CC BY
81
в/
СОРТА И СЕМЕНА
doi: 10.24411/0044-3913-2020-10703 УДК 582. 998. 16: 631. 529 (477. 75)
о
N О N N
Ш
S ^
ф
и
ш ^
2
ш м
Цитральная форма полыни сантонинной (Artemisia santonica L. f. citralifera N. Rubtz.)*
Л. А. ЛОГВИНЕНКО, научный сотрудник (e-mail: logvinenko-1963@ list.ru)
О. М. ШЕВЧУК, доктор биологических наук, зам. директора по науке
Ордена Трудового Красного Знамени Никитский ботанический сад -Национальный научный центр РАН, Никитский спуск, 52, пгт. Никита, Республика Крым, 298648, Российская Федерация
Исследования проводили с целью изучения биологических особенностей и биохимических свойств A. santonica f. citralifera в условиях культуры, как природного перспективного источника сырья (эфирного масла, цитраля, гераниола). Работу выполняли в2015-2019гг. в условиях Южного берега Крыма на агро-коричневых почвах. Опыт заложен в 2014 г. двухлетними растениями (вегетативно размноженными клонами) по схеме конкурсного сортоиспытания 0,50*1,0 м в четырехкратной повторности. Основные элементы технологии: выращивание посадочного материала, перекопка почвы с внесением минеральных удобрений, рыхление и выравнивание поверхности, высадка посадочного материала, полив. В последующие года - рыхление междурядий и подкормка минеральными удобрениями. Массовую долю эфирного масла, сумму основных компонентов, цитраля и гераниола определяли методом гидродистилляции на аппаратах Гинзберга, компонентный состав - на хроматографе Agilent Technology 6890N с масс-спектографическим детектором 5973N. Растения начинали вегетацию при сумме положительных температур 1138 0С, и только при сумме 3141. ..4100 0С вступали в фазу цветения. Самый интенсивный прирост надземной массы полыни сантонинной в условиях культуры пришелся на конец апреля и продолжался до конца мая, составив 2,17± 0,20 см/сутки. За годы исследования в надземной массе накапливалось эфирное масло с высокой ароматической оценкой (5 баллов) и ярко выраженным цветочно-фруктовым направлением запаха, обусловленным наличием цитраля, гераниола, нерола, ге-
ранилацетата и нерилацетата. Наибольшее содержание эфирного масла (1,32...1,34 % от сухой массы) наблюдали со второй декады сентября до второй декады октября, в течение 27±3 дней. При уборке в оптимальную по комплексу хозяйственно-ценных признаков фенофазу-массовое цветение, урожайность культуры достигала 79,2...85,0 ц/га, сбор масла - 41,9 кг/га, цитраля - 16,9 кг/га. В конце цветения эфирное масло характеризовалось максимальным содержанием цитраля (44,60 %), при минимальной концентрации в нем гераниола (9,32 %).
Ключевые слова: полынь сантонинная (Artemisia santonica L. f. citralifera N. Rubtz.), фенологические фазы, динамика роста и развития, массовая доля эфирного масла, гидродистилляция, хроматографический анализ, цитраль, гераниол.
Для цитирования: Логвиненко Л. А., Шевчук О. М. Цитральная форма полыни сантонинной (Artemisia santonica L. f. citralifera N. Rubtz.)//Земледелие. 2020. № 7. С. 16-20. doi: 10.24411/0044-3913-2020-10703.
В Крыму произрастает 17 видов полыни [1]. Это ароматические растения, в надземной массе которыхнакапливается эфирное масло [2, 3]. Особого внимания заслуживают виды с приятным запахом, имеющие высокую ароматическую оценку, в том числе Artemisia santonica L. f. citralifera N. Rubtz. (цитральная форма полыни сантонинной) подрода Seriphidium (Bess.). В состав ее эфирного масла входят цитраль и гераниол, содержание, и тем более, сочетание которых в природе чаще всего обнаруживается у теплолюбивых растений - интродуцен-тов, например, Artemisia balchanorum Krasdi. [4, 5].
Цитральная форма полыни сантонинной впервые была обнаружена Н. И. Рубцовым в Степном Крыму в фитоценозе совместно с такими типичными галофитами и мезогалофитами, как Halimione verrucifera (M. Bieb.) Aell. (ха-лимион бородавчатый), Suaeda confusa Iljin (сведа запутанная), Petrosimonia
triandra (Pall.) Simonk. (петросимония трехтычинковая), Tripolium vulgare Nees (солончаковая астра обыкновенная), Spergularia media (L.) Presl. (торичник средний), Limonium caspium (Willd.) Gams (кермек каспийский) со степенью обилия sol. и sp. [5].
Биоэкологическое изучение A. santonica f. citralifera в условиях Южного берега Крыма определило его перспективность для введения в культуру [4]. Развивается цитральная форма полыни сантонинной как типичный раскидистый полукустарник с моноциклическими однолетними побегами. В условиях культуры высота растений составляет 72,1.. .76,7 см, диаметр куста - до 73,5... 76,0 см. За вегетационный период они формируют 11.15 генеративных серо-зеленых с войлочным опушением побегов. Стеблевые листья длиной 3,9.4,3 см с 5. 8 парами боковых сегментов, отмирающие к фазе бутонизации. При-цветные листья продолговатые, почти нитевидные, длиной 7.12 мм. Корзинки 2.5 цветковые, поникающие, на ножках длиной 3.11 мм, собраны в конические метельчатые соцветия длиной 45.50 см. Плод - семянка. Урожайность надземной массы достигает 79.85 ц/га. Эфирное масло с ярко выраженным цветочно-фруктовым направлением запаха, обусловленное наличием таких компонентов, как нераль, гераниаль, гераниол, нерол, геранилацетат, нерилацетат. По своей ароматической ценности стоит в одном ряду с эфирным маслом полыни лимонной (Artemisia balchanorum) [2].
Эфирные масла, производившиеся ранее с целью использования в парфюмерно-косметической отрасли, сегодня находят все более широкое применение в ароматерапии и медицине в качестве антисептиков [7, 8, 9]. Цитраль, который представляет собой смесь цис-и транс-форм цитраля (синонимы нераль и гераниаль), например, используют, как антисептическое и противовоспалительное средство для лечения кератитов, конъюнктивитов и трещин сосков у кормящих матерей. Широко применяют это вещество и в кондитерской промышленности. Природные источники цитраля немногочисленны и довольно ограничены [10, 11]. В связи с этим, введение в культуру новых перспективных видов с высоким содержанием таких компонентов ценно и актуально.
*Статья посвящена памяти старшего научного сотрудника отдела эфиромасличных культур кандидата биологических наукЛогвиненко Игоря Евгеньевича. Благодаря его трудам и научному предвидению был получен исходный материал, доказывающий перспективность введения полыни сантонинной (Artemisia santonica L. f. citralifera) в культуру за ценные эфиромасличные свойства. Работу проводили в рамках выполнения плана НИР по теме № 0833-2019-0011 (0833-2015-0007).
Цель исследования - изучение биологических особенностей и биохимических свойств A. santonica f. citralifera при введении ее в культуру в условиях Южного берега Крыма как перспективного природного источника сырья эфирного масла, цитраля и гераниола.
Работу проводили в Никитском ботаническом саду - Национальном научном центре (НБС-ННЦ) на базе лаборатории ароматических и лекарственных растений в 2015-2019 гг
Цитральная форма полыни сантонинной интродуцирована в Никитский ботанический сад из природной флоры Степного Крыма (район Присивашье, п. Ишун) по результатам экспедиционного обследования в 1998 г [2, 4].
Из семенной популяции были выделены однородные по морфологическим признакам растения. Опыт заложен в 2014 г. в 4-х кратной повторности двухлетними вегетативно размноженными клонами по схеме 0,50^1,0 м, всесторонне их изучение осуществляли в 2015-2019 гг
Экспериментальный участок расположен на Южном берегу Крыма (ЮБК) с географическими координатами 44°31' с.ш., 34°15' в.д., на высоте 200 м над уровнем моря. Почва - агрокоричневая среднегумусированная мощная карбонатная легкоглинистая с содержанием гумуса в слое 0...20 см (по Тюрину в модификации ЦИНАО) - 2,96 %; азота легкогидролизуемого (по Тюрину и Кононовой) - 6,6 мг/100 г; подвижного фосфора и калия (по Мачигину) - 12,8 и 17,8 мг/100 г соответственно, рН (сол.) -7,5 ед. Сумма поглощенных оснований 15.20 мг-экв., поглощающий комплекс насыщен кальцием (80.90 % суммы оснований) [12].
Основные элементы технологии: выращивание посадочного материала, перекопка 0.20 см слоя почвы, внесение минеральных удобрений, рыхление и выравнивание поверхности, высадка посадочного материала, полив. В последующие годы - рыхление междурядий и подкормка комплексным удобрением «FERTIKA» Универсал-2 NPK 12:8:14+МИКРО (Весна-Лето).
Условия места проведения исследований характеризовались сухим субтропическим климатом средиземноморского типа. Средняя годовая температура воздуха составляла+12.. .+15 0С, переход среднесуточной температуры выше 5 °С происходил в первой-второй декаде марта, ниже 5 °С - в первой декаде декабря. Максимальная температура воздуха летом достигала36.38 °С, минимальная зимой - 7.10 °С ниже нуля. Годовая сумма осадков составляла до 560 мм [13]. Во все годы проведения исследований количество выпавших осадков и сумма активных и эффективных температур не отличались от среднемноголетних значений.
Рис. 1. Artemisia santonica L. f citralifera N. Rubtz.. на опытном участке Никитского ботанического сада, 2019 г.
Особенности развития, биоморфологические показатели растений изучали по методике, принятой в отделе новых ароматических и лекарственных растений Никитского ботанического сада [14]. Массовую долю эфирного масла определяли методом гидродистилляции на аппаратах Гинзберга (ГОСТ 34213-2017). Компонентный состав эфирного масла исследовали на хроматографе Agilent Technology 6890N с масс-спектографическим детектором 5973N. Колонка HP-1 длиной 30 м; внутренний диаметр - 0,25 мм. Температуру термостата программировали от 50 °С до 250 °С со скоростью 4 °С/мин. Температура инжектора - 250 °С. Газ-носитель - гелий, скорость потока - 1 см3 /мин. Перенос от газового хроматографа к масс-спектрометрическому детектору прогревался до 230 °С. Температуру источника поддерживали на уровне 200 °С. Электронную ионизацию проводили при 70 eV (электрон-вольт) в ранжировке масс m/z (масс-спектра) от 29 до 450 [15]. Компоненты эфирных масел идентифицировали по результатам сравнения масс-спектров химических веществ, полученных в процессе хроматографирования, с библиотекой масс-спектров NISTO2 (более 174 000 веществ). Математическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову (М.: Агропромиздат, 1985).
В условиях культуры на Южном берегу ^b^A. santonica f. citralifera развивает-
ся как длительно вегетирующий многолетний кустарник (рис. 1) с продолжительностью вегетационного периодом 250±4 дней.
Изучаемый вид полыни характеризовался ранневесенними сроками отрастания, которые приходились на конец февраля - начало марта, однако активные ростовые процессы начинались только в первой декаде мая, когда температура воздуха достигала отметки 12.14 °С, почвы - 6.11 °С, влажность воздуха - 70.72 %. Пик интенсивности развития растений наблюдали с конца апреля по третью декаду мая (25 мая). В этот период прирост составлял 2,17 см/сут, уменьшаясь к концу мая до 1,57 см/сут (рис. 2). В июне и июле величина этого показателя находилась на уровне 0,32 и 0,20 см/сут соответственно.
В среднем за три года продолжительность формирования вегетативной массы растений составляла 132±6 дня. В конце июля - первой декаде августа полынь сантонинная снижала вегетативную активность и начинала генеративное развитие. Формирование и развитие ы генеративных органов продолжалось о с первой декады августа до середины л ноября - 110±5 дней. д
В связи с длительностью вегета- л ционного периода на фоне широкого | температурного диапазона, совпадаю- 2 щего с осенним снижением температур, 7 сроки наступления фенологических фаз м зависели от сезонного состояния окру- 2 жающей среды, и потому по годам они не
Рис. 2. Динамика роста и развития Artemisia santonica L. f. citralifera N. Rubtz.. в условиях Южного берега Крыма (среднее за 2017—2019 гг.): —А--2017; — 2018;
- - 2019.
ограничивались строго определенными числами месяца, а определялись суммой необходимого тепла. Так, для наступления фазы отрастания растений сумма положительных температур составляла 1138 0С, а для массового цветения требовалось в 3,2 раза больше тепла - 3695 0С (табл. 1).
сового цветения) она представляет интерес как эфиромасличная культура. Результаты анализа динамики маслоо-бразовательного процесса по декадам вегетационного сезона с июня по ноябрь свидетельствуют о том, что максимально возможное накопление эфирного масла происходит в третьей декаде сентября -
1. Сумма положительных температур и массовая доля эфирного масла в надземной массе Artemisia santonica L. f. citralifera N. Rubtz. в зависимости от фазы развития растений (среднее за 2015-2019 гг.)
Фенофаза Сумма положительных температур, 0С Массовая доля эфирного масла, %
от сырой массы от воздушно-сухой массы
Отрастание 1138 следы следы
Начало стеблевания 1736 0,18±0,02 0,46±0,04
Начало бутонизации 2442 0,31±0,03 0,73±0,06
Бутонизация 2442 0,44±0,06 1,07±0,11
Начало цветения 3141 0,58±0,05 1,32±0,12
Массовое цветение 3695 0,53±0,04 1,29±0,10
Конец цветения 4100 0,40±0,03 0,84±0,07
Созревание семян 4366 0,30±0,02 0,49±0,05
НСР05 0,15 0,31
В фенологическом развитии полыни сантонинной на протяжении всего периода вегетации наблюдали биосинтез эфирного масла, что свидетельствует о его локализации не только в соцветиях, но и в вегетативной части растений. Период высокого содержания масла у полыни сантонинной не определяется одной фенофазой, как у большинства эфиромасличных растений, а растянут по времени. Начиная с первой декады сентября и по вторую декаду октября включительно (от бутонизации до мас-
первой декаде октября, составляя 0,58. 0,59 % от сырой массы и 1,31.1,32 % от воздушно-сухой. Среди аналогичных эфиромасличных растений ЮБК, содержащих цитраль и героаниол, например, кориандр, котовник, имеющие оптимальный период эфиромасличности от 6 до 11 дней [14], полынь сантонинная обладает неоспоримым преимуществом перед ними в 28±3 дней, что открывает возможности увеличения продолжительности срока уборки в 2,5.4,7 раза (табл. 2). Степень сопряженности показателей
о
N О N N
Ш
S ^
ф
и
ф
^
2
ш м
2. Динамика накопления эфирного масла по декадам вегетационного периода Artemisia santonica L. f. citralifera N. Rubtz. (среднее за 2015-2016 гг.)
Месяц Массовая доля эфи оного масла, %
от сырой массы от возд |,ушно-сухой массы
1-я декада 1 2-я декада I 3 я декада 1-я декада 2-я декада|3 я декада
Июнь 0,10 0,20 0,25 0,36 0,49 0,55
Июль 0,30 0,32 0,30 0,71 0,73 0,75
Август 0,43 0,43 0,45 1,06 1,06 1,09
Сентябрь 0,50 0,56 0,58 1,26 1,32 1,32
Октябрь 0,59 0,55 0,45 1,31 1,31 1,21
Ноябрь 0,40 0,40 0,30 0,84 0,60 0,49
НСР05 0,08 0,13 0,14 0,21 0,29 0,19
3. Компонентный состав эфирного масла Artemisia santonica L. f. citralifera (2017 г.)
Время выхода Компонент Индекс удержи-вания Ковача Со-держа- ние, %
5,00 3-гексен-1-ол 867 0,05
6,56 а-туйен 942 0,02
6,80 а-пинен 951 0,08
7,62 октен-3-ол 981 0,07
7,71 в-пинен (изомер) 984 0,26
7,90 в-пинен 990 0,04
8,24 не идентифицирован - 0,01
8,86 а-терпинен 1024 0,03
9,03 п-цимен 1030 0,05
9,30 1,8-цинеол 1040 3,69
10,03 Y-терпинен 1064 0,08
10,33 цис-сабинен-гидрат 1073 0,34
11,11 линалоол 1096 0,07
11,30 транс-сабинен-гидрат 1101 0,15
11,47 а-туйон 1107 1,41
11,82 в-туйон 1120 0,10
12,06 п-мент-2-ен-1-ол 1128 0,06
12,55 цис-сабинол 1145 0,18
12,74 цитронеллаль 1151 0,86
13,03 цис-вербенол 1160 0,37
13,46 б-терпинеол 1174 0,11
13,61 изонераль 1178 0,63
13,86 терпинен-4-ол 1186 0,86
14,28 а-терпинеол 1198 1,59
15,21 нерол 1229 6,98
15,64 цис-цитраль(Z) 1243 19,81
16,03 гераниол 1256 14,45
16,33 транс-хризантенил-ацетат 1265 0,10
16,60 транс-цитраль(Е) 1273 25,03
17,26 цис-сабинил-ацетат 1292 2,52
17,57 карвакрол 17,74 транс-сабинил-ацетат 1301 1307 0,07 0,06
19,39 нерил-ацетат 1359 0,80
19,97 геранил-ацетат 1377 1,53
20,65 метилэвгенол 1396 0,05
21,80 кариофиллен 1435 0,04
21,92 цитронеллил-пропионат 1439 0,03
23,63 гермакрен й 1494 0,75
23,82 не идентифицирован 1501 0,11
23,97 геранил-изобутират 1506 0,80
24,08 бициклогермакрен 1510 0,14
24,22 в-бисаболен 1515 0,03
24,49 цитронеллил-бутират 1524 0,02
25,83 нерил(Б)-2-метилбутират 1571 0,04
26,41 спатуленол 1590 0,09
26,59 геранил-изовалерат 1595 1,11
27,53 транс-фарнезол 1623 3,96
27,92 эпи^-эудесмол 1642 0,30
28,09 не идентифицирован 1648 0,15
28,50 бисаболол оксид В 1662 0,15
29,23 а-бисаболол 1687 6,21
30,24 транс, транс фарне-зил ацетат 1715 0,13
30,82 не идентифицирован 1749 0,03
30,96 Y-костол 1755 0,13
31,17 не идентифицирован 1763 0,02
31,80 метил-изокостат 1788 0,14
33,52 транс-валеренил-ацетат 1853 0,04
36,11 геранил-бензоат 1945 0,02
41,63 в-циклокостанолид 2119 0,09
массовой доли эфирного масла и суммы температур за период активного накопления масла - от отрастания до цветения растений - сильная положительная достоверная /=0,94.
Согласно результатам органолепти-ческого и хроматографического анализа
Рис. 3. Массовая доля основных компонентов эфирного масла (НСРд5=8,10), в том числе цитраль+гераниол (НСР5==6,30) по фенофазам Artemisia santanica L. f. citralifera N. Rubtz.. (среднее за 2016—2017 гг.): □ — цитраль + гераниол; □ — основные компо-
эфирное масло Л. santonica I citralifera характеризовалось ярко выраженным цветочно-фруктовым направлением запаха, что определило его ароматические свойства, получившие высшую парфюмерную оценку в 5 баллов. В биохимическом составе масла доля 5 основных из 57.59 идентифицированных компонентов, в среднем за пять лет, составила 64,7 % от цельного масла. Это ациклические монотерпены: альдегиды (цитраль) - 40,20.44,80 %, соответствующие им терпеновые спирты (гераниол, нерол) - 20,10.21,43 % и сложные эфиры (нерилацетат и геранилацетат) -2,33.14,70 % (табл. 3).
Поскольку основные компоненты эфирного масла - ненасыщенные природные соединения, пути их биосинтеза на протяжении вегетационного периода разнообразны. Так, в феноло-
гическом развитии полыни сантонинной отмечена тенденция обратной динамичности массовой доли эфирного масла и суммы основных компонентов, то есть максимальное продуцирование эфирного масла сопровождалось незначительным снижением в нем общей суммы ценных компонентов и наоборот (рис. 3). Установлено, что в фазах бутонизации, начала и массового цветения их содержание определялось минимальным уровнем от цельного масла (59,95.64,69 %). Это может быть связано с общими процессами образования и развития репродуктивных органов [16].
Концентрация цитраля и гераниола в процессе вегетации полыни сантонинной характеризовалась интервалами варьирования от 33,00 до 44,00 % и от 9,30 до 19,60 % соответственно. Со-
держание этих компонентов находится в постоянном динамическом равновесии. По мнению ряда авторов, оно может смещаться в сторону образования непредельных спиртов (гераниол) или карбонильных соединений (цитраль) в зависимости от вида растений, а также в течение вегетации, что влияет на качество эфирного масла [17].
В наших исследованиях в период перехода из вегетативного состояния в генеративное (от фазы стеблевания до фазы начала цветения) содержание цитраля в эфирном масле полыни снижалось с 42,50 % до 33,00 %, гераниола - возрастало с 13,10 % до 19,60 % (рис. 4). К фазе массового цветения и созревания семян наблюдали увеличения доли цитраля на 7,20.11,50 %, а к концу цветения - уменьшение количества гераниола до 9,30 %. В целом пик накопления цитраля приходился на конец цветения, гераниола - на начало этой фазы, когда регистрировали наибольшее содержанием эфирного масла в надземной массе.
Промышленное культивирование эфироносов определяется, прежде всего, количественными показателями сбора масла и его основныхкомпонентов. По комплексу таких хозяйственно-ценных признаков, как урожайность, количество и качество эфирного масла в условиях культуры полынь сантонинная обеспечивала наибольший сбор эфирного масла (41,9 кг/га) и цитраля (16,9 кг/га) при оптимальном уровне суммы основных компонентов (64,69 %) в фазе массового цветения. В остальные фазы развития культуры величины этих показателей были значительно ниже (табл. 4).
Выводы. Продолжительность вегетационного периода Л. santonica _. f. с'ЛгаШега N. Яи^.в условиях Южного берега Крыма составляет 250±4 дней, вегетативного и генеративного состояния растений - 132±6 и 110±5 дней соответственно. Сумма положительных температур для вступления растений в фазу массового цветения - 3695 0С, что в 3,2 раза больше чем для начала ее вегетации.
Календарный период максимального биосинтеза эфирного масла (1,32. 1,34 % от сухой массы) продолжается со второй декады сентября по вторую декаду октября и составляет 27±3 дней. Оптимальная фенологическая фаза для уборки культуры по комплексу хозяйственно-ценных признаков - мас- ы совое цветение. При ее проведении о в этот период сбор эфирного масла л Л. santonica _. f. citralifera достигает Д 41,9 кг/га, цитраля - 16,9 кг/га, сум- л ма основных компонентов - 64,69 %. | Эфирное масло полыни сантонина 2 в конце цветения характеризуется 7 максимальным содержанием цитраля м (44,60 %), при минимальной концен- 2 трации гераниола (9,30 %).
4. Динамика сбора эфирного масла, суммы основных компонентов и цитраля в процессе вегетациии Artemisia santonica L. f. citralifera N. Rubtz. (2015-2019 гг.)
Фенофаза Массовая доля основных компонентов*, % от суммы всех компонентов Сбор, кг/га
эфирного масла цитраля
Отрастание 70,62 12,92 5,30
Стеблевание 67,04 17,86 7,60
Бутонизация 63,09 25,36 10,44
Начало цветения 59,95 38,10 12,57
Массовое цветение 64,69 41,89 16,89
Конец цветения 68,71 36,91 16,47
Созревания семян - 34,32 -
НСР05 8,80 3,61 4,00
*цитраль (цис- и транс-формы цитраля), гераниол, нерол, геранилацетат, нерилацетат.
Рис. 4. Динамика накопления цитраля (НСР05=4,40) и гераниола (НСР05=6,10) в основные фенофазы развития Artemisia santonica L. f. citralifera N. Rubtz. (среднее за 2016—2017гг.): □ — цитраль; □ — гераникол.
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: IS. 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: [email protected]); 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_ [email protected]) 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
