Дослідження мінерального складу Populus angulata ait.
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.15011261Ключові слова:
Populus angulata Ait., атомно-емісійна спектрометрія, мінеральні елементиАнотація
ДОСЛІДЖЕННЯ МІНЕРАЛЬНОГО СКЛАДУ POPULUS ANGULATA AIT.
Анотація. Останніми роками важливість лісових плантації та відновлених лісів продовжує зростати, оскільки сировина тополь (Populus spp., родина Salicaceae Mirb.) стає все більш привабливим джерелом біоенергії та ідеальним відновлюваним ресурсом для проектів біотехнології та біопереробки. Значна увага приділяється тополям секції Aigeiros Duby, види, клони та сорти яких найчастіше використовують для плантаційного вирощування, що створює перспективи для раціонального та сталого використання лікарської рослинної сировини тополі. Тому на часі фармакогностичні дослідження «чорних тополь», зокрема вивчення мінерального складу сировини Populus angulata Ait., адже це відіграє важливу роль у стандартизації та впливає на загальний фармакологічний ефект сировини й фітопрепаратів на її основі. Мета. Дослідження мінерального складу пагонів, листя та бруньок Populus angulata Ait. та визначення вмісту загальної золи у цій сировині. Матеріали та методи. Об’єктами дослідження були пагони, листя, бруньки Populus angulata Ait. секції чорні тополі Aigeiros Duby, родини Вербові Salicaceae Mirb. Дослідження мінерального складу проводили на базі ДНУ НТК «Інститут монокристалів» НАН України (м. Харків) у відділі аналітичної хімії ім. А. Б. Бланка. Макро- та мікроелементний склад сировини визначали методом атомно-емісійної спектрометрії з фотографічною реєстрацією. Вміст загальної золи у сировині Populus angulata Ait. визначали гравіметричним методом, згідно ДФУ 2.0. Результати. Вперше методом атомно-абсорбційної спектрометрії в сировині Populus angulata Ait., які культивують в Україні, визначено вміст 19 мінеральних елементів, 5 віднесені до макро- (К, Na, Ca, P, Mg) та 14 до мікроелементів (Fe, Mn, Al, Si, Zn, Mo, Cu, Pb, Sr, Co, Ni, As, Cr, Hg), із них 10 є есенціальними. Встановлено, що сировина Populus angulata Ait. за вмістом важких металів та загальної золи відповідає вимогам ДФУ 2.0. Отримані дані будуть використані в подальших дослідженнях та при розробці методик контролю якості на сировину тополі.
Ключові слова: Populus angulata Ait., атомно-емісійна спектрометрія, мінеральні елементи
Посилання
FAO. 2020. Global Forest Resources Assessment Key findings. Rome 2020; 165. https://doi.org/10.4060/ca8753en
Ronald S., Zalesny, Jr., Pilipoviс A. Growth and Development of Short-Rotation Woody Crops for Rural and Urban Applications Forests 2022; 13(6), 867; https://doi.org/10.3390/f13060867
Fuchylo, Y. D., Lys, N. M., Tkachuk, N. L., & Solovka, V. I. Ріст І Продуктивність Енергетичних Плантацій Тополі В Умовах Прикарпаття. Новітні агротехнології. 2019. (7), 11–11. https://doi.org/10.47414/na.7.2019.204825
Solomon B., Ghezehei, A., Dennis W., Ronald S. Zalesny, Jr., Nichols. E. Productivity and Profitability of Poplars on Fertile and Marginal Sandy Soils under Different Density and Fertilization Treatments Forests 2021; 12(7), 869; https://doi.org/10.3390/f12070869
Fuertes A., Oliveira N., Canellas I., Sixto H., Rodríguez-Soalleiro R., Hanewinkel M., Sperlich D., Assessing the Potential Of Poplar Short Rotation Plantations To Contribute To A Low-Carbon Bioeconomy Under Water-Limited Conditions, Journal of Environmental Management. 2023; Vol. 347: 119062. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.119062
D’Amico G., Francini S., Giannetti F., Vangi E., Travaglini D., Chianucci F., Chirici G. A Deep Learning Approach for Automatic Mapping of Poplar Plantations Using Sentinel-2 Imagery. GI Science & Remote Sensing, 2021; 58(8); 1352–1368. https://doi.org/10.1080/15481603.2021.1988427
Hamrouni, Y., Paillassa, E., Chеret, V., Monteil, C., & Sheeren, D. Sentinel-2 Poplar Index for Operational Mapping of Poplar Plantations over Large Areas. Remote Sensing. 2022; 14(16), 3975. https://doi.org/10.3390/rs14163975.
Zaidi, S., Benaida-Debbache, N., Tebbi, S.O. et al. Optimization of ultrasound-assisted extraction of phenolic compounds from Populus nigra as potential myeloperoxidase inhibitors. Chem. Pap. 2024; 78, 2841–2854. https://doi.org/10.1007/s11696-023-03275-4
Pastieroviс F, Kalyniukova A, Hradecky J, Dvorak O, Vítfmvfs J, Mogilicherla K, Tomaskova I. Biochemical Responses in Populus tremula: Defending against Sucking and Leaf-Chewing Insect Herbivores. Plants. 2024; 13(9):1243. https://doi.org/10.3390/plants13091243
Laffon, M., Bruat, M., Chefdor, F. et al. Hairy root induction in hybrid poplar (Populus tremula × Populus alba) for sustainable growth and specialized metabolites production with antioxidant activities. Plant Cell Tiss Organ Cult. 2024; 156, 2. https://doi.org/10.1007/s11240-023-02634-z
Ullah C, Unsicker SB, Reichelt M et al. Accumulation of catechin and proanthocyanidins in Black Poplar stems after infection by Plectosphaerella populi: hormonal regulation, biosynthesis and antifungal activity. Front Plant Sci. 2019; 15(10):1441. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.01441
Gąsecka M, Drzewiecka K, Magdziak Z, Krzesiński W, Proch J, Niedzielski P. Early Response of the Populus nigra L. × Populus maximowiczii Hybrid to Soil Enrichment with Metals. International Journal of Molecular Sciences. 2024; 25(23):12520. https://doi.org/10.3390/ijms252312520
Atia A., Atmani-Kilani D., Atmani D., Ayouni K., Belkhir S. et al. Wound Healing Potential of a Formula Based on Populus nigra L. Flower Buds Extract With Anti-inflammatory Activity. Journal of Ethnopharmacology, 2024; Vol. 331, 118319, https://doi.org/10.1016/j.jep.2024.118319.
Wang, S.; Yang, C.; Luo, Y.; Chen, Q.; Xu, M.; Ji, Y.; Jiang, X.; Qu, C. Poplar Bud (Populus) Extraction and Chinese Propolis Counteract Oxidative Stress in Caenorhabditis elegans via Insulin/IGF-1 Signaling Pathway. Antioxidants 2024, 13, 860. https://doi.org/10.3390/antiox13070860
Pobłocka-Olech L, Isidorov VA, Krauze-Baranowska M. Characterization of Secondary Metabolites of Leaf Buds from Some Species and Hybrids of Populus by Gas Chromatography Coupled with Mass Detection and Two-Dimensional High-Performance Thin-Layer Chromatography Methods with Assessment of Their Antioxidant Activity. International Journal of Molecular Sciences. 2024; 25(7):3971. https://doi.org/10.3390/ijms25073971
Pannucci E., D’Eliseo D., Ieri F., Romani A., Santi L., Bernini R., … Velotti F. Perspectives on Populus spp. (Salicaceae) bud extracts as antioxidant and anti-inflammatory agents. Natural Product Research, 2021; 36(6), 1648–1652. https://doi.org/10.1080/14786419.2021.1896512
Pobłocka-Olech L, Inkielewicz-Stepniak I, Krauze-Baranowska M. Anti-inflammatory and antioxidative effects of the buds from different species of Populus in human gingival fibroblast cells: Role of bioflavanones. Phytomedicine. 2019 Mar 15;56: 1-9. doi: 10.1016/j.phymed.2018.08.015. Epub 2018 Aug 10. PMID: 30668329.
Stanciauskaite M, Marksa M, Babickaite L et al. Comparison of Ethanolic and Aqueous Populus balsamifera L. Bud Extracts by Different Extraction Methods: Chemical Composition, Antioxidant and Antibacterial Activities. Pharmaceuticals 2021; 14(10):1018. https://doi.org/10.3390/ph14101018
Vaysi, R. Identification and Comparison of the Phenolic Chemical Components in Populus nigra and Populus deltoides wood by GC-MS Methods. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 2024; 39(2), 121-132. doi: 10.22092/ijwpr.2024.364731.1767
Gаlаţanu M., Panţuroiu M., Cima L., Neculai A., Pаnuş E., Bleotu C., Enescu C., Mircioiu I., Gavriloaia R., Auricа S., Rіmbu M. Colette Sandulovici, R. 2025; Polyphenolic Composition, Antioxidant Activity, and Cytotoxic Effect of Male Floral Buds from Three Populus Species Growing in the South of Romania. Molecules, 30(4), 913. https://doi.org/10.3390/molecules30040913
Borodina N., Raal A., Kovalyov V., Koshovyi О., Ilina T. Macro- and Microelements in the Branches of some Salix Genus Species in the Flora of Ukraine. International Journal of Pharmaceutical Research & Allied Sciences. 2020; Vol. 9, № 3: 71–80. ISSN: 2277-3657 CODEN(USA): IJPRPM
Borodina N.V. Pharmacognostic study of willow plants and creation of medicines based on them. Abstract of the dissertation of the Doctor of Pharmaceutical Sciences: 15.00.02. Pharmaceutical Chemistry and Pharmacognosy. Kharkiv. 2021; 42 https://dspace.nuph.edu.ua/bitstream/123456789/27573/1/avtoreferat-borodina-n.v..pdf.
. Galovic V, Kebert M, Popovic BM, Kovacevic B, Vasic V, Joseph MP, Orlovic S, Szabados L. Biochemical and Gene Expression Analyses in Different Poplar Clones: The Selection Tools For Afforestation Of Halomorphic Environments. Forests. 2021; 12(5):636. https://doi.org/10.3390/f12050636
Kaya, Z., Taşkıran, B., Uluğ, A. et al. Association Genetics of Wood Traits in European Black Poplar (Populus nigra L.). Tree Genetics & Genomes 2023; 19, 38. https://doi.org/10.1007/s11295-023-01612-y
Liu C, Yan J, Zhang Z, Pei L, Li C, Zhang X, Shi S. Genetic Variation Analysis and Development of Kasp Marker For Leaf Area And Hight In Southern-Type Populus deltoides. Plants. 2025; 14(3):330. https://doi.org/10.3390/plants14030330
Luo J, Shao P, Sun Z, Li S, Cao D, Dong L, Wei J, Liu J. PdPLR1 Effectively Enhances Resistance of Populus Deltoides 'Shalinyang' To Anoplophora Glabripennis By Positive Regulation Of Lignan Synthesis. Plant Physiol Biochem. 2024 Sep; 214:108944. doi: 10.1016/j.plaphy.2024.108944. Epub 2024 Jul 17. PMID: 39033651
Dhillon GPS, Sandhu J. S, Singh P. Variation among Poplar (Populus deltoides Bartr.) Clones for Growth, Wood Traits and Tolerance to Leaf Spot Diseases. Curr Agri Res 2020; 8(2). doi: http://dx.doi.org/10.12944/CARJ.8.2.08
Poplars And Other Fast-Growing Trees for Climate Change Mitigation And Adaptation – Pathways To Climate Resilience And Carbon. In27th Session of the International Poplar Commission: Book of Abstracts: IPC27, October 22-25 2024, Bordeaux, France 220. https://www.plantedforests.org/wp-content/uploads/2024/11/IPC-27th-Session_Book-of-Abstract_version-5_V2.pdf
Vysotska N. Drought resistance of ten poplar clones in eastern Ukraine. Forestry and Forest Melioration, 2023; 142, 47–58. https://doi.org/10.33220/1026-3365.142.2023.47
Ali H, Khan E. What are heavy metals? Long-Standing Controversy Over the Scientific Use Of The Term ‘Heavy Metals’ – Proposal of a Comprehensive Definition. Toxicol Environ Chem. 2018; 100:6–19. doi: 10.1080/02772248.2017.1413652
Marzilli, M., Di Santo, P., Palumbo, G. et al. Cd And Cu Accumulation, Translocation And Tolerance In Populus Alba Clone (Villafranca) In Autotrophic In Vitro Screening. Environ Sci Pollut Res 2018; 25, 10058–10068. https://doi.org/10.1007/s11356-018-1299-5.
Ployet R., Feng K., Zhang J., Baxter I., Glasgow D., Andrews H., Rodriguez M., Chen Jin-Gui, Tuskan G., Tschaplinski T., Weston D., Martin M., Muchero W. Elemental Profiling and Genome-Wide Association Studies Reveal Genomic Variants Modulating Ionomic Composition in Populus trichocarpa Leaves. Frontiers in Plant Science. 2024; vol.15. doi:10.3389/fpls.2024.1450646
Kostiс O., Jariс S., Pavloviс D., Matiс M., Raduloviс N., Mitroviс M., Pavloviс P. Ecophysiological Response of Populus alba L. to Multiple Stress Factors During the Revitalisation of Coal Fly Ash Lagoons at Different Stages of Weathering. Frontiers in Plant Science. 2024; Vol. 14. doi:10.3389/fpls.2023.1337700
Neri А., Francini А., Giovannelli А., Traversari S., Sebastiani L. Differences in Mineral and Osmotic Balances Enhance Zinc Translocation in an Aquaporin Overexpressing Poplar. Plant Physiology and Biochemistry, 2024; Vol. 208. 108528, https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2024.108528
Meng-Xue Niu, Cong-Hua Feng, Meiying Liu, Xiao Liu, Shujing Liu, Chao Liu, Weilun Yin, Xinli Xia Genome-Wide Identification of Poplar GSTU Gene Family and its PtrGSTU23 and PtrGSTU40 to Improve Salt Tolerance in Poplar. Industrial Crops and Products. 2024; Vol. 209, 117945. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2023.117945
Salehi А., Shariat А. Comparative Performance of Populus spp. and Salix spp. for Growth, Nutrition, and Heavy Metal Uptake in a Wastewater Hydroponic System. International Journal of Phytoremediation. 2024; 26(9), 1369-1378 https://doi.org/10.1080/15226514.2024.2321597
Wang, S., Lv, C., Tang, B., Wang, M., Cao, B., & Wu, K. Dynamics of Soil N and P Nutrient Heterogeneity in Mixed Forest of Populus × Euramercana ‘Neva’ and Robinia pseucdoacacia in Coastal Saline–Alkali Land. Forests, 2024; 15(12), 2226. https://doi.org/10.3390/f15122226
Kulac, S., Cikili, Y., Samet, H., & Filiz, E. Alleviating Effects of Nitric Oxide on Cadmium Toxicity in White Poplar (Populus alba). Journal of Forest and Environmental Science, 2024; 40(1), 43–52. https://doi.org/10.7747/JFES.2024.40.1.43
Miletiс Z. Jonjev M., Jariс S., Kostiс O., Sekuliс D., Mitroviс M., Pavloviс P. Green solution to riparian pollution: Populus alba L. potential for phytoremediation and bioindication of PTEs along the Sava river. Heliyon, Volume 10, Issue 7, e28183. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e28183
Lan, K., Li, Y., Shuai, Y. et al. Phosphorus (P) Mobilisation From Inorganic and Organic P Sources Depends on P-Acquisition Strategies in Dioecious Populus euphratica. Biol Fertil Soils 60, 393–406 (2024). https://doi.org/10.1007/s00374-024-01799-9
Prouzovа, N., Kubátovа, P., Mercl, F. et al. Biomass Yield and Metal Phytoextraction Efficiency of Salix and Populus Clones Harvested at Different Rotation Lengths in the Field Experiment. Chem. Biol. Technol. Agric. 2024; 11, 78. https://doi.org/10.1186/s40538-024-00600-1
Lovynska, V., Sytnyk, S., Montzka, C., Samarska, A., Heilmeier, H., Belleflamme, A., … Wiche, O. Interaction Between Soil Water Saturation and Toxic Element Accumulation in Woody Plants (Freiberg region, Germany). International Journal of Environmental Studies, 2024; 81(2), 570–586. https://doi.org/10.1080/00207233.2024.2322891.
State Pharmacopoeia of Ukraine: in 3 volumes / SE "Ukrainian Scientific Pharmacopoeia Center for Quality of Medicinal Products". 2nd ed. Kharkiv: SE "Ukrainian Scientific Pharmacopoeia Center for Quality of Medicines". 2015. 1. 1130 p.
Thor K. Calcium- Nutrient and Messenger. Frontiers in Plant Science. 2019; vol.10. 440. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00440
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Анали Мечниковського Інституту
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
