Вміст фенольних сполук у тканинах аїру звичайного (Acorus calamus L.) та живильному середовищі за умов вирощування in vitro

  • А. З. Ревуцька Навчально-науковий центр «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна, 03022, м.Київ , проспект Академіка Глушкова, 2
  • В. Н. Белава Навчально-науковий центр «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна, 03022, м.Київ , проспект Академіка Глушкова, 2
  • А. В. Голубенко Навчально-науковий центр «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна, 03022, м.Київ , проспект Академіка Глушкова, 2
  • Н. Ю. Таран Навчально-науковий центр «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна, 03022, м.Київ , проспект Академіка Глушкова, 2
DOI: https://doi.org/10.7124/visnyk.utgis.14.2.690

Анотація

Мета. З метою з’ясування біохімічних особливостей рослин Acorus calamus L. двох генотипів, отриманих із різних популяцій, було проведено аналіз фенольних сполук у тканинах експлантів та в живильному середовищі за умов культивування in vitro. Методи. Досліджували рослини, отримані шляхом мікроклонального розмноження. Для визначення загального вмісту фенолів використовували реактив Фоліна-Чекольте, загального вмісту флавоноїдів – нітрат кристалогідрату цирконілхлориду (IV). Вміст ксантонів визначали за методами Височиної Г.І. та Кукушкиної Т.А. з власними модифікаціями. Екстракти аналізували спектрофотометрично. Результати. У тканинах мікроклонів A. calamus та живильному середовищі було виявлено різний якісний і кількісний склад фенольних сполук, який залежав від локалітету материнської рослини та тривалості культивування in vitro. Висновки. Оскільки експланти культивувалися за ідентичних умов, то відмінність вмісту фенольних сполук у рослинних тканинах та у живильному середовищі вказує на наявність генетичної мінливості рослин A. calamus на рівні популяцій.

Ключові слова. Acorus calamus, культура in vitro, феноли, флавоноїди, ксантони.

Посилання

Ghasemzadeh A., Ghasemzadeh N. Flavonoids and phenolic acids: Role and biochemical activity in plants and human. J. of Medicinal Plants Research. 2011. Vol. 5(31). P. 6697-6703. doi: 10.5897/JMPR11.1404

Wink M. Annual Plant Reviewes, Biochemistry of Plant Secondary Metabolism (Second Edition). Wiley-Blackwell, 2010. Vol. 40. 464 p. doi: 10.1002/9781444320503

Gao J., Wang S. J., Fang F., Si Y.K., Yang Y.C., Liu G.T., Jian-gong S. Xanthones from Tibetan medicine Halenia elliptica and their antioxidant activity. Zhongguo Yi Xue Ke Xue Yuan Xue Bao. 2004. Vol. 26(4). P. 364-367.

Ramakrishna A., Ravishankar G. A. Influence of abiotic stress signals on secondary metabolites in plants. Plant Signaling & Behavior. 2011. Vol. 6(11). P. 1720-1731. doi: 10.4161/psb.6.11.17613

Sarawut J. Xanthones from Mangosteen (Garcinia mangostana): Multi-targeting Pharmacological Properties J. Med. Assoc. Thai. 2014. Vol. 97(2). P. 196-201.

Bhattacharya A., Sood P., Citovsky V. The roles of plant phenolics in defence and communication during Agrobacterium and Rhizobium infection – Review. Mol Plant Pathol. 2010. Vol. 11(5). P. 705-719. doi: 10.1111/J.1364-3703.2010.00625.X

Mengwasser J. H. Lead compounds from nature: Synthesis of natural xanthones and chroman aldehydes that inhibit HIV-1. Graduate Theses and Dissertations. 2011. 106 p.

Fiesel T., Gaid M., Müller A. et al. Molecular cloning and characterization of a xanthone prenyltransferase from Hypericum calycinum cell cultures. Molecules. 2015. Vol. 20. P. 15616-15630. doi: 10.3390/molecules200915616

Franklin G., Conceicao L. F. R., Kombrink E., Dias A. C. P. Xanthone biosynthesis in Hypericum perforatum cells provides antioxidant and antimicrobial protection upon biotic stress. Phytochemistry. 2009. Vol. 70. P. 60-68. doi: 10.1016/j.phytochem.2008.10.016

Devi S. A., Bawankar R., Babu S. Current status on biological activities of Acorus calamus - A Review. Int. J. Pharm. Pharm. Sci. 2014. Vol. 6(10). P. 66-71.

Vijayapandi P., Anabathina A. K., Srikanth S. N. In vitro anticholinergic and antihistaminic activities of Acorus calamus Linn. leaves extracts J. Tradit. Complement. Altern. Med. 2013. Vol. 10(1). P. 95-101.

Golubenko A., Tsap V. Clonal micropropagation of Acorus calamus L. plants in vitro. Visnyk KNU imeni Tarasa Shevchenka. Introduktsiia ta zberezhennia roslynnoho riznomanittia. 2016. Vol. 1(34). P. 54-56.

Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 1962. Vol. 15. P. 473-497. doi: 10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x

Bobo-Garcia G., Davidov-Pardo G., Arroqui C. Intra-laboratory validation of microplate methods for total phenolic content and antioxidant activity on polyphenolic extracts, and comparison with conventional spectrophotometric methods. J. Sci. Food Agric. 2015. Vol. 95(1). P. 204–209. doi: 10.1002/jsfa.6706

Li X., Kim J. K., Park S. Y. Comparative analysis of flavonoids and polar metabolite profiling of Tanno-original and Tanno-high rutin buckwheat. J. Agric. Food Chem. 2014.Vol. 62(12). P. 2701-2708. doi: 10.1021/jf4049534

Smirnov O. E., Kosyan A. M., Kosyk O. I., Taran N. Yu. Response of phenolic metabolism induced by aluminium toxicity in Fagopyrum esculentum Moench. plants. Ukr. Biochem. J. 2015. Vol. 87(6). P. 129-135. doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj87.06.129

Petry R. D., Ortega G. G., Silva W. B. Flavonoid content assay: influence of the reagent concentration and reaction time on the spectrophotometric behavior of the aluminium chloride-flavonoid complex. Pharmazie. 2011. Vol. 56, No 6. P. 465-470.

Visochyna H. Y., Kukushkyna T. A. Biologically active substances of some species of the genus Hedysarum L. Chemistry of plant raw material. 2011. No 4. P. 251-258.

Kukushkyna T. A., Zynner N. S., Visochyna H. Y., Svyrydova T. P. The content of xanthones in the aerial part of plants Hedysarum theinum Krasnob. and H. alpinum (L.) (Fabaceae) grown in the Siberian Botanical Garden (Tomsk) Chemistry of plant raw material. 2011. No 3. P. 113-116.

Dospekhov B. A. Methodology of field experience. Moskva: Ahropromyzdat, 1985, 350 p

Revutska A. Z., Belava V. N., Golubenko A. V., Taran N. Yu. Ecobiotechnological approaches for obtaining in vitro xanthones - pharmacologically valuable compounds. "Ecology and ecological safety»: materials of the scientific and practical conference of the all-Ukrainian student contest (Poltava, March 16–18, 2016). Poltava: PoltNTU. 2016. P. 77.

Twardovska M. O., Drobyk N. M., Mel’nyk V. M., Konvalyuk I. I., Kunakh V. A. Genome variability of some Gentiana L. species in nature and in culture in vitro: RAPD-analysis. Biopolym. Cell. 2010. Vol. 26(6). P. 499-507. doi: 10.7124/bc.00017a

Kunakh V. A. Biotechnology of medicinal plants. Genetic and physiological and biochemical foundations: monograph. Kyiv: Lohos. 2005. 730 p.