CC BY
51
Химия растительного сырья. 2018. №1. С. 217-220. DOI: 10.1425 8/j cprm.2018012020
УДК 631.811 :[635.758.2:581.19]
ВЛИЯНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ ЭФИРНОГО МАСЛА НАДЗЕМНОЙ МАССЫ И ПЛОДОВ УКРОПА ПАХУЧЕГО
© О. И. Шелепова1, Т.И. Хуснетдинова2
1 Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН, ул. Ботаническая, 4,
Москва, 127276 (Россия), e-mail: [email protected]
2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова,
факультет почвоведения, Ленинские горы, 1,ст. 12, Москва, 119991
(Россия)
Определены содержание и компонентный состав эфирного масла (ЭМ) надземной массы и плодов растений укропа пахучего (Anethum graveolens L.), выращенных с использованием органо-минерального препарата Идеал и стероидного фитогормона (24-эпибрассинолид) Эпин-экстра. Применение регуляторов роста повысило урожайность зеленой массы укропа (препарат Идеал - на 16%, Эпин-экстра - на 6% по сравнению с контролем), не повлияло на содержание эфирного масла в надземной массе растений укропа и увеличило его выход из семян укропа. ГХ/МС анализ выявил изменение соотношения основных компонентов эфирное масло растений при использовании регуляторов роста. В ЭМ надземной части растений по сравнению с контролем увеличилось содержание альфа-фелландрена (в 1,3-1,7 раза) и лимонена (в 1,1-1,2 раза), снизилось анетофурана (в 1,4-1,8 раза) и карвона (в 1,4-1,5 раза). В ЭМ плодов укропа - возросло содержание лимонена (в 1,7-1,9 раза) и снизилось карвона (в 1,1 раз). Наблюдалось изменение аромата растений, обработанных регуляторами роста. Применение препарата Эпин-экстра вызвало более существенные изменения содержания мажорных компонентов эфирного масла растений укропа.
Ключевые слова: Anethum graveolens L., регуляторы роста, эфирное масло, ГХ/МС анализ.
Введение
Укроп пахучий (Anethum graveolens L.) - травянистое растение семейства зонтичных (Umbelliferae), широко используется и повсеместно возделывается в качестве пищевой добавки. В нем содержатся эфирные и жирные масла, белки, углеводы, различные минеральные элементы и др. Не менее ценными являются плоды укропа, которые применяются в официальной медицине в качестве спазмолитического, диуретического и противовоспалительного средства [1, 2], параметры их стандартизации представлены в ФС.2.5.0043.15 [3]. Кроме того, в литературе представлены данные, что в листьях . !. graveolens присутствуют мембранотропные гомеостатические тканеспецифические биорегуляторы, обладающие гепатопро-текторными свойствами [4].
Известно, что одним из способов повышения продуктивности растений является применение регуляторов роста растительного происхождения. Но применение регуляторов роста при выращивании пряно-ароматических растений требует особой осторожности в связи с тем, что эти растения используется как в свежем виде, так и в виде высушенного сырья.
Шелепова Ольга Владимировна - старший научный Поэтому исследование влияния регуляторов
сотрудник лаборатории экологической физиологии роста Идеал и Эпин-экстра на компонентный со-
и иммунитета растений, кандидат биологических наук, e-mail: [email protected]
Хуснетдинова Тамара Ивановна - старший научный сотрудник учебно-опытного почвенно-экологического
став эфирного масла надземной массы и плодов укропа пахучего (А. graveolens Ь.) является актуальной задачей.
центра, кандидат биологических наук, Цель настоящего исследования - определе-
е-тай: [email protected] ние содержания и компонентный состав эфирного
Автор, с которым следует вести переписку.
масла (ЭМ) растений укропа пахучего и сравнительный анализ с аналогичными данными растений, обработанных регуляторами роста.
Экспериментальная часть
Исследования проводили в полевом опыте на базе УОПЭЦ МГУ Солнечногорского района Московской области, агрохимическая характеристика почв представлена в работе Хуснетдиновой и др. [5]. В качестве регуляторов роста использовали органо-минеральный препарат Идеал и стероидный фитогормон (24-эпибрассинолид) Эпин-экстра. Схема опыта: вариант 1 - контроль; вариант 2 - внекорневая обработка препаратом Идеал (5 мл/литр воды, расход рабочего раствора - 1,5-3,0 л/10 м2 посева); вариант 3 - внекорневая обработка препаратом Эпин-экстра (1 мл/5 л воды, расход раствора аналогичный). Опрыскивание вегетирующих растений проводилось 3 раза: 1) через 10 дней после всходов семян; 2) в фазу образование соцветия на центральном побеге; 3) цветение соцветия на центральном побеге. Пробы надземной части (смесь соцветий и листьев главного побега) брали через 10 дней после последней обработки регуляторами роста. Пробы семян - после их полного созревания. Эфирное масло из воздушно-сухого материала получали методом гидродистилляции. Компонентный состав эфирного масла определен в ЦКП ФИЦ «Биотехнологии» РАН (RFMEFI62114X0002) на газовом хроматографе Shimadzu GS 2010 с масс-детектором GCMS-QP 2010 по ранее опубликованной методике [6].
Обсуждение результатов
Применение регуляторов роста Идеал и Эпин-экстра повысило урожайность зеленой массы укропа: урожайность в контроле - 605 г/м2, вариант 2 - 703 г/м2, вариант 3 - 641г/м2 (НСР05 0,24).
В таблице 1 представлены данные по содержанию эфирного масла в надземной массе и семенах укропа вариантов опыта.
Анализ результатов показал, что выход ЭМ из надземной массы растений укропа не зависел от применения регуляторов роста, тогда как их использование обеспечило увеличение содержания ЭМ в семенах укропа. Эти данные согласуются с исследованиями по динамике продуктивности эфиромасличных растений при применении регуляторов роста [7].
Компонентный состав ЭМ надземной массы и семян укропа представлен в таблице 2, из данных которой следует, что обработка регуляторами роста существенно изменила соотношение основных компонентов ЭМ растений. Для надземной массы растений, обработанных препаратами, по сравнению с контролем характерно более высокие уровни альфа-фелландрена и лимонена (в 1,3-1,7 и 1,1-1,2 раза, соответственно) и более низкие уровни анетофурана и карвона (в 1,4-1,8 и 1,4-1,5 раза, соответственно). Для семян в целом сохраняется аналогичная картина - более высокие уровни лимонена (в 1,7-1,9 раза) и пониженные уровни карвона (в 1,1 раз) в составе ЭМ растений вариантов опыта по сравнению с контролем.
По-видимому, прерывание синтеза полного набора терпеновых компонентов эфирного масла вызвано абиотическим стрессом (использованием биорегуляторов). Ранее в литературе было показано, что эфироносные растения (в частности Thymus vulgaris L.), произрастающие в жестких условиях обитания, перестают синтезировать энергоемкие терпены фенольного типа и в составе эфирного масла начинают доминировать ацикликлические соединения [8].
Следует отметить, что изменение содержания основных компонентов ЭМ, формирующих ароматическую композицию, вызвало трансформацию аромата растений, обработанных регуляторами роста. Так, растения контроля имели типичный укропный запах, обуславливаемый фелландреном и анетофураном, дополнительный пахучий пряный эффект добавил карвон. У растений, обработанных биорегуляторами, был достаточно приятный несильный запах - пряный, освежающий, травянистый с еле уловимыми нотками тмина. Эфирное масло семян растений контроля также имело характерный укропный запах с пряной базовой нотой, у ЭМ семян растений вариантов опыта к преобладающей пряной базовой ноте добавилась освежающая нота, обусловленная лимоне ном.
Необходимо обратить внимание, что более существенные изменения относительного содержания мажорных компонентов ЭМ растений укропа наблюдались при использовании препарата Эпин-экстра.
Влияние применения регуляторов роста
219
Таблица 1. Содержание эфирного масла в растениях укропа пахучего вариантов опыта, %
Варианты опыта Надземная масса Семена
Вариант 1 - контроль 0,42±0,07 2,64±0,06
Вариант 2 - внекорневая обработка препаратом Идеал 0,38±0,08 4,16±0,10
Вариант 3 - внекорневая обработка препаратом Эпин-экстра 0,42±0,04 3,80±0,09
Таблица 2. Компонентный состав эфирного масла растений укропа пахучего вариантов опыта, содержание в % от цельного масла
Компонент RI RT Надземная масса Семена
К В2 ВЗ К В2 ВЗ
а-туйен 922 5,32 ОД ОД 0,2 - - -
а-пинен 928 5,492 0,4 0,7 0,9 - - -
Сабинен 960 6,302 ОД 0,11 - - - -
ß-пинен 965 6,416 - ОД - - - -
ß-мурсен 976 6,698 0,3 0,5 0,6 - - -
Мента-1,5,8-триен 988 6,925 - - - 0,2 - 0,4
а-фелландрен 989 7,055 18,5 23,6 31,2 - 0,4 -
Цимен 1006 7,457 6,0 8,3 7,9 - ОД ОД
Лимонен 1016 7,625 22,4 27,7 24,9 8,8 14,9 16,8
Лимонен оксид 1117 10,25 - - - 0,2 - ОД
Анетофуран 1168 11,797 21,3 15,6 12,3 - - -
^иодигидрокарвон 1171 11,775 1,1 1,0 1,0 0,3 0,4 0,2
»г^акс-дигидрокарвон 1178 11,975 1,4 1,1 1,0 2,1 2,1 2,2
Сабинил ацетат 1182 12,188 0,4 0,4 0,6 - - -
Дигидрокарвеол 1210 12,825 0,2 0,2 0,2 0,3 - 0,2
Карвон 1217 13,058 27,8 20,6 19,1 88,0 82,0 80,0
Примечание: варианты опыта: К - контроль; В2 - внекорневая обработка препаратом Идеал; ВЗ - внекорневая обработка препаратом Эпин-экстра. Щ - линейный индекс удерживания; ]?Т - время удерживания вещества, мин.
Выводы
Исследован компонентный состав эфирного масла надземной массы и плодов растений укропа пахучего, выращенных с использованием регуляторов роста: органо-минерального препарата Идеал и стероидного фитогормона (24-эпибрассинолид) Эпин-экстра. Применение регуляторов роста повысило урожайность зеленой массы укропа: препарат Идеал на 16%, Эпин-экстра на 6% по сравнению с контролем. Выход ЭМ из надземной массы растений укропа не зависел от применения регуляторов роста, их использование увеличило содержания ЭМ в семенах укропа. Применение регуляторов роста изменило соотношение основных компонентов ЭМ растений: в ЭМ надземной массы растений по сравнению с контролем увеличилось содержание альфа-фелландрена (в 1,3-1,7 раза) и лимонена (в 1,1-1,2 раза), снизилось анетофурана (в 1,4-1,8 раза) и карвона (в 1,4-1,5 раза). В ЭМ семян укропа возросло содержание лимонена (в 1,71,9 раза) и снизилось карвона (в 1,1 раз). Наблюдалось изменение аромата растений, обработанных регуляторами роста. Применение препарата Эпин-экстра вызвало более существенные изменения содержания мажорных компонентов ЭМ растений укропа.
Список литературы
1. Дудченко Л.Г., Козяков A.C., Кривенко В.В. Пряно-ароматические и пряно-вкусовые растения: справочник. Киев, 1989. 303 с.
2. Jana S., Shekhawat G.S. Anethum graveolens: An Indian traditional medicinal herb and spice // Pharmacognosy Review. 2010. Vol. 4. Pp. 179-184.
3. Фармакопейная статья (ФС) 2.5.0043.15. Укропа пахучего плоды. 7 с.
4. Куликова О.Г., Мальцев Д.И., Ильина А.П., Бурдина A.B., Ямскова В.Т., Ямсков И.А. Биологически активные пептиды, выделенные из укропа пахучего Anethum graveolens L. II Прикладная биохимия и микробиология. 2015. Т. 51, № 3. С. 348-353.
5. Хуснетдинова Т.И., Балабко П.Н., Шелепова О.В., Карпова Д.В., Батурина Л.К., Черкашина Н.Ф. Влияние препаратов «Эпин-экстра» и «Идеал» на продуктивность расторопши пятнистой (Silybum marianum L.) в условиях интродукции в Московской области // Агрохимический вестник. 2016. №5. С. 20-25.
6. Шелепова О.В., Кондратьева В.В., Олехнович JI.C., Зайчик БД., Ружицкий А.О. Вариации состава эфирного масла и накопления салициловой кислоты у Mentha arvensis var. piperascens (Lamiaceae) при интродукции в Московском регионе // Растительные ресурсы. 2016. Т. 52, №3. С. 414^124.
7. Пушкина Г.П., Маланкина Е.JL, Тхаганов P.P., Морозов А.И. Эффективность применения регуляторов роста и микроудобрений на эфиромасличных культурах // Достижения науки и техники АПК. 2010. №7. С. 17-19.
8. Gouyon Р.Н. ,Vernet Ph., Guillerm J.L., Valdeyron G.. Poymorphisms and environment: the adaptive value of the oil polymorphisms in Thymus vulgaris L. // Heredity. 1986. Vol. 57. Pp. 59-66.
Поступило в редакцию 26 апреля 2017 г.
После переработки 23 ноября 2017 г.
Shelepova O.V.1*, Khusnetdinova T.I.2 THE EFFECT OF THE USE OF GROWTH REGULATORS ON THE COMPONENT COMPOSITION OF ESSENTIAL OIL OF THE TOPS AND SEEDS OF ANETHUMGRAVEOLENS L.
1The main botanical garden. N. V. Tsitsina Russian Academy of Sciences, Botanicheskaia St., 4, Moscow, 127276
(Russia), e-mail: [email protected]
2Moscow State University. M. V. Lomonosov Moscow State University, Faculty of Soil Science, Leninskie gory, 1-12,
Moscow, 119991 (Russia)
The content and component composition of essential oil of air-dried phytomass and seeds of Anethum graveolens L. were determined. Dill was grown using the organo-mineral preparation Ideal and steroid phytohormone (24-epibrassinolide) Epin-extra. The use of growth regulators increased the yield of green dill (Ideal by 16%, Epin-extra by 6% compared to the control); did not affect the content of essential oil in the herbs of dill and increased the content of essential oil of dill seeds. GC/MS (Gas Chromatography / Mass Spectrometry) analysis revealed differences the ratio of the main components of the essential oil of dill when the use of growth regulators. In the essential oil of air-dried phytomass of plants, compared with the control, the content of alpha-fellandrene (1,3-1,7 times) and limonene (1,1-1,2 times) increased, anethofuran (1,4-1,8 times) and carvone (in 1,4-1,5 times). In the essential oil of dill seeds - increased content of limonene (1,7-1,9 times) and decreased carvone (1,1 times). When using growth regulators, a change in the aroma of plants was observed. The use of the Epin-extra drug caused more significant changes in the content of the major components of the essential oil of dill.
Keywords: Anethum graveolens L., growth regulators, essential oi, GC/MS analysis.
References
1. Dudchenko L.G., Koziakov A.S., Krivenko V.V. Priano-aromaticheskie i priano-vkusovye rasteniia. Spravochnik. [Spicy aromatic and spicy-flavored plants. Directory], Kiev, 1989, 303 p. (in Russ.).
2. Jana S., Shekhawat G.S. Pharmacognosy Review, 2010, vol. 4, pp. 179-184.
3. Farmakopeinaia Stat'ia (FS) 2.5.0043.15. Ukropapakhuchegoplody. [Pharmacological Article (FS) 2.5.0043.15. Dill of fragrant fruit], 7 p. (in Russ.).
4. Kulikova O.G., Mal'tsev D.I., H'ina A.P., Burdina A.V., Iamskova V.T., Iamskov I.A. Prikladnaia biokhimiia i mikrobiologiia, 2015, vol. 51, no. 3, pp. 348-353. (in Russ.).
5. Khusnetdinova T.I., Balabko P.N., Shelepova O.V., Karpova D.V., Baturina L.K., Cherkashina N.F. Agrokhimicheskii vestnik, 2016, no. 5, pp. 20-25. (in Russ.).
6. Shelepova O.V., Kondrat'eva V.V., Olekhnovich L.S., Zaichik B.Ts., Ruzhitskii A.O. Rastitel'nye resursy, 2016, vol. 52, no. 3, pp. 414^124. (in Russ.).
7. Pushkina G.P., Malankina E.L., Tkhaganov R.R., Morozov A.I. Dostizheniia nauki i tekhniki APK, 2010, no. 7, pp. 17-19. (in Russ.).
8. Gouyon P.H. ,Vernet Ph., Guillerm J.L., Valdeyron G. Heredity, 1986, vol. 57, pp. 59-66.
Received April 26, 2017 Revised November 23, 2017
Corresponding author.
