Склад та антиоксидантні властивості екстрактів рослин перлинниці антарктичної з районів Південних Шетландських островів, Берега Греяма і Берега Данко

Автор(и)

  • І.В. Лагута Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-5654-7185
  • О.М. Ставинська Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-9715-5292
  • П.О. Кузема Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0003-4028-4784
  • В.М. Аніщенко Інститут фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л.М. Литвиненка НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-5076-3549
  • Р.В. Іванніков Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-5917-2980
  • О.О. Пороннік ДУ “Національний антарктичний науковий центр” МОН України, Київ, Україна
  • І.Ю. Парнікоза Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-0490-8134

DOI:

https://doi.org/10.15407/dopovidi2024.02.025

Ключові слова:

Colobanthus quitensis, Deschampsia antarctica, рослинні екстракти, культура in vitro, фенольні сполуки, антиоксидантні властивості

Анотація

Досліджено якісний склад та кількісний вміст вторинних метаболітів рослин Colobanthus quitensis (перлин- ниці антарктичної) з районів Південних Шетландських островів, Берега Греяма і Берега Данко. Порівняно склад і антиоксидантні властивості екстрактів, вилучених із рослин перлинниці, що зростали на різних локаціях у природному середовищі та в умовах in vitro. Також було зіставлено склад і властивості екстра- ктів перлинниці та екстракту іншої антарктичної рослини — щучнику антарктичного (Deschampsia antarctica). Біохімічний склад екстрактів вивчено методами високоефективної рідинної хроматографії та масспектрометрії з матрично-активованою лазерною десорбцією / іонізацією; антиоксидантні властивос- ті досліджено за допомогою DPPH-тесту. Встановлено, що всі екстракти перлинниці характеризуються

високим вмістом фенольних сполук (до 38 мг/г сирої сировини) і виявляють значну антиоксидантну / ан- тирадикальну активність (інгібують до 90 % DPPH радикалів за 30 хв). Показано, що антирадикальна активність досліджених екстрактів корелює із загальним вмістом антиоксидантів у зразках. Екстракти з нативних рослин перлинниці містять в основному флавоноїди (глікозиди апігеніну, лютеоліну та мети- лових ефірів лютеоліну), частка яких становить ~90 % загального вмісту фенольних сполук; інші ~10 % фенольних антиоксидантів складають гідроксибензойні та гідроксикоричні кислоти. В екстракті з куль- тури in vitro, навпаки, переважають фенольні кислоти (~58 %). Біохімічний склад досліджених екстрактів перлинниці відрізняється від складу екстракту щучнику значно більшим відносним вмістом похідних апіге- ніну (16—43 % загального вмісту фенольних сполук проти 3 % у щучнику) та меншим вмістом похідних лю- теоліну (46—71 % проти 79 % у щучнику) і фенольних кислот (9—13 % проти 18 % у щучнику). Порівняно з екстрактом щучнику в досліджених екстрактах перлинниці загальний вміст фенольних сполук нижчий і, відповідно, здатність цих екстрактів інгібувати DPPH радикали менша. Незважаючи на це, Colobanthus quitensis, як і Deschampsia antarctica, також є ефективним продуцентом цінних природних антиоксидантів.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Alberdi, M., Bravo, L. A., Gutiérrez, A., Gidekel, M. & Corcuera, L. J. (2002). Ecophysiology of Antarctic vas- cular plants. Physiol. Plant., 115, No. 4, pp. 479-486. https://doi.org/10.1034/j.1399-3054.2002.1150401.x

Lütz, C., Blassing, M. & Remias, D. (2008). Different flavonoid patterns in Deschampsia antarctica and Coloban- thus quitensis from the Marine Antarctic. In Wiencke, C., Ferreyra, G. A., Abele, D. & Marenssi, S. (Eds.). The Antarctic ecosystem of Potter Cove, King-George Island (Isla 25 de Mayo): Synopsis of research performed 1999-2006 at the Dallmann Laboratory and Jubany Station. Berichte zur Polar- und Meeresforschung (Reports on Polar and Marine Research) (Vol. 571) (pp. 192-199). Bremerhaven: Alfred Wegener Institute Für Polar und Meeresforschung. https://doi.org/10.2312/BzPM_0571_2008

Ahmed, E., Arshad, M., Khan, M. Z., Amjad, M. S., Sadaf, H. M., Riaz, I., Sabir, S., Ahmad, N. & Sabaoon (2017). Secondary metabolites and their multidimensional prospective in plant life. J. Pharmacogn. Phytochem., 6, No. 2, pp. 205-214. Retrieved from https://www.phytojournal.com/archives/2017/vol6issue2/PartC/6-2-2-130.pdf

Köhler, H., Contreras, R. A., Pizarro, M., Cortés-Antíquera, R. & Zúñiga, G. E. (2017). Antioxidant responses induced by UVB radiation in Deschampsia antarctica Desv. Front. Plant Sci., 8, Art. 921. https://doi.org/10.3389/ fpls.2017.00921

Ivannikov, R., Anishchenko, V., Kuzema, P., Stavinskaya, O., Laguta, I., Poronnik, O. & Parnikoza, I. (2022). Chromatographic and mass spectrometric analysis of secondary metabolites of Deschampsia antarctica from Galindez Island, Argentine Islands. Pol. Polar Res., 43, No. 4, pp. 341-362. https://doi.org/10.24425/ ppr.2022.140369

Pérez Davó, A., Truchuelo, M. T., Vitale, M. & Gonzalez-Castro, J. (2019). Efficacy of an antiaging treatment against environmental factors: Deschampsia antarctica extract and high-tolerance retinoids combination. J. Clin. Aesthet. Dermatol., 12, No. 7, pp. E65-E70. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6715328/

Malvicini, M., Gutierrez, Moraga, A., Rodriguez, M. M., Gomez Bustillo, S., Salazar, L., Sunkel, C., Nozal L., Salgado, A., Hidalgo, M., Lopez Casas, P. P., Novella, J. L., Vaquero, J. J., Alvarez Builla, J., Mora, A., Gidekel, M.

& Mazzolini, G. (2018). A tricin derivative from Deschampsia antarctica Desv. inhibits colorectal carcinoma growth and liver metastasis through the induction of a specific immune response. Mol. Cancer Ther., 17, No. 5, pp. 966-976. https://doi.org/10.1158/1535-7163.MCT-17-0193

Konvalyuk, I. I., Mozhylevs’ka, L. P. & Kunakh, V. A. (2019). Callus initiation and organogenesis in vitro in Deschampsia antarctica E. Desv. The Bulletin of Ukrainian Society of Geneticists and Breeders, 17, No. 1, pp. 8-15 (in Ukrainian). Retrieved from http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vutgis_2019_17_1_4

Contreras, R. A., Pizarro, M., Köhler, H., Zamora, P., & Zúñiga, G. E. (2019). UV-B shock induces photoprotec- tive flavonoids but not antioxidant activity in Antarctic Colobanthus quitensis (Kunth) Bartl. Environ. Exp. Bot., 159, pp. 179-190. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2018.12.022

Pereira, B. K., Rosa, R. M., da Silva, J., Guecheva, T. N., Oliveira, I. M., Ianistcki, M., Benvegnú, V. C., Furtado,

G. V., Ferraz, A., Richter, M. F., Schroder, N., Pereira, A. B. & Henriques, J. A. P. (2009). Protective effects of three extracts from Antarctic plants against ultraviolet radiation in several biological models. J. Photochem. Photobiol. B., 96, No. 2, pp. 117-129. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2009.04.011

Ivannikov, R., Anishchenko, V., Poronnik, O., Myryuta, G., Miryuta, N., Boyko, O., Hrytsak, L., & Parnikoza І. (2023). Bioactive substances of Colobanthus quitensis (Kunth) Bartl. from the Darboux and Lagotellerie Islands, western coast of Antarctic Peninsula. Ukr. Antarct. J., 21, No. 1, pp. 90-102. https://doi.org/10.33275/1727-7485.1.2023.710

Contreras, R. A., Pizarro, M., Peña-Heyboer, N., Mendoza, L., Sandoval, C., Muñoz-Gonzáles, R., & Zúñiga,

G. E. (2022). Antifungal activity of extracts from the Antarctic plant Colobanthus quitensis Kunth. (Bartl) cul- tured in vitro against Botrytis cinerea Pers. Arch. Phytopathol. Plant Prot., 55, No. 5, pp. 615-635. Retrieved from https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/03235408.2022.2035965

Webby, R. F. & Markham, K. R. (1994). Isoswertiajaponin 2''-O-β-arabinopyranoside and other flavone-C- glycosides from the Antarctic grass Deschampsia antarctica. Phytochemistry, 36, No. 5, pp. 1323-1326. https:// doi.org/10.1016/S0031-9422(00)89660-0

Bravo, L. A., Ulloa, N., Zúñiga, G. E., Casanova, A., Corcuera, L. J. & Alberdi, M. (2001). Cold resistance in Antarctic angiosperms. Physiol. Plant., 111, pp. 55-65. https://doi.org/10.1034/j.1399-3054.2001.1110108.x

Brand-Williams, W., Cuvelier, M. E. & Berset, C. (1995). Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. LWT, 28, No. 1, pp. 25-30. https://doi.org/10.1016/S0023-6438(95)80008-5

##submission.downloads##

Опубліковано

18.04.2024

Як цитувати

Лагута, І., Ставинська, О., Кузема, П., Аніщенко, В., Іванніков , Р., Пороннік, О., & Парнікоза, І. (2024). Склад та антиоксидантні властивості екстрактів рослин перлинниці антарктичної з районів Південних Шетландських островів, Берега Греяма і Берега Данко. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, (2), 25–34. https://doi.org/10.15407/dopovidi2024.02.025

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають