CC BY
15^äV.-: vi Трансформация экосистем issn 2619 оэ4х print
^SSM-у.У- # ISSN 2619-0931 Online
/L •;.• Ecosystem Transformation www.ecosysttrans.com
Краткое сообщение
Сравнительная характеристика химического состава Veronica incana L. (Plantaginaceae) в Якутии
B.B. Чемпосов* , H.K. Чирикова
Северо-Восточный федеральный университет им М.К. Аммосова, республика Саха, г. Якутск, ул. Кулаковского, д. 46
*soulkage94@gmail.com
Поступила в редакцию: 27.04.2022 Доработана: 23.05.2022 Принята к печати: 24.05.2022 Опубликована онлайн: 23.09.2022
DOI: 10.23859^^-220427 УДК 581.192.2
Аннотация. В работе представлена сравнительная характеристика химического состава вероники седой (Veronica incana L.), произрастающей на территории трех улусов республики Саха: Мегино-Кангаласского (Центральная Якутия), Вилюйского (Западная Якутия) и Оймяконского (Восточная Якутия). Изучено содержание в растительном сырье некоторых групп веществ (фенольных соединений, дубильных веществ, флавоноидов, фенилпропаноидов и фенилпропаноидов). Максимальное содержание всех исследованных соединений было обнаружено в листьях V. incana L., произрастающей в Оймяконском районе.
Ключевые слова: вероника седая, растительное сырье, фе-нольные соединения, дубильные вещества, флавоноиды, фенилпропаноиды
Для цитирования. Чемпосов, В.В., Чирикова, Н.К., 2022. Сравнительная характеристика химического состава Veronica incana L. (Plantaginaceae) в Якутии. Трансформация экосистем 5 (4), 79-82. https://doi.org/10.23859/estr-220427
Введение
Вероника седая Veronica incana L. - это цветковое многолетнее растение с темно-синими цветками, собранными в одиночную колосовидную кисть (Определитель высших растений Якутии, 2020). Вероника седая повсеместно обнаруживается в Европе, Китае, Монголии, России. V. incana широко распространена по всем районам Якутии, кроме арктических территорий. Указанный вид растет преимущественно в сосновых лесах, в степях, на песчаных и каменисто-щебневых склонах. Согласно литературным данным, наиболее благоприятные условия произрастания для якутской популяции V. incana наблюдаются на второй надпойменной террасе р. Лены, в верониково-полын-но-типчаковой степи (Данилова и Семенова, 2015).
В тибетской медицине растения рода Veronica применяют при расстройствах ЖКТ и онкологических заболеваниях (Kosachev et.al, 2013). В традиционной медицине якутов траву V. incana принимали при болезнях сердца, легких, желудка и кишечника. У якутских знахарей средства, приготовленные на основе этого растения, считались универсальными и использовались в качестве обезболивающих, ранозаживляющих, противовоспалительных и др. (Макаров, 1974).
Литературные данные свидетельствуют о том, что V. incana содержит неацилированные и ацилированные флавоновые производные люте-олина, 6-гидроксилютеолина, апигенина, скутел-лареина, иридоиды, азотсодержащие соединения, сердечные гликозиды, кумарины, лактоны, а
также следы сапонинов (Olennikov and Chirikova, 2021). Установлено содержание ряда компонентов в листьях V. incana, произрастающей на Южном Урале: иридоидов - 9.87 %, танинов - 3.16 %, флавоноидов - 2.43 % (Nemereshina et al, 2015). В исследовании Н.Ф. Гусева и О.Н. Немерешиной (2005) отмечается, что содержание флавоноидов в листьях V. incana в степном Предуралье варьировало от 2.03 до 3.47% в зависимости от мест произрастания. Целью нашей работы являлось изучение содержания вторичных метаболитов (фенольных соединений, флавоноидов, дубильных веществ и фенилпропаноидов) в растительном сырье V. incana из разных районов Якутии, а также анализ влияния абиотических факторов на вторичные метаболиты.
Материалы и методы
Образцы растений собраны в июле 2021 г. в трех районах Якутии: Мегино-Кангаласском (Центральная Якутия, в окрестностях п. Нижний Бестях, N 61°57'43" E 129°54'44"), Вилюйском (Западная Якутия, в окрестностях г. Вилюйска, N 63°44'48" E 121°38'00") и Оймяконском (Восточная Якутия, в окрестностях с. Томтор, N 63°15'45" E 143°12'41").
Собранные образцы были высушены и приведены в стандартное состояние по методикам, указанным в Государственной Фармакопее XIII (Государственная фармакопея, 2015). Количественное определение содержания суммы фе-нольных соединений проводили с помощью реагента Фолина-Чокальтеу (Singleton et al, 1999). Для установления количественного содержания фенилпропаноидов использовалась хлорогено-вая кислота (Оленников и Танхаева, 2011). Определение количественного содержания дубильных веществ осуществлялось с помощью перманга-ната калия (Государственная фармакопея, 2015). Для измерения уровня флавоноидов использовалась методика количественного определения с применением удельного коэффициента погашения доминирующего флавоноида (Государственная фармакопея, 2015).
Статистическую обработку результатов исследований проводили по стандартным методикам1 посредством программы «Microsoft Exсel», статистического пакета Statistica 7.0.
Результаты и обсуждение
На территории всех исследованных районов климат резко континентальный, однако между ними наблюдаются различия среднегодовых температур. В Центральной Якутии среднегодовая температура составляет -11° С; зимняя достигает -45 °С, летняя - +38 °С; средняя июльская
1 ОФС.1.1.0013.15 «Статистическая обработка результатов эксперимента».
температура равна +18.7 °С. Среднее годовое количество осадков в этом регионе составляет 250-300 мм (Гаврилова, 1973). В Западной Якутии среднегодовая температура равна +7.6 °С; температура воздуха зимой достигает -62 °С, летом возрастает до +36°С; средняя июльская температура составляет +16.8 °С, среднее годовое количество осадков - 250-300 мм (Жиркова и др., 2012). В Восточной Якутии среднегодовая температура воздуха составляет -16.6 °С, зимой температура воздуха опускается до -70 °С, летом поднимается до 39 °С; средняя июльская температура равна +14.5 °С. Количество осадков на данной территории - 170-300 мм (Иванова, 2006; Саввинов и др., 2010).
Результаты количественного анализа фенольных соединений V. incana из разных районов Якутии представлены в Таблице 1. По содержанию всех исследованных групп соединений лидирует V. incana, собранная на территории Оймяконского района; вторую позицию занимает образец сырья из Вилюйского района. Обнаруженные различия предположительно связаны с термическими особенностями мест произрастания. Поскольку фе-нольные соединения отвечают за защиту растения от перепадов температур и подготовку к зимнему периоду покоя (Кавеленова и др., 2001), их содержание возрастает с падением значений минимальной зимней и среднегодовой температуры.
По предположению некоторых исследователей, на накопление флавоноидов в наибольшей степени влияют температура и ультрафиолетовое (УФ) излучение (Chaves et al, 1997; Jansen et al, 1998). Благодаря способности флавоноидов поглощать УФ-излучение в диапазоне 330-350 нм, они защищают клетки от избыточного света. Этим может объясняться тот факт, что наибольшее содержание флавоноидов было обнаружено нами в траве V. incana, произрастающей в Оймяконском районе: здесь наблюдается наибольшая по сравнению с другими районами продолжительность светового дня (Иванова, 2006).
Дубильные вещества предохраняют растительный организм от воздействия абиотических факторов, формируют барьер для инфекций или механических повреждений и инактивируют гиперпродукцию активных форм кислорода (Макаренко и Левицкий, 2013; Храмова, 2016; Чупа-хина, 2009). Фенилпропаноиды, в свою очередь, не накапливаются в растительных клетках в свободном виде, а участвуют в биосинтезе лигнина и других соединений (Загоскина и др., 2018). Лигни-ны, наряду с дубильными веществами, защищают растения от различных абиотических факторов (Храмова, 2016). Вероятно, максимальное содержание дубильных веществ и фенилпропаноидов в V. incana из Восточной Якутии объясняется суровыми климатическими условиями Оймякона.
Табл. 1. Количественное содержание фенольных соединений в надземной части V. /псапа.
Группа соединений
Центральная Якутия
Регион Западная Якутия
Восточная Якутия
Фенольные соединения Флавоноиды Дубильные вещества Фенилпропаноиды
23.499 ± 0.087% 0.946 ± 0.038% 4.364 ± 0.603% 1.438 ± 0.056%
37.618 ± 0.087% 1.078 ± 0.043% 5.533 ± 0.625% 1.763 ± 0.088%
40.552 ± 0.095% 1.973 ± 0.069% 8.314 ± 0.876% 2.323 ± 0.091%
Выводы
Таким образом, наибольшее количество фе-нольных соединений, дубильных веществ, фла-воноидов и фенилпропаноидов накапливает V. incana, произрастающая на территории Оймя-конского района (Восточная Якутия). Эти показатели превышают содержание тех же веществ в растениях аналогичных популяций из Мегино-Кан-галасского и Вилюйского районов. Предположительно, данное явление связано с уникальными климатическими и географическими характеристиками Оймяконского района.
Финансирование
Исследование проведено в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки России (FSRG-2020-0019).
ORCID
В.В. Чемпосов 0000-0003-1850-3151
Н.К. Чирикова 0000-0003-1130-3253
Список литературы
Гаврилова, М.К., 1973. Климат Центральной Якутии. Якутское книжное издательство, Якутск, Россия, 119 с.
Государственная фармакопея Российской Федерации. XIII издание, 2015. Минздрав России, Москва, Россия, 1470 с.
Гусев, Н.Ф., Немерешина, О.Н., 2005. К исследованию флавоноидов Veronica incana L. степного Предуралья. Вестник Оренбургского государственного университета 12, 96-99.
Данилова, Н.С., Семенова, В.В., 2015. Онтогенетическая структура и состояние ценопопуляций Veronica incana
(Scrophulariaceae) в Центральной Якутии. Растительные ресурсы 51 (4), 542-553.
Жиркова, В.В., Иванова, А.М., Долгунова, Т.А., 2012. Изучение динамики развития тукуланов Вилюйского района Республики Саха (Якутия).
Земля из космоса: наиболее эффективные решения 13, 47-50.
Загоскина, Н.В., Казанцева, В.В., Фесенко, А.Н., Широкова, А.В., 2018. Накопление фенольных соединений на начальных этапах онтогенеза растений с различным уровнем плоидности (на примере Fagopyrum esculentum). Известия Российской академии наук. Серия биологическая 2, 191-199. https://doi. org/10.7868/S000233291802008X
Иванова, Т.С., 2006. Оймяконский улус: история, культура, фольклор. Бичик, Якутск, Россия, 254 с.
Кавеленова, Л.М., Лищинская, С.Н., Каранда-ева, Л.Н., 2001.0собенности сезонной динамики водорастворимых фенольных соединений в листьях березы повислой в условиях урбосреды в лесостепи (на примере Самары). Химия растительного сырья 3, 91-96.
Макаренко, О.А., Левицкий, А.П., 2013. Физиологические функции флавоноидов в растениях. Физиология и биохимия культурных растений 45 (2), 100-112.
Макаров, A.A., 1974. Растительные лечебные средства якутской народной медицины. Якутское книжное издательство, Якутск, СССР, 423 с.
Оленников, Д.Н., Танхаева, Л.М., 2011. Фенольные соединения листьев Cacalia hastata L. и их количественный анализ. Химия растительного сырья 3, 143-148.
Определитель высших растений Якутии, 2020. Николин, Е.Г. (ред.). Наука, Новосибирск, Россия, 896 с.
Саввинов, Д.Д., Винокуров, А.А., Винокуров, Н.Т., 2010. Об изменении климата в районе полюса холода в последнее десятилетие. Наука и образование 4, 51-54.
Храмова, Е.П., 2016. Род Pentaphylloides Hill (Rosaceae) Азиатской России (фенольные соединения, элементный состав в природе и культуре, хемотаксономия). Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук. Новосибирск, Россия, 437 с.
Чупахина, Г.Н., 2009. Абиотические факторы, определяющие пул антиоксидантов растений. Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: Естественные и медицинские науки 7, 55-64.
Chaves, N., Escudero, J.C., Gutierrez-Merino, C., 1997 Role of ecological variables in the seasonal variation of flavonoid content of Cistus ladanifer exudate. Journal of Chemical Ecology 23 (3), 579-603. https://doi.org/10.1023/ BJ0EC.0000006398.79306.09
Jansen, M.A.K., Gaba, V., Greenberg, B.M., 1998. Higher plants and UV-B radiation: balancing, repair and acclimation. Trends In Plant Science 3, 131-135. https://doi.org/10.1016/S1360-1385(98)01215-1
Kosachev, P.A., Albach, D., Shaulo, D.N., Shmakov, A.I., 2013. New species of Veronica subgen Pseudolysimachium (Plantaginaceae Juss.). Turczaninowia 16 (3), 8-14.
Nemereshina, O.N., Tinkov, A.A., Gritsenko, V.A., Nikonorov, A.A., 2015. Influence of Plantaginaceae species on E. coli K12 growth in vitro: Possible relation to phytochemical properties. Pharmaceutical biology 53 (5), 715-724. http:// www.doi.org/10.3109/13880209.2014.940426
Olennikov, D.N., Chirikova, N.K., 2021. New acylated flavone-O-glycosides and iridoids from the genus Veronica. Chemistry of Natural Compounds 57 (3), 436-444. http://www.doi.org/10.1007/s10600-021-03382-2
Singleton, V.L., Orthofer, R., Lamuela-Raventos, R.M., 1999. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of folin-ciocalteu reagent. Methods in enzymology 299, 152-178. https://doi.org/10.1016/ S0076-6879(99)99017-1
Short communication
Comparative characteristics of the chemical composition of Veronica incana L. (Plantaginaceae) in Yakutia
Vladimir V. Chemposov* , Nadezhda K. Chirikova
M.K. Ammosov North-Eastern Federal University, ul. Kulakovskogo 46, Yakutsk, Republic of Sakha (Yakutia), 660049 Russia
*soulkage94@gmail.com
Abstract. This publication provides a comparative description of the chemical composition of silver speedwell (Veronica incana L.). We chose three different regions of Yakutia as objects of study, namely: Megino-Kangalas District (Central Yakutia); Vilyuisk District (Western Yakutia); Oymyakon District (Eastern Yakutia). The content of certain groups of substances (phenolic compounds, tannins, flavonoids, and phenylpropanoids) in vegetable raw materials was studied. The highest content of all studied compounds was found in the leaves of V. incana L. growing in the Oymyakon District.
Keywords: silver speedwell, vegetable raw materials, phenolic compounds, tannins, flavonoids, phenylpropanoids
