КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЛАВОНОЛОВ В РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ И ПОПУЛЯЦИЯХ РОДА Pentaphylloides Duham

Перенос растений из естественного обитания в условия культуры неизбежно связан с изменением привычной для него среды и с изменением его метаболизма [3].

Задачей наших исследований было изучение сезонной динамики накопления суммы флавонолов в различных видах и популяциях рода Pentaphylloides Duham. (по органам) в условиях культуры на Северном Кавказе.

Исследование изменений флавонолового состава может служить обоснованием рациональной культуры этого вида как источника биологически активных веществ и выделение наиболее продуктивных популяций. Изучение сезонной динамики накопления флавонолов Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Schwarz (пятилистника кустарникового) разных кавказских популяций в условиях культуры позволит выявить фазу развития, в которую растения содержат наибольшее количество флавонолов и определить оптимальные сроки сбора сырья.

Образцы собирали в разные фазы развития: начала вегетации (15 апреля); бутонизации (12 мая); цветения (5 июня); плодоношения (2 сентября). Результаты исследований образцов осетинских популяций Р. fruticosa: садонской дигорской, даргавской найфатской и джимаринской, интродуцированных на опытном участке Майкопского лесхоза Республики Адыгея, представлены в табл. 1.

Сезонные колебания в накоплении флавонолов у растений различных популяций неодинаковы и зависят от условий их естественных мест произрастания, из которых они перенесены в культуру. Обращает на себя внимание неодинаковый характер динамики накопления флавонолов в зависимости от высоты произрастания над уровнем моря в различные фазы вегетации [5]. Последнее чётко прослеживается на примере образцов всех пяти осетинских популяций.

Таблица 1.

Содержание флавонолов в надземных органах интродуцированных осетинских популяций P. fruticosa в разные фазы вегетации (на абс. сух. вес, %)

Например, в листьях растений садонской и дигорской популяций, произрастающих на высоте 2100 и 2400 м над ур. м., соответственно, содержание флавонолов более высокое по сравнению с образцами других популяций. Бóльшая высота обитания соответствовала и более высокому количеству флавонолов во все фазы развития.

Таким образом, сезонные изменения флавонолов Р. fruticosa разных популяций, произрастающих в условиях культуры, показывают возрастание количества этих веществ в фазу цветения и снижение в фазу плодообразования.

В таком же плане были проведены исследования культурных популяций Р. fruticosa (краснодарская и алтайская), а также родственных видов Р. davurica и Р. friedrichsenii, причем необходимо отметить, что данные виды в условиях Северного Кавказа исследованы впервые.

Результаты изучения динамики накопления флавонолов в надземных органах Р. fruticosa в разные фазы вегетации (краснодарская и алтайская популяции) представлены в табл. 2.

Таблица 2.

Содержание флавонолов в различных видах и популяциях рода Pentaphylloides Duham. по фазам вегетации (на абс. сух. вес, %)

При обзоре полученных данных можно подчеркнуть следующее. В фазу начала вегетации в листьях обеих популяций содержание флавонолов у образцов краснодарской и алтайской популяций примерно одинаковое: 2,61 и 2,70 % соответственно; в фазу бутонизации и цветения в листьях растений данных популяций количество флавонолов не показывает резких отличий, те же соотношения этих веществ сохраняются в репродуктивных органах и стеблях. У экземпляров этих популяций наблюдается тенденция возрастания содержания флавонолов в листьях от фазы начала вегетации к фазе бутонизации, начала цветения и массового цветения до 4,20 % и резкий спад к фазе плодоношения (2,29 %) у образцов краснодарской популяции.

В случае листьев у растений алтайской популяции тенденция снижения количества флавонолов в фазу плодоношения существует, но не настолько резко, как у экземпляров краснодарской популяции.

В репродуктивных органах содержание флавонолов ниже по сравнению с листьями образцов обеих популяций. Интересно, что в фазу бутонизации флавонолов накапливается в репродуктивных органах растений обеих популяций почти равное количество, подобное соотношение сохраняется в фазу цветения, но несколько нарушается в фазу плодоношения: в репродуктивных органах экземпляров растений краснодарской популяции количество этих веществ составляет 2,19 % и меньше — у растений алтайской популяции.

Таким образом, из обзора результатов, представленных в табл. 2, можно заключить, что условия культуры благотворно влияют на накопление флавонолов в надземных органах растений краснодарской и алтайской популяций Р. fruticosa, видимо, метаболические процессы, в согласии с литературными данными, происходят на уровне осуществления функций приспособления растений к условиям произрастания, что доказывает успешность географического испытания этого вида.

Pentaphylloides davurica является разновидностью Pentaphylloides fruticosa отличаясь от последнего лишь окраской цветков (у P. davurica они белые) [5; 6]. Методом двухмерной хроматографии на бумаге установлено, что качественный состав флавонолов P. davurica идентичен таковому P. fruticosa. В растении присутствуют свободные агликоны кверцетин и кемпферол и их гликозиды: кверцитрин, изокверцетин, изокверцитрин, астрагалин.

Изучение динамики накопления флавонолов в надземных органах Р. davurica в разные фазы вегетации показало следующее. Наибольшее количество этих соединений накапливают листья по сравнению с другими органами. Содержание флавонолов неизменно возрастает от фазы начала вегетации до цветения (4,06 %) и снижается до 2,94 % в фазу плодоношения. Эта закономерность прослеживается в стеблях и репродуктивных органах, в последних количество флавонолов во все фазы вегетации гораздо меньше, чем в листьях. Интересно отметить, что во все фазы развития накопление флавонолов в листьях более, чем в полтора раза, превышает содержание данных веществ в репродуктивных органах. Это наводит на мысль, что расход флавонолов для обеспечения жизнедеятельности организма происходит, в первую очередь, из фонда репродуктивных органов, а листья, скурпулёзно накапливая эти вещества, служат резервом соединений для осуществления и продолжения развития растения.

Pentaphylloides friedrichsenii — гибрид между P. fruticosa ´ P. davurica. Он выведен в культуре и используется главным образом как декоративный кустарник при озеленении [1]. Методом двумерной хроматографии на бумаге установлено, что компонентный состав флавонолов P. friedrichsenii идентичен таковому P. fruticosa.

Содержание флавонолов в надземных органах P. friedrichsenii зависит от фазы развития. Во все фазы вегетации наибольшее количество флавонолов, как и следовало ожидать, содержат листья, в которых возрастание этих соединений происходит от фазы начала вегетации до периода цветения, затем происходит некоторый спад в фазу плодоношения, но не до первоначального уровня, как было в фазу начала вегетации (1,79 %). В стеблях небольшое накопление флавонолов отмечено во все периоды развития — максимальное содержание 0,34 %.

Выше было показано, что содержание флавонолов в репродуктивных органах ниже, чем в листьях. Это явление наблюдается и в случае с P. friedrichsenii. Количество флавонолов в репродуктивных органах данного вида максимально — в период бутонизации (2,14 и 1,32 % соответственно), но некоторый спад происходит в фазу плодоношения. Последнее подтверждает предположение некоторых исследователей об участии флавонолов в репродуктивных процессах растительного организма [2; 4].

Таким образом, при постоянном качественном составе флавонолов P. friedrichsenii, выращенного в условиях культуры, в процессе роста и развития происходят существенные изменения этих биологически активных веществ.

Полученные нами данные по исследованию динамики накопления флавонолов в различных видах и популяциях рода Pentaphylloides по фазам вегетации показали, что все три вида (P. fruticosa, P. davurica и P. friedrichsenii) содержат достаточное количество флавонолов в фазу цветения и могут быть использованы в качестве растительного сырья для медицинской и пищевой промышленности.

Список литературы:

1. Деревья и кустарники СССР. — М. — Л., 1954. Т. 3. — 872 с.
2. Минаева В.Г. Флавоноиды в онтогенезе растений и их практическое использование. — Новосибирск: Наука, 1978. — 255 с.
3. Соболевская К.А. Экспериментальное обоснование эколого-исторического метода интродукции растений природной флоры.// Бюлл. Глав. бот. сада АН СССР. — 1971. № 81. — С. 54—59.
4. Стальная М.И. Влияние экологических условий на накопление БАВ в Кавказских популяциях пятилистника кустарникового. // Материалы Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива». Нальчик, 2002. С. 204—208.
5. Стальная М.И., Стальная В.В. Фитотерапевтическое использование лапчатки кустарниковой. Материалы ХХI Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы современности». Майкоп, 2013. — С. 115—118.
6. Флора Сибири. Rosaceae. — Новосибирск, 1988. Т. 5. — С. 36—38.