Біохімічна характеристика надземної фітомаси рослин роду Astragalus L. В правобережному лісостепу України

Автор(и)

  • Dzhamal Rakhmetov Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка Національної Академії Наук України вул. Тімірязєвська, 1, м. Київ, Україна, 01014, Україна https://orcid.org/0000-0001-7260-3263
  • Oleksandr Bondarchuk Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка Національної Академії Наук України вул. Тімірязєвська, 1, м. Київ, Україна, 01014, Україна https://orcid.org/0000-0001-6367-9063
  • Olena Vergun Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка Національної Академії Наук України вул. Тімірязєвська, 1, м. Київ, Україна, 01014, Україна https://orcid.org/0000-0003-2924-1580
  • Valentyna Fishchenko Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка Національної Академії Наук України вул. Тімірязєвська, 1, м. Київ, Україна, 01014, Україна https://orcid.org/0000-0002-7714-1739

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-8025.2018.135852

Ключові слова:

види роду Astragalus L., інтродукція, біохімічна характеристика, продуктивність, Правобережний Лісостеп України

Анотація

Мета роботи – з’ясувати видові особливості біохімічного складу представників роду Astragalus як цінної фітосировини лікарського та енергетичного спрямувань за умов Правобережного Лісостепу України.

Матеріал та методи. Об’єктом досліджень були рослини видів роду Astragalus, колекційного фонду відділу культурної флори Національного ботанічного саду імені М.М. Гришка НАН України.

Фітосировину оцінювали у фазу бутонізації, цвітіння та плодоношення у біохімічній лабораторії відділу культурної флори НБС імені М.М. Гришка НАН України за відповідними методиками. Обробку отриманих результатів здійснювали методами дисперсійного аналізу і статистичної оцінки середніх даних з використанням програми Microsoft Excel (2010).

Результати. Встановлено, що найбільше сухої речовини в усіх досліджуваних інтродуцентів накопичується у фазу плодоношення (24,37–38,64 %) і максимальним цей показник був у A. glycyphyllos.

Загальний вміст цукрів значно збільшується у фазу цвітіння. Найвищий цей показник був у рослин A. glycyphyllos (20,00 %). Вміст протеїну у рослин роду Astragalus у цей період становив 14,00–24,42 %, аскорбінової кислоти відповідно 102,44–398,45 %. Найвищим рівнем аскорбінової кислоти відзначився – A. ponticus. Високим вмістом ліпідів впродовж вегетаційного періоду (окрім бутонізації) характеризувалися рослини A. galegiformis.

Інтенсивне накопичення клітковини у рослин роду Astragalus зафіксовано у фазу цвітіння (34,84–42,36 %). Підвищеним вмістом клітковини характеризувалися рослини A. falcatus.

Встановлено що найбільш енергопродуктивними виявились рослини A. galegiformis та A. ponticus (понад 81 Гкал/га), дещо меншу цінність мали – A. falcatus (61–80 Гкал/га). З енергопродуктивністю 41–60 Гкал/га відносяться рослини – A. сicer і A. glycyphyllos.

Висновки. Встановлено що рослини видів роду Аstragalus характеризуються багатим кількісним та якісним складом БАС в перерахунку на суху речовину. За біохімічним складом усі види накопичують цукри, вітамін С, каротини, ліпіди, протеїн, клітковину, тощо – це свідчить про перспективу використання у якості цінних лікарських фітозасобів. Продуктивність надземної фітомаси, вихід загальної енергії та фітопалива з одиниці площі дає підстави розглядати даних інтродуцентів, як цінну сировину для забезпечення потреб біоенергетики

Біографії авторів

Dzhamal Rakhmetov, Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка Національної Академії Наук України вул. Тімірязєвська, 1, м. Київ, Україна, 01014

Доктор сільсько-господарських наук, професор

Відділ культурної флори

Oleksandr Bondarchuk, Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка Національної Академії Наук України вул. Тімірязєвська, 1, м. Київ, Україна, 01014

Провідний інженер

Відділ культурної флори

Olena Vergun, Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка Національної Академії Наук України вул. Тімірязєвська, 1, м. Київ, Україна, 01014

Науковий співробітник

Відділ культурної флори

Valentyna Fishchenko, Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка Національної Академії Наук України вул. Тімірязєвська, 1, м. Київ, Україна, 01014

Провідний інженер

Відділ культурної флори

Посилання

  1. Stratehii udoskonalennia mekhanizmu upravlinnia v sferi vykorystannia ta okhorony zemel silskohospodarskoho pryznachennia derzhavnoi vlasnosti ta rozporiadzhennia nymy (2017). Postanova Kabinetu Ministriv Ukrainy No. 413. 7.06.2017. S.-Uriadovyi portal. Available at: https://www.kmu.gov.ua/ua/npas/250068882/
  2. Voronov, I. V., Danilova, N. S., Poskachina, Ye. R., Semenova, V. V. (2017). Soderzhanie lyuteolin-7-glyukozida, rutina i digidrokvertsetina v nadzemnoy chasti Astragalus angarensis (Fabaceae) v Tsentralnoy Yakutii [The content of luteolin-7-glucoside, rutin and dihydroquercetin in the aerial part of Astragalus angarensis (Fabaceae) in Central Yakutia]. Rastitelnye resursy, 3, 425–434.
  3. Koshovyi, O. M. (2013). Suchasni pidhody do stvorennia likarskyh zasobiv na osnovi roslyn rodiv Evkalipt ta Shavliia [Modern approaches to the creation of medicines based on plants of the genera Eucalyptus and Shavliya]. Kharkiv, 39.
  4. Rakhmetov, D. B., Vergun, O. M., Rahmetova, S. O. (2014). Panicum virgatum L. – perspektivniy introdutsent u natsionalnomu botanichnomu sadu im. M. M. Grishka NAN Ukraini [Panicum virgatum L. – Perspective introspection in the national botanical garden. M.M. Grishka NAS of Ukraine]. Plant introduction, 3, 3–14.
  5. Bondarchuk, O. P., Rys M. V., Fishchenko, V. V., Korablova, O. A., Rakhmetov, D. B. (2016). Biohimichnyi sklad roslyn vydiv rodu Astragalus L. ta Elsholtzia Willd. v umovach introdukcii v NBS im. M.M. Hryshka NAN Ukrainy [Biochemical composition plants of species of Astragalus L. and Elsholtzia Willd. genus under conditions of introduction into M.M. Gryshko NBG National Academy of Sciences of Ukraine]. Khimiia pryrodnykh spoluk. Ternopil, 73–74.
  6. Lobanova, I. Ye. (2010). Dinamika soderzhaniya askorbinovoy kisloty v organakh astragala sladkolistnogo i chiny vesenney [Dynamics of ascorbic acid in the organs and astragalus glycyphyllos spring ranks]. Siberian Herald of Agricultural Science, 4, 19–23.
  7. El-Hawiet, A. M., Toaima, S. M., Asaad, A. M., Radwan, M. M., El-Sebakhy, N. A. (2010). Chemical constituents from Astragalus annularis Forssk. and A. trimestris L., Fabaceae. Revista Brasileira de Farmacognosia, 20 (6), 860–865. doi: http://doi.org/10.1590/s0102-695x2010005000047
  8. Zhang, Z. Y., Wu, B., Tang, Y. H., Li, Z. X., Sun, Z. L., Chen, L. Y. et al. (2013). Characterization of major flavonoids, triterpenoid, dipeptide and their metabolites in rat urine after oral administration of Radix Astragali decoction. Journal of Analytical Chemistry, 68 (8), 716–721. doi: http://doi.org/10.1134/s1061934813080145
  9. Borchardt, J. R., Wyse, D. L., Sheaffer, C. C. et. al. (2008). Antioxidant and antimicrobial activity of seed from plants of the Mississippi river basin. Journal of Medicinal Plants Research, 2 (4), 81–93.
  10. Gao, J., Zheng, M., Meng, P., Zhang, J-S. (2008). Effects of Armeniaca sibirica-Astragalus system on soil physi-chemical properties of the hill and gully area on the Loess Plateau. Journal of Forest Research, 719–723.
  11. Rios, J. L., Waterman, P. G. (1997). A review of the pharmacology and toxicology of Astragalus. Phytotherapy Research, 11 (6), 411–418. doi: http://doi.org/10.1002/(sici)1099-1573(199709)11:6<411::aid-ptr132>3.0.co;2-6
  12. Malitskaya, N. V. (2015). Vozdelyvanie i ispolzovanie netraditsionnykh kormovykh kultur v umerenno zasushlivoy stepi Severnogo Kazakhstana [Cultivation and use of non-traditional fodder crops in the moderately arid steppe of Northern Kazakhstan]. Bulletin of KrasGAU, 7, 148–153.
  13. Xiang-Yong, Z., Zhong-Fu, L., Yong, S. (2006). The dynamical studies on biomass and interspecific competition of limpograss and red clover mixture. Journal of Sichuan Agricultural University, 367–370.
  14. Lysiuk, R. M., Yanovich, D. O., Zaritska, E. G., Bondarchuk, O. P., Rakhmetov, D. B. (2016). Doslidzhennya makro- i mikroelementnogo skladu nadzemnih organiv introdukovanih vidiv rodu Astragalus L. [Investigation of macro- and microelements contents in aerial portions of introduced Astragalus species]. Agrobiodiversity for improving nutrition, health and life quality. Nitra, 148–152.
  15. Belous, V. N. (2005). Vidyi roda Astragalus L. i ih rol v rastitelnom pokrove Predkavkazya [Role of the genus Astragalus L. species in the plant cover of Ciscaucasia]. Stavropol, 174.
  16. Davis, A. M. (1973). Protein, crude fiber, tannin and oxalate concentrations of some introduced Astragalus species. Agronomy Journal Abstract, 65 (4), 613–615. doi: http://doi.org/10.2134/agronj1973.00021962006500040025x
  17. Altantsetseg, E., Kalashnikova, E. A. (2013). Razmnozhenie astragala mongolskogo (Astragalus mongholicus Bunge) v usloviyah in vitro [Reproduction of Mongolian Astragalus (Astragalus mongholicus Bunge) in vitro]. Izvestiya of Timiryazev Agricultural Academy, 6, 40–48.
  18. Razzhivina, T. V. (2008). Astragal nutovyy – perspektivnaya kormovaya kultura v Penzenskoy oblasti [Astragalus cicer – promising fodder crop in the Penza region]. Fodder Production, 1, 26–27.
  19. Erisen, S., Atalay, E., Yorgancilar, M. (2011). The effect of thidiazuron on the in vitro shoot development of endemic Astragalus cariensis in Turkey. Turkish Journal of Botany, 35 (5), 521–526. doi: https://doi.org/10.3906/bot-1009-74
  20. Lee, C. H., Park, K. D., Jung, K. Y., Ali, M. A., Lee, D., Gutierrez, J., Kim, P. J. (2010). Effect of Chinese milk vetch (Astragalus sinicus L.) as a green manure on rice productivity and methane emission in paddy soil. Agriculture, Ecosystems and Environment, 138, 343–347. doi: http://doi.org/10.1016/j.agee.2010.05.011
  21. Townsend, C. E. (1993). Breeding, physiology, culture, and utilization of Cicer milkvetch (Astragalus cicer L.). Advances in Agronomy, 49, 253–308. doi: http://doi.org/10.1016/s0065-2113(08)60796-8
  22. Safronova, V. I., Chizhevskaya, Ye. P., Belimov, A. A. et. al. (2011). Opredelenie taksonomicheskogo polozheniya mikrosimbiontov kopeechnika (Hedysarum) i astragala (Astragalus) na osnove analiza genov ribosomalnykh RNK [Determination of the taxonomic position of the microsymbionts of the penny (Hedysarum) and astragalus (Astragalus) on the basis of the analysis of ribosomal RNA genes]. Agricultural Biology: The Plant Biology, 3, 61–64.
  23. Peregrim, Yu. S. (2014). Introduktsiya ridkisnih i znikayuchih vidiv rodu Astragalus L. (Fabaceae) prirodnoi flori Ukraini: uspihi ta perspektivi [Introduction of rare and endangered of the genus Astragalus L. species (Fabaceae) of Ukraine natural flora: successes and perspectives]. Scientific Herald of Chernivtsy University. Biology (Biological Systems), 6 (1), 64–71.
  24. Lysiuk, R., Darmohray, R., Rakhmetov, D., Bondarchuk, О. (2015). Current trends and prospects for application of Astragalus spp. Agrobiodiversity for improving nutrition, health and life quality. Nitra, 442–444.
  25. Gubaniov, O. G. (2013). Astragal sherstystokvitkovyi – cinna likarska kultura. «Trava zyttia kremlivskykh vozdiv» [Astragalus sherstistotsvetkovy – a valuable medicinal crop. "The Grass of the Life of the Kremlin Chiefs"]. Modern agrarian technologies, 6 (334), 55–59.
  26. Kolosovych, M. P. (2003). Osoblyvosti biolohii cvitinnia Astrahalu sherstystokvitkovoho (Astragalus dasianthus Pall.) ta sholomnyci baikalskoi (Scutellaria bacalensis Geoggi) i pidvyshchennia ix nasinnevoi produktyvnosti v umovax Lisostepu Ukrainy [Peculiarities of the flowering biology of Astragalus dastianthus Pall. and Schelellaria bacalensis Geoggi flour and increasing their seed productivity in the conditions of the forest-steppe Ukraine]. Kyiv, 20.
  27. Bondarchuk, O. P., Rakhmetov, D. B. (2017). Produktyvnist roslyn vydiv rodu Astragalus L. v umovax introdukcii v Pravobereznomu Lisostepu Ukrainy [Productivity of plants of the genus Astragalus L. species in conditions of introduction into Right-Bank of Forest-Steppe of Ukraine]. Plant introduction, 4, 11–19.
  28. Yermakov, A. I., Arasimovich, V. V., Smirnova-Ikonnikova, M. I. (1985). Metody biokhimicheskogo issledovaniya rasteniy [Methods of biochemical research of plants]. Leningrad: Kolos, 455.
  29. Pochinok, Kh. N. (1976). Metody biokhimicheskogo analiza rasteniy [Methods of biochemical analysis of plants]. Kiev: Naukova dumka, 336.
  30. GOST 24027.2-80. Syre lekarstvennoe rastitelnoe. Metody opredeleniya vlazhnosti, soderzhaniya zoly, ekstraktivnykh i dubilnykh veshchestv, efirnogo masla [GOST 24027.2-80. Raw materials medicinal vegetative. Methods for determination of moisture content, ash content, extractive and tanning agents, essential oil] (1988). Moscow, 120.
  31. Hrycaenko, Z. M., Hrycaenko, A. O., Karpenko, V. P. (2003). Metody biolohichnyh ta ahrohimichnyx doslidzen roslyn i hruntiv [Methods of biological and agrochemical studies of plants and soils]. Kyiv: Nichlava, 320.
  32. Pleshkov, B. P. (1985). Praktikum po biokhimii rasteniy [Workshop on Plant Biochemistry]. Moscow: Kolos, 256.
  33. Krishchenko, V. P. (1983). Metody otsenki kachestva rastitelnoy produktsii [Methods for assessing the quality of plant products]. Moscow: Kolos, 192.
  34. Rakhmetov, D. B. (2017). Naukovo-innovatsiyniy potentsial mobilizatsii ta vikoristannya novih roslinnih resursiv (za materialami naukovoi dopovidi na zasidanni Prezidii NAN Ukraini) [Scientific and innovative potential of mobilization and use of new plant resources]. Visnyk of the National Academy of Sciences of Ukraine, 1, 73–81.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-06-30

Як цитувати

Rakhmetov, D., Bondarchuk, O., Vergun, O., & Fishchenko, V. (2018). Біохімічна характеристика надземної фітомаси рослин роду Astragalus L. В правобережному лісостепу України. ScienceRise: Biological Science, (3 (12), 48–52. https://doi.org/10.15587/2519-8025.2018.135852

Номер

№ 3 (12) (2018)

Розділ

Біологічні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Oleksandr Bondarchuk, Dzhamal Rakhmetov, Olena Vergun, Valentyna Fishchenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу. 

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.