., et al. // Analele Stiintifice ale Universitatii "Alexandru Ioan Cuza", Sectiunea Genetica si Biologie Moleculara. 2009. Vol. 10. Р. 73-80.
4. Studies regarding the chemical composition of volatile oils from some spontaneous and
0 cultivated Lamiaceae species / Zamfirache M., N Burzo I., Padurariu C. et al. // Analele stiintifice ® ale Universitatii "Al. I. Cuza" lasi. Biologie vegetala. I-. 2010.Vol.LVI.P. 43-49.
5. Chemical Composition and Biological g Activity of the Essential Oil of Perovskia s atriplicifolia from Pakistan / F. Z. Erdemgil, § S. ilhan, F. Korkmaz, et al. // Pharmaceutical JÎ Biology. 2007. Vol. 45. No. 4. P. 324-331. doi: S 10.1080/13880200701212890.
2 6. Dabiri M., Sefidkon F. Analysis of the essential oil from aerial parts of Perovskia
atriplicifolia Benth. at different stages of plant growth // Flavour and Fragrance Journal. 2001. No. 16. P. 435-438. doi: 10.1002/ ffj.988.
7. Jassbi A. , Ahmad V. , Tareen R. Constituents ofthe essential oil ofPerovskia atriplicifolia Benth. // Flavour and Fragrance Journal. 1999. No. 14. P. 38-40.
8. Chemical composition and antimicrobial activities of volatile oils in some Lamiaceae species / I. Boz, C. Padurariu, M. Zamfirache, et al. // Journal of Biodiversity and Ecological Sciences. 2011. Vol. 1. No. 1. P. 21-27.
9. Dabiri M., Sefidkon F. Analysis of the essential oil from aerial parts of Perovskia atriplicifolia Benth. at different stages of plant growth // Flavour and Fragrance Journal. 2001. No. 16. P. 435-438. doi: 10.1002/ffj.988.
10. Jassbi A., Ahmad V, Tareen R. Constituents ofthe essential oil ofPerovskia atriplicifolia Benth. // Flavour and Fragrance Journal. 1999. No. 14. P. 38-40.
11. Abduganiev B., Abdullaev U., Plugar V Qualitative and quantitative compositions of the essential oil of Perovskia scrophulariifolia // Chemistry of Natural Compounds. 1995. Vol. 31. No. 4. P. 475-477. doi:10.1007/BF01177415.
12. Essential oil of Perovskia scrophularifolia / K. R. Nuriddinov, K. K. Khodzimatov, K. N. Aripov et al. // Chemistry of Natural Compounds. 1997. Vol. 33. No. 3. P. 299-300. doi: 10.1007/ BF02234879.
13. Shakhnoza S. А., Glushenkova A. I., Vinogradova V. I. Lipids, Lipophilic Components and Essential Oils from Plant Sources. London: Springer, 2012. 992 p. doi: 10.1007/978-085729-323-7.
14. Методологические и методические аспекты / В. П. Исиков, В. Д. Работягов, Л. А. Хлыпенко и др. Ялта: НБС-ННЦ, 2009. 110 с.
15. Ткачев А. В. Исследование летучих веществ растений. Новосибирск: «Офсет», 2008. 969. с.
16. Adams R. P. Identification of essential oil compounds by gas chromatography/quadrupole mass spectroscopy. USA: Allured Pub. Corp., 2007. 804 p.
17. Орел Т И. Оценка агроэкологических ресурсов Крыма для выращивания эфиро-масличных и лекарственных растений. Симферополь: ИТ «Ариал», 2018. 92 с.
Chemotypical diversity of essential oil of species and cultivars of Perovskia Kar. genus under conditions of the South Coast of Crimea
O. M. Shevchuk, S. A. Fes'kov
Nikitsky Botanical Garden, National Scientific Center, Russian Academy of Sciences, Nikitskii spusk, 52, pgt. Nikita, Respublika Krym, 305021, Russian, Federation
Abstract. The research aimed to identify the chemotypic diversity of species and cultivars of Perovskia genus growing in the collection of medicinal and aromatic plants of the Nikitsky Botanical Garden, according to the component composition of essential oil, to determine promising directions of their use in perfumery and pharmacology. The objects of the research were two species (Perovskia atriplicifolia Benth., P. scrophulariifolia Bunge) and one cultivar (P. x hybrida Hort cv. Blue Gaz) of Perovskia genus. The studies were carried out in 2012-2019 on the South Coast of Crimea. The mass fraction of essential oil was determined in fresh raw material of three- to six-year-old plants by hydrodistillation using Ginsberg apparatus. The component composition of essential oils was determined using a hardware-software complex based on a chromatograph "Chromatek-Kristall 5000.2" equipped with a mass spectrometric detector. Under the conditions of introduction in the Nikitsky Botanical Garden, the objects of study go through all phases of development, they are distinguished by high decorativeness and a significant content of essential oil in the aboveground part:P. atriplicifolia - 0.38-0.53%, P. scrophulariifolia - 0.3-0.43%, and P. x hybrida cv. Blue Gaz - 0.3-0.46%. The dominant components of P. scrophulariifolia essential oil are linalil acetate(32.62%)andlinalool (11.46%), of P.x hybrida cv. Blue Gaz - 1,8-cineole (20.38%), and camphor (24.7%). P. atriplicifolia is represented by two samples of different chemotypes. For the first sample the main components are camphor (21.19%) and 1,8-cineole (20.1%); in the second sample endoborneol (29.28%) and 1.8- cineole (16.17%) dominate. The biochemical composition of the studied oils is dominated by terpenoids: alcohols, ethers and ketones. Under conditions of the South Coast of Crimea, the studied species are represented by new chemotypes, compared to the world samples: camphor-cineole and endoborneole-cineole (P. atriplicifolia) and linalyl acetate-linalool (P. scrophulariifolia). In the aboveground part of P. x hybrida cv. Blue Gaz essential oil ofthe cineole-camphor chemotype is synthesized.
Keywords: Perovskia Kar. genus; essential oil; component composition; chemotype; 1,8-cineole; camphor; endoborneol; linalyl acetate; linalool; Southern coast of Crimea.
AuthorDetails: O. M. Shevchuk, D. Sc (Agr), chief research fellow (oksana_shevchuk1970@ mail.ru); S. A. Fes'kov, research fellow.
For citation: Shevchuk OM, Fes'kov SA. [Chemotypical diversity of essential oil of species and cultivars ofPerovskia Kar. genus under conditions ofthe South Coast of Crimea]. Zemledelie. 2020;(7):16-24. Russian. doi: 10.24411/00443913-2020-10704.
