CC BY
14
L©_® J This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License ^ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
"7 Ж RESEARCH ARTICLE | НАУЧНАЯ СТАТЬЯ ^ © Sangadzhieva L.Ch., Bambaeva E.N., Fadeeva I.U., Sokhorova Z.V., Davaeva Tz.D., Sangadzhieva O.S., 2022
ил http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2686-6838-2022-24-3-56-67
Принята 20.03.2022 | Accepted 20.03.2022
УДК 615.13:671.14
FEATURES OF BIOCHEMICAL ACTIVITY OF ORGANIC ACIDS IN PLANTS OF ARID LANDSCAPES
Sangadzhieva L. Ch., Bambaeva E.N., Fadeeva I. U., Sokhorova Z. VDavaeva Tz.D., Sangadzhieva O.S.
Kalmyk state University B.B.Gogorodovikov, Elista, Russian Federation
ОСОБЕННОСТИ БИОХИМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ В РАСТЕНИЯХ АРИДНЫХ ЛАНДШАФТОВ
Сангаджиева Л.Х., Бамбаева Е.Н., Фадеева И.Ю., Сохорова З.В., Даваева Ц.Д., Сангаджиева О.С.
ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова», г. Элиста, Российская Федерация
Abstract: For the first time, medicinal plants of arid landscapes of the south of Russia were studied for amino acid composition, vitamins. The features of the accumulation of organic acids and vitamins in medicinal plants were established, the concentrations were correlated from the type and genus of the plant. The component composition of amino acids of the studied LR samples was studied. A total of 9 amino acids were found, of which 5 are irreplaceable. The content of aminoacidum in the studied samples have high levels of variation within the species list, regardless of the plant family, and have a range of total amino acid composition ranging from 3.28% to 12.42%. In general, the content of AC prevails in plants of the species Plantago major (12.42%), Polygonum aviculare (9.47%), Capsella bursa-pastoris (8.06%). The lowest indicators of the total number of AC were found for plants of the species Artemisia austriaca (3.28%), Cardaria draba (3.71%). The content of oxalic acid is noted in the aster family and astragalus of the esparcet family of legumes < 250 mg/kg, in other plant samples the content of oxalic acid is > 200 mg/kg. This may be due to the fact that many plants of arid territories
Аннотация: Впервые проведено изучение лекарственных растений аридных ландшафтов юга России на аминокислотный состав, витамины. Установлены особенности накопления органических кислот и витаминов в лекарственных растениях, проведена корреляция концентраций от вида и рода растения. Изучен компонентный состав аминокислот исследуемых образцов ЛР. Всего обнаружено 9 аминокислот, из них 5 -незаменимых. Содержание АК в исследуемых образцах имеют высокие уровни вариации внутри видового списка в не зависимости от семейства растений, и имеют диапазон суммарного аминокислотного состава в пределах от 3,28% до 12,42%. В целом содержание АК превалирует в растениях вида Plantägo major (12,42%), Polygonum aviculare (9,47%), Capsella bursapastoris (8.06%). Наиболее низкие показатели суммарного количества АК выявлено для растений вида Artemisia austriaca (3,28%), Cardaria draba (3,71%). Содержание щавелевой кислоты
Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования
и науки Российской Федерации ---—-
accumulate nutrients in the form of salts of organic acids. Studies have shown that the vitamin C content in almost all plant samples is higher than the vitamin K content, with the exception of the common shepherd's purse and the bird's bittern, this may be due to specific features and growing conditions. The percentage of sugar in plant samples has a high level of variation from 1.05 to 5.32%, this may also be due to the specific species ofplants, regardless of the family affiliation. A direct correlation has been established between the contents of biologically active organic acids and nutrients in vegetation. The study showed that organic acids have a strong variation in indicators and depend on the type ofselected plants and the properties of the functional zone of growth.
Keywords: biologically active substances, medicinal plants, amino acids, vitamins, oxalic acid, correlation of components.
отмечается у семейства астровые и астрагала эспарцетового семейства бобовых < 250 мг/кг, в остальных образцах растений содержание щавелевой кислоты > 200 мг/кг. Это может быть связанно с тем, что многие растения аридных территорий накапливают питательные вещества в виде солей органических кислот. Исследования показали что содержание витамина С практически во всех образцах растений выше, чем содержание витамина К, за исключением пастушьей сумки обыкновенной и гореца птичьего, это может быть связанно это может быть связанно с видовыми особенностями и условиями произрастания. Процентное содержание сахара в образцах растений имеет высокий уровни варьирования от 1,05 до 5,32 %, это так же может быть связанно с видовой спецификой растений в не зависимости от пренадлежности к семейству. Установлена прямая корреляция между содержаниями биологически активных органических кислот и питательными веществами в растительности. Исследование показали, что органические кислоты имеют сильную вариацию показателей и зависят от вида отобранных растений и свойств функциональной зоны произрастания.
Ключевые слова: биологически активные вещества, лекарственные растения,
аминокислоты, витамины, щавелевая кислота, корреляция компонентов.
REFERENCES
[1] Bandyukova V.A. Phenolic acids of plants, their esters and glycosides//Chemistry of natural compounds. 1968, No. 6. pp.381-387.
[2] Grau Yu., Jung R., Munker B. Wild medicinal plants / edited by G. Steinbach. M.: AST Astrel, 2005. 200 p.
[3] Gubanov I.A. Wild-growing useful plants of the USSR. - M.: Mysl, 1993. 272 p.
[4] Ermakov A.I., Arasimovich V.V., Yarosh N.P. et al. Methods of biochemical research 3rd ed. L., 1987. pp.398-399.
[5] Khochaka P., Somero J. Biochemical adaptation. M.: Mir. 1988. 568 p.
[6] Krasnov E.A., Berezovskaya T.P., Alekseyuk N.V. Isolation and analysis of natural biologically active substances. Tomsk: Publishing House of TSU, 1987. 184 p.
[7] Lavrenov V.K., Lavrenova G.V. Encyclopedia of medicinal plants. OlmaMediaGroup, 2009. Vol.2. 272 p.
[8] Medicinal plants of the USSR. Cultivated and wild plants. M.: Planeta.1988. p.84.
[9] Nair R., Kalariya T., Chanda S. Antibacterial activity of some plant extracts used in folk medicine // Journal
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
[1] Бандюкова В.А. Фенолокислоты растений, их эфиры и гликозиды//Химия природных соединений. 1968, №6. С.381-387.
[2] Грау Ю., Юнг Р., Мюнкер Б. Дикорастущие лекарственные растения / под ред Г. Штайнбаха. М.: АСТ Астрель, 2005. 200 с.
[3] Губанов И.А. Дикорастущие полезные растения СССР. - М.: Мысль, 1993. 272 с.
[4] Ермаков А.И, Арасимович В.В., Ярош Н.П. и др. Методы биохимического исследования 3-е изд. Л., 1987. С.398-399.
[5] Хочака П., Сомеро Дж. Биохимическая адаптация. М.: Мир. 1988. 568 с.
[6] Краснов Е.А., Березовская Т.П., Алексеюк Н.В. Выделение и анализ природных биологически активных веществ. Томск: Изд-во ТГУ, 1987. 184 с.
[7] Лавренов В.К., Лавренова Г.В. Энциклопедия лекарственных растений. ОлмаМедиаГрупп, 2009. Т.2. 272 с.
[8] Лекарственные растения СССР. Культивируемые и дикорастущие растения.
Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования
и науки Российской Федерации ---—
of herb pharmacotherapy. 2007. Vol. 7, N 3-4. P.191-201.
[10] Red Book of the Republic of Kalmykia: animals /scientific ed. V.M.Muzaev, N.M. Baktasheva. Elista: JSC "Dzhangr", 2014. -352 p.
[11] Sangadzhieva L.H., Davaeva Ts.D., Tsombueva B.V., Sangadzhieva O.S. Heavy metals in the components of landscapes of Kalmykia // South of Russia: ecology, development. 2010. No. 1. pp.156-161.
[12] Sangadzhieva L.H. Migration activity of trace elements in plants of the Caspian lowland//Scientific thought of the Caucasus. Sev.-Kavk. NC HSE, 2005, Special issue. pp. 79-83.
[13] Schofield J.J. Discovering wild plants: Alaska, W. Canada and the Northwest // Graphic arts center publishing company. 1996. 368 p.
[14] State Pharmacopoeia of the Russian Federation: in 3 volumes/ed. G.V.Avramenko, O.G.Potanina, E.V.Budanova. X111 ed. M.: 2015. - URL: http://femb.ru/feml (accessed: 30.05.2016).
М.: и гликозиды//Химия природных соединений. 1968, №6. С.381-387.
[9] Nair R., Kalariya T., Chanda S. Antibacterial activity of some plant extracts used in folk medicine // Journal of herb pharmacotherapy. 2007. Vol. 7, N 3-4. P.191-201.
[10] Красная книга Республики Калмыкия: животные /науч. ред. В.М.Музаев, Н.М. Бакташева. Элиста: ОАО «Джангр», 2014. -352 с.
[11] Сангаджиева Л.Х., Даваева Ц.Д., Цомбуева Б.В., Сангаджиева О.С. Тяжелые металлы в компонентах ландшафтов Калмыкии // Юг России: экология, развитие. 2010. №1. С.156-161.
[12] Сангаджиева Л.Х. Миграционная активность микроэлементов в растениях Прикаспийской низменности//Научная мысль Кавказа. Сев.-Кавк. НЦ ВШ, 2005, спецвыпуск. С. 79-83.
[13] Schofield J.J. Discovering wild plants: Alaska, W. Canada and the Northwest // Graphic arts center publishing company. 1996. 368 p.
[14] Государственная Фармакопея Российской Федерации: в 3 томах/ред. Г.В.Авраменко, О.Г.Потанина, Е.В.Буданова. Х111 изд. М.: 2015. - URL: http://femb.ru/feml (дата обращения: 30.05.2016).
Author Contributions. Sangadzhieva L.Ch. - literature review, writing a text; Bambaeva E.N. - collection and processing of materials; Divaeva Tz.D. - collection and processing of materials, concept and design of the study, Sangadzhieva O.S. - analysis ofplant materials, concept and design of the study; Sokhorova Z.V. - analysis ofplant materials, statistical data processing;Fadeeva I. Y. - analysis of plant materials, statistical data processing. Conflict of Interest Statement. The authors declare no conflict of interest.
Sangadzhieva L.Ch. - SPIN ID: 9755-6009; ORCID ID:0000-0002-9224-542l
Research interests, number of main publications: Study ofplant raw materials, published more than 100 publications, including 5 in SCOPUS, 42 in the Higher Attestation Commission and 53 in conference proceedings.
Bambaeva E.N. - SPIN ID: 6284-0182; ORCID ID: 0000-0003-3653-439X
Research interests, number of main publications: Study ofplant raw materials, published more than 21 publications, 4 in the Higher Attestation Commission and l7 in conference proceedings.
Davaeva Tz. D. - SPIN ID: 2831-0550; ORCID ID: 0000-0002-6447-5182
Research interests, number of main publications: Study ofplant raw materials, published more than 50 publications, including 4 in SCOPUS, l2 in the Higher Attestation Commission and 34 in conference proceedings.
Sangadzhieva O.S. - SPIN ID: 3247-7356; ORCID ID: 0000-0001-7920-3270
Research interests, number of main publications: Study ofplant raw materials, published more than 60 publications, including 5 in SCOPUS, l7 in the Higher Attestation Commission and 38 in conference proceedings.
Sokhorova Z.V. - SPIN ID: 6748-9282; ORCID ID: 0000-0002-1529-4350
Research interests, number of main publications: Study ofplant raw materials, published more than 30 publications, including l in SCOPUS, 12 in the Higher Attestation Commission and 17 in conference proceedings.
Fadeeva I.Y. - ORCID ID: 0000-0001-9902-3621
Research interests, number of main publications: Study ofplant raw materials, published more than 19 publications, including l in SCOPUS, 3 in the Higher Attestation Commission and 9 in conference proceedings.
Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования
и науки Российской Федерации ---—
Вклад авторов. Сангаджиева Л.Х. - обзор литературы, написание текста; Бамбаева Е.Н. - сбор и обработка материалов, текст; Даваева Ц.Д. - сбор и обработка материалов, концепция и дизайн исследования, Сангаджиева О. С. - анализ растительного сырья, концепция и дизайн исследования; Сохорова З.В., Фадеева И.Ю. - анализ растительного сырья, статистическая обработка данных. Заявление о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Сангаджиева Л.Х. - SPIN ID: 9755-6009; ORCID ID:0000-0002-9224-5421
Сфера научных интересов, количество основных публикаций: Изучение растительного сырья, опубликовано более 100 публикаций из них 5 в СКОПУС, 42 в ВАК и 77 в материалах конференций.
Бамбаева Е.Н. - SPIN ID: 6284-0182; ORCID ID: 0000-0003-3653-439Х
Сфера научных интересов, количество основных публикаций: Изучение растительного сырья, опубликовано более 21 публикаций из них 4 в ВАК, 5 в рецензируемых журналах и 12 в материалах конференций.
Даваева Ц.Д. - SPINID:2831-0550; ORCID ID: 0000-0002-6447-5182
Сфера научных интересов, количество основных публикаций: Изучение растительного опубликовано более 50 публикаций из них 3 в СКОПУС, 12 в ВАК и 17 в материалах конференций.
Сангаджиева О.С. - SPIN ID: 3247-7356; ORCID ID: 0000-0001-7920-3270
Сфера научных интересов, количество основных публикаций: Изучение растительного опубликовано более 60 публикаций из них 4 в СКОПУС, 15 в ВАК и 17 в материалах конференций.
Сохорова З.В. - SPIN ID: 6748-9282; ORCID ID: 0000-0002-1529-4350
Сфера научных интересов, количество основных публикаций: Изучение растительного опубликовано более 14 публикаций из них 1 в СКОПУС, 5 в ВАК и 17 в материалах конференций. Сфера научных интересов, количество основных публикаций: Изучение растительного опубликовано более 19 публикаций из них 1 в СКОПУС, 5 в ВАК и 17 в материалах конференций.
Фадеева И.Ю. - ORCID ID: 0000-0001-9902-3621
Сфера научных интересов, количество основных публикаций: Изучение растительного опубликовано 19 публикаций из них 1 в СКОПУС, 4 в ВАК и 14 в материалах конференций.
For citation: Sangadzhieva L.Ch., Bambaeva E.N., Fadeeva I.U., Sokhorova Z.V., Davaeva Tz.D., Sangadzhieva O.S. FEATURES OF BIOCHEMICAL ACTIVITY OF ORGANIC ACIDS IN PLANTS OF ARID LANDSCAPES // Medical & pharmaceutical journal "Pulse". - 2022. - №3. Vol.24. - C. 56-67. Doi: http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2686-6838-2022-24-3-56-67.
Для цитирования: Сангаджиева Л.Х., Бамбаева Е.Н., Фадеева И.Ю., Сохорова З.В., Даваева Ц.Д., Сангаджиева О.С. ОСОБЕННОСТИ БИОХИМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ В РАСТЕНИЯХ АРИДНЫХ ЛАНДШАФТОВ // Медико-фармацевтический журнал "Пульс". - 2022. - №3. Т.24. - С. 56-67. Doi: http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2686-6838-2022-24-3-56-67.
сырья,
сырья,
сырья, сырья,
сырья,
Введение. Дикорастущая флора состоящая из аборигенной и адвентивной флоры Республики Калмыкии включает ряд ценных Л [3, 8, 10]. В связи с тем, что в настоящее время происходит ухудшение экологической обстановки, которое на прямую связано с быстрым темпом опустынивания Республики, значительно повлияли на растительное биоразнообразие. Под действием выпаса сельскохозяйственных животных и распашки за последнее время исчезли и находятся на грани исчезновения дикорастущая флора степей. Информированность о лекарственной ценности ряда видов привела к
снижению биоразнообразия многих
лекарственных растений [10]. Следует отметить, что растительные сообщества на ценотическом уровне следует рассматривать, как составную часть биологического разнообразия наряду с видовым уровнем (флористическим
разнообразием) и уровнем комбинации растительности (ландшафтным разнообразием) [5, 12]. В связи с этим можно сделать вывод, что главная проблема сохранения ценопопуляций изученных ЛР в полной мере связана с проблемой сохранения биоразнообразия и существующей системой особо охраняемых территорий, которая
Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования
и науки Российской Федерации ---—
в настоящее время не отвечает основному требованию - не обеспечивает поддержание естественного биологического разнообразия и сохранения нормального функционирования экосистем [2, 3, 5, 11].
Главной задачей является сохранить существующие уникальные участки естественной степи, составной частью которых является ценопопуляция ЛР, причем последние надо рассматривать не как источник лекарственного сырья, а как неотъемлемую часть растительного сообщества.
Целью работы является изучение органического состава лекарственных растений сухо-степной зоны по аминокислотному составу и органическим кислотам. Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи: изучить содержание органокислотного состава лекарственных растениях, отобранных на прикаспийской низменности; провести корреляционный анализ содержания макро- и кислот в растениях с биологически активными веществами
Объекты и методы исследования.
Растительный материал для изучения аминокислот и органических кислот, витаминов, сахаров собирали на площадках Целинного, Юстинского, Яшкульского районов, г. Элиста республики Калмыкия. Для анализа использовали надземные органы растений, подвергнутые воздушной сушке и измельчению до частиц менее 1 мм. Непосредственно перед анализом образцы высушивали до постоянной массы.
Количественное содержание суммы свободных водорастворимых аминокислот определяли методом капиллярного
электрофореза с использованием системы капиллярного электрофореза «Капель 105М». Был определен состав свободных и связанных водорастворимых аминокислот. Метод состоит из разложения проб кислотным или щелочным гидролизом. Проведение опыта начинают с взвешивания исследуемого образца, отвешивают 100 мг и помещают в виалу для дальнейшего гидролиза и добавляют 10 мл соляной кислоты, закрывают и перемешивают. Перед непосредственным измерение необходимо
анализируемый объект перенести в пробирку типа «Эппендорф» и центрифигировать в течение 5 минут при скорости вращения 5000 оборотов в минуту. После подготовки капилляра к работе, проводят измерения и регистрируют полученные электофореграммы [11, 14].
Для определения витамина С (аскорбиновой кислоты) применяется
титриметрический метод, при котором солянокислую вытяжку нейтрализуют до рН 5, титруют 2,6-дихлорфенолиндофенолом (реактив Тильманса) до образования синей окраски. В работе рассматриваются исследуемые растения и их значения концентрации и содержания определяющих биологически активных веществ, таких как аминокислотный состав, определение содержания сахаров, органических кислот(в частности, щавелевая кислота), витаминов С и К [4, 6, 11, 14]. В таблицах и рисунках приведены средние значения + стандартные отклонения, которые вычислены на основе данных, полученных в результате 3-4-кратной повторности экспериментов при 3-5-кратной аналитической повторности.
Результаты и обсуждение. Биологически активные вещества лекарственных растений играют немаловажную роль в определении биологической и фармацевтической ценности лекарственного растительного сырья [1, 2, 9, 11, 13]. Исходя из полученных данных можно сделать вывод, что в семействе Астровые, общее содержание аминокислот варьируется от 3,28 до 6,82%. Максимальная доля содержания аминокислот выявлена в Tanacetum achilleifolium, а минимальная в Artemisia austriaca. Определение доли содержания аминокислот в семействе Brassicaceae показало, что максимальное содержание аминокислотного состава выявлено у растения вида Capsella bursa-pastoris (8,16%), а минимальное - у растения Cardaria draba (3,71%). Содержание аминокислот в семействах Plantaginaceae, Fabaceae, Polygonaceae показало 12,42%; 4,0%; 9,47% соответственно для каждого семейства.
Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования
и науки Российской Федерации ---—
Таблица 1
Аминокислотный состав лекарственных растений Arg - аргинин, Lys - лизин, Thyr - тирозин, Phen- фенилаланин, Leu - лейцин, Treo - треонин, Ser - серин, Ala -аланин, Gly - глицин)
Вид растения Содержание аминокислот, % Сумма АК
Arg Lys Thyr Phen Leu Threo Ser Ala Gly
Сем. Астровые Compositae
Matricaria chamomilla 0,54 0,28 0,36 0,41 1,22 0,51 0,62 1,33 0,44 5,71
Artemisia austriaca 0,32 0,21 0,30 0,29 0,43 0,50 0,32 0,44 0,47 3,28
Artemisia lerchiana 0,47 0,33 0,55 0,38 0,47 0,57 0,60 0,34 0,40 4,11
Tanacetum achilleifolium 1,52 0,38 1,20 0,19 0,63 0,52 0,44 1,33 0,61 6,82
Сем. Капустные Brassicaceae
Capsella bursapastoris 0,47 0,46 1,43 1,54 0,48 0,30 1,29 1,61 0,48 8,06
Cardaria draba 0,36 0,49 0,54 0,28 0,22 0,37 0,49 0,57 0,39 3,71
Alyssum desertorum 0,19 1,22 1,35 0,41 1,36 0,38 1,29 0,54 0,58 7,32
Сем. Подорожниковые Plantaginaceae
Plantago major 1,27 1,84 0,95 1,50 1,65 1,88 0,97 0,74 1,62 12,42
Сем. Бобовые Fabaceae
Astragalus onobrychis 0,39 0,65 0,38 0,49 0,51 0,37 0,63 0,33 0,25 4,00
Сем. Гречишные Polygonáceae
Polygonum aviculare L. 1,71 1,51 0,68 0,39 1,27 1,25 0,36 1,61 0,69 9,47
Таble 1
Aminoacid composition of medicinal plants (Arg - аrgenine, Lys - lysine, Tyr - tyrosine, Phen -phenylalani^, Leu - leucine, Treo - threonine, Ser - serin, Ala ^lan^lyd^, Gly - glyci^)
Type plant Content, (%) Amou nt AC
Arg Lis Tyr Phen Leu Thre Ser Ala Gly
Fam. Compositae
Matricaria chamomilla 0,54 0,28 0,36 0,41 1,22 0,51 0,62 1,33 0,44 5,71
Artemisia austriaca 0,32 0,21 0,30 0,29 0,43 0,50 0,32 0,44 0,47 3,28
Artemisia lerchiana 0,47 0,33 0,55 0,38 0,47 0,57 0,60 0,34 0,40 4,11
Tanacetum achilleifolium 1,52 0,38 1,20 0,19 0,63 0,52 0,44 1,33 0,61 6,82
Fam. Brassicaceae
Capsella bursapastoris 0,47 0,46 1,43 1,54 0,48 0,30 1,29 1,61 0,48 8,06
Cardaria draba 0,36 0,49 0,54 0,28 0,22 0,37 0,49 0,57 0,39 3,71
Alyssum desertórum 0,19 1,22 1,35 0,41 1,36 0,38 1,29 0,54 0,58 7,32
Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования
и науки Российской Федерации ---—
Fam. Plantaginaceae
Plantágo májor 1,27 1,84 0,95 1,50 1,65 1,88 0,97 0,74 1,62 12,42
Fam. Fabaceae
Astragalus onobrychis 0,39 0,65 0,38 0,49 0,51 0,37 0,63 0,33 0,25 4,00
Fam. Polygonáceae
Polygonum aviculare L. 1,71 1,51 0,68 0,39 1,27 1,25 0,36 1,61 0,69 9,47
/S/S//'//
«Г
Ромашка аптечная Полынь австрийска Полынь белая пижма
тысячелистниковая
Рис. 1. Риаграмма распределения аминокислот в растениях сем. Астровые
Содержание аргинина в лекарственных растениях определяли в следующем образце: у пижмы тысячелистниковой семейства Астровых определяли максимальное содержание аргинина (1,52%), а у полыни австрийской - минимальное (0,32%). Наибольшее значение аргигина для растений семейства Капустные выявлено в пастушьей сумке (0,47%), наименьшее значение в бурачке пустынном (0,19%). Концентрации аргинина в растениях семейств Подорожниковые, Бобовые и Гречишные составили 1,27%, 0,39%, 1,71%. соответственно.
Определение аминокислоты лизин показало, что значения для семейства Астровые варьируют от 0,21% до 0,38%. Наибольшее количество лизина определяется в виде пижма, а наименьшее значение-в виде полынь австрийская. В семействе Капустные выявлена следующая закономерность: бурачок пустынный (1,22%), кардария крупковидная (0,49%), пастушья сумка (0,46%). Для растений семейств Подорожниковые, Бобовые и Гречишные содержание лизина составило 1,84%, 0,65%, 1,51%, соответственно.
Для семества Астровые содержание тирозина показало изменение от 0,30% до 1,2%.
Наибольшее содержание выявлено в растении пижма, а наименьшее-для растений вида полынь австрийская. В семействе Капустные содержание аминокислоты определялось в пределах от 0,54% до 1,43%, где наибольшее количество определялось в растении пастушья сумка, а наименьшее в растении кардария. Аминокислота тирозин составила 0,95%, 0,38%, 0,58%, соответственно, для семейств Подорожниковые, Бобовые, Гречишные.
Определение аминокислоты фенилаланин в исследуемых лекарственных растениях показало пределы от 0,19% до 1,54%. Установлено, что для семейства Астровые наибольшее количество этой аминокислоты было обнаружено в аптечной ромашке и ее значение равно 0,41%, а минимальное - 0,19%. Семейство Капустные имеет следующие пределы определения: от 0,28% у кардарии до 1,36% у бурачка пустынного. Средние значения для семейств Подорожниковые, Бобовые и Гречишные следующие: 1,5%, 0,49%, 0,39%.
Показатели аминокислоты лейцин варьируют от 0,22% до 1,65%. Можно сделать вывод, что для ромашки (1,22%) из семейства Астровых найдено наибольшее значение, а для
Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования
и науки Российской Федерации ---—
полыни австрийской (0,43%) наименьшее значение. Внутри семейства Капустные полученные значения можно расположить следующим образом, для растения бурачка пустынного наибольшее значение (1,36%), а для кардарии наименьшее значение (0,22%). Данные, полученные отдельно по семействам Подорожниковые, Бобовые и Гречишные составляют 1,65%, 0,51%, 1,27%, соответственно.
Определение треонина для лекарственных растений показало изменение от 0,30% до 1,88%. При определении показателей для семейства Астровые выявлено наибольшее значение для вида полынь белая (0,57%), а наименьшее значение для вида полынь австрийская (0,50%). У семейства Капустные самый высокий показатель для вида бурачок пустынный (0,38%), а самый низкий показатель у пастушьей сумки (0,30%). Для семеств Подорожниковые, Бобовые и Гречишные были выявлены следующие данные: 1,88%, 0,37%, 1,25%. Анализ аминокислоты серин дал следующие значения от 0,30% до 0,97%. Результаты по серину для семейства Астровые показало наибольшее значение для вида ромашка (0,62%), а наименьшее для вида полынь австрийская (0,32%). Для семейства Капустные характерны показатели от 0,30% (пастушья сумка) до 0,38% (пустынный бурачок). Определены средние значения для семейств Подорожниковые, Бобовые и Гречишные: 0,97%, 0,63%, 0,36%.
Определение аминокислоты аланина показало значения от 0,33% до 1,61%. Для семейства Астровые установлено максимальное значение в видах ромашки и полыни (1,33% для обоих видов), а для вида белой полыни (0,40%) -минимальное. Определение аминокислоты в семействе Капустные определило самые высокие показатели у растения пастушья сумка (1,61%), а у самые низкие - у растения бурачок пустынный (0,54%). Данные для семеств Подорожниковые. Бобовые и Гречишные показали значения 0,74%, 0,33%, 1,61%, соответственно. Для исследуемых лекарственных растений определение глицина варьирует от 0,25% до 1,62%. Содержание глицина в семействе Астровые показало пределы от 0,40% (белая полынь) до 0,61% (пижма).
Исследования, проведенные для семейства Капустные, выявили максимальные значения для растений бурачка пустынного (0,58%), а минимальные для кардарии (0,39%). Данные для семейств Подорожниковые, Бобовые и Гречишные составляют, соответственно, 1,62%, 0,25%.
Изучен компонентный состав
аминокислот исследуемых образцов растений. Всего найдено 9 аминокислот, 5 из которых незаменимые, что очень ценно для лекарственных средств. Содержание аминокислот в исследуемых образцах имеет высокую степень видовой изменчивости и общее содержание аминокислот определяется лимитом от 3,28% до 12,42%. В целом аминокислотный состав в полном наборе преобладает у растений видов Plantago major (12,42%), Polygonum aviculare (9,47%), Capsella bursa-pastoris (8,06%). Для растений вида Artemisia austriaca (3,28%), Cardaria draba (3,71%) определены самые низкие показатели общего количества аминокислот.
Органические кислоты играют важную роль в обмене веществ, повышают секреторную активность ферментов желудочно-кишечного тракта: повышают секрецию желчного и панкреатического сока, улучшают пищеварение, оказывают бактерицидное действие (табл.2). Исходя из полученных экспериментальных данных, можно сделать вывод, что в каждом из предложенных видов растений содержание органической щавелевой кислоты определялось в интервале 114,78 - 375,77 мг/кг. Установлено максимальное значение в растении вида Tanacetum achilleifolium (333,47), а минимальное значение Artemisia austriaca (253,89). При сравнении данных щавелевой кислоты в семействе Капустные определяли максимальное количество кислоты для Cardaria draba, а наименьшее - для Capsella bursa-pastoris, соответственно, получали 168,98 мг/кг и 207,33 мг/кг. Полученные результаты содержания щавелевой кислоты для семейств Бобовые, Подорожниковые и Гречишные определены в следующем порядке: 375,77, 114,78, 199,98 мг/кг, соответственно.
Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования
и науки Российской Федерации ---—
Таблица 2
Определение органических кислот и витаминов
Вид растения Щавелевая кислота, мг/кг Витамин С, % Витамин К,% Сахара, %
Сем. Астровые Compositae
Matricaria chamomilla 301,47 15,70 6,58 5,32
Artemisia austriaca 253,89 1,22 2,74 2,58
Artemisia lercheana 298,76 11,24 6,24 1,05
Tanacetum achilleifolium 333,47 14,94 1,94 3,87
Сем. Капустные Brassicaceae
Capsella bursa-pastoris 168,98 14,01 15,64 1,99
Cardaria draba 207,33 9,42 5,06 2,34
Alyssum desertórum 187,54 3,19 2,16 3,21
Сем. Подорожниковые Plantaginaceae
Plantágo májor 114,78 12,52 4,32 1,32
Сем. Бобовые Fabaceae
Astragalus onobrychis 375,77 15,63 3,17 4,66
Сем. Гречишные Ро^опасеае
Polygonum aviculare L. 199,98 7,62 8,87 3,58
Таble 2
Determination of organic acids and vitamins
Type of plant Oxalic acid, mg/kg Vitamin С, % Vitamin К,% Sugar, %
Fam. Compositae
Matricaria chamomilla 301,47 15,70 6,58 5,32
Artemisia austriaca 253,89 1,22 2,74 2,58
Artemisia lercheana 298,76 11,24 6,24 1,05
Tanacetum achilleifolium 333,47 14,94 1,94 3,87
Fam. Brassicaceae
Capsella bursa-pastoris 168,98 14,01 15,64 1,99
Cardaria draba 207,33 9,42 5,06 2,34
Alyssum desertórum 187,54 3,19 2,16 3,21
Fam. Plantaginaceae
Plantágo májor 114,78 12,52 4,32 1,32
Fam. Fabaceae
Astragalus onobrychis 375,77 15,63 3,17 4,66
Fam. Polygonáceae
Polygonum aviculare L. 199,98 7,62 8,87 3,58
Исследования показали, что наибольшее количество щавелевой кислоты содержится в семействе Asteraceae и астрагале семейства Бобовые < 250 мг / кг, в других образцах растений содержание щавелевой кислоты составляет > 200 мг/кг, что может быть связано с биохимическими особенностями растений. Витамины - это биологически активные органические вещества, необходимые для нормального
функционирования человеческого организма. Витамины играют важную роль в организме человека как развитие и применение питательных веществ, участвуют в обмене веществ, защитных
функциях организма и других жизненных процессах. Многие витамины не могут быть синтезированы организмом, но поступают извне только с пищей растительного происхождения. При авитаминозе в организме человека развивается дистрофические изменения, что приводит к нарушению обмена веществ, угнетению нервной системы и проявлению патологических явлений [7, 8, 12, 13].
Сахара являются важным компонентом в жизни растений. Они являются основой углеводного обмена растений, благодаря которому происходит фотосинтез. Сахар часто
Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования
и науки Российской Федерации ---—
содержится в растениях в виде клеточного сока, а также непосредственно используется в качестве питательного и энергетического материала. Определение витаминов С и К показало, что во всех изученных видах растений был обнаружен определенный процент. Наибольшее количество витаминов для семейства Compositae было обнаружено в растении вида Matricaria chamomilla, а наименьшее-в растении вида Artemisia austriaca. Внутри семейства Brassicaceae данные расположены следующим образом: максимальное значение общего содержания
Рис. 2. Содержание витаминов С и витамина К, %.
Определение процентного содержания сахара в исследуемых объектах показало следующие значения. Среди видов семейства Астровые наблюдается следующая зависимость от полученных значений содержания сахара: Matricaria chamomilla (5,32%) Tanacetum achilleifolium (3,87%) Artemisia austriaca (2,58%) Artemisia lercheana (1,05%). Данные для семейства Капустные расположены следующим образом: Alyssum desertorum (3,21%) Cardaria draba (2,34%) Capsella bursa-pastoris (1,99%). Распределение содержания сахаров в семействах
витаминов С и К определено для растений вида СаМайа draba, а минимальное значение-для растений вида А1^ит desert6mm. Для семей значения общего содержания витаминного состава гороха, подорожника и гречихи имеют следующие показатели: для каждой семьи 22,8%, 16,84%, 10,49% соответственно. Исследования позволяют выявить особенности биохимии растений аридных ландшафтов способных накапливать углеводы, витамины, катализировать синтез аминокислот.
■ Витамин С,%
■ Витамин К, %
Бобовые, Гречишные и Поддорожниковые определяется в таком порядке: 4,66%, 3,58%, 1,32%. Исследования показали, что содержание сахара в образцах изучаемых лекарственных растений имеет высокий уровень от 1,05 до 5,32%, что также может быть связано с видовой спецификой растений, независимо от принадлежности к конкретному семейству. По показателям таблицы 3 можно определить как среднюю корреляционную связь между фенилаланином и витамином К (0,580), аланином и витамином К (0,627).
Таблица 3
Корреляционная матрица зависимости аминокислот и органических соединений
Аминокислоты Щавелевая кислота Витамин С Витамин К Сахара
Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования
и науки Российской Федерации ---—
аргинин -0,129 -0,072 0,035 0,060
лизин -0,640 -0,072 -0,041 -0,188
тирозин -0,464 -0,168 0,297 -0,251
фенилаланин -0,631 0,464 0,580 -0,453
лейцин -0,457 0,036 -0,098 0,130
треонин -0,527 0,078 -0,035 -0,303
серин -0,513 0,218 0,345 -0,256
аланин -0,202 0,152 0,627 0,275
глицин -0,655 0,003 -0,079 -0,397
Таble 3
Correlation matrix of dependence of amino acids and organic compounds
Aminoacidum Oxalic acidum Vitamin С Vitamin К Sugar
arginin -0,129 -0,072 0,035 0,060
lyzin -0,640 -0,072 -0,041 -0,188
thyrosin -0,464 -0,168 0,297 -0,251
phenialanin -0,631 0,464 0,580 -0,453
leycin -0,457 0,036 -0,098 0,130
threonin -0,527 0,078 -0,035 -0,303
serin -0,513 0,218 0,345 -0,256
alanin -0,202 0,152 0,627 0,275
glycin -0,655 0,003 -0,079 -0,397
Средняя корреляция характерна для фенилаланина и витамина С, серина и витамина К. Слабая корреляционная связь между тирозином и витамином К, серином и витамином С, аланином и углеводом, аргинином и витамином К, лейцином и витамином С, треонином и витамином С, серином и витамином С, аланином и витамином С, глицином и витамином С, аргинином и сахаром, аланином и сахаром, лейцином и сахаром, т.е. многие аминокислоты накапливаются независимо от витаминов С и К. Была определена средняя обратная связь для лизина и щавелевой кислоты, фенилаланина и щавелевой кислоты, треонина и щавелевой кислоты, серина и щавелевой кислоты, глицина и щавелевой кислоты. Исходя из полученных расчетов корреляционных связей аминокислот и витаминов, можно сделать вывод, что компоненты, очень важные для медицины и фармации, обладают коллигативными свойствами с точки зрения совместного участия и взаимовлияния.
По результатам анализа корреляции между аминокислотами и щавелевой кислоты не установлена, что может быть связано с разной функцией в обмене веществ. Корреляция между аминокислотами и сахарами, меняется и может быть слабой особенно для аланина, лейцина и аргинина, что может быть связано с тем, что
Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования
и науки Российской Федерации ---—
~ 66 ~
происходит конденсация аминокислот и углеводов, что может приводить к разложению обоих компонентов, или же вообще не связаны углеводный и белковый обмен.
Выводы. Изучен компонентный состав аминокислот исследуемых образцов растений. Всего обнаружено 9 аминокислот, из них 5 -незаменимых. Содержание аминокислот в исследуемых образцах имеют высокие уровни вариации внутри видового списка в не зависимости от семейства растений, и имеют диапазон суммарного аминокислотного состава в пределах от 3,28% до 12,42%. В целом содержание аминокислот превалирует в растениях вида Plantago major (12,42%), Polygonum aviculare (9,47%), Capsella bursapastoris (8.06%). Наиболее низкие показатели суммарного количества АК выявлено для растений вида Artemisia austriaca (3,28%), Cardaria draba (3,71%).
Исследования показали, что наибольшее содержание щавелевой кислоты отмечается у семейства астровые и астрагала эспарцетового семейства бобовых < 250 мг/кг, в остальных образцах растений содержание щавелевой кислоты > 200 мг/кг. Это может быть связанно с тем что многие растения аридных территорий
накапливают питательные вещества в виде солей органических кислот.
Исследования показали что содержание витамина С практически во всех образцах растений выше, чем содержание витамина К, за исключением пастушьей сумки обыкновенной и гореца птичьего, это может быть связанно с видовыми особенностями и условиями произрастания.
Исследования показали, что процентное содержание сахара в образцах растений имеет высокий уровни варьирования от 1,05 до 5,32 %, это так же может быть связанно с видовой спецификой растений в не зависимости от принадлежности к семейству.
На основе полученных данных корреляционных связей аминокислот и витаминов можно сделать вывод, что имеются коллигативные свойства с точки зрения
совместного присутствия и взаимного влияния компонентов, что крайне важно для медицины и фармации. Наиболее значимые корреляционные связи образуют, фенилаланин с витаминами С и К, а так же аланин с витамином К, для остальных аминокислот характерны слабые уровни корреляции с витаминами, либо отсутствие корреляции вообще.
Корреляции аминокислот и щавелевой кислоты по результатам анализа не выявлена, это может быть связанно с разным участием в метаболизме белков. Корреляция аминокислот и сахара слабая и очень слабая выявлена только у аланина, лейцина и аргинина, это может быть связано с тем, что происходит конденсация аминокислот и сахара, что ведет за собой распад обоих компонентов.
Corresponding Author: Lyudmila Sangadzhieva - doctor of biological Sciences, Professor of the Department of chemistry, B. B. Gorodovikov Kalmyk state
University, Elista, Russian Federation
E-mail: chalga_ls@mail.ru
Ответственный за переписку: Сангаджиева Людмила Халгаевна -доктор биологических наук, профессор кафедры химии, ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б.Городовикова, г.
Элиста, Российская Федерация,
E-mail: chalga_ls@mail.ru
Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования
и науки Российской Федерации ---—
