DOI: https://doi.org/10.21498/2518-1017.15.2.2019.173574

Biochemical features of the introduced population of Serratula coronata L. (Asteraceae) in Central Polissia of Ukraine

І. В. Іващенко, Д. Б. Рахметов, О. М. Вергун

Abstract


Purpose. To establish the biochemical composition of the above ground part of Serratula coronata L. (Crowned saw-wort) for introduction in Central Polissia of Ukraine.

Methods. The object of research was the plants of S. coronata from the collection of the Botanical garden of Zhytomyr National Agroecological University. Plant raw material was evaluated in the flowering phase in the biochemical laboratory of the Department of Cultural Flora of the M. M. Hryshko National Botanic Gardens of the National Academy of Sciences of Ukraine according to the relevant methods during 2014–2016.

Results. The results of the study of phytochemical features of S. coronata under conditions of introduction in the Central Polissia of Ukraine in the flowering phase are given. Quantitative content of raw material in dry matter, total sugars, carotene, ascorbic acid, tannins, fats, free acids, macroelements of phosphorus, calcium and trace elements of iron, copper, zinc, manganese was revealed.

Conclusions. The biochemical composition of the above ground part of S. coronata was determined for the first time in the conditions of introduction in Central Polissia of Ukraine. The peculiarities of the dependence of the content of biochemical compounds and macroelements on age characteristics of plants were determined. Plants of S. coronata of the third year of life were distinguished by the highest content of ascorbic acid, carotene and dry matter; two-year – organic acids, phosphorus, ash, common sugars; the fourth year of life – the content of oil and calcium. Significant amounts of vitamin C and iron were found in the raw material. The obtained results testify to the prospect of further study of the pharmacological properties of S. coronata in order to obtain new food products, bio-additives and phytopreparations enriched with biologically active substances and essential for human life.


Keywords


introduction; biochemical compounds; raw; biologically active substances

References


Mishurov, V. P., Zaynullin, V. G., Ruban, G. A., Savinovskaya, N. S., Punegov, V. V., & Bashlykova, L. A. (2008). Introduktsiya Serratula coronata L. na evropeyskom Suvero-Vostoke [Introduction of Serratula coronata L. in the European North-East]. Syktyvkar: N.p. [in Russian]

Chetvernia, S. O., Dzhurenko, N. I., Palamarchuk, O. P., & Hrakhov, V. P. (2015). Seed and raw-material productivity of Serratula coronata L. and Serratula tinctoria L. in natural habitats. Bìologìčnì sistemi [Biological Systems], 7(2), 222–228. [in Ukrainian]

Vasiulina, O. D. (Ed.). (1962). Flora URSR [Flora of the USSR]. (Vol. 11). Kyiv: Vyd-vo AN URSR. [in Ukrainian]

Sokolov, P. D. (Ed.). (1993). Rastitel’nye resursy SSSR: Tsvetkovye rasteniya, ikh khimicheskiy sostav, ispol’zovanie; Semeystvo Asteraceae (Compositae) [Plant resources of the USSR: Flowe­ring plants, their chemical composition, use; Family Asteraceae (Compositae)]. St. Petersburg: Nauka. [in Russian]

Cherepanov, S. K. (1995). Sosudistye rasteniya Rossii i sopre­del’nykh gosudarstv [Vascular plants of Russia and adjacent states]. St. Petersburg: Mir i sem’ya-95. [in Russian]

Sidorova, Yu. S., Selyaskin, K. E., Zorin, S. N., Vasilevskaya, L. S., Volodin, V. V., & Mazo, V. K. (2014). In vivo study of Serratula coronata L. extract on biomarkers of general adaptation syndrome. Tradicionnaâ medicina [Traditional medicine], 1, 57–62. [in Russian]

Latushkina, N. A., Ivanovskiy, A. A., & Timkina, E. Yu. (2017). Study of chemical composition and toxic properties of phytocomplex containing biologically active substances. Agrarnaâ nauka Evro-Severo-Vostoka [Agrarian Science Euro-North-East], 4, 58–62. [in Russian]

Ivashchenko, I., Ivashchenko, O., & Rakhmetov, D. (2016). Phe­nolic Compounds in Serratula coronata L. (Asteraceae) Intro­duced in Ukrainian Polissya. In Agrobiodiversity for improving nutrition, health and life quality: The Scientific Proceeding of International Network AgroBioNet (pp. 149–154). Nitra: N.p.

Angaskieva, A. S., Andreeva, V. Yu., Kalinkina, G. I., Sal’nikova, E. N., Borodysheva, E. A., & Kharina, T. G. (2003). Study of the chemi­cal composition of Serratula coronata cultivated in Siberia. Khimiya rastitel’nogo syr’ya [Chemistry of Plant Raw Materials], 4, 47–50. [in Russian]

Myagchilov, A. V., Goncharenko, O. E., Sokolova, L. I., Gorovoy, P. G., & Dmitrenok, P. S. (2011). Extraction and identification of flavonoids from crowned saw-wort inflorescences Serratula coronata L. Izvestiâ vuzov. Prikladnaâ himiâ i biotehnologiâ [Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology], 1, 53–56. [in Russian]

Angaskieva, A. S. (2006). Farmakologicheskoe issledovanie serpukhi ventsenosnoy, kul’tiviruemoy v Sibiri [A pharmacological study of Serratula coronata cultivated in Siberia] (Cand. Farm. Sci. Diss.). Siberian State Medical University, Tomsk, Russia. [in Russian]

Volodin, V. V. (Ed.). (2003). Fitoekdisteroidy [Phytoecdyste­roids]. St. Petersburg: Nauka. [in Russian]

Lavrenov, V. K., & Lavrenova, G. V. (2006). Sovremennaya entsiklopediya lekarstvennykh rasteniy [Modern encyclopedia of medicinal plants]. St. Petersburg: Neva. [in Russian]

Kandilarov, I. K., Zlatanova, H. I., Georgieva-Kotetarova, M. T., Kostadinova, I. I., Katsarova, M. N., Dimitrova, S. Z., Lukanov, L. K., & Sadakov, F. (2018). Antidepressant effect and recognition memory improvement of two novel plant extract combinations – antistress I and antistress II on rats subjected to a model of mild chronic stress. Folia Med (Plovdiv), 60(1), 110–116. doi: 10.1515/folmed-2017-0073

Ivashchenko, I. V. (2016). Antimicrobial activity of ethanolic extracts of Serrarula coronata L. (Asteraceae) introduced in Zhytomyr Polissya. Bìol. vìsn. Melìtop. derž. pedagog. univ. ìm. Bogdana Hmelʹnicʹkogo [Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University], 1, 290–303. doi: 10.15421/201616

Báthori, M., Kalász, H., Csikkelné, S.A., & Mathe, I. G. (1999). [Components of Serratula species; screening for ecdysteroid and inorganic constituents of some Serratula plants]. Acta Pharm. Hung., 69(2), 72–76.

Sun, Y. G., Han, Y. Y., Woo, J. H., Seong, Y. C., Choi, K. B., & Choi, B. S. (1997). Effect of pinching and shaded treatments on flowering and growth in Serratula coronata var. insularis. RDA J. Hortic. Sci., 39(2), 80–85.

Krishchenko, V. P. (1983). Metody otsenki kachestva rastitel’noy produktsii [Methods for evaluating of quality of plant production]. Moscow: Kolos. [in Russian]

Pleshkov, B. P. (1985). Praktikum po biokhimii rasteniy [Workshop on plant biochemistry]. Moscow: Kolos. [in Russian]

Ermakov, A. I., Arasimovich, V. V., & Smirnova-Ikonnikova, M. I. (1985). Metody biokhimicheskogo issledovaniya rasteniy [The methods of biochemical investigations of plants]. Leningrad: Kolos. [in Russian]

Pochinok, Kh. N. (1976). Metody biokhimicheskogo analiza rasteniy [Methods of biochemical analysis of plants]. Kyiv: Naukova dumka. [in Russian]

Hrytsaienko, Z. M., Hrytsaienko, A. O., & Karpenko, V. P. (2003). Metody biolohichnykh ta ahrokhimichnykh doslidzhen roslyn i gruntiv [Methods of biological and agrochemical investigations of plants and soils]. Kyiv: Nichlava. [in Ukrainian]

Korma, kombikorma, kombikormovoe syr’e. Atomno-absorb­tsi­on­nyy metod opredeleniya soderzhaniya medi, svintsa, tsinka i kadmiya: GOST 30692-2000 [Fodders, mixed fodders and animal raw foodstuff. Atomic absorption method for determination of copper, lead, zinc and cadmium: Interstate standard 30692-2000]. (2002). Moscow: N.p. [in Russian]

Korma rastitel’nye. Metody opredeleniya zheleza: GOST 27998-88 [Vegetable feeds. Methods for determination of iron: Interstate standard 27998-88]. (2002). Moscow: N.p. [in Russian]

Sokolova, L. V. (2010). Determination of the quantitative content of ascorbic acid in sublimated plant powders. Ukraïnskij medičnij alʹmanah [Ukrainian Medical Almanac], 13(6), 133–136. [in Ukrainian]

Tsimbal, O. M., Matenchuk, L. Yu., & Shcherbak, N. A. (2011). Chemical and technological evaluation of fruit, representing the genus Sorbus L. Avtohtonnì ta ìntrodukovanì roslini [Auto­chthonous and Alien Plants], 7, 124–127. [in Ukrainian]

Varankіna, O. O. (2013). Biological action of beta-carotene: positive and negative aspects. Harčova nauka ì tehnologìâ [Food Science and Technology], 4, 46–49. [in Russian]

Myagchilov, A. V. (2014). Flavonoidy rasteniy Fagopyrum sagit­tatum Gilib. (grechikhi posevnoy) i serpukhi ventsenosnoy (Serratula coronata L.) (metody vydeleniya, identifikatsiya veshchestv, perspektivy ispol’zovaniya) [Flavonoids of plants Fagopyrum sagittatum Gilib. (buckwheat) and Serratula coronata L. (methods of extraction, identification of substances, prospects of application)] (Cand. Biol. Sci. Diss.). Far Eastern Federal University, Vladivostok, Russia. [in Russian]

Kukushkin, Yu. N. (1998). Chemical elements in the human body. Sorovskiy obrazovatel’nyy zhurnal [Soros Educational Journal], 5, 54–58. [in Russian]

Кotiuk, L. A. (2019). Bioloho-ekolohichni osnovy introduktsii aromatychnykh roslyn rodyny Lamiaceae Lindl. v Tsentralnomu Polissi Ukrainy [Biological and ecological foundations of aromatic plants introduction from the Lamiaceae Lindl family in Central Polissya of Ukraine] (Dr. Biol. Sci. Diss.). M. M. Hryshko National Botanical Garden, NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine. [in Ukrainian]

Apykhtina, O. L., Kotsuruba, A. V., & Korkach, Yu. P. (2007). Modulating effect of the Serratula coronata extract on nitric oxide exchange in aorta tissues of rats under lead intoxication. Ukr. Biochem. J., 79(5), 204–211. [in Ukrainian]

Stepanyuk, G. Ya., & Kharina, T. G. (1989). Serratula coronata as a source of obtaining biologically active substances. In Novye lekarstvennye preparaty iz rasteniy Sibiri i Dal’nego Vostoka: tezisy dokl. Vsesoyuz. konf. [New drugs from plants of Siberia and the Far East: Proc. All-Union Conf.] (Vol. 2, p. 167). Tomsk, Russia. [in Russian]


GOST Style Citations


Мишуров В. П., Зайнуллин В. Г., Рубан Г. А. и др. Интродукция Serratula coronatа L. на европейском Северо-Востоке. Сыктывкар, 2008. 192 с.

Четверня С. О., Джуренко Н. І., Паламарчук О. П., Грахов В. П. Насінна та сировинна продуктивність Serratula coronata L. та Serratula tinctoria L. Біологічні системи. 2015. Т. 7, Вип. 2. C. 222–228.

Флора УРСР : У 12 т. Т. 4 / за ред. О. Д. Васюліної. Київ : Вид-во АН УРСР, 1962. 589 с.

Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; Семейство Asteraceae (Compositae) / отв. ред. П. Д. Соколова. Санкт-Петербург : Наука, 1993. 352 с.

Черепанов С. К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. Санкт-Петербург : Мир и семья-95, 1995. 992 с.

Сидорова Ю. С., Селяскин К. Е., Зорин С. Н. и др. Изучение влияния in vivo экстракта серпухи венценосной (Serratula coronata L.) на биомаркеры общего адаптационного синдрома. Традиционная медицина. 2014. № 1. С. 57–62.

Латушкина Н. А., Ивановский А. А., Тимкина Е. Ю. Исследование химического состава и токсических свойств фитокомплекса, содержащего биологически активные вещества. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2017. № 4. С. 58–62.

Ivashchenko I., Ivashchenko O., Rakhmetov D. Phenolic Compounds in Serratula coronata L. (Asteraceae) Introduced in Ukrainian Polissya. Agrobiodiversity for improving nutrition, health and life quality : The scientific proceeding of inter­na­tional network AgroBioNet. Nitra, 2016. P. 149–154.

Ангаскиева А. С., Андреева В. Ю., Калинкина Г. И. и др. Исследование химического состава серпухи венценосной, культивируемой в Сибири. Химия растительного сырья. 2003. № 4. С. 47–50.

Мягчилов А. В., Гончаренко О. Э., Соколова Л. И. и др. Выделение и идентификация флавоноидов из соцветий cерпухи венценосной Serratula coronata L. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2011. № 1. С. 53–56.

Ангаскиева А. С. Фармакологическое исследование серпухи венценосной, культивируемой в Сибири : дис. … канд. фарм. наук : спец. 15.00.02 «Фармацевтическая химия и фармакогнозия» / Сиб. гос. мед. ун-т. Томск, 2006. 137 с.

Фитоэкдистероиды / под ред. В. В. Володина. Санкт-Петербург : Наука, 2003. 293 с.

Лавренов В. К., Лавренова Г. В. Современная энциклопедия лекарственных растений. Санкт-Петербург : Нева, 2006. 272 с.

Kandilarov I. K., Zlatanova H. I., Georgieva-Kotetarova M. T. et al. Antidepressant effect and recognition memory improvement of two novel plant extract combinations – antistress I and antistress II on rats subjected to a model of mild chronic stress. Folia Med (Plovdiv). 2018. Vol. 60, Iss. 1. Р. 110–116. doi: 10.1515/folmed-2017-0073

Іващенко І. В. Антимікробна активність етанольного екстрак­ту Serratula coronata L. (Asteraceae) за інтродукції в Житомирському Поліссі. Біологічний вісник МДПУ. 2016. № 1. С. 290–303. doi: 10.15421/201616

Báthori M., Kalász H., Csikkelné S.A., Mathe I. G. [Components of Serratula species; screening for ecdysteroid and inorganic constituents of some Serratula plants]. Acta Pharm. Hung. 1999. Vol. 69, Iss. 2. Р. 72–76.

Sun Y. G., Han Y. Y., Woo J. H. et al. Effect of pinching and sha­ded treatments on flowering and growth in Serratula coronata var. insularis. RDA J. Hortic. Sci. 1997. Vol. 39, Iss. 2. Р. 80–85.

Крищенко В. П. Методы оценки качества растительной продукции. Москва : Колос, 1983. 192 с.

Плешков Б. П. Практикум по биохимии растений. Москва : Колос, 1985. 256 с.

Ермаков А. И., Арасимович В. В., Смирнова-Иконникова М. И. Методы биохимического исследования растений. Ленинград : Колос, 1985. 455 с.

Починок Х. Н. Методы биохимического анализа растений. Киев : Наукова думка, 1976. 336 с.

Грицаєнко З. М., Грицаєнко А. О., Карпенко В. П. Методи біологічних та агрохімічних досліджень рослин і ґрунтів. Київ : НІЧЛАВА, 2003. 320 с.

Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Атомно-абсорбционный метод определения содержания меди, свинца, цинка и кадмия : ГОСТ 30692-2000. [Дата введения 2002-01-01]. Москва, 2002. 8 с.

Корма растительные. Методы определения железа : ГОСТ 27998-88. [Дата введения 1990-01-01]. Москва, 2002. 10 с.

Соколова Л. В. Визначення кількісного вмісту кислоти аскорбінової в сублімованих порошках рослин. Український медичний альманах. 2010. Т. 13, № 6. С. 133–136.

Цимбал О. М., Матенчук Л. Ю., Щербак Н. А. Хіміко-технологічна оцінка плодів представників роду Sorbus L. Автохтонні та інтродуковані рослини. 2011. Т. 7. С. 124–127.

Варанкіна О. О. Біологічна дія бета-каротину: позитивні і негативні аспекти. Харчова наука і технологія. 2013. № 4. С. 46–49.

Мягчилов А. В. Флавоноиды растений Fagopyrum sagittatum Gilib. (гречихи посевной) и серпухи венценосной (Serratula coronata L.) (методы выделения, идентификация веществ, перспективы использования) : дис. … канд. биол. наук : спец. 03.02.14 «Биологические ресурсы» / Дальневосточный федеральный ун-т. Владивосток, 2014. 153 с.

Кукушкин Ю. Н. Химические элементы в организме человека. Соровский образовательный журнал. 1998. № 5. С. 54–58.

Котюк Л. А. Біолого-екологічні основи інтродукції ароматичних рослин родини Lamiaceae Lindl. в Центральному Поліссі України : дис. … д-ра біол. наук : спец. 03.00.05 «Ботаніка» / Нац. бот. сад ім. М. М. Гришка НАН. Київ, 2019. 465 с.

Апихтіна О. Л., Коцюруба А. В., Коркач Ю П. Модулюючий вплив екстракту Serratula coronata на обмін оксиду азоту в тканинах аорти щурів при свинцевій інтоксикації. Укр. біох. журн. 2007. Т. 79, № 5. С. 204–211.

Степанюк Г. Я., Харина Т. Г. Серпуха венценосная как источник получения биологически активных веществ. Новые лекарственные препараты из растений Сибири и Дальнего Востока : тезисы докл. Всесоюз. конф. Томск, 1989. Т. 2. С. 167.







Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

DOI: 10.21498/2518-1017

Flag Counter