Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биохимические особенности состава фенольных соединений плодов некоторых представителей родов Microcerasus Webb. emend Spach., Armeniaca Scop. и Prunus L.

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Биохимические особенности состава фенольных соединений плодов некоторых представителей родов Microcerasus Webb. emend Spach., Armeniaca Scop. и Prunus L."

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСТЕНИЕВОДСТВА имени Н. II. ВАВИЛОВА

РГВ ОД На правах рукописи

\i\Jii

ЖУМАБАЕВА Сара Еркиновна

УДК 582.734.6:547.623:581.19

БИОХИА1ИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПЛОДОВ НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДОВ MICROCERASUS WEBB, emend SPACH., ARMENIACA SCOP. И PRUNUS L.

03.00.04 — биохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1993

Работа выполнена со Всероссийском, научно-исследовательском институте растениеводства имени Н. И. Вавилова.

Научный руководитель: кандидат биологических наук Г. Б. Само-родова-Бианки, научный консультант профессор, доктор сельскохозяйственных наук В. Л. Витковскнй.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук С. С. Медведев, профессор, доктор биологических наук И. П. Гаврилюк.

Ведущее учреждение: Крымская опытпо-селекционная станция ВИР.

Защита диссертации состоится «¿У » й&КСЬ&и^Ь 1993 г. в часов на заседании Специализированного согста Д 020.18.02 во Всероссийском научно-исследовательском институте растениеводства имени Н. И. Вавилова по адресу: 190000, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «

Я; 1993 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, _^

доктор биологических наук ^ ^ Гончарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тзмн Плода косточковых культур обладают центам питательными и лекарственными свойствами, которые во много;." определяются вовшонннм содержанием в них биологически активных фенольных соединений (различных Групп флаванов, флавово-лов, фанолкарбонових кислот и др.). Эти вещества имеют широкий спектр фармакологического действия (Р-витаминного, противовоспалительного, антиязьежюго, противовирусного, антиканцерогенного и др.), а также играют Бажную роль в метаболизма самих растений.

Комплекс (|енольних соединений плодов таких широко привлекаемых в селекцию косточковых как ыикровииня, абрикос и слива изучен недостаточно. Исследования зосточноазиатских видов сливы и культурных сортов абрикоса проводили, как правило, на небольшом наборе образцов на содержание некоторых групп фэнолькнх Беществ, чаще Есего сушы флаЕанов и фяавонолов, Что касается других видов абрикоса и, в особенности, шкровишни,- то эти объекты до сих пор практически не изучены на содержание основных групп феноль-ных соединений. Поэтому возникает необходимость более полного, комплексного и всестороннего исследования этих вдш.еств вышепере-численннх родов, презде всего как источников биологически активных соединений. Эффективность воздейртвия фенольных соединений заЕксит от их химической структуры и соотношения. Поэтому целесообразно изучение таких iec;s ств на уровне индивидуальных соединений.

Кроме того, благодаря разнообразию структуры и приуроченности к определенным таксонам, фенольныа соединения удобны для использования в качестве таксономических критериев на уровне родов и болео низких систематических еданиц. Даяние о фенольных веществах плодов дают основание -использовать их состав для установления взаимоотношений между видами внутри родов микровиш- ■ . ня, абрикос и слива, а также между самими родами и тем самым ' уточнить вопросы систематики и филогении этой группы косточковых.

Цель работы: охарактеризовать комфркс фенольных соединений ПЛОДОВ ВИДОВ родов Hicrocerasus Webb, emend SpacJ». < Armeniaca Scop. И воеточноазкатских, представителей рода ■ Prunus Ь. и оценить их возможности как источников биологически активных, веществ; использовать полученные показатели для уточнения систематики и

таксономии изученных объектов.

■ В процессе работы решали следующие задачи:

1. характеристика плодов видов, (¿ори и сортов родов микровишня, абрикос и слива по качественному составу и количественному содержанию fенолкарбоновнх кислот, сТласонолов и ^лашнов (моноыерных п конденсированных катехинов , проантоцианидиков);

2. выявление специфических ьещастЕ для видов и родов, их идентификация с помощью различных методов;

3. ввдаление данных образцов для использования б селекции;

4. обобщенна и систематизация изученного материала для установления взаимоотношений между видами изученных родов, а также между самими родами с использованием катода главных компонент.

Научная новизна работы. Практическая и теоретическая ценность Впервые на большом набора образцов проведено изучение комплекса ijjiaконоидов и ^енолкарбоновых кислот■плодов вадов мик-ровкшни, абрикоса и восточноазиатских видов сливы. Показаны большие потенциальные возыоашосги видов родов Armeniaoa .Prunus И некоторых представителей рода .Microoerasus как источников биологически активных йенольннх соединений. Бшш выделены виды, формы и сорта с высоким содержанием исследуемых групп веществ. Они рекомендованы для селекции на повышение -питательных и лечебных свойств плодов.

. Для микровишни впервые установлено присутствие специфических флашноловнх гликозвдов, что дазБолкло азестк уточнения во взаимосвязи меаду видами внутри этого рода.

Для придания системного характера исследованию и более четкой аргументации выводов весь изученный материал был обработан методом главных компонент. Sto позволило внести уточнения ь группировку видов микровишни, а также выявить взаимосвязи между изученными родами f.

Апробация работы Результаты исследовании доложены на .конференциях аспирантов и молодых ученых- ЕНККР им.H.H.Вавилова (I992-IS03), на научно-производственных совещаниях лаборатории биохимии ШЯ1Р (IS9I-1933),

Публикации До терка лам диссертации подготовлено 4 статьи Сбъам и структура диссертации Диссертация изложена на I.Ы стр ,, состоит из введения, С глав, заключения, выводов, рекомендаций. . Работа иллюстрирована Ii рисунками, включает %Ъ

таблиц. Список литературы включает источников, из которых 1^2 отечественных и ?о зарубежных публикаций.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Материалом для исследований послужили образцы косточковых из коллекций опытных станции ВИР - Крымской селекционной (K0SC, I990-I992.it.) и Дальневосточной (двос, I9S0-I99I гг.), экспериментального сада Дальневосточного НИИ сельского" хозяйства (ДШШСХ, г.Хабаровск, I9SI г.), а также образцы экспедиционных сборов по Приморскому краю (1992 г.). Б данную работу включены 26 образцов 6 ■ видов -рода Microcerasua , КОСС, 19911992 ГГ. : M.roicrocarpa (с.А.Меу) Urem, et yughev (4)* М. puratla var. besseyi (Bailey) Brem, et Yuahev (5) , M. glanduloaa (Thunb.) Erem. et Yushev (2), M. tomentoaa (Thunb.) Erem. et Yusliev (6)KK , 1Л. incana (Pall.) Roem, . (4) ', Iii. incana var. ara-xina (Pojark. ) Erem. et Yushev (I), M.proatrata (labill.) Roem. (3), M.prostraia var. bifrons (Pritsqh) Erem. et lushev(I). Род Armeniacn представлен 25 образцами 6 видов: (КОСС, 1991, 1992): A.mandshurica(Maxim.) Skvorts. (II)*** , A. mume Sieb. (3), A.ansu Kom.Kost(I), A.vulgaris Lam. (2), A. aibirica L. Lam. (I), A. davidiana Сагг. (I). Из рода Prunus В исследования включены формы и сорта P.aalicina Lindl. (15) и P.uaau-rienaia Koval. et Kos t?** (22) ИЗ КОЛЛе*МЦИИЙ КОСС, ДБОС (19901992 гг.) иДПЕШСХ (1991 г.), Р. simonii Carr. (I) (КОСС, 1990г). Для сравнительного изучения в исследования включены 8 видов рода Prunus : Р. brigantiaca Vill. (I), P.jaexicana 3.' V/ata. (I), Р. nigra Ait. (I), Р. darvaalca Temb. (I). P. hortulana Bailey (I), P. spinosa L. (4), алыча К 5 (Рыбина) (2), P,donart (I), а такав образцы видов рода Ceraaua Mill. . (6)." с.vulgaris .Hill. (3) , С. avium (L. ) Moenoh. (I), C.fruticosa (Pall.) g. v/oron. (2). Номера образцов в диссертации при-

ведены по каталогу ВИР.

ж количество <1орм вида или сортов,

хх анализировали в течение 1990-1Э92 гг; из коллекций КОСО, ДБОС и ДБШЕ.СХ. ' ,

ххх анализировали а течение 1990-1992 гг. из коллекции.КОСС, Д30С, ДЛИаСХ, Дальневосточного ботанического сада (г. Владивосток) , дендрария Дальневосточного НИИ лесного хозяйства жн Согласно Г.Б. Зрашшу (1977), Г.В. Брешну и В. Л. Взгакоьскоцу (1980) Р. 8а11с1па взр'. 'иавигёп^а^Ско^а!. et Ков^ Егеш.

Плоды косточковых анализировали в период потребительской зрелости.. Средняя проба состояла из 12-20 плодов, собранных-со среднего яруса с четырех сторон не менее чем трех деревьев. Кожину (1-5 г) и мякоть (5-10 г) плодов фиксировали раздельно 96е этиловым спиртом.

Разделение индивидуальных веществ осуществляли на колонках полиамида ( а-2 см, h=25 см) в градиенте возрастающей концентрации растворителей (вода, I0.30.5C и 70_процентный метанол). Контроль алвдии проводили методом двумерной хроматографии на бумаге плотностью НО г/и2 Ленинградской бумажной фабрики в системе растворителей бу танол-ук сусная кислота-вода (БУВ) 40:12:28 и 3%-кая уксуснаякислота. Для дальнейшего разделения фракций, состоявших из нескольких компонентов, их подвергали препаративной хроматографии на бумага ь системе БУВ, а затем 3;'-ной уксусной кислоты. Злюцию вещасть с хроыатограмм осуществляли 100$ метанолом.

Идентификацию веществ проводили по специфической ([луорес-ценции в УФ-сзете до и после обработки хроыатограмм парами аммиака, цветным реакциям с 1%-нш ванилином в концентрированной HCl , 1% alci^j в этаноле, I^reClj- в этаноле (Хайс, Мацек, I9S2). Для установления химической структуры наделенных веществ использовали методы УФ-спектроскопии с ионизирующими и коыплексо-обраэущти добавками taabry, Markham, Tomas, 1970; Запроштов, 1974).. Спектральные характеристики чистых веществ снимали на СФ Beckmann Model 25. Проводили также кислотный гидролиз с '2^-ной н2зо4 в течение 30 мин.(Самородова-Бианки, Стрельцина, 1989), Агликон исследовали на бумаге и при помощи тонкослойной хроматографии на силикагеле. Идентификацию Сахаров также проводили на пластинках силикагеля. Щелочной гидролиз осуществляли с 4 н. КОН в течение 4 часов при 20^ С в атмосфере азота (Сопрокадзе, Гул-бани, 1963).'

Количоотвенное определение флаванов проводили быстрым методом хроматографии на . полиамиде (Самородоьа-Бианки, 1972), (}шазо-1Юлов, хлорогеноаои и пара-кукароилхинних кисгот методом двумерной хроматографии на бумаге в системе растворителей БУБ 40:12:26 (I) и 3^-ная уксусная кислота (Л) (Самородова-Бианки,Стрельцина, _ 1989).

ь Oöpaöojga.полученного материала методом'главных компонент

*

проведена й лаборатории биометрии Петербургского государственного университета под руководством кандидата биологических наук Н.С. Ростовой и в вычислительном центре университета на SKJ-22K и EC-I045 по программам С. Ф.Колодяжного.

Все ци£ры в диссертации приведены в пересчете на сырое вещество.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Особенности состава фенольннх соединений плодов' косточковых. Веде ленда и идентификация.

Предварительный анализ суммарных спиртовых экстрактов кожицы и мякоти плодов показал, что фенольные вещества в них представлены (Тенолкарбонов ¡ ми кислотами, флавонолами и флаванами. Мякоть отличается от кожицы более бедным составом этих компонентов'.

Для прапаратиьного разделения экстрактов кояицы и идентификации вцделенных Беществ были выбраны образцы микровишни, которые, с одной стороны, содержат вещества, характерные для большинства изученных косточковых, а с другой - характеризуются рядом специфических соединений: М. glánduloaa , K-6I28A; М. tomentosa , к-14175; М. incana , k-I4I57; XI. f> rostrata , k-Í4I79. При элюции с колонок полиамида ькделецн в виде чистых растворов 15 веществ йонольной природы. Характер окраски пятен на двумерных хроматограммах в УФ-свете до и .после, обработки аммиаком и раствором AICI3 и FeCl3 , их местоположение, максимумы поглощения в /¿-области спектра, а также результаты кислотного и щелочного гидролиза, сопоставление со свидетелями и литературные данные указывают на присутствие 8 фенолкарбоновых кислот в водной фракции и 10? метанола,.6 флавонолов (30,50 и ÍO% метанол), производного изоолавона (70$ метанол).

Фенолкарбоновие кислоты Результаты щелочного гидролиза показали, что кислоты I и 2 являются производанми кофейной, а кислота 8 - цроизводным пара-кумаровой: кислот. Максимумы .поглощения б У4-областп первых дьух веществ составлен® 325 , 245 и 328 г 246 нм и для. вещества 8 - 305 и 240 нм. При добавлении 4 н. КОН у всех трех кислот происходит батохромное смещение полосы I на •40-53 нм, что свидетельствует о сложно эфирной cbh3H¡ Сдектраль-нне характеристики и и в указанных растворителях'веществ 1,2 и

8 соответствуют литературным данным о хлорогеновой, неохлороге-новой и пара-ку ыаро ия-3-хинной кислотах (Дуршшвдзе и др.,1981; Седова и др., 1988). Крома того, это было подтверждено совместным хроматографврованием со свидетелями хлорогеновой и пара-ку-мароил-3-хинной кислот. Кислоты 3,4,11,12,14 выделены из даквды плодов ыифовишни в очень незначительных количествах, что на позволило нам'провести более подробное их изучение.

Методом двумерной хроматографии на бумаге спиртовых экстрактов в кожице плодов абрикоса и сливы обнаружен ряд минорных кислот (концентрация менее 20 мг/100 г) :Г5,6,?ДЗ,15. На основании сине-£нолатовой флуоресценции в УФ, переходящей в парах аммиака в зеленую, кислоты 3-7 могут бить, предположительно, отнесены к производным-кофейной кисяоты,' а вещества 11-14 - к производным шpa-i:yi/,аровой кислоты на основании' фиолетовой окраски в УФ, усиливающейся цри обработке хроматограмм парами аммиака. Кислоты Э и 10 сходны с веществом 8 по качественным реакциям, величина подвижности в система растворителей I и отличаются лишь по Bf £ системе П. Сопоставление с данными литературы позволяют предположить, что вещества 9 и 10 являются стереоизо-мерами пара-ку ма ро и л- 3-хинно й кислоты ( Möller, Herrmann,1263), а вещество 15 - производным {.еруловой кислоты (Здоренко, 1990),

Флавоноловыа гдикозилы При элюции с колонок .полиамцца во фракции 30^-ного метанола выделены вещества 16 и 17, во фракции 50% метанола - 18,20,21,22. Эти вещества на основании качественных реакций с Aici^ , данных кислотного гидролиза и УФ-спект^оскопии с диагностическими добавками (табл.1.) идентифицированы как производные кемпферола (вещества 16-18) и

Для вощоств 16-18 показано наличие замещенной С^-ОН-груп-пы в кольце к, поскольку добавление ацетата натрия не вызывает смещения полосы П (табл.1.). Б молекуле вещества 18 имеется в ..положении Са свободная оксигруппа (аХ^^з =лХ^^15НС1=49 нм).

и * IЛ а л П1 ц X

Значения ^ и спектральные характеристики. Таблз

флавоноловых гликозидов, выделенных из кожицы'плодов микровишни

ЛУ§ веществ Значения По- СЕоОН ; шах : нм гРастворы веществ в абсолютном метаноле в присутствии

ЬУЬ 40:12: 28 ; З^-ная : СН3С00Н лосы : сн : и ,011а 1т дХ : А1С13 : пах | А1С13+НС1 : пах д X НаОАс • тах &Х '.НаОАс+Н^ВО : тах

16 0,6? 0,43 I 340 390 +50 404 +64 376 +36 338 336 -4

П 263 270. 260 260 264 +1. 265

17 0,5В 0,42 I '345 385 +40 395 +50 378 +23 348 347 +2

п 263 263 267 265 263 0 264

18 0,82 0,18 I 343 391 +48 391. 448 392 +49 350 347 +4

п 263 . '273 267- 273 265 +1 262 .

20 0,55' 0,25 I 360 416 +56 ■ • 409 +49 359 -I- 366 380 +20

п 260 264 267 262 .270 +10 . 260

21 0,76. 0,18 I 352 406 .+54^ 387 +35. 349 -3 356 366 +14 '

п 261 27? 265 267 271 +10 260

22 0/60 - I 350 410 +60"' 376 +26 376 +26 348 364 +14

' 27Х п 217 222 217. 217 222 +5 222

0,90' 0,18' . I 331 334 +3 378 . +47 381 +50 343 337 +6

п 261 253 264 263 261 0 260

») Вещество 27 идентифицировано , предположительно, как гликозид изофлавона.

•л •' . .

У веществ 16 и 17 эта группа замещена, поскольку наблюдается уменьшение величины смещения при добавлении uci в присутствии АЮЗ-З . Jee это позволяет предположить, что вещества 16 и 17 являются 3,7-дигликозидами кампферола, а вещество 18- 7-гликози-дом кемпферола. Незначительные количества Сахаров, полученные при кислотном гидролизе этих веществ, не дали возможности установить полную структуру фпаюноловых глиюзвдов. ü то ке время известно, что в плодах: P. salicina содержатся 3,7-дигликозвды кемпферола : 3,7-дагликозид и 3-арабинозил,7-рашюзид ( Henning, Herrmann , 1980). Спектральные характеристики выделенных наш веществ близки кчтаковым для веществ; описанных в литературе.

В молекулах веществ 20 и 21 присутствует замеченная Сд-ОН-группа и свободная С7-оксигруппа в .колый А. Сахарные остатки вещества 20.-рамноза и глюкоза, вещества 21 - рамноза. IIa основании этих данных вещество 20 идентифицировано как кверцетин-3-глгокорамнозид .(рутин), 21 - кверцегин-3-рамнозид (кверцитрин). Вещество 22 имеет свободную Сд-ОН-группу, на что указывает сохранение смещения,полосы I при добавленииhci в присутствии aici^, и замещенную Сп,-оксигруппу , о чей свидетельствует незначительный сдвиг полосы П при добавлении ацетата натрия (табл.1.). Можно предположить, что вещество 22 является кверцетин-у-глико-зидом.

2 плодах изученных косточковых при двумерной хроматографии спиртовых экстрактов кожицы на бумаге обнаружены с]\лавонолы 19, 23'и 24. Сравнение величины подвижности в растворителях, качественных! характеристик, аутентичных образцов свидетелей и ли-' тературныа данные дают основание предположить, что вещество 23 является кверцетин-З-галактозидом (гиперин), 24 -кверцетин-3-арабшюзидом (авикулярин) (Дурмишидза и др., I9SI; Здоренко, . 1989) , 19 - кеШ'ТерОЛ-З-руТЕНОЗИДОМ (Henning , Herrmann. , 1980а).

К классу (Тлавонолов- г.ожно отнести вдцосгЕа 25 и 26 по.таким качестаешшм реакциям как -долгая чтлуоресцонция с У¿--свсте до и после обработки парат аккиака, с aici, и ванилиноБШ

реактивом. Жентификацига этих веществ не проводили.

Вещество 27, выделенное во фракции 70% метанола, имеет максимум поглощения в Me ОН 331 и 261 ям, что характерно для ве-1

- ■ 110

щэстна с изофлавоновой структурой (Клышвв и др. ,1978). Величина Hf 0,90 (I) и 0,18.(П). С5-ОН-группа кольца А свободна Iтабл.IX В литературе тлеются указания на присутствие изофлавонов и их гликозидов в плодах некоторых косточковых (НагЬогпе , 1975), это позволяет предположить, что вещество 27 является гликозидом изо-флавона. -

ФлаБаны Они представлены мономерннш и конденсированными формами катехинов и проантоцианидинаыи. Качественный состав мо-номерннх катехинов определяли непосредственно Из суммарного эта-. нолъпого экстракта путем опрыскивания бумажных хроматограмм 1% ванилином в HCl . Было выявлено от двух до пяти веществ, которые по разовой и красной окраске были отнесены к свободным катехинам. Сравнение характеристик этих веществ с литературными данными (Самородова-Бканки, 1989, Здоренко, 1969) позволили предположить, что вещество 26 является (+) катехиком, 29 (-) эпикатехином, 30 галлокатехином. Флаваны 31 и 32 не идентифицированы.

2. Состав и количественное содержание фзнольных соединений плодов некоторых представителей родов Microceraaus , Armeniaca . Prunus и Согазйз . ■

Сравнительное изучение фенольных соединений в плодах косточковых показало, что они представлены 17 фдавоноидами и 15 фе-нолкарбоновши кислотами. Отпечены размочил состава флавоноидов (флавоноловых гликозидов, катехинов и др.) (табл.2.) между видами различных родов, а также мэгду видами внутри родов. Так, рутин и гиперин встречаются в плодах почти всех видов, а авику-ллрнн хлрзстерэн в основном для рода Prunus и некоторых представителей Armeniaca II ¿Iicrocerasug, КВерЦИТрИН, Я ТЗКЖв ГЛИКОЗВД изофлавона обнаружены только в пределах двух родов Microceraaus и Prunus . Глиюзиды кеиисТерола встречаются роже и характерны в основном для изученных видов микровишни. Найдены специфические вещества, встречающиеся лишь в пределах одного рода. Это кварце-тин-7-гликозид, два 3,7-дигликозида и 7-глиюзвд кэмпферола ДЛЯ рода Llicroceraaug , флавОТОЛ 25 - Д£Я видов рода Cerasua , флавонол CG обтарупеп только у восточноа'зиатских представителей рода Prunus - Р. ugsuriensia п Р. aalicina . Сравнение состава фенолкарбоновнх кислот плодов изученных образцов косточковых также выявило их видовую специфичность.

Таблица 2.

• Флввоновды плодов изученных видов косточковых

Вещества

\

Виды

líicroceraeua.v microcarpa

U.pumila var. beaseyi .

II. glanduloaa

II. tomentosa

11. lacena

U. prostrata

Armenieca mandahurioa

' А. шише

A. ana и

A, vulgarIb

A. sibirlca

A. davidiana

Pruiius ^saltcina

P, uaauxiensia

P. simonii

P. brJgantiaca

P. hortulana

P. nigra

P. mexicana

P. darvaeica

P. apiñoea

Cerasus avium С, vulgaris i' Q.. frutioosa

Производные

кввтаатина i ке?ш£ерола

4

g||ig:gg' g2 BM

ЭЭ "s" Sí íyb5 meo

4 II

w ga&SSIat

И H m gaita.gp fe» РЙ Я ПИ• ШЕ Сц [н W W w(J

<Ep

ою со gc\l OI

п) д щ

Катехинн

m

•o HH £3 Ен roco P5

Я - -

i-r

. . о H H

Ci И <D 03

b¡ ч я ь

+ Т 23 S

V У_:_

+ + + +

\ '

+ 4\ + ' + + + +

+ 4-4-4-4- + 4-4-44-4 + • 4 + + + + + + + + . - + -.'.4 4-4- + . + + +

4 4- + + 4-4-44

++•-+. + + 4

+ + + + + + н

4 + + 4+ +

+ + + + + + н

+ + + + + + н

+ + + + +•++ + +

+ + ++ +++ + +1 4- 4- + • + + 4- + + 44-4- 4 4-4- 4- + + +' + 4 ■ + + ++ 4 4-4 4- 4 4- 4- 4- -4 4 .44- + + + 4-4-4

4-4- 4+4- + +

4 4- 4- + +4-4

4 4- + + 4 4 4

.Содержание феиолкарбоновит кислот ДОВ родов Uicrocerasua ,Armeíiiaca (ыгДОО г, 1990-1992).

Таблица 3.

в мякоти плодов виИ Prunus

:11ара-кумарошгхиннш~ : кислоты

Вид и число образцов (п)

ллорогеновыэ кислоты

US,

min-max

. X ± S nin-max * у

М. microcarpa (п=4)

М. pumila var. beaaeyl (п=5)

М. glandulosa (п=2

М.tomentosa (11=6)

Ц. incana (п=5)

М. proatrata (п=3)

Armeniaca maadsliu-rica (n=11)

A.mume (n=3)

A.vulgaris ti=2)

Prunua üaáuri§nsj.j P. salleina (n=I5)

147+51,7

)10,3+2,9 5,бчр,8 50,4+24,6 12,4+ 3,8

247+37,7

15,9+4,1

Ш

52,1+8,7

31,5-62,8 17,6+2,5 13,0-24,4

27,8-290 76,9+23,4 28,8-164

7,4-13,2 118+10,5 108-129 .

3,1-8,3 I6,3t3,6 3,6-29,0

5,6-121 28,1+12,6 7,6-€3,0

9,3-23,8 26,3^6,2 10,5-48,5

55,9-454 . '39,0+5,0 17,9-80,6

28,8-98,0 20,4+0,6 19,8-20,8

11,8-20,0 5,3+p.I 5,2-5,4

47,9-179 , 35,7+6,5 9,9-91,2

10,8-147 30,0+5,8 16,6-68,3

Для видов рассматриваемых родов показаны различия и в количественном содержании фенольных соединений, отражающие особенности этих культур (табл.3. ,4.). Наиболее богатыми по содэриа-нию фенольных веществ из. изученных наш является представители рода Агтопааса : А, тапаз!:иг1оа , накапливающий повыовнныэ концентрации всех основных групп веществ, а текке А. апзи и А. шшпе , Доля рутина в.сумме флавонолов для этшс образцов составляет от 50 до 705. Представители рода ¡Лсгосегааиэ в целом накапливают невысокие концентрации фенольных соединений в плодах. Исключение составляют М. е1ап<1и1оза , характеризующийся наибольшим, накоплением пара-кумароилхинных кислот, проантоцианвди-. нов и свободных катехинов по сравнению со всеми изученными образцами КОСТОЧКОВЫХ, И М. ритНа уаг. Ъезэеу1 ' , отличающийся высоким содержанием хлорогеновой кислоты, тфоантоциаяидинов и свободных катехтгов (табл. 3. ,4.). Род микровишня хнрактё-

Та б ляда 4

Содержание флаванов в мякоти плодов видов родов Microce-. crasus, Armeniaca и Prunus (мг/100 Г, 1990-1992).

Вид и число образцов (пГ :Свободные : катехины : Проантоциани-: даны ;Конденсиро-: ванные •.катехины

Microoeraaus micro-carpa (n=4) 129+50,2 56,7-273 91,7+22,4 44,1-137 83,9+32,2 15,8-170

M.pumila таг. beaaeyi (n.=5) 200+53,6 4Б,6-744 Ш+33,6 53,2-220 1,9+0,5 0,9-2,4

M.glandulosa (n=2) 379+19,0 360-398 518+51,5 466-569 0,0

M,tomentosa (а=б) 57,6+7,3 38,4-84,2 55,8+14,1.' 25,6-101 33,2+10,4 10,1-76,8

M.incana (n=5) 85,6+23,3 64,1-255 • 114+24,1 27,1-157 • 41,1+10,3 33,6-156

M.proatrata (n=3) 93,8±45,4 34,4-153 76,4+21,0 10,9-152 148+34,1 97,4-417

.Armaniaca mand-8hurica (n=11) 230+43,2 71,7-508 217+25,2 98,7-347 188+41,7 50,6-508

A.rauiiiB (n.=3) 121+40,4 35,5-181 123+21,7 93,8-165 135+30,2 62,9-236 ' .

А.vulgaris (n=2) .49,8+21,6 28,2-91,3 96,3+26,7 69,6-173 28,8+6,3 21,7-56,3

Prunus usaurien-ais (n=22) 76,4+15,2 6,8-348 . 225+32,8 45,1-663 115+18,4 22,7-Ш

P. seileina (n=15) 85,3+20,2 9,1-199 219+47,7 84,6-566 194+54,3 10,6-433

ризуется невысоким содержанием флазонолов, однако, виды рода отличаются наличием нескольких специфических производных кемпферола. Вцсокем накоплением флавонолов внутри этого рода выделяются Образцы М. microcarpa (94,5 МГ/100 г) И U .pura i levar. besseyl (125 мг/ЮО г в идаще). По наличию рутина, ги-

парина и ашкулярина (последнее вещество обнаружено у второго вида) оба вида микровишни близки к исследованным видам абрикоса и сливы.

Богаты Яенолкарбоновпми кислотами и фла ванами плоды форм и сортов видов P. usaurienais И P. salicina (табл.3.,4.). Флавонолы накапливаются в количестве 46,7-240 мгДОО г в кожице, причем наиболее высока доля авикулярина (32-42$ в сумма флавонолов).

Повышенное накопление различных групп фенольных соединений в плодах изученных косточковых может свидетельствовать о ценности этих образцов как источников биологически активных веществ и широком диетическом и лечебном значении исследованных, icy ль ту р.

3. Использование состава фенольных соединений плодов в таксономии видов подсемейства Prunoideae Focke

Различия состава и содержания флавоновдов и фенолкарбоных кислот позволили нам использовать эти особенности для выявления взаимоотношений между видами внутри родов и между самими родами. При обработке 52 качественных и количественных признаков состава фенольных веществ плодов методом главных.компонент исследованные виды били сгруппированы в системах пяти факторов.

Образцы трех видов спирейной микровиши М. microcarpa , М. glandulosa и M.pumila var. Ъеззеу! в системе координат факторов располагаются обособленно друг от друга (рис.1.). Эти результаты соответствуют результатам, излученным при изучении анатоко-горфологических и биологических различий трех изученный видов, на основании которих они были объединены в подрод Spi-raeopsisб- ранге секций (Зремин, Юшев, Новикова, 1979, Юшев, 1900,1993). Нами подтверждена близость видов : М. tomentosa , Ы. incana и 1,1. prostrate , объединенных.в подрод мю-

rocerasus (рис.1.). С другой стороны, до комплексу флавоно-лов показаны различия между видом М. tomentosa и другими видами подрода. Эти различия проявляются по-наличию у последних сдацифичоских веществ - двух 3,7-дигликозидов кемпферола. Перечисленнщ соединения обнаружены также у вида спирейной ми-крошгоши ТЛ. Rianduiosa , что сближает его с видами подрода Mi'Crocerasus . • .

&

•Рис.1. Распределение видов рода Microcerasus ( п=26) В системе координат риторов Fj и У^• Число признаков 30. Fj - факторная дисперсия . fd=2I,7, ведущие признаки-минорная (¡енолкарбоновая кислота 3, гидарин, рутин, кварцитрин, кешфорол-3,7-дигликозид; ?2 - И)=Г4,5, ведущие признаки - катехин 31, минорные кислоты 6,11, (-) эгшкатьхин. Обозначения: ■ М.tnoana ,* Ы. incana var. araxina .•Iá. prosfcrata , DM.prostrata var. bifrons,

АЫ. tomentosa,•M.miorooarpa M. pumila var. besseyi, OM.glanduLoea. ■ • ■

Различные варианты обработки подтвердили близость видов абрикоса А.шише и A.vulgaris и некоторую обособленность A.mandshu-rica и к. ansu (рис.2). Показано родство видов сливы Prunus ussuriensis , P.salicina и Р. simonii . К этой группе видов примыкают Р. nigra, алыча Е 5 (Рыбина), Р.domart.

Разу.-ьтаты, полученные цри анализе методом главных компонент всего массива образцов косточковых, позволяет сделать некоторые, выводы о взаимосвязях между видами различных родов (рис.3). Показано тяготение видов абрикоса к виду сшгрейной микровишни Lí.micr-ooarpa = К другому виду спиреГяой шкровишни

Рис.2. Распределение видов рода Armeniaca ( n=I9) и сортов (6) в системе координат факторов Fj-И f2. Число признаков 52. Fj- FD=30,3, ведущие признаки - свободные'и конденсированные катехины, хлоро-геновая кислота; f-2- fd=I4,6, ведущие признаки - шнорные кислоты 6,11,12,5. Обозначения: Д A.mandshuriea ,АА. ansu »0 А. иише ,€) A. vulgaris. ® A. sibiri-са,фА. davidiana. Сорта: I.Японский, 2. Королевский, 3. Зард, 4. Кзыл-Ис^аганский, 5. Мирсанд-жали,.6. Ядонэц.

Рис.з. Распределение видов родов Microcerasus , Armeniaoa , Prunus и Cerasus ( rtlio) в системе факторов Pj и Р2 . Число признаков 12, Fj- факторная дисперсия >в=33,3, ведущие признаки авикулярин, гиперин, флавонол 26, кемпферол-3,7-дигликозвд; f2 - fd=23,8, ведущие признаки к8Шк£врол-7-гли-козид, кверцитрин, рутин, кемдферол-З-рутинозид. Обозначения: Т P. salicina , В Р. mexicana , V P. simonii ,ЯР. briganti .ob ,»Р. ussuriensis P. nigra , Tj-T^ P. spinoBa i Ал - ЭЛН-ча № 5 (Рыбина) , Д-P.domart, 4 Р' darvasioat4cerasus vulgaris, ф С. fruticosa , ф С. avium . Остальные обозначения такие же, как на рис.1.и 2.

M. pumila var. Ъеазеу! близка группа восточноазиатских видов СЛИВЫ - Р. uaauriensis , Pralleina , P. siwonii и североамериканский вид Р. nigra . к последней группе видов приближаются виды абршюса A. mume и A. vulgaris . Подтверждена точка зрения ряда авторов о близости вида Pirigantiaca к роду абрикос, хотя по большинству морфологических и анатомических признаков это типичная слива.

Таким образом, взаимное расположение видов косточковых в системах координат факторов подтверждает и дополняет основ- • ныв представления о систематических взаимосвязях между изученными видами в родами.

вывода

Изучение качественного состава и количественного содержания фенольных соединений в плодах ПОобразцов 25 видов косточковых, ОТНОСЯЩИХСЯ К родам blicroceraaus , Armeniaoa , Prunus к С eras us ■ в основном репродукции Крымской опытно-селекционной и Дальневосточной опытпой станций БИР, позволяет сделать следующие выводы:

I. В кожице изученных образцов выявлено 32 индивидуальных фенольных соединения, представленных 15 фенолкарбоновыми кислотами, 9 флэвонолами, одним гликозидом изофлавона, 5 мономерными катехинами, двумя неидентифииированньгш флавонолами , а также олигомернш проантоциашщинц и катехинн. Комплекс фенольных веществ мякоти в основном сходен с таков.чм кожицы, но отличается более низкими концентрациями компонентов.

' 2. Впервые из кожицы плодов цикровипни Бзделены' в чистом виде и идентифицированы производные кемпферола: 7-гликозид и два 3,7-дигликозида кемпферола, а также кверцетин-7-гликозид. На основании величин Rf , флуоресценции в УФ-свете и качественных реакций, данных УФ-спектроскопил, кислотного и щелочного гидролиза подтверждено присутствие в кожице плодов косточковых фяавонолов рутина, гиперина, кверцитрина, авикулярина, а также хлорогановоЙ, нвохлорогеновой и пара-кумароилхинных кислот, ыо-номерных флаванов, предсгаилепних(+) катехишк, (-) эппкатехином и галлокатехином.

3. Основными флавонолают изучен mix косгочеоекх являются-■ гликозидн кверцетина - рутин, гипорин, кверцитрин и авикулярин.

ti плодах оллвы обнаружены век перечисленные флавонолы. Для видов абрикоса характерны рутга и гиперин. Главными флавонолает шкровишни является кверцитрин, а тагам 7-глнкозид и 3,7-дн-глшеозиды кешферола. Плода видов U.microcarpa и !.". pumila var. beeseyi по набору ¡лавонолов сходны с таковым видов сливы и абрикоса.

4. Высоким уровнем накопления различных групп фенольных веществ среди изученных родов и видов характеризуется представители рода Armeniaca , OCOOeHHO A. mahdshurica И A. an au . для первого вида показано повышенное накопление всех изученных групп фенольных соединении: (в мякоти, иг/100 г) хлорогеновой кислоты 247, свободных катехинов 230, проантоцианвдинов 217, конденсированных катехинов 188. Содержание if лавонолов в кожица плодов A. mandshurica и A.ansu составляет в среднем 131 и

142 мгДОО г. Высоким содержанием фенолкарбоновых кислот, фла-ванов и флавонолов характеризуются некоторые формы я сорта Prunus ussurienaia И P. salicina . ,

5. Виды рода Microcerasvis отличаются в основном невысоким содержанием изученных фенольных соединений. Исключение составляют виды Mgianduiosa : (в мякоти, ыгДОО г) пара-кумароил-хинных кислот 118, свободных катехинов 349, цроантоцианидшов 518 ) и М.pumila var. besseyi (хлорогеновой кислоты 147, свободных катехинов 200, проантоцианидинов III, в кожице 125 мгДООг флавонолов).

6. Использование метода главных компонент при установлении взаимосвязей между 25 видами из четырех родов косточковых по

52 признакам состава л количества фенольных соединений плодов в основном подтвердило существующую систематику косточковых. Показана неоднородность видов в пределах подродов микровишни, особенно го составу флавонолов. Особое мастй в пределах рода микровишня занимают виды М. gianduiosa ' (подрод Spiraeopsis ) И М. tomentosa (подрод Miürocerasus ), которнв СХОДНИ между собой по составу флавонолов. Вид I.I. gianduiosa по-набору специфических йлэеонолов сходен с видами подрода uiiarocera-sus . Подтверждена близость рода Prunus к видам подрода Spiraeopsis рода Kicrocerasus , а также ВИДОВ А^ mums И A. vulgaris к роду Prunus и виду спирейной шшровшшг U.microcarpa.

ЕЕКОМЕЦДАЦШ

На основании проведанных биохимических исследований выделены и рекомендованы как источники биологически активных фонольных соединен^ следующие виды изученных косточковых: ьцсгосегазиз gian-dulosa , М. pumila уаг. besseyi ; Armeniaca mandshurica И A.anau , формы И сорта Prunus uasuriensis (Поздняя, Фиолетовая, Бурая, .Оранжевая, Чернослив хабаровский, Желтая 521, Шиаковская желтая) и P. salicina (Еелгая Хопты, Чернослив маньчжурский, Японская золотая. Огон, Еиксон).

Полученные данные свидетельствуют о неоднородности видов, ВХОДЯЩИХ В ПОДРОДЫ Spiraeopsia И Microcerasus рода Microcera-sua, *ио требует более детального изучения их взаимосвязей другими методами. .

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Жумабаева С.Е., Самородова-Бианки Г.Б. К изучения фе-нольных соединений кокивд плодов абрикоса ганьчяурского и некоторых видов рода Prunus ь. . ,Бюл. ВИР. Был. 221. 1992. С.68-69.

2. Жумабаева С.Е., Саыородова-Бианки Г.Б., Стрельцнна СЛ. Биологически активные онкольные соединения плодов Mio roceraaus Webb, emend Spach., Armaniaca Soop. И Prunua 1.. Pa CT. pec. 1. 29. Вда.3.1993. С.79-85.

3. Кумабаева C.E. ©енольные соединения плодов ендов рода Miorooeraaua »ebb. eisend Spach. (в Печати) .&ОЛ.8ИР. 1332. бип.ЯЗО. С.

4. Кумабаева С.Е. Взаимоотношения видов родов Microcerasus Webb, emend Spach. f Armeniaca Soop. и Prunus L. в связи с OCO-бенностямст состава фенольных ооединений плодов (в печати).

Jc-