Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биоморфологические и биохимические особенности у некоторых представителей семейства Berberidaceae Juss. при интродукции в Белгородской области

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Биоморфологические и биохимические особенности у некоторых представителей семейства Berberidaceae Juss. при интродукции в Белгородской области"

На правах рукописи

Хлебников Владислав Александрович

БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ У НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ВЕЯВЕШОАСЕАЕ Л^Б. ПРИ ИНТРОДУКЦИИ В БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

03.00.05-ботаника 03.00.04-биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Саратов 2009

003458926

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородский государственный университет» на кафедре ботаники и методики преподавания биологии

Научные руководители:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Сорокопудов Владимир Николаевич

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор химических наук, доцент Дейнека Виктор Иванович

доктор биологических наук, профессор Березуцкий Михаил Александрович

доктор биологических наук, профессор Шапошников Андрей Александрович

Главный ботанический сад Российской академии наук

Защита состоится «5» февраля 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.243.13 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского» по адресу: 410012, г. Саратов, ул. Астраханская, д. 83; E-mail: biosovet@sgu.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в Зональной научной библиотеке ГОУ ВПО «Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского».

Автореферат разослан « 19 » декабря 2008 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

С.А. Невский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В семействе Berberidaceae насчитывают 14 родов и около 650 видов, распространенных преимущественно в умеренных и субтропических областях Северного полушария. Во флоре России из представителей семейства барбарисовых наиболее известны род Berberís L. и близкий к нему род Mahonia Nutt.

Барбарисовые используются, прежде всего, как декоративные растения, в этом отношении особый интерес представляют пурпурнолистные формы барбарисов и летнезимнезеленые магонии (Москаленко, 1994; Аладина, 2000; Дьякова, 2001). Но многие виды барбарисов и магоний также представляют ценность благодаря съедобным плодам (Лукин, 2001; Меженский, 2006). Плоды богаты биологически активными веществами (Голуб, 2003; Исаева, 2006) и рекомендуются для здорового питания человека (Richling, 2000).

Растения семейства Berberidaceae известны как основные источники берберина и других изохинолиновых алкалоидов. В современной медицине берберин используется как мощный антибактериальный препарат (Amin, 1969), а также имеет другие многочисленные фармакологические эффекты (Singhai, 1976; Babbar, 1982; Rabbani, 1987; Xu, 1989; Cernakova, 2002).

Для использования растений в качестве источников биологически активных веществ первостепенное значение имеет изучение динамики накопления целевых веществ и определение сроков, отвечающих их максимальному содержанию. Известно, что уровень, а иногда и характер накопления биологически активных веществ может зависеть от климатических особенностей региона выращивания растения. Соответствующих данных для представителей семейства Berberidaceae по Белгородскому региону в литературе не обнаружено.

Исследования поддержаны грантами:

1. «Развитие научного потенциала высшей школы» (2005 г.). «Ботанический сад Белгородского государственного университета как уникальный научно-учебный полигон по исследованию генетического биоразнообразия региона». Код проекта РНП № 671.

2. «Развитие научного потенциала высшей школы» (2006-2008 гг.) «Мониторинг жизненной стратегии редких плодовых культур ботанического сада Белгородского государственного университета. Растения семейств Berberidaceae и Caprifoliaceae». Код проекта РНП.2.2.3.1.3037.

Цель и задачи исследования. Цель работы — выявление биологических особенностей некоторых представителей семейства Berberidaceae в условиях Белгородской области и мониторинг накопления биологически активных веществ. Для достижения этой цели решались следующие задачи:

1. Выявить фенологические и морфологические особенности барбарисов и магоний при интродукции в условиях Белгородской области.

2. Сопоставить биосинтез биологически активных веществ (антоцианов, алкалоидов, хлорогеновой кислоты, триглицеридов) у представителей родов Berberís и Mahonia.

3. Изучить динамику содержания антоцианов и алкалоидов в плодах растений по мере созревания.

4. Отобрать наиболее перспективные виды для декоративного и плодового использования, а также в качестве источников БАВ.

Научная новизна работы. Впервые в условиях Белгородской области проведено изучение биологических особенностей растений семи видов рода Berberís и двух видов рода Mahonia. Изучено накопление биологически активных веществ (антоцианов, алкалоидов, триглицеридов, хлорогеновой кислоты) в различных частях растениях семейства Berberidaceae и выявлены виды, перспективные для использования в фармацевтической промышленности. Установлены оптимальные сроки сбора сырья.

Практическая значимость работы. Для условий Белгородской области выделены перспективные для возделывания виды и формы барбарисов и магоний с комплексом хозяйственно-ценных признаков. Материалы по содержанию биологически активных веществ в растениях семейства Berberidaceae представляют практический интерес, так как позволяют рекомендовать перспективные виды барбарисов и магоний как сырье для получения алкалоидов и антоцианов. Результаты исследования сезонной динамики биологически активных веществ и изменчивости содержания веществ в зависимости от условий произрастания следует учитывать при разработке мер по их рациональному использованию.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были представлены на: II Всероссийской конференции «Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья» (Барнаул, 2005); VI Международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Москва, 2005); научно-практической конференции «Теоретические и прикладные исследования в ботанике и методике преподавания биологии» (Белгород, 2005); Международной молодежной научно-практической конференции (Белгород, 2006); IV Всероссийской научной конференции «Химия и технология растительных веществ» (Сыктывкар, 2006); I (IX) Международной Конференции Молодых Ботаников в Санкт-Петербурге (Санкт-Петербург, 2006); чтениях, посвященных 300-летию со дня рождения К. Линнея (Луганск, 2007), Международной научной конференции «Современные проблемы интродукции и сохранения биоразнообразия растений» (Воронеж, 2007 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, две из которых - в изданиях перечня ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на 118 страницах, включает 35 рисунков и 33 таблицы. Список литературы содержит 195 наименований, из них 104 - на иностранных языках.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Фенологические и морфологические параметры изученных интродуцентов семейства Berberidaceae позволяют выделить перспективные плодовые и декоративные формы в условиях Белгородской области.

2. Качественный состав биологически активных веществ (антоцианы, алкалоиды) изученных интродуцентов .зависит от видовой принадлежности; количественное содержание биологически активных веществ зависит от стадии вегетационного периода.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновываются актуальность исследования, его практическая и теоретическая значимость; сформулированы основная цель, задачи и пути их реализации.

Глава 1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА BERBERIDACEAE (обзор литературы)

Приводится ботаническая характеристика представителей родов Berberís и Mahonia, материалы по интродукции объектов на территории России, оценка их как декоративных и плодовых растений. Описаны изучаемые классы биологически активных веществ.

Глава 2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена в ботаническом саду природного парка «Нежеголь» БелГУ.

Почва опытного участка характеризуется как чернозем типичный, среднемощный, малогумусный, слабосмытый, тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке. Климат умеренно-континентальный.

Объектами исследований являлись представители семи видов рода Berberís, и двух видов рода Mahonia: В. crética, В. dielsiana, В. heteropoda, В. когеапа, В. sphaerocarpa, В. thunbergii, В. íhunbergii f. argenteo-marginata, B.thunbergii f. atropurpúrea, B. vulgaris, B. vulgaris f. atropurpúrea, В. x ottawensis, M. aquifolio, M. repetís.

Изучение феноритмики и морфологии видов проведено в соответствии с «Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Орел, 1999).

Количественное и качественное определение биологически активных веществ проводили в жидких экстрактах с использованием методов спектрофотометрии и обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

Спектры в УФ и видимой области электромагнитного спектра записывали на приборе КФК-3-01 с использованием кварцевой кюветы длиной 1 см.

Хроматографические исследования проводили на хроматографе фирмы «Gilson» со спектрофотометрическим «Holochrom» и рефрактометрическим «R401» детекторами. Также использовали хроматографическую систему, составленную из насоса «Altex 110А» или «Beckman 110В», крана дозатора «Rheodyne 7200» с петлей объемом 20 мкл и спектрофотометрическим

детектором «Nicolet LC/9563» или «LCD 2563». Для регистрации и обработки хроматограмм использовали программное обеспечение «ЮНИХРОМ 97» (ООО «Новые аналитические системы»), «МультиХром 1,5» (Ampersand ltd.) и электронный интегратор «ShimadzuC-R3A». Исследования проводили с использованием хроматографических колонок: 250x4,0 мм Ultrasphere ODS (Beckman); 150x4,0 мм, Диасфер-110-С18; 5 мкм («БиоХимМак», Россия); 250x4,0 мм, Reprosil-Pur C18-AQ, 5 (Др. Майш); 250x4,0 мм Сепарон SGX С18; 250x4,0 мм, Кромасил С18. Расход элюента - от 0,6 до 1,0 мл/мин.

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили по методикам Б.А. Доспехова (1985) и Г.Н. Зайцева (1991). Для обработки результатов использовали программный продукт MSExcel (MSOffice 2000).

Глава 3. ФЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАСТЕНИЙ ВИДОВ СЕМЕЙСТВА BERBER1DACEAE

В оценке перспективности интродукции. растений в новых условиях существования значительная роль отводится ритму сезонного развития, определяющего устойчивость растений к неблагоприятным условиям и способность давать полноценное семенное потомство (Лапин, 1982; Трулевич, 1991).

В условиях г. Белгорода изучаемые магонии и барбарисы проходят полный цикл развития, цветут и плодоносят (Рис. 1). Исключение составляет В. thunbergiif. atropurpúrea, не вступивший в фазу цветения и плодоношения за период исследования.

Изученные барбарисы являются длительно вегетирующими, летне-зелеными растениями с зимним покоем и средневесенним сроком пробуждения. Цветение начинается в середине мая и длится в течение 10-15 дней. Период созревания плодов длится с начала - середины августа до середины - конца сентября. Длительность вегетационного периода составляет шесть - семь месяцев.

Изученные магонии - длительно вегетирующие, летнезимнезеленые растения, с ранневесенним сроком пробуждения. Фаза цветения начинается в начале - середине мая и продолжается 15-20 дней. Первые зрелые плоды образуются в конце июля - начале августа. Вегетационный период длится семь - восемь месяцев. Все растения имеют декоративную ценность.

Глава 4. ИЗМЕНЧИВОСТЬ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ВИДОВ РОДОВ BERBERIS И MAHONIA

Важными критериями оценки перспективности интродуцентов при введении в культуру являются общий габитус растения, морфометрические показатели, способность к плодоношению и образованию полноценных семян (Некрасов, 1980).

-гУ-'■■'■:■ •: -■

В. crética

В. dieisiana

В. когеапа

В. sphaerocarpa

В. thunbergá j argénteo-marginata

В. tkunbergii f atropurpúrea

В. vulgaris

В. vulgaris f atropurpúrea

В. x ottawensis

M. aquifolia

M. repens

2006

2006 2007

2006

2007

2006

2007

2006"

2006

2007

2006

апрель май июнь июль август сентябрь октябрь | ноябрь

I II И! I II III 1 П 111 1 II III [ 11 Ш 1 11 III I II III 1 Jl Ш

¡ЙшШ Вегетация ¡¡1§1|| Цветение ¡¡¡¡¡¡¡| Созревание плодов Рис. 1. Основные фенофазы представителей семейства БегЬеп<1асеае в условиях Белгородской области

При изучении барбарисов наибольшие показатели площади, длины и ширины листьев выявлены у В. когеапа и В. vulgaris (табл. 1), которые выделены как наиболее декоративные из зеленолистных. Минимальные параметры листа были зарегистрированы у В. thimbergii, В. thunbergii f. argenteo-marginata, В. thunbergiif. atropurpúrea.

Таблица 1

Морфометрические параметры листьев барбарисов (2005-2007 гг.)

Вид Параметры листьев

„Длина, см Ширина, см Площадь, см2

В. crética 4,30 ± 0,44 1,96 ± 0,18 6,13 ± 0,48

В. dielsiana 5,17 ± 0,44 2,42 ± 0,20 7,57 ± 0,54

В. heteropoda 3,74 ± 0,28 1,53 ± 0,10 3,37 ± 0,23

В. когеапа 5,69 ±0,41 2,76 ±0,15 10,64 ± 0,56

В. sphaerocarpa 4,10 ± 0,22 1,98 ±0,14 4,50 ± 0,30

В. thunbergii 1,75 ± 0,07 0,80 ± 0,04 0,72 ± 0,06

В. thunbergiif. argenteo-marginata 2,29 ±0,16 0,89 ± 0,11 0,86 ± 0,07

В. thunbergii f. atropurpúrea 2,15 ±0,17 1,20 ± 0,09 1,38 ± 0,14

В. vulgaris 5,19 ± 0,40 2,45 ± 0,23 10,19 ± 0,57

В. vulgaris f. atropurpúrea 5,25 ± 0,36 2,49 ± 0,17 7,20 ± 0,46

B. x ottawensis. 2,30 ± 0,14 1,16 ± 0,07 1,83 ± 0,15

Крулногаюдностью отличаются В. vulgaris, В. dielsiana, В. когеапа, В. thunbergii f. argenteo-marginata. При этом виды В. vulgaris, В. dielsiana не содержат алкалоиды в опасных для человека концентрациях и могут использоваться как плодовые растения. Мелкие плоды отмечены у В. thunbergii, В. sphaerocarpa.

Таблица 2

Масса плодов и семенная продуктивность барбарисов (2005-2007 гг.)_

Вид Масса ягод, г Число семян в плоде, шт Семенификация, % Масса 1000 семян, г

В. crética 0,157 ± 0,010 1,43 ± 0,13 72,5 ±11,4 12,12±1,91

В. dielsiana 0,163 ± 0,014 1,53 ± 0,12 61,7 ± 9,8 10,56±0,18

В. heteropoda 0,137 ± 0,008 2,0 ± 0,20 75,8 ± 12,2 11,74±1,66

В. когеапа 0,183 ± 0,013 1,23 ± 0,16 63,1 ± 12,4 11,36±0,30

В. sphaerocarpa 0,106 ± 0,009 0,80 ± 0,20 71,3 ± 11,9 13,31±1,03

В. thunbergii 0,120 ± 0,007 1,23 ± 0,18 46,7 ± 18,1 12,44±0,78

В. thunbergiif. argenteo-marginata 0,167 ± 0,013 0,83 ± 0,14 11,7 ± 5,3 15,58±0,53

В. vulgaris 0,180 ± 0,016 1,33 ± 0,12 68,7 ± 8,7 10,22±1,68

В. vulgaris f. atropurpúrea 0,143 ± 0,015 1,67 ± 0,14 82,5 ± 1,29 8,49±0,81

В. х ottawensis 0,153 ± 0,007 1,60 ±0,15 85,0 ± 10,3 14,01±1,11

Количество семян в плодах, для большинства видов, составляет одно -два. Большинство барбарисов характеризуются средним и высоким уровнями семенификации, но у В. (кипЬег^И и В. гЫпЪе^И / а^еп1ео-та^па1а значительная и даже большая часть семяпочек не образовывала семян.

По массе 1000 семян высокие показатели у В, х ottawensis и у В. ЖипЬег^ /. аг%еп1ео-таг§1па1а.

Дополнительно к общему изучению интродуцентов были проведены исследования с отборными формами М. сщш/оИа, произрастающими в ботаническом саду БелГУ. У изученных магоний наблюдались сильные варьирования параметров листа и листочков (табл. 3). Наибольшие длина и ширина листа отмечены у форм 26, 50; наименьшие - 8, 31. Максимальное количество листочков в листе выявлено у форм 26, 37, а минимальное - у 19, 31. Наибольшая площадь листочков у формы 50, а наименьшая - у 24, 26. Наиболее декоративными, обладающими крупными листьями, выделены формы 26 и 50.

Таблица 3

Морфометрические особенности листьев и листочков форм М. адш/оИа (2004-2007 гг.)

№ Объект Параметры листьев и листочков

Длина, см Ширина, см Число листочков^' в листе, шт/^ ^/Площадь листочка, см

7 лист 15,63 ±0,91 8,78±0,50 7,70 ± 0,34

листочек 5,04 ±0,27 2,79±0,15 8,39± 1,05

лист 14,83±0,81 8,93±0,72 6,57 ± 0,29

листочек 4,87 ±0,34 2,60±0Д7 8,04± 0,64

15 лист 16,43 ±1,21 8,30±0,53 7,13± 0,61

листочек 4,87±0,30 2,78±0,16 10,36± 0,59

19 лист 16,16±0,67 10,22±0,55 5,57± 0,42

листочек 5,91 ±0,36 3,45±0,21 10,55± 0,96

24 лист 16,12±0,98 8,52± 0,61 6,55± 0,38

листочек 4,99 ±0,32 2,37± 0,20 7,60 ± 0,86

26 лист 17,67±0,75 8,16±0,44 8,40± 0,28

листочек 4,68 ±0,24 2,63±0,22 7,02 ± 0,32

28 лист 14,75±1,16 7,89±0,52 7,05 ± 0,51

листочек 4,55±0,32 2,31± 0,20 6,95 ± 0,44

31 лист 15,17±1,24 8,00±0,70 6Д9± 0,41

листочек 4,82 ±0,31 2,72± 0,18 8,35 ± 0,72

32 лист 15,51 ±1,01 8,49± 0,65 7,21 ±0,39

листочек 4,62 ±0,31 2,76± 0,37 7,3 9 ± 1,31

37 лист 14,45 ±1,54 8,11±0,75 8,05 ± 0,46

листочек 4,72 ±0,34 2,58± 0,20 7,88± 0,80

40 лист 17,30±1,10 9,22± 0,75 7,85± 0,50

листочек 5,20 ±0,48 2,52±0,17 7,91 ±0,98

46 лист 16,73±1,08 9,52±0,52 7,60 ± 0,51

листочек 5,39±0,45 3,3 9± 0,29 11,55± 1,37

50 лист 19,61 ±1,84 10,99± 1,09 7,08 ± 0,40

листочек 6,02 ±0,60 3,11± 0,30 12,04± 0,97

51 лист 16,00±1,03 9,22±0,63 6,95 ± 0,41

листочек 5,04±0,43 2,82± 0,22 9,57± 0,71

У изученных форм магонии наблюдались различия и по характеру плодоношения. В 2007 году плодоносили 11 (из 14) растений (табл. 4). Наиболее высокий процент завязывания отмечен у отборных форм 19, 24. Эти же формы имеют наибольшее (12,2-16,2) количество плодов на плодовой кисти.

По массе ягод растения можно разделить на две группы: с малой массой ягод (0,15-0,20 г) - формы 19, 24, 26, 50 - и большой (0,27-0,30 г) - формы 7, 8, 15, 28, 32, 40 и 46. Нестабильной массой отличались формы 7 и 28. Наиболее крупноплодными и урожайными выделены формы 8 и 32.

Таблица 4

Завязываемость плодов у форм М. адш/оИа при свободном опылении (2007 г.)

№ Число цветков на соцветии Число плодов на плодовой кисти Процент завязывания, % Масса ягод, г

7 24,3±1,6 2,3±0,4 9,5 0,267±0,047

8 22,4±1,3 9,2±1,8 41,1 0,304±0,023

15 22,6±1,4 6,6±1,8 21,7 0,297±0,038

19 22,0±2,1 12,2±2,9 55,5 0,168±0,013

24 31,6±1,0 16,2±2,1 51,3 0,145±0,03

26 12,4±0,1 1,6±0,3 12,9 0,200±0,02

28 23±1,6 6,6±0,9 28,7 0,279±0,013

32 19,4±1,8 8,4±1,6 43,3 0,268±0,046

40 20,4±0,7 6,0±1,86 29,4 0,282±0,016

46 17,7±0,9 5,3±0,4 29,9 0,283±0,018

50 20,8±3,1 5,8±1,3 27,9 0,183±0,022

Изучение семенной продуктивности магонии показало, что по количеству семян в плодах растения сильно различаются (табл. 5). С большим числом

семян выделены формы 8,19 и 50.

Таблица 5

_Характеристика семян исследуемых форм М. адш/оИа (2007 г.)_

№ Количество семян в плоде Масса 1000 семян, г Параметры семян, см

Длина Ширина Толщина

7 2,6±0,5 10,39 4,71 ±0,13 2,15±0,12 1,67±0,05

8 4,2±0,8 9,90 4,42±0,06 2,29±0,22 1,69±0,29

15 3,6±0,8 9,11 4,07±0,12 2,33±0,15 1,60±0,11

19 2,8±0,5 8,23 4,33±0,11 2,23 ±0,06 1,62±0,07

24 2,6±0,3 7,25 4,38±0,09 ■ 1,85±0Д5 1,62±0,08

26 2,8±0,5 7,43 4,03±0,08 2,31 ±0,0 8 1,39±0,08

28 2,2±0,5 8,80 4,00±0,08 2,61±0,08 1,63±0,19

32 1,8±0,3 8,10 4,34±0,12 2,23±0,06 1,62±0,07

40 3,2±0,5 9,17 4,31±0,12 2,03±0,20 1,56±0,24

46 3,2±0,7 14,89 4,85±0,15 2,65±0,17 1,99±0,19

50 4,0±1,2 7,93 4,21±0,22 2,10±0,12 1,60±0,23

У форм магонии наблюдалась высокая изменчивость по массе 1000 семян (7,25-14,89 г), также варьировались размеры семян: длина (4,0-4,9 см), толщина (1,9-2,7 см) и ширина (1,4-2,0 см). Наиболее крупные семена выделены у формы 46, мелкие - у формы 26.

Глава 5. НАКОПЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ У НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ВЕКВЕЯШАСЕАЕ

Биологически активные вещества (БАВ) растений используются в медицине при создании лекарственных средств. Также процессы синтеза БАВ в растениях обладают таксономической специфичностью (Пасешниченко, 2001), изучение их помогает в решении вопросов систематики.

Антоцианы - конечные вещества в цепи метаболизма фенилпропаноидных соединений в растениях. В растениях обнаружены производные шести основных антоцианидинов, которые могут быть сгруппированы в ряды: дельфинидиновый (дельфинидин, петунидин, Р^ мальвидин, Му), пеларгонидиновый (пеларгонидин, Р§) и цианидиновый (цианидин, Су; пеонидин; Рп). Причем различия биосинтеза антоцианидинов в растениях обусловлены активностью соответствующих ферментов: флавонолгидроксилаз и метилтрансфераз (Рис. 2).

нарингинин РЗН

f3'h

дигвдрокЬерцетин

i dfr ■•• ans 1 3gt цианидин-3-

гликозид мт

дигидрокемпферол

| dfr ••• ans | 3gt

пеларгонидин-3-гликозид

РЗ'З'Н

дигидромирицитин | dfr ••■ ans | 3gt

дельфинидин-3-

мт глик03ид

пеонидин-3-

гликозид

петунидин-3-гликозид мт

Рис. 2. Схема биосинтеза антоцианов

мальвидин-з-гликозид

В дальнейшем различия между антоцианами обусловлены типом гликозилирования (присоединением гликозидных фрагментов), также зависящего от типа активности ферментной системы. По этим причинам видовой состав антоцианов может быть использован для решения задач хемотаксономии в качестве метчиков (Jordheima, 2007). Антоцианы также известны как потенциальные колоранты пищевой и медицинской промышленности благодаря высокой и разнообразной биологической активности этих соединений (Болотов, 1999; Kowalczyk, 2003; Lila, 2003).

Исследования по определению содержания антоцианов в плодах М. aquifolio проводили в образцах, собранных с растений, произрастающих в ботаническом саду БелГУ, в заповеднике «Лес на Ворскле» и в декоративных насаждениях одного из районов Белгорода.

Основными антоцианами плодов исследуемых форм магоний оказались 3-глюкозиды (Glu) и 3-рутинозиды (Rut) антоцианидинов дельфинидинового и цианидинового рядов.

Для большей части растений характерно преобладание пигментов дельфинидинового ряда, а у некоторых - цианидинового (табл. 6). Причем это не связано с количественными изменениями в содержании антоцианов. Это может говорить о ферментном различии растений на стадиях преобразования дигидрофлавонолов: для большинства характерен переход дигидрокемпферол—>дигидромирицитин, но у некоторых идет в направлении дигидрокемпферол—>дигидрокверцетин.

Таблица 6

Качественный состав антоцианового комплекса в M. aquifolia (2005-2006 гг.)

Место произрастания Доля антоцианов, моль %

Dp Су Pt Pn Mv oct

Glu+Rut Glu Rut Glu Rut Glu Rut Glu Rut

Ботанический сад БелГУ 54,5 8,0 0,6 10,7 7,0 0,2 11,6 7,3 0,1

63,5 7,0 0,2 10,5 5,3 сл. 10,1 3,0 0,4

Декоративные насаждения 46,7 7,1 2,5 7,8 12,8 СЛ. 5,6 17,4 ОД

47,9 12,8 0,7 9,1 5,3 2,3 12,2 6,4 3,3

Лес наВорскле 10,9 60,8 15,3 сл. сл. 5,6 3,9 2,6 0,9

52,3 17,4 2,8 6,5 4,7 6,2 6,1 3,5 0,5

сл. - концентрация в следовых количествах

Количественное содержание антоцианов показало сходство средних значений для растений Белгородской области (табл. 7).

Таблица 7

Содержание антоцианов в плодах М. адш/оИа в зависимости от экологических условий _(2004-2007 гг.)_

Место произрастания образца Содержание антоцианов, %

Ботанический сад БелГУ 0,231±0,010

Лес на Ворскле 0,288±0,025

Декоративные насаждения 0,215±0,026

Исследования барбарисов показали, что в плодах В. vulgaris, В. koreana, В. dielsiana и В. thunbergii основным антоцианом является 3-глюкозид

пеларгонидина (табл. 8).

Таблица 8

Качественный состав антоцианового комплекса в плодах барбарисов (2004-2005 гг.)

Вид Доля 3-глюкозидов антоцианидинов, моль %

Dp Су Pt Pg Pn Mv Ост.

В. dielsiana 3,5 10,2 сл. 80,3 сл. сл. 6,0

В. heteropoda сл. 28,2 сл. 52,0 12,5 сл. 7,3

В. koreana сл. 4,7-24,3 сл. 73,2-95,1 сл. сл. 0,2-1,3

В. thunbergii сл. 6,3 сл. 93,3 сл. сл. 0.4

В. vulgaris сл. 12,3 сл. 85,6 1,8 сл. 0,3

В. vulgaris f. atropurpúrea 13,0-31,9 14,1-20,3 1Л-1,5 25,5-32,1 3,6-12,1 10,7-16,35 0,1-5,55

В. X ottawensis 1,1 14,3 2,2 77,6 2,5 2,3 -

сл. - концентрация в следовых количествах

Состав антоцианового комплекса плодов В. х ottawensis и В. heteropoda разнообразнее, чем у большинства барбарисов; и существенно более сложный состав найден у В. vulgaris f. atropurpúrea.

В плодах большинства исследованных барбарисов синтез антоцианов идет главным образом по направлению дигидрокемпферол—>пеларгонидин (доля пеларгонидина достигает 95%), в небольших количествах синтезируются антоцианы цианидинового ряда - цианидин (6-28%) и пеонидин (1,8-12,5%), что свидетельствует о пониженной активности (или недостатке) ферментов F3'H и F3'5'H. Хотя в случае В. vulgaris f. atropurpúrea в сопоставимых количествах образуются антоцианы трех типов - пеларгонидиновые, цианидиновые и дельфинидиновые. Но ни в одном из исследованных видов рода барбарис не было обнаружено существенных количеств рутинозидов, что указывает на отсутствие рамнозилтрансферазы.

Для большинства барбарисов количество антоцианов в плодах невысоко, исключение составляет В. vulgaris - содержание антоцианов в плодах достигает 0,159 % по массе (табл. 9).

Таблица 9

Вид Содержание антоцианов, %

В. crética 0,073±0,004

В. dielsiana 0,101±0,011

В. heteropoda 0,082±0,006

В. когеапа 0,073±0,003

В. sphaerocarpa 0,060±0,017

В. thunbergii 0,044±0,003

В. thunbergiif. argenteo-marginata 0,067±0,007

В. vulgaris 0,159±0,047

В. vulgaris f. atropurpúrea 0,068±0,006

В. x ottawensis 0,074±0,014

M. repens 0,131±0,038

Как источники антоцианов среди барбарисов наиболее интересны пурпурнолистные формы. Количественное содержание антоцианов в их листьях значительно превосходит содержание в плодах (табл. 10).

Таблица 10

Вид Содержание антоцианов, %

В. x ottawensis 0,172±0,002

В. thunbergiif. atropurpúrea 0,169±0,011

В vulgaris f. atropurpúrea 0,122±0,012

Красная окраска листьев барбарисов и магоний, как и у большинства растений, обусловлена 3-глюкозидом цианидина. Его доля в антоциановом комплексе в листьях превышала 90 %. В то же время, нами было установлено, что листья В. vulgaris f. atropurpúrea содержат антоциановый комплекс, состоящий из шести компонентов: 3-глюкозидов дельфинидина, петунидина,

пеларгонидина, мальвидина, цианидина и петунидина. Схожий антоциановый комплекс был обнаружен и в листьях В. х ottawensis (табл. 13). Это говорит о высокой ферментной активности в листьях В. vulgaris f. atropurpúrea при биосинтезе антоцианов.

Таблица 11

Качественный состав антоцианового комплекса в листьях барбарисовых (2005-2006 гг.)

Вид Доля 3-глюкозидов антоцианидинов, моль %

Dp Су Pt + Pg Рп Mv Ост.

М. aquifolio сл. >90 сл. сл. сл. <10

В. vulgaris сл. >90' сл. сл. сл. <10

В когеапа сл. >90 сл. сл. сл. <10

В. thunbergii сл. >93 сл. сл. сл. <8

В. х ottawensis 5,2-17,0 15,8-38,8 6,7-9,4 22,1-26.1 17,3-36,7 2,3-4,6

В. vulgaris f. atropurpúrea 7,2-16,5 8,5-33,3 6,7-11,4 9,3-28,4 20,4-57,2 7,2-10,0

сл. - концентрация в следовых количествах

Изучение динамики накопления антоцианов в плодах магонии проводилось в образцах, собранных с растений, произрастающих в ботаническом саду БелГУ (рис. 3). Максимальное количество антоцианов в плодах достигает в начале - середине августа, а далее идет на спад. Это говорит о том, что при продолжающемся наборе массы процесс выработки антоцианов в плодах на определенном этапе прекращается. Эти данные можно использовать при заготовке плодов магонии как антоцианового сырья.

Следует отметить, что плоды магонии по абсолютному содержанию антоцианов (в пересчете на цианидин-3-глюкозид) сопоставимы с черной смородиной, но разнообразнее по составу (Дейнека, 2003).

Известно, что потребление плодов некоторых барбарисов не рекомендуется из-за высокого содержания алкалоидов.

В ходе исследований были выделены виды барбарисов, в зрелых плодах которых содержатся значительные количества алкалоидов. Это В. МипЬег%И, В.х ойяи'е/ш.г. В следовых количествах алкалоиды были обнаружены в В.коггапа (табл. 14). Более 95% от суммы определенных алкалоидов приходится на берберин.

По результатам исследований плодов магоний в период зрелости не было обнаружено детектируемого содержания алкалоидов. В процессе созревания максимальное определенное содержание алкалоидов достигало 0,001% от массы плода.

Таблица 14

Вид Содержание алкалоидов, %

В. thunbergii 0,095 ± 0,013

В. thunbergii f. argenteo-marginata 0,079 ± 0,015

В. х ottawensis 0,098 ± 0,008

В. koreana 0,003 ± 0,001

Было установлено, что количество алкалоидов в плодах барбарисов значительно уменьшается по мере созревания (рис. 4). Так, количество алкалоидов в плодах В. х оНамею1я за время определения уменьшилось в семь раз.

ОД5 1

о

«

¡ 0,2 «Ч

3 0,15

а

Я o,i н

о. '

4

о 0,05

0

27.июл

—В. thunbergii

......В. thunbergii f argenteo-

marginata ~ 'В.х ottawensis

В. koreana

11 .авг

26.авг

10.сен

25.сен

10.о кт1

Дата

Рис 4. Содержание алкалоидов в плодах барбарисов в процессе созревания

Виды барбарисов, содержащие в листьях значительные количества алкалоидов, более устойчивы к болезням (мучнистая роса, бурая ржавчина). Вследствие этого, имеют наибольший декоративный эффект и не несут угрозы передачи заболеваний.

В ходе исследований выявлены виды барбарисов, содержащие в листьях берберин в детектируемых количествах. Это В. thunbergii, В. х ottawensis, М. repens, также в следовых количествах алкалоиды были обнаружены в В. koreana и M.aquifolia (табл. 15). Алкалоиды листьев на 95 % представлены берберином.

Таблица 15

Вид Содержание алкалоидов, %

В. thunbergii 0,068 ± 0,014

В. thunbergii f. argenteo-mriginata 0,139 ± 0,021

В. х ottawensis 0,017 ± 0,001

В. ¡coreana 0,003 ± 0,001

В. thunbergii f. atropurpúrea 0,012 ± 0,001

M. repens 0,015 ± 0,004

М. aquifolia 0,002 ± 0,001

Данные по содержанию алкалоидов в листьях могут быть использованы при выведении сортов, устойчивых к заболеваниям.

Основным источником алкалоидов у барбарисовых служат корни растений. В ряде недавних исследований установлено, что мази на основе экстрактов корней магонии оказались эффективными при лечении псориаза (Muller, 1994,1995; Gieler, 1995; Bezakova, 1996).

По результатам исследований было определено содержание алкалоидов в корнях. У М. aquifolia количество протобербериновых алкалоидов достигало 1,5%, а у В. vulgaris - 2% (табл. 16).

Таблица 16

Вид Массовая доля алкалоидов в корнях, %

В. vulgaris 1,941±0,022

В. thunbergii 1,995±0,034

В. когеапа 1,052±0,018

М. aquifolia 1,516±0,026

При этом, по нашим данным, в корнях В. vulgaris на берберин приходится свыше 75% от общей суммы алкалоидов. В корнях М. aquifolia берберин не является доминирующим компонентом, его доля сопоставима с ятрорризином (табл. 17).

Таблица 17

Вид Мольная доля, %

ятрорризин пальматин берберин

М. aquifolia 32,1 13,3 54,6

В. vulgaris 16,5 6,3 77,2

Данные по содержанию алкалоидов в корнях могут быть использованы при заготовке их как сырья для фармацевтических препаратов.

В литературе (Исаева, 2006; Упадышев, 2008; Motaleb, 2005) приводятся данные, что в плодах барбарисов содержится значительное количество хлорогеновых кислот — одно из максимальных среди плодово-ягодных культур. Хлорогеновая кислота является одним из важнейших веществ фенилпропаноидной цепи метаболизма (Grace, 1998; Mikulic-Petkovsek, 2006). Известны работы, в которых хлорогеновая кислота рассматривается как регулятор ростовых процессов, как защитный фактор по отношению к некоторым микроорганизмам (Рубин, 1968). Ее содержание коррелирует с антиоксидантной активностью плодов растений (Moreira, 2005; Nakatani, 2000).

Высокое содержание хлорогеновой кислоты в плодах обнаружено у В. х ottawensis, В. thunbergiif. argente o-marginata, В. heteropoda, в листьях - у В. heteropoda, В. когеапа, В. vulgarisf. atropurpúrea (табл. 18).

Таблица 18

Массовая доля хлорогеновой (5-кофеоилхинной) кислоты в плодах и листьях некоторых

Вид/Форма: Содержание хлорогеновой кислоты, %

в плодах в листьях

В. crética 1,20 ± 0,39 0,95 ± 0,29

В. dielsiana 1,85 ± 0,69 1,20 ± 0,78

В. heteropoda 2,50 ± 0,39 3,90 ± 0,68

В. когеапа 0,60 ± 0,20 3,00 ± 1,96

В. thunbergii 2,5 ± 0,28 1,05 ± 0,10

В. thunbergii f. argenteo-marginata 2,45 ± 0,29 н.о.

В. thunbergiif. atropurpúrea н.о. 2,60 ± 0,20

В. vulgaris н.о. 1,20 ± 0,59

В. vulgaris f. atropurpúrea 1,90 ± 0,57 3,05 ± 0,43

В. х ottawensis 3,45 ± 0,47 1,75 ± 0,69

М. aquifolia 0Д6 ± 0,06 1,55 ± 0,88

М. repens н.о. 1,90 ± 1,18

н.о. - не определяли.

Растительные масла являются основным источником эссенциальных жирных кислот, поэтому поиск растений, содержащих их значительные количества, является актуальной задачей.

Были изучены масла семян М. aquifolia и В. vulgaris для определения триглицеридного состава. Выявлены триглицериды как комбинации радикалов жирных кислот: а-линоленовой, линолевой, олеиновой, пальмитиновой и стеариновой. По полученным значениям производили расчеты жирнокислотного состава, учитывающие вклады каждого жирнокислотного радикала в триглицериды (табл. 19).

Масла семян магонии и барбариса относятся к высоконенасыщенным (высыхающим) маслам, образованным, преимущественно, радикалами линоленовой и линолевой кислот.

Таблица 19

Кислота Мольная доля, %

М. aquifolia \ В. vulgaris В. buxifolia. 1 В. iziensis

Экспериментальные данные Данные http://www.ba сайта gkf.de/sofa/

а-Линоленовая 52,3 40,1 36,8 30,0

Линолевая 19,8 39,1 29,1 37,0

Олеиновая 20,2 13,0 23,5 19,4

Пальмитиновая 6,4 7,5 8,5 0,2

Стеариновая 1,3 0,3 1,9 3,1

Сопоставляя данные, полученные в данной работе, с литературными, можно сделать вывод о перспективности использования семян М. aquifolia и В. vulgaris в качестве источника эссенциальных жирных кислот - а-линоленовой и линолевой - при комплексной переработке плодов растений семейства Berberidaceae.

выводы

1. Изученные виды Berberís crética, В. dielsiana, В. heteropoda, В. когеапа, В. vulgaris, В. vulgaris f. atropurpúrea, В. thunbergii, В. х ottawensis, Mahonia aquifolio, M. repetís в условиях Белгородской области, проходят полный цикл сезонного развития, успешно цветут и плодоносят, дают полноценные семена.

2. У видов В. dielsiana, В. когеапа, В. vulgaris, В. thunbergii argenteo-marginata образовывались наиболее крупные плоды (0,16-0,18г). При отсутствии опасных дая человека концентраций алкалоидов виды В. dielsiana и В. vulgaris представляют интерес как перспективные плодовые растения. У В. vulgaris и В. когеапа отмечены Наиболее крупные листья, что позволяет использовать их как высокодекоративные зеленолистные растения. Среди генофонда М. aquifolio были выделены отборные формы, обладающие различными качествами - декоративными и плодовыми.

3. Максимальный уровень накопления антоцианов отмечен в плодах - у М. aquifolio (0,288%), а в листьях - у В. х ottawensis и В. thunbergii f. atropurpúrea (0,169-0,172%). В условиях Белгородской области основным антоцианом плодов М. aquifolio является дельфинидин-3-глюкозид (46-63%), но в ряде случаев преобладает цианидин-3-глюкозид (60-65%). Основным антоцианом плодов и листьев барбарисов был пеларгонидин-3-глюкозид (7395%), однако в плодах и листьях В. vulgaris f atropurpúrea был обнаружен антоциановый комплекс из шести составляющих - 3-глюкозидов дельфинидина (13-39%), цианидина (14-20%), петунидина (7%), пеларгонидина (30%), пеонидина (3-12%) и мальвидина (10-15%). Это делает перспективным использование данного вида как источника антоцианов в течение всего вегетационного сезона.

4. Основными алкалоидами корней барбарисовых являются берберин, ятрорризин и пальматин. Их соотношение у М. aquifolio - 55:32:13, а у В. vulgaris - 77:17:6. Количественное содержание алкалоидов в корнях достигало 1,5% у М. aquifolio и 2% у В. vulgaris. Установлено, что у В. thunbergii, а также его декоративных и гибридных форм (Я thunbergii f argenteo-marginata, В. х ottawensis), в отличие от В. vulgaris, в листьях содержатся значительные концентрации алкалоидов (0,016-0,166%). Определена сезонная динамика накопления алкалоидов в плодах: за время созревания их количество уменьшается в два-семь раз.

5. Установлен уровень содержания хлорогеновой кислоты у В. thunbergii, В. heteropoda, В. dielsiana, В. vulgaris f. atropurpúrea, В. х ottawensis в плодах (1,45-3,45%) и листьях (1,05-3,90%), что позволяет рассматривать перечисленные виды как источник получения данного вещества.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ * - публикации в печатных изданиях перечня ВАК РФ

1. Сорокопудов В.Н., Дейнека В.И., Хлебников В.А., Кольцов С.В., Дейнека JI.A. Антоцианы плодов растений ботанического сада БелГУ: растения семейств Berberidaceae и Caprifoliaceae // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья: материалы II Всероссийской конференции / Под ред. Н.Г. Базарновой, В.И. Маркина. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2005. Кн. I. - С. 297-299.

2. Сорокопудов В.Н., Дейнека В.И., Дейнека Л.А., Хлебников В.А.. Барбарис как источник биологически активных веществ // Новые и нетрадиционные растения и

перспективы их использования. VI Международный симпозиум: Материалы конференции. Том III. - M.: Изд-во РУДН, 2005. - С. 441-444.

3. Хлебников В.А., Сорокопудов В.Н., Дейнека В.И. Перспективы интродукции и использования магонии падуболистной // Теоретические и прикладные исследования в ботанике и методике преподавания биологии. Материалы Международной научно-практической конференции, 21-23 сентября 2005 г. - Белгород: ООО ИПЦ «Политерра», 2005.-С. 198-201.

4. Хлебников В.А., Сорокопудов В.Н., Рыбалко C.B., Дейнека В.И. Определение триглицеридного и жирнокислотного состава растительных масел // Научные ведомости БелГУ. Химия и биология. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2005. -№ 2(22). Вып.1. - С.58 - 62.

5. Сорокопудов В.Н., Хлебников В.А., Дейнека В.И. Антоцианы некоторых растений семейства Berberidaceae // Химия растительного сырья. - Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2005. - № 4. С. 57-60.

6. Хлебников В.А. Адсорбция алкалоидов из плодов барбариса Тунберга // Материалы Международной молодежной научно-практической конференции, 14 апреля 2006 г. - Белгород: ИПЦ «Политерра», 2006. - С. 231-235.

7. Сорокопудов В.Н., Дейнека В.И., Хлебников В.А. Сопоставление накопления биологически активных веществ некоторыми растениями семейства Berberidaceae // Химия и технология растительных веществ. IV Всероссийская научная конференция: тезисы докладов, 25-30 июня 2006. - Сыктывкар, 2006. - С. 284.

8. Хлебников В.А. Алкалоиды некоторых представителей семейства Berberidaceae // Материалы I (IX) Международной Конференции Молодых Ботаников в Санкт-Петербурге (21-26 мая). - СПб.: Изд-во ГЭТУ, 2006. С. 212.

9*. Сорокопудов В.Н., Хлебников В.А., Дейнека В.И. Опыт интродукции магонии падуболистной и перспективы её использования // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. — М., 2006. № 3 - С. 35-36.

10. Дейнека В.И., Хлебников В.А., Чулков А.Н., Дейнека Л.А., Перистый В.А., Сорокопудов В.Н. Антоцианы и алкалоиды: особенности сорбции природными глинистыми минералами // Химия растительного сырья. - Барнаул: Изд-во Алт. Ун-та, 2007. № 2. С.63-66.

11. Сорокопудов В.Н., Хлебников В.А. Некоторые итоги интродукции растений семейства Berberidaceae на юго-западе ЦЧЗ России // Материалы чтений, посвященных 300-летию со дня рождения К. Линнея / Ред. Соколов И. Д. - Луганск: Элтон-2,2007. - С. 65-67.

12. Сорокопудов В.Н., Дейнека В.И., Хлебников В.А. Биохимические особенности некоторых видов семейства Berberidaceae при интродукции в Белгородской области // Современные проблемы интродукции и сохранения биоразнообразия растений: мат-лы Междунар. науч. конф. (г. Воронеж, 26-29 июня 2007 г.). - Воронеж: ИПЦ ВГУ, 2007. - С. 94-96.

13. Дейнека В.И., Хлебников В.А., Сорокопудов В.Н., Анисимович И.П. Хлорогеновая кислота плодов и листьев некоторых растений семейства Berberidaceae // Химия растительного сырья. - Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2008. - № 1. - С. 57-61.

14*. Дейнека В.И, Хлебников В.А., Сорокопудов В.Н., Колчанов А.Ф. Разработка метода определения берберина и родственных соединений с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии // Растительные ресурсы. - СПб., 2008. Вып. 2. -С.123-131.

Подписано в печать 15 12.2008. Гарнитура Times New Roman. Формат 60x84/16. Усл. п л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ 319. Оригинал-макет подготовлен и тиражирован в издательстве Белгородского государственного университета 308015, г. Белгород, ул. Победы, 85

i4

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Хлебников, Владислав Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ВЕКВЕКГОАСЕАЕ.

1.1. БОТАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТЕНИЙ РОДОВ

ВЕИВЕШВ И МАНОМА.В

1.2. БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАСТЕНИЙ СЕМЕЙСТВА

ВЕКВЕКГОАСЕАЕ.

1.2.1. АНТОЦИАНЫ.

1.2.2. АЛКАЛОИДЫ.

1.2.3 ХЛОРОГЕНОВАЯ КИСЛОТА.

1.2.4 ТРИГЛИЦЕРИДЫ И ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ.

Глава 2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ-УСЛОВИЯ БЕЛГОРОДСКОЙ

ОБЛАСТИ.

2.2 ПОГОДНЫЕ УСЛОВИЯ В ГОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.3 ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.4 МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Глава 3. ФЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАСТЕНИЙ ВИДОВ

СЕМЕЙСТВА ВЕЫВЕЩБАСЕАЕ.

ГЛАВА 4. ИЗМЕНЧИВОСТЬ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ.

Глава 5. НАКОПЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ У

НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ВЕКВЕКГОАСЕАЕ.

5.1 ИЗМЕНЧИВОСТЬ АНТОЦИАНОВОГО СОСТАВА.

5.1.1 КАЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АНТОЦИАНОВ.

5.1.2 КОЛИЧЕСТВЕННОЕ СОДЕРЖАНИЕ АНТОЦИАНОВ.

5.1.3 ДИНАМИКА НАКОПЛЕНИЯ АНТОЦИАНОВ.

5.1.4 ВЫДЕЛЕНИЕ И ОЧИСТКА АНТОЦИАНОВ.

5.2. АЛКАЛОИДЫ В РАЗЛИЧНЫХ ЧАСТЯХ РАСТЕНИЙ

ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ВЕКВЕМБАСЕАЕ.

5.2.1 АЛКАЛОИДЫ ПЛОДОВ.

5.2.3 АЛКАЛОИДЫ ЛИСТЬЕВ.

5.2.3 АЛКАЛОИДЫ КОРНЕЙ.

5.3 ХЛОРОГЕНОВАЯ КИСЛОТА.

5.4 ТРИГЛИЦЕРИДНЫЙ И ЖИРНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ СЕМЯН.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Биоморфологические и биохимические особенности у некоторых представителей семейства Berberidaceae Juss. при интродукции в Белгородской области"

Актуальность исследования. В семействе Berberidaceae насчитывают 14 родов и около 650 видов, распространенных преимущественно в умеренных и субтропических областях Северного полушария. Во флоре России из представителей семейства барбарисовых наиболее известны род барбарис Berberís L. и близкий к нему род магония Mahonia Nutt. Барбарис обыкновенный в дикорастущем состоянии растет в ряде мест Европейской части России, барбарис сибирский растет в Сибири, а в Приморском крае — барбарис амурский. Род магония представлен в России только интродуциованными видами. Магония близкородственна барбарису, ранее их виды описывались как барбарис. Из многочисленных видов магонии, благодаря высокой зимостойкости, наибольшее распространение в России получили два вида - магония падуболистная и магония ползучая.

Барбарисы и магонии представляют интерес как декоративные растения. Особое внимание привлекают пурпурнолистные формы барбарисов и летнезимнезеленые магонии (Москаленко, 1994; Аладина, 2004; Дьякова, 2001). Так же известно использование барбарисов и магоний как плодовых растений (Лукин, 2001; Меженский, 2001, 2006). Плоды богаты биологически активными веществами (Голуб, 2003; Исаева, 2006) и рекомендуются для здорового питания человека (Richling, 2000).

Растения семейства барбарисовых ценны как основные источники берберина и родственных алкалоидов (Лекарственные., 1994; Лекарственное., 2002). В современной медицине он используется как мощный антибактериальный препарат (Amin, 1969), а также имеет другие многочисленные фармакологические эффекты. Общие клинические применения препаратов на основе берберина: бактериальная диарея (Rabbani, 1987), кишечные паразиты (Singhai, 1976), глазные инфекции (Babbar, 1982), изучаются его антиаритмические действия на сердечно-сосудистую систему (Xu, 1989), известна также антимутагенная активность этого алкалоида

Cernakova, 2002). В последнее время особое внимание фармацевтов обращено на комплексы алкалоидов, извлекаемых из корней магонии падуболистной.

Для использования растений в качестве источников биологически активных веществ первостепенное значение имеет изучение динамики накопления целевых веществ и определение сроков, отвечающих их максимальному содержанию. Известно, что уровень, а иногда и характер накопления биологически активных веществ может зависеть от климатических особенностей региона выращивания растения. Соответствующих данных для представителей семейства Berberidaceae по Белгородскому региону в литературе не обнаружено.

Исследования поддержаны грантами:

1. «Развитие научного потенциала высшей школы» (2005 г.). «Ботанический сад Белгородского государственного университета как уникальный научно-учебный полигон по исследованию генетического биоразнообразия региона». Код проекта РНП № 671.

2. «Развитие научного потенциала высшей школы» (2006-2008 гг.) по теме проекта «Мониторинг жизненной стратегии редких плодовых культур ботанического сада Белгородского государственного университета. Растения семейств Berberidaceae и Caprifoliaceae». Код проекта РНП.2.2.3.1.3037.

Цель и задачи исследования. Цель работы — выявление биологических особенностей некоторых представителей семейства Berberidaceae в условиях Белгородской области и мониторинг накопления биологически активных веществ. Для достижения этой цели решались следующие задачи:

1. Выявить фенологические и морфологические особенности барбарисов и магоний при' интродукции в условиях Белгородской области.

2. Сопоставить биосинтез биологически активных веществ (антоцианов, алкалоидов, хлорогеновой кислоты) у представителей родов Berberís и Mahonia.

3. Изучить динамику биосинтеза антоцианов и алкалоидов в плодах растений по мере созревания.

4. Отобрать наиболее перспективные виды, для декоративного и плодового использования, а также в качестве источников БАВ.

Научная новизна работы. Впервые в условиях Белгородской области проведено изучение биологических особенностей растений семи видов рода Berberís и двух видов рода Mahonia. Впервые изучено накопление биологически активных веществ (антоцианов, алкалоидов, триглицеридов, хлорогеновой кислоты) в динамике в различных частях растениях семейства Berberidaceae и выявлены виды, перспективные для использования в фармацевтической промышленности. Установлены оптимальные сроки сбора сырья.

Практическая значимость работы. Для условий Белгородской области выделены перспективные виды и формы барбарисов и магонии для возделывания с комплексом хозяйственно-ценных признаков, в том числе с высокими декоративными качествами. Материалы по содержанию биологически активных веществ в растениях семейства Berberidaceae представляют практический интерес, так как позволяют рекомендовать перспективные виды барбарисов и магоний, как сырье для получения алкалоидов и антоцианов. Результаты исследования сезонной и возрастной динамики биологически активных веществ и изменчивости содержания веществ в зависимости от условий произрастания следует учитывать при разработке мер по их рациональному использованию.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были представлены на: II Всероссийской конференции «Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья» (Барнаул, 2005); VI Международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Москва, 2005); научно-практической конференции «Теоретические и прикладные исследования в ботанике и методике преподавания биологии» (Белгород, 2005 г.); Международной молодежной научно-практической конференции (Белгород, 2006); IV Всероссийской научной конференции «Химия и технология растительных веществ» (Сыктывкар, 2006); I (IX) Международной Конференции Молодых Ботаников в Санкт-Петербурге (Санкт-Петербург, 2006); чтениях, посвященных 300-летию со дня рождения К. Линнея (Луганск, 2007), Международной научной конференции «Современные проблемы интродукции и сохранения биоразнообразия растений» (Воронеж, 2007 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, две из которых - в изданиях перечня ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на 118 страницах, включает 35 рисунков и 33 таблицы. Список литературы содержит 195 наименований, из них 104 — на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Ботаника", Хлебников, Владислав Александрович

выводы

1. Изученные виды Berberís crética, В. dielsiana, В. heteropoda, В. когеапа, В. vulgaris, В. vulgaris f atropurpúrea, В. thunbergii, В. х ottawensis, Mahonia aquifolia, M. repens в условиях Белгородской области, проходят полный цикл сезонного развития, успешно цветут и плодоносят, дают полноценные семена.

2. У видов В. dielsiana, В. когеапа, В. vulgaris, В. thunbergii argenteo-marginata образовывались наиболее крупные плоды (0,16-0,18г). При отсутствии опасных для человека концентраций алкалоидов виды В. dielsiana и В. vulgaris представляют интерес как перспективные плодовые растения. У В. vulgaris и В. когеапа отмечены наиболее крупные листья, что позволяет использовать их как высокодекоративные зеленолистные растения. Среди генофонда М. aquifolia были выделены отборные формы, обладающие различными качествами - декоративными и плодовыми.

3. Максимальный уровень накопления антоцианов отмечен в плодах — у М. aquifolia (0,288%), а в листьях — у В. х ottawensis и В. thunbergii f atropurpúrea (0,169-0,172%). В условиях Белгородской области основным антоцианом плодов М. aquifolia является дельфинидин-3-глюкозид (46-63%), но в ряде случаев преобладает цианидин-3-глюкозид (60-65%). Основным антоцианом плодов и листьев барбарисов был пеларгонидин-3-глюкозид (7395%), однако в плодах и листьях В. vulgaris f. atropurpúrea был обнаружен антоциановый комплекс из шести составляющих — 3-глкжозидов дельфинидина (13-39%), цианидина (14-20%), петунидина . (7%), пеларгонидина (30%), пеонидина (3-12%) и мальвидина (10-15%). Это делает перспективным использование данного вида как источника антоцианов в течение всего вегетационного сезона.

4. Основными алкалоидами корней барбарисовых "являются берберин, ятрорризин и пальматин. Их соотношение у М. aquifolia — 55:32:13, а у В. vulgaris — 77:17:6. Количественное содержание алкалоидов в корнях достигало 1,5% у М. aquifolio, и 2% у В. vulgaris. Установлено, что у В. thunbergii, а также его декоративных и гибридных форм (В. thunbergii f argenteo-marginata, В. х ottawensis), в отличие от В. vulgaris, в листьях содержатся значительные концентрации алкалоидов (0,016-0,166%). Определена сезонная динамика накопления алкалоидов в плодах: за время созревания их количество уменьшается в два-семь раз.

5. 5. Установлен уровень содержания хлорогеновой кислоты у В. thunbergii, В. heteropoda, В. dielsiana, В. vulgaris f atropurpúrea, В. х ottawensis в плодах (1,45-3,45%) и листьях (1,05-3,90%), что позволяет рассматривать перечисленные виды как источник получения данного вещества.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Хлебников, Владислав Александрович, Белгород

1. Агамиров У.М. Интродукция декоративных древесных растений из флоры Восточной Азии в Азербайджане // 22 сессия Совета ботанических садов Закавказья по вопросам интродукции растений. 1987. - С. 9-10.

2. Аксенова H.A. Фролова Л.А. Деревья и кустарники для любительского садоводства и озеленения. М.: Изд-во МГУ, 1989. - 160 с.

3. Аладина O.A. Магония // Флора. 2004. № 4. - С. 40-41.

4. Алеева Л.Д. Устойчивость интродуцированных видов барбариса в Центрально-Черноземной зоне // Влияние экстрем, условий на сезон, ритмику растений. М., 1994. - С. 26-28

5. Арифханов К.Т., Славкина Т.Н. Виды рода Berberís L, интродуцированные Ботаническим садом АН УзССР // Дендрология Узбекистана. Ташкент, 1981. С. 3-170.

6. Баженов Ю.И. Многоликий барбарис // Цветоводство. 2005. № 1.-С. 36-38.

7. Блажей А., Шутый Л. Фенольные соединения растительного происхождения. М.: Мир, 1977. 240 с.

8. Болотов В.М., Рудаков О.Б. Химические пути расширения эксплуатационных свойств природных красителей из растительного сырья России. // Химия растительного сырья. 1999. - №4. - С. 35-40.

9. Буторова О.Ф., Янюк Ю.В. Интродукция видов барбариса в Ботаническом саду им. Вс.М.Крутовского // Плодоводство, семеноводство, интродукция древес, растений. Красноярск, 2000. — С. 24-25

10. Васильева В.Д., Найдович Л.П. Исследование отечественных видов, растений рода Berberís L. на содержание берберина // Фармация. — 1972.-№4. -С. 33-36.

11. Вересковский В.В., Шапиро Д.К. Хроматографическое исследование антоциановых пигментов плодов некоторых видов барбариса // Химия природн. соедин. 1985. - №4. - С. 569-570

12. Вересковский В.В., Шапиро Д.К. Флавоноиды, фенолокислоты и оксикумарины плодов различных видов рода Berberís. // Химия природн. соедин. 1986. - №4. - С. 512-513.

13. Высочина Г.И. Биохимические подходы к познанию биоразнообразия растительного мира // Сиб. экол. журн. 1999. Т.З. — С. 207211.

14. Галактионов И.И., Ву A.B., Стельмахович М.Л. Декоративные деревья и кустарники для озеленения городов Европейской части РСФСР. М.: Изд-во литературы по строительству, 1966. 220 с.

15. Голуб О.В., Позняковский В.М., Ковалевская И.Н. Биохимический состав ягод барбариса обыкновенного, произрастающего в Кемеровской области // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2003. — № 5. С. 65-67.

16. Григорьев А.Г. Деревья и кустарники для озеленения западного побережья Крыма // Бюл. Никит, ботан. сада, 1985. Т. 57. - С. 23-26.

17. Давлатов С.Х. Дикорастущие барбарисы Таджикистана // Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования / Всерос. науч.-исслед. ин-т семеноводства и селекции овощных культур РАСХН. Белгород, 2006. - С. 212-214.

18. Джалилов Д.Р., Горяев М.И., Круглихина Г.К. Исследование алкалоидов, выделеных из Prangos seravsohanioa // Изв. А.Н. КазССР. 1964. -Вып.З. - С. 15-19.

19. Дейнека В.И., Староверов В.М., Фофанов Г.М., Балятинская JI.H. Инкрементный подход при определении состава триглицеридов // Хим.-фарм. ж. 2002. - Т.36. - №7. - С.44-47.

20. Дейнека В.И., Фофанов Г.М., Хлебников В.А., Балятинская JI.H. Инкрементный подход в расчете жирнокислотного состава триглицеридов // Хранение и переработка сельхозсырья. 2002а. - № 11.- С.20-23.

21. Дейнека В.И. Триглицеридный состав масел семян некоторых растений // Химия природных соединений. 2003. - №6. - С.433-436.

22. Дейнека В.И., Григорьев A.M., Староверов В.М, Борзенко О.Н. Инкрементный подход в анализе антоцианов // Химия природных соединений. 2003а. - № 2. - С. 137-139.

23. Дейнека В.И., Григорьев A.M., Ермаков A.M. Антоцианы некоторых растений белгородской флоры // Химия природных соединений. -20036.-№5.-С. 412-413.

24. Дейнека В.И., Дейнека JI.A., Габрук Н.Г., Фофанов Г.М., Манохина Л.А., Сидельникова H.A. Анализ растительных масел с использованием ВЭЖХ // Ж. аналит. химии. 2003в. - Т.58. - №12. - С. 1294-1299.

25. Дейнека В,И, Григорьев A.M. Относительный анализ удерживания гликозидов цианидина // Журнал физической химии. 2004. -Т. 78.-№5.-С. 923-926.

26. Дейнека В.И., Григорьев A.M. Определение антоцианов методом ВЭЖХ. Некоторые закономерности удерживания // Журнал аналитической химии. 2004а. - Т. 59. - №3. - С. 305-309.

27. Дейнека В.И., Григорьев A.M., Борзенко О.Н., Староверов В.М., Трубицын М.А. ВЭЖХ в анализе антоцианов: исследование цианидиновыхгликозидов плодов растений рода Prunus // Хим.-фарм. ж. 20046. - Т.38. -№8. - С.29-31.

28. Дейнека В.И., Дейнека JI.A. Анализ растительных масел методом микроколоночной высокоэффективной жидкостной хроматографии. // Ж. аналит. химии. 2004в. - Т.59. - №9. - С.1-5.

29. Дейнека Л.А., Сорокопудов В.Н., Дейнека Л.А., Сиротин A.A., Шапошник Е.И., Головков A.B. Антоцианы плодов растений: опыт экстракции и сушки // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2006а. № 4. - С.28-31.

30. Дейнека В.И., Хлебников В.А., Чулков А.Н., Дейнека Л.А., Перистый В.А., Сорокопудов В.Н. Антоцианы и алкалоиды: особенности сорбции природными глинистыми минералами // Химия растительного сырья. 2007. - № 2. - С. 63-66.

31. Дейнека В.И., Хлебников В.А., Сорокопудов В.Н., Анисимович И.П. Хлорогеновая кислота плодов и листьев некоторых растений семейства Berberidaceae // Химия растительного сырья. 2008. - № 1. - С. 57-61.

32. Дейнека В.И., Хлебников В.А., Сорокопудов В.Н., Колчанов А.Ф. Разработка метода определения берберина и родственных соединений с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии // Растительные ресурсы. 2008а. - №2. -С. 123-131.

33. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). — М.: Агропромиздат, 1985.-351 с.

34. Дьякова Т.Н. Декоративные деревья и кустарники: новое в дизайне вашего сада. М.: Колос, 2001. - 360 с.

35. Зайцев Г.Н. Математический анализ биологических данных. М.: Наука, 1991.- 183 с.

36. Запрягаева В.И. Барбарис- Berberís L. // Флора Таджикской ССР. 1975.-Т. 4.-С. 160-172.

37. Исаева Н.В., Самылина И.А. Биологически активные веещества плодов и настойки барбариса // Фармация. 2006. - №1. - С.22-23.

38. Каримов А., Тележнецкая М.В. и др. Алкалоиды трех видов Berberís // Химия природ, соед. 1976. - №4. - С. 558-559.

39. Каримов А., Тележнецкая М.В. и др. Алкалоиды Berberís itegerimma // Химия природ, соед. 1978. - №8. - с. 419.

40. Качалов A.A. Деревья и кустарники / Под ред.А.И. Колесникова. -М.: Лесная пром-сть, 1970. 407 с.

41. Колесников А.И. Декоративная дендрология. М.: Лесная промышленность, 1974. - 703 с.

42. Кольман Я.А., Рем К.Г. Наглядная биохимия. М.:Мир, 2000. С.54.

43. Кузнецова В.М. Красивоплодные древесные растения // Пробл. интродукции растений в степной зоне европ. части СССР. Ростов-на-Дону, 1988.-С. 43-45

44. Куликов Г.В. Новые древесные интродуценты для целей озеленения и декоративного садоводства // Пробл. интродукции растений в степной зоне европ. части СССР. Ростов-на-Дону, 1988. С. 42-43.

45. Лапин П.И., Рябова Н.В. Некоторые проблемы практики интродукции древесных растений в ботанических садах // Исследование древесных растений при интродукции. М.: Наука, 1982. С. 5-29.

46. Лекарственные растения / Под. ред. Н.И. Гринкевич. — М.: Высшая школа, 1992. С. 58.

47. Лекарственное растительное сырье. Фармакогнозия: Учеб. пособие / Под ред. Г.П. Яковлева и К.Ф. Блиновой. СПб.: СпецЛит, 2004. -С. 604-609.

48. Лозина-Лозинская A.C. Барбарисовые — Berberidaceae // Деревья и кустарники СССР. М.-Л., 1954. Т. 3. - С. 46-70.

49. Лукин В.А. Барбарис: декоративный кустарник и ягодная культура // Сад и огород. 2001. - №6. - С. 38-41.

50. Мазур А.Е. Использование растений для оптимизации техногенных ландшафтов Кривбасса // Растения и пром. среда. — 1990. Т. 13.-С. 130-139.

51. Манасян Г.Г. Некоторые итоги интродукции представителей дендрофлоры Северной Америки в Ереванском ботаническом саду // Бюл. Ботан. сада АН АрмССР. 1985. - Т. 26. - С. 115-120.

52. Машковский М. Д. Лекарственные средства. Изд.13-е. Харьков: Торсинг. 1997. - Т. I. 543 с. - Т. II. 590 с

53. Меженский В.Н. Барбарис.Магония. М.: ACT, 2005. - 60 с.

54. Меженский В.Н. Магония // Сад и огород 1999 - №2. - С. 41.

55. Москаленко Б. Вечнозеленая магония // Урал.нивы. 1994; №4-6. -С. 133-134

56. Найдович Л.П., Ростоцкий Б .К., Кибальчич П.Н. Об алкалоидах некоторых интродуцированных видов семейства Berberidaceae // Фармация. -1968.-№4.-С. 47-49.

57. Найдович Л.П., Фесенко Д.А., Растоцкий Б.К. Алкалоиды Mahonia aquifolia // Химия природ, соедин. 1970. - №6. - С.775.

58. Найдович Л.П., Трутнева Е.А., Толкачев О.Н., Васильева В.Д. Химический состав отечественных видов семейства Berberidaceae. Взаимосвязь химической структуры и фармакологической активности // Фармация. 1976. - T.XXV. -№ 4. - С. 33-37.

59. Некрасов В.И. Актуальные вопросы теории акклиматизации растений. М.: Наука, 1980. - 102 с.

60. Некрасов В.И. К определению положения интродуцентов вакклиматизационном процессе и их сравнительной оценке // Опыт интродукции древесных растений: Сб. науч. работ. М., 1973. - С. 11-17.

61. Огородников А.Я., Огородникова Т.К. Репродуктивность и качество семян деревьев и кустарников, интродукцированных в Ботаническом саду Ростовского университета // Итоги интродукции растений, 1986. С. 46-48.

62. Пасешниченко В. А. Растения продуценты биологически активных веществ // Соросовский образовательный журнал. — 2001. — Т.7. — №8. - С.13-19.

63. Плотникова Л.С. Деревья и кустарники рядом с нами. — М.: Наука, 1994. 175 с.

64. Позняковский В.М. Использование ягод барбариса обыкновенного в питании человека // Вопр.питания. 2003. - Т. 72. - №4. -С. 46-49

65. Портянко А.Ф. Создание эффективных конструкций полезащитных лесополос в Западной Сибири // Защитное лесоразведение и повышение плодородия почв. Тезисы докладов. 1988. с. 67-68

66. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоп-лодных культур. Всерос. НИИ селекции плодовых культур / Под общ. ред. Седова Е. Н. Орел: ВНИИСПК, 1999. - 606 с.

67. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; Семейства Magnoliaceae-Limoniaceae / Под ред Федорова A.A. Л.: Наука, 1985. - Т. 1. - 461 с.

68. Романов М.В. Оценка хозяйственно-биологических своств краснолистных и зеленолистных форм некоторых видов растений: Автореф. дисси . канд. с.-х. наук: 06.01.05: защищена 21.02.08 / М.В. Романов. МГАУ Мичуринск, 2008. - 22 с.

69. Рубин Б.А., Арциховская Е.Б. Биохимия и физиология иммунитета растений. М.: Высшая школа, 1968. - 412 с.

70. Сидоренко Ю.А. Барбарисы горнотаежной станции ДВО РАН и перспективы их интродукции в леса Приморского края // Пробл.с.-х.пр-ва Примор.края. 2003. - Вып.2. - С. 176-179

71. Соколов С.Я., Связева O.A. География древесных растений СССР. М.-Л., 1965. 265 с.

72. Сорокопудов В.Н., Хлебников В.А., Дейнека В.И. Опыт интродукции магонии падуболистной и перспективы её использования // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. -2006. № 3. - С. 35-36.

73. Сорокопудов В.Н., Хлебников В.А., Дейнека В.И. Антоцианы некоторых растений семейства Berberidaceae // Химия растительного сырья. -2005,-№4.-С. 57-60.

74. Ташпулатов Х.Т.; Ханазаров A.A.; Каримов С.Б. Опыт создания противоэрозионных насаждений в горах Узбекистана // Науч. тр. -Ташкентский СХИ, 1984. Т. 112. - С. 55-62.

75. Терешина Н.С., Абрамов А.А, Макарян A.A. Анализ гомеопатических препаратов барбариса хромптографическими методами // Вестн. Моск. Ун-та. Сер.2. Химия. 2006. - Т.47. - №5. - С. 346-349.

76. Трулевич Н.В. Эколого-фитоценотические основы интродукции растений. М.: Наука, 1991. 215 с.

77. Упадышев М.Т. Роль фенольных соединений в процессах жизнедеятельности садовых растений. -М.: Изд.Дом. МСП, 2008. 320 с.

78. Федченко Б.А. Род Berberís L. // Флора СССР. 1937. - Т. 7. - С. 553-560.

79. Химический анализ лекарственных растений / Под ред. Н.И. Гринкевич, JI.H. Сафронич. -М.: Высшая школа, 1983. 176 с.

80. Черепанов С.К. Сосудистые растения СССР. JL: Наука, 1981. 510с.

81. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб, 1995. 990 с.

82. Шапиро Д.К. Новые плодовые культуры в БССР. Биохимическая и технологическая оценка. Минск: Наука и техника, 1980. - 128 с.

83. Шапиро Д.К., Вересковский В.В., Василевская Т.Н. Фенольные соединения в хемосистематике рода Berberís L. // Хемосистематика иэволюционная биохимия высших растений. Тез. докл. III Всесоюз. совещ. М.: ГБС АН СССР, 1986. С. 63-65.

84. Ahrendt L. Berberis and Mahonia. A taxonomic revision // J.Linn. Soc. (Bot.) 1961. - Vol. 57 (369). - P. 1-410.

85. Ames L.M. Barberries immune or highly resistant to black stem rust of cereals // Bulletin of popular information. Arnold Arboretum. Harvard University. 1937. - Ser. 4. - Vol. V. -N.l 1-13. - P. 57-72.

86. Amin AH, Subbaiah T.V., Abbasi K.M. Berberine sulfate: antimicrobial activity, bioassay, and mode of action // Can. J Microbiol. — 1969. -Vol.15.-P. 1067-1076.

87. Babbar O.P., Chhatwal V.K., Ray I.B., Mehra M.K. Effect of berberine chloride eye drops on clinically positive trachoma patients // Indian J. Med. Res. 1982. - Vol.76. - P.83-88.

88. Bagci E., Bruehl L., Aitzetmuller K., Altan Y. A chemotaxonomic approach to fatty acids and tocochromanol content of Cannabis sativa L. (Cannabaceae) // Turk. J. Bot. 2003. - V. 27. - P.141-147.

89. Barnes H.M., Feldman J.R., White W.V. Isochlorogenic acid. Isolation from coffee and structure studies // J. Amer. Chem. Soc. 1950. -Vol.72.-P. 4178-4182.

90. Barrer R.M. Clay minerals as selective and shape-selective sorbents // Pure Appl. Chem. 1989.- Vol. 61(11).-P. 1903-1912.

91. Bezakova L., Misik V., Malekova L., Svajdlenka E, Kostalova D. Lipoxygenase inhibition and antioxidant properties of bisbenzylisoqunoline alkaloids isolated from Mahonia aquifolia // Pharmazie. 1996. — Vol.51(10). - P. 758.

92. Bicchi C.P., Binello A.E., Pellegrino G.M., Vanni A.C. Characterization of green and roasted coffee through the chlorogenic acid fraction by HPLC-UV and principal component analysis // J. Agric. Food Chem. 1995. -Vol.43.-P. 1549-1555

93. Cho J., Kang J., Long P., Jing J., Back Y., Chung K. Antioxidant and memory enhancing effects of purple sweet potato anthocyanin and Cordyceps mushroom extract // Archives of Pharmacal Research. — 2003. — Vol.26. — P.821-825.

94. Cliffford M.N., Johnston K.L., Knight S., Kuhnert N. Hierarchical Scheme for LC-MSn Identification of Chlorogenic Acids // J. Agric. Food Chem. -2003.-Vol.51.-P. 2900-2911

95. Cohen E., Joseph Т., Lapides I., Yariv S. The adsorption of berberine by montmorillonite and thermo-XRD analysis of the organo-clay complex. // Clay Minerals. 2005. - Vol.40. - P. 223-232

96. Coutinho M.R., Quadri M.B., Moreira R.F., Quadri M.G. Partial Purification of Anthocyanins from Brassica oleracea (Red Cabbage) // Sep. Sci. Technology. 2004. - Vol. 39(16). - P. 3769-3782.

97. Csiktusnadi Kiss G.A., Forgacs E., Cserhati Т., Candeias M., Vilas-Boas L., Bronze R., Spranger I. Solid-phase extraction and high-performanceliquid chromatographic separation of pigments of red wines // J. Chromatogr. A. -2000.-Vol.889.-P. 51-57

98. Dermen H. A study of chromosomen-number on two genera of Berberidaceae: Mahonia and Berberis // J. Arnold Arboretum. 1931. - Vol. 12. -281 p.

99. Di Mauro A., Arena E., Fallico B., Passerini A., Maccarone E. Recovery of anthocyanins from pulp wash of pigmented oranges by concentration on resins // J. Agric. Food Chem. 2002. - Vol. 50. - P.5968-5974.

100. Einbond L.S., Reynertson K.A., Luo X.-D., Basile M.J., Kennelly E.J. Anthocyanin antioxidants from edible fruits // Food Chem. 2004. Vol.84. - P.23-28.

101. Farah A., Dodadgelo C.M. Phenolic compounds in coffee // Braz. J. Plant Physiol. 2006. - V. 18(1). - P. 23-26

102. Fedde F. Versuch einer Monographie der gattung Mahonia // Engler's Bot. Jahrb.- 1901.-Vol. 31. P. 30-133.

103. Garcia-Viguera C., Zafrilla P., Tomas-Barberan F.A. The use of acetone as an extraction solvent for anthocyanins from strawberry fruit // Phytochem. Anal. 1998. - Vol. 9(6). - P. 274-277.

104. Gibbs P J., Seddon K.R., Brovenko N.M., Petrosyan Y.A., Barnard M. Analysis of Ancient Dyed Chinese Papers by High-Performance Liquid Chromatography // Anal. Chem. 1997, Vol. 69. - P. 1965-1969

105. Gieler U., Von der Weth A., Heger M. Mahonia Aquifolia A new type of topical treatment for psoriasis // Journal of Dermatological Treatment (United Kingdom). - 1995. - Vol.6. - P.31

106. Gitelson A.A., Merzlyak M.N., Chivkunova O.B. Optical Properties and Nondestructive Estimation of Anthocyanin Content in Plant Leaves // Photochemistry and Photobiology. 2001. - Vol. 74(1). - P. 38-45

107. Giusti M.M., Wrolstad R.E. Characterization and measurement of anthocyanins with UV-visible spectroscopy. Unit F2.2, Ch. 2 // Current Protocols in Food Analytical Chemistry. 2000. P. 1.2.1 - 1.2.13.

108. Goffman G.F., Hies W., Velasco L. Chemosystematic value of tocopherols in Boraginaceae // Phytochem. 1999. - Vol.50. - P.793-798

109. Gómez-Plaza E., Gil-Muñoz R., López -Roca M., De La Hera-Orts M.L., Martínez-Cultíllas A. Effect of the Addition of Bentonite and Polyvinylpolypyrrolidone on the Colour and Long-term Stability of Red Wines // J. Wine Res. 2000. - Vol. 11.- P.223-231

110. Grace S.C., Logan B.A. Adams W.W. Seasonal differences in foliar content of chlorogenic acid, a phenylpropanoid antioxidant, in Mahonia repens // Plant Cell Environment. 1998. - Vol.21. - P.513-521.

111. Greathouse G.A., Watkins G.M. Berberine as a factor in resistance of Mahonia trifoliolata and M. swaseyi to Phymatotrichum root rot // Amer. Jour. Bot. 1938. -N. 25.- P. 743-748.

112. Greathouse G.A., Rigler N.E. The chemistry of resistance of plants to Phymatotrichum root rot. V. The influence of alkaloids on the growth of fungi // Phytopath. 1940. -N 30. - P. 475-485.

113. Halbwirth H., Martens S., Wienand U., Forkmann G., Stich K. Biochemical formation of anthocyanins in silk tissue of Zea mays // Plant Science. 2003. - Vol. 164. - P. 489^195.

114. Hanson K.S. Chlorogenic acid biosynthesis. Relationship between the chemical structure of cinnamoyl and hydroxycinnamoyl conjugates and Reg values from gradient chromatography // J. Biochem. 1965. - Vol.4(12). - P. 2731-2735.

115. Harborne J.B., Turner B.L. Plant chemosystematics. London: Acad.Press., 1984.-P. 180-191

116. Hou D.-X. Potential mechanisms of cancer chemoprevention by anthocyanins // Current Molec. Med. 2003. - Vol.3. - P. 149-159.

117. Hsieh T.J., Chia Y.C., Wuc Y.C. and Chen C.Y. Chemical Constituents from the Stems of Mahonia japonica // Jour nal of the Chinese Chemical Society. 2004. - Vol. 51. - P. 443-446.

118. Hussain F.S., Siddiqui T.M. and Shamma M. Berbidine: A simple isoquinoline — isoquinoline dimer // Journal of Natural Products. 1989. - Vol. 52. -N. 2,-P. 317-319.

119. Jankowski A., Jankowska B., Niedworok J. The effect of anthocyanin dye from grapes on experimental diabetes // Folia Med. Cracov. 2000. - Vol.41. -P. 5-15.

120. Jankowski A., Jankowska B., Niedworok J. The influence of Aronia melanocarpa in experimental pancreatitis // Polish Merkuriusz Lek. 2000a. -Vol.8.-P. 395-398.

121. Jordheima M., Giskea N. and Andersen O.M. Anthocyanins in Caprifoliaceae // Biochemical Systematics and Ecology. 2007. Vol. 35(3). - P. 153-159.

122. Kammerer D., Kljusuric J.G., Carle R., Schieber A. Recovery of anthocyanins from grape pomace extracts (Vitis vinifera L. cv. Cabernet Mitos) using a polymeric adsorber resin // Eur. Food Technol. 2005. - Vol. 220. — P. 431-437.

123. Kang S., Seeram N., Nair M., Bourquin L. Tart cherry anthocyanins inhibit tumor development in Apc(Min) mice and reduce proliferation of human colon cancer cells // Cancer Letters. 2003. - Vol.194. - P.13-19.

124. Koide T., Kamei H., Hashimoto Y., Kojima T., Hasegawa M. Antitumor effect of anthocyanin fractions extracted from red soybeans and red beans in vitro and in vivo // Cancer Biotherapy Radiopharmacology. 1997. -Vol.12.-P.277-280.

125. Kong J.-M., Chia L.-S., Goh N.-K.3 Chia T.-F., Brouillard R. Analysis and biological activities of anthocyanins // Phytochemistry. 2003. - Vol.64. -P.923-933.

126. Kostalova D., Uhrin D., Hrochova V. and Tomko J. A new bisbenzylisoquinoline alkaloid from Mahonia aquifolia (Pursh) Nutt. // Collection Czechoslovak Chem. Commun. 1987. - Vol. 32. P. 242-246.

127. Kowalczyk E., Krzelinski P., Kura M., Szmigiel B., Blaszczyk J. Anthocyanins in medicine // Polish J. Pharmacol. ~ 2003. Vol. 55. - P. 699-702.

128. Laakso P. Analysis of triacylglycerols: approaching the molecular composition of natural mixtures // Food Rev. Int. 1996. - Vol.12. - P. 199-250

129. Li A., Zhu Y., He X., Tian X., Xu L., Ni W., Jiang P. Evaluation of antimicrobial activity of certain Chinese plants used in folkloric medicine // World J Microbiol Biotechnol. 2008. - Vol. 24. - No. 4. - P. 569-572.

130. Liu X., Xiao G., Chen W., Xu Y., Wu J. Quntiflcation and purification of mulberry anthocyanins with macroporous resins // J. Biomed. Biotechnol. — 2004.-N5.-P. 326-331.

131. Lila M.A. Anthocyanins and human health: an in vitro investigative approach // J. Biomed. Biotechnol. 2004. - N5. - P. 306-313.

132. Lopes T.J. et al. Adsorption of natural dyes on clay fixed on polymers // Braz. Arch. Biology Technol. 2005. - Vol.48. -P.275-280

133. Mikulic-Petkovsek M., Usenik V., Stampar F. The role of chlorogenic acid in the resistance of apples to apple scab (Venturia inaequalis (Cooke) G. Wind. Aderh.) // Zb. Bioteh. Fak. Univ. Ljublj. Kmet. 2003. Vol.81. - N2. P. 233-242

134. Misik V., Bezakova L., Malekova L., Kostalova D. Lipoxygenase inhibition and antioxidant properties of protoberberine and aporphine alkaloids isolated from Mahonia aquifolia // Planta Med. 1995. - Vol. 61(4). - P. 372.

135. Moreira D.P., Monteiro M.C., Ribeiro-Alves M., Donangelo C.M., Trugo L.C. Contribution og chlorogenic acids to the iron-reducing activity of coffee beverages // J. Agric. Food Chem. 2005. - Vol.53. - P.1399-1402.

136. Motaleb G., Hanachi P., Kua S.H., Fauziah O., Asmah R. Evaluation of phenolic content and total antioxidant activity in Berberis vulgaris fruit extract // J. Biol. Sci. 2005. - Vol. 5(5). - P.648-653.

137. Muller K, Ziereis K. The antipsoriatic Mahonia aquifolia and its active constituents; I. Pro- and antioxidant properties and inhibition of 5-lipoxygenase // Planta Med. 1994. - Vol.60(5) - P. 421-424.

138. Muller K., Ziereis K., Gawlik I. The antipsoriatic Mahonia aquifolia and its active constituents; II. Antiproliferative activity against cell growth of human keratinocytes // Planta Med. 1995. - Vol.61(1). - P.74

139. Nakaishi H., Matsumoto H., Tominaga S., Hirayama M. Effect of black currant anthocyanoside intake on dark adaptation and VDT work-induced transient refractive alternation in healthy humans // Altern. Med. Reviews. 2000. - Vol.5. -P.553-562.

140. Narasimhan S., Nair G. M. Release of berberine and its crystallization in liquid medium ofcell suspension cultures of Coscinium fenestratum (Gaertn.) // Colebr. Current science.-2004.-Vol. 86(10).-P. 1369-1371.

141. Norton R. Inhibition of aflatoxin B1 biosynthesis in Aspergillus favus by anthocyanidins and related flavonoids // J. Agric. Food Chem. 1999. - Vol. 47. -P.1230-1235.

142. Rabbani GH, Butler T, Knight J. Randomized controlled trial of berberine sulfate therapy for diarrhea due to enterotoxigenic Escherichia coli and Vibrio cholerae // J. Inf. Dis. 1987. - Vol.155. - P. 979-984.

143. Renaud S., Delorgeril M. Wine, alcohol, platelet, and the French paradox for coronary heart disease // Lancet. 1992. - P. 1523-1526.

144. Rice-Evans C, Packer L. Flavonoids in Health and Disease // Flavonoids in. Health and Disease. New York: Marcel-Dekker Inc., 1988. p. 137161.

145. Richling E. Bioaktive Stoffe in exotischen Fruchten. // Flussiges Obst, 2000. Jg.67. - H. 1. - S. 7-14.

146. Sabir M, Akhter MH, Bhide NK. Further studies on pharmacology of berberine // Indian J. Physiol. Pharmacol. 1978. - Vol.22. - P. 9-23.

147. Sangster A.W., Stuart K.L. Ultraviolet spectra of alkaloids // Chem. Rev. 1965. - Vol.65(l). - P. 69-130.

148. Satuc-Garcia M.T., Heinonen M., Frankel F.N. Anthocyanins as antioxidants on human low-density lipoprotein and lecithin-liposome systems // J. Agric. Food Chem. 1997. - Vol.45. - P.3362-3367.

149. Schneider C.K. Die Cattung Berberis (Euberberis) // Bull. de. Lin. Herd. Boisser. Paris-Berlin-London. 1905a. - Vol. V. - Ser.2. - N7-12, P. 3,133,391,449,655,800.

150. Schneider C.K. Die Cattung Berberis // Mitt, datsch. Dendrol. Ges. -1905b.-Vol. XIV. -P.lll.

151. Scordino M., Di Mauro A., Passerini A., Maccarone E. Adsorption of flavonoids on resins: Cyaniding 3-glucosids // J. Agric. Food Chem. 2004. -Vol.52. -P.1965-1972.

152. Scordino M., Di Mauro A., Passerini A., Maccarone E. Selective recovery of anthocyanins and hydroxycinnamates from a byproduct of Citrus processing //J. Agr. Food Chem. -2005. Vol.53. -P.651-65 8.

153. Shiff P.L. Bisbenzylisoquinoline alkaloids // Journal of Natural Products. 1991. - Vol. 54. -N.3, - P. 645-749.

154. Sims D.A., Gamon J. A Relationships between leaf pigment content and spectral reflectance across a wide range of species, leaf structures anddevelopmental stages // Remote Sensing of Environment. 2002. - Vol.81. - P. 337-354.

155. Singhal KC. Anthelmintic activity of berberine hydrochloride against Syphacia obvelata in mice // Indian J. Exp. Biol. 1976. - Vol.14. - P.345-347.

156. Smith M, Marley K, Seigler D, Singletary K, Meline B. Bioactive properties of wild blueberry fruits // J.Food Sci. 2000. - Vol.65. - P.352-356.

157. Sotnikova R., Kettmann V., Kostalova D., Taborska E. Relaxant properties of some aporphine alkaloids from Mahonia aquifolia // Methods Find. Exp. Clin. Pharmacol. 1997. - Vol. 19(9). - P.589.

158. Stancovic S., Jovic S., Zivkovic J. Bentonite and gelatine impact on the yong red wine coloured matter // Food Tecnol. Biotechnol. 2004. Vol. 42(3). -P. 183-188.

159. Stermitz F., Lorenz P., Tawara J., Zenewicz L. and Lewis K. Synergy in a medicinal plant: Antimicrobial action of berberine potentiated by 5'-methoxyhydnocarpin, a multidrug pump inhibitor // PNAS. 2000. - Vol. 97. -N.4.-P. 1433-1437.

160. Stewart D., Deighton N., Davies H.V. Antioxidants in soft fruit // Plant biochem. cell biology. 1998. - Vol.33. - P.94-98.

161. Suess T.R., Stermitz F. Alkaloids of Mahonia repens with a brief review of previus work in the genus Mahonia // Journal of Natural Products. — 1982. Vol. 44. - N.6. - P. 680-687.

162. Torskangerpoll K., Brnrve K.J., Andersen III.M., J. Sxcthre L.J. Color and substitution pattern in anthocyanidins. A combined quantum chemical-chemometrical study // Spectrochimica Acta. Part A. 1999. - Vol.55. - P.761-771.

163. Tsuda T, Horio F, Uchida K, Aoki H, Osawa T. Dietary cyanidin 3-0-P-D-glucoside-rich purple corn color prevents obesity and ameliorates hyperglycemia in mice // J. Nutrit. 2003. - Vol.133. - P.2125-2130.

164. Usteri A. Beitrage zeuviner Monographie der Gattung Berberis // Deutshche botan Monatschrift. 1903. - N21. - P. 161.

165. Velasco L., Goffman F.D. Chemosystematic significance of fatty acids and tocopherols in Boraginaceae // Phytochem. 1999. - Vol.52. - P.244-345.

166. Virmaux N., Bizec P., Nullans G. et al. Modulation of rod cyclic GMP-phosphodiesterase activity by anthocyanin derivatives // Biochem. Soc. Trans. 1990. - Vol.339. - P. 1532-1526.

167. Wang C, Wang J, Lin W, Chu C, Chou F, Tseng T. Protective effect of Hibiscus anthocyanins against tert-butyl hydroperoxide-induced hepatic toxicity in rats // Food Chem. Toxicol. 2000. - Vol.38. - P.411-416.

168. Wang H., Nair M.G., Strasburg G.M., Chang Y-C., Booren A.M., Gray J.I., DeWitt D.L. Antioxidant activities of anthocyanins and their aglycon, cyaniding, from tart cherries // J. Nutr. Prod. 1999. - Vol.62. - P.294-296.

169. Weber H. A., Zart M. K., Ferguson S. L., Greaves J. G., Clark A. P., Harris R. K., Overstreet D. and Smith C. Separation and quantitation of isoquinoline alkaloids occurring in Goldenseal // J. Liq. Chrom. & Rel. Technol. -2001. Vol.24(l). - P.87-95.

170. Weber J.F., Le Ray A.M., Bruneton J.Alkaloidal content of four Berberis spices. Structure of berberilaurine, a new bisbbenzyltetrahydroisoquinoline // Journal of Natural Products. — 1989. Vol.52. -N.I.-P.81 -84.

171. Xu Z, Cao HY, Li Q. Protective effects of berberine on spontaneous ventricular fibrillation in dogs after myocardial infarction // Zhongguo Yao Li Xue Bao. 1989. - Vol.10. -P.320-324.

172. Youdim K., Martin A., Joseph J. Incorporation of the elderberry anthocyanins by endothelial cells increases protection against oxidative stress // Free Radical Biology & Medicine. 2000. - Vol.29. - P.51-60.

173. Zeh H. Naturgemasser Vegetationsaufbau // Dt. Gartenbau. 1990. -T. 44.-N22.-S. 1450-1452