vuzbiochemiИзвестия вузов. Прикладная химия и биотехнологияProceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology2227-29252500-1558ИРНИТУ10.21285/achb.908YXCTAWvuzbiochemi-1176Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯBRIEF COMMUNICATIONАминокислотный состав пыльцы Pinus sylvestris L. и Pinus sibirica Du Tour, произрастающих в ПрибайкальеAmino acid composition of pollen Pinus sylvestris L. and Pinus sibirica Du Tour growing in the Baikal regionhttps://orcid.org/0000-0002-3528-5101ШиретороваВ. Г.ShiretorovaV. G.

Ширеторова Валентина Германовна, к.т.н., старший научный сотрудник

670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6

Valentina G. Shiretorova, Cand. Sci. (Engineering), Senior Researcher

6, Sakhyanova St., Ulan-Ude, 670047

vgshiretorova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4330-5723ЭрдынееваС. А.ErdyneevaS. A.

Эрдынеева Светлана Аркадьевна, к.фарм.н., научный сотрудник; старший преподаватель

670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6

670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина 24а

Svetlana A. Erdyneeva, Cand. Sci. (Pharmacology),  Researcher; Senior Lecturer

6, Sakhyanova St., Ulan-Ude, 670047

24a, Smolin St., Ulan-Ude, 670000

   

esssa198013@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-2886-1075РаднаеваЛ. Д.RadnaevaL. D.

Раднаева Лариса Доржиевна, д.х.н., главный научный сотрудник; заведующий кафедрой

670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6

670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина 24а

Larisa D. Radnaeva, Dr. Sci. (Chemistry), Chief Researcher

6, Sakhyanova St., Ulan-Ude, 670047

24a, Smolin St., Ulan-Ude, 670000

   

radld@mail.ruБайкальский институт природопользования СО РАНРоссияBaikal Institute of Nature Management SB RASRussian FederationБайкальский институт природопользования СО РАН; Бурятский государственный университет им. Доржи БанзароваРоссияBaikal Institute of Nature Management SB RAS; Banzarov Buryat State UniversityRussian Federation202427032024141135–141Copyright © Ширеторова В.Г., Эрдынеева С.А., Раднаева Л.Д., 20242024Ширеторова В.Г., Эрдынеева С.А., Раднаева Л.Д.Shiretorova V.G., Erdyneeva S.A., Radnaeva L.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vuzbiochemi.elpub.ru/jour/article/view/1176

Целью проведенного исследования являлось определение качественного и количественного аминокислотного состава пыльцы Pinus sylvestris L. и Pinus sibirica Du Tour. Сосновую пыльцу собирали в июне 2021 года в местах естественного произрастания на юго-восточном побережье озера Байкал. Массовую долю сырого протеина определяли по методу Къельдаля; состав белка и содержание отдельных аминокислот – методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с постколоночной модификацией нингидрином на автоматическом анализаторе LA8080 (Hitachi, Япония). Содержание сырого протеина в пыльце составило 14,38–15,94%. Установлено, что в состав белка сосновой пыльцы входят 17 аминокислот, в том числе 9 незаменимых: валин, изолейцин, лейцин, треонин, метионин, фенилаланин, лизин, а также гистидин и аргинин. Содержание суммы аминокислот составило 141,4–156,5 мг/г, в том числе незаменимых аминокислот 45,9–48,4%. Доминирующими в пыльце Pinus sylvestris и Pinus sibirica являются (мг/г): моноаминодикарбоновые кислоты – глутаминовая (21,3–24,2) и аспарагиновая (13,0–14,2), диаминокарбоновая кислота аргинин (17,0–17,4) и гетероциклическая аминокислота пролин (14,7–16,2). Полученные результаты могут быть полезны при разработке лекарственных средств и биологически активных добавок на основе пыльцы Pinus sylvestris и Pinus sibirica, обладающих ввиду наличия вышеуказанных аминокислот ноотропным, иммуномодулирующим, кардиостимулирующим, детоксикационным действием.

The purpose of the study was to determine the qualitative and quantitative amino acid composition of pollen Pinus sylvestris L. and Pinus sibirica Du Tour. Pine pollen was collected in June 2021 at natural sites on the southeastern coast of Lake Baikal. The mass fraction of crude protein was determined by the Kjeldahl method; the protein composition and individual amino acid content were determined by high-performance liquid chromatography with post-column modification of ninhydrin on an LA8080 automatic analyser (Hitachi, Japan). The crude protein content of the pollen was 14.38–15.94%. Pine pollen protein is shown to contain 17 amino acids, including 9 essential amino acids: valine, isoleucine, leucine, threonine, methionine, phenylalanine, lysine, histidine, and arginine. The content of the sum of amino acids was 141.4–156.5 mg/g, including essential amino acids 45.9-48.4%. The following amino acids are dominant in Pinus sylvestris and Pinus sibirica pollens (mg/g): monoaminodicarboxylic acids – glutamic (21.3–24.2) and aspartic (13.0–14.2), diaminocarboxylic acid arginine (17.0–17.4) and heterocyclic amino acid proline (14.7–16.2). The obtained results can be useful in the development of drugs and biologically active additives based on pollen Pinus sylvestris and Pinus sibirica, which, due to the presence of the above amino acids, have a nootropic, immunomodulatory, cardiac stimulating, and detoxifying effect.

сосновая пыльцааминокислотыPinus sylvestrisPinus sibiricapine pollenamino acidsPinus sylvestrisPinus sibiricaРабота выполнена в рамках госзадания Байкальского института природопользования СО РАН (АААА-А21-121011890027-0) и при частичной финансовой поддержке гранта Бурятского государственного университета на проведение инициативных исследований № 23-10-0502.The study was carried out within the framework of the state task of the Baikal Institute of Nature Management of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (АААА-А21-121011890027-0) and partly supported by grant of Banzarov Buryat State University no. 23-10-0502.ReferencesStanley R.G., Linskens H.F. Pollen: biology, biochemistry, management. New-York: Springer Science & Business Media, 2012. 310 p.Stanley R.G., Linskens H.F. Pollen: biology, biochemistry, management. New-York: Springer Science & Business Media, 2012. 310 p.Keriene I., Šauliene I., Šukiene L., Judžentiene A., Ligor M., Buszewski B. Patterns of phenolic compounds in Betula and Pinus pollen // Plants. 2023. Vol. 12, no. 2. P. 356. DOI: 10.3390/plants12020356.Keriene I., Šauliene I., Šukiene L., Judžentiene A., Ligor M., Buszewski B. Patterns of phenolic compounds in Betula and Pinus pollen // Plants. 2023. Vol. 12, no. 2. P. 356. DOI: 10.3390/plants12020356.Olennikov D.N., Shishmarev V.M., Shiretorova V.G. Alkyl cinnamates from pollen of Pinus sylvestris // Chemistry оf Natural Compounds. 2023. Vol. 59, no. 2. P. 207–211. DOI: 10.1007/s10600-023-03957-1.Olennikov D.N., Shishmarev V.M., Shiretorova V.G. Alkyl cinnamates from pollen of Pinus sylvestris // Chemistry оf Natural Compounds. 2023. Vol. 59, no. 2. P. 207–211. DOI: 10.1007/s10600-023-03957-1.Ширеторова В.Г., Эрдынеева С.А., Раднаева Л.Д. Элементный состав пыльцы Pinus sylvestrys L., P. sibirica Du Tour и P. pumila (Pall.) Regel // Химия растительного сырья. 2022. N 2. С. 233–242. DOI: 10.14258/jcprm.20220210171. EDN: XWHTPR.Shiretorova V.G., Erdyneeva S.A., Radnaeva L.D. Elemental composition of the Pinus sylvestrys L., P. sibirica Du Tour and P. Pumila (Pall.) Regel pollen. Khimija rastitel’nogo syr’ja = Chemistry of plant raw material. 2022;2:233-242. (In Russian). DOI: 10.14258/jcprm.20220210171. EDN: XWHTPR.Erdyneeva S.A., Shiretorova V.G., Tykheev Zh.A., Radnaeva L.D. Fatty-acid composition of pollen from Pinus sylvestris, P. sibirica, and P. pumila // Chemistry of Natural Compounds. 2021. Vol. 57. P. 741–742. DOI: 10.1007/s10600-021-03462-3.Erdyneeva S.A., Shiretorova V.G., Tykheev Zh.A., Radnaeva L.D. Fatty-acid composition of pollen from Pinus sylvestris, P. sibirica, and P. pumila // Chemistry of Natural Compounds. 2021. Vol. 57. P. 741–742. DOI: 10.1007/s10600-021-03462-3.Liang S.-B., Liang N., Bu F.-L., Lai B.-Y., Zhang Y.-P., Cao H.-J. et al. The potential effects and use of Chinese herbal medicine pine pollen (Pinus pollen): a bibliometric analysis of pharmacological and clinical studies // World Journal of Traditional Chinese Medicine. 2020. Vol. 6, no. 2. P. 163–170. DOI: 10.4103/wjtcm.wjtcm_4_20.Liang S.-B., Liang N., Bu F.-L., Lai B.-Y., Zhang Y.-P., Cao H.-J. et al. The potential effects and use of Chinese herbal medicine pine pollen (Pinus pollen): a bibliometric analysis of pharmacological and clinical studies // World Journal of Traditional Chinese Medicine. 2020. Vol. 6, no. 2. P. 163–170. DOI: 10.4103/wjtcm.wjtcm_4_20.Jin X., Cong T., Zhao L., Ma L., Li R., Zhao P., et al. The protective effects of Masson pine pollen aqueous extract on CC14-induced oxidative damage of human hepatic cells // International Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2015. Vol. 8, no. 10. P. 17773–17780.Jin X., Cong T., Zhao L., Ma L., Li R., Zhao P., et al. The protective effects of Masson pine pollen aqueous extract on CC14-induced oxidative damage of human hepatic cells // International Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2015. Vol. 8, no. 10. P. 17773–17780.Zhou C., Yin S., Yu Z., Feng Y., Wei Kai, Ma W. Preliminary characterization, antioxidant and hepatoprotective activities of polysaccharides from Taishan Pinus massoniana pollen // Мolecules. 2018. Vol. 23, no. 2. P. 281. DOI: 10.3390/molecules23020281.Zhou C., Yin S., Yu Z., Feng Y., Wei Kai, Ma W. Preliminary characterization, antioxidant and hepatoprotective activities of polysaccharides from Taishan Pinus massoniana pollen // Мolecules. 2018. Vol. 23, no. 2. P. 281. DOI: 10.3390/molecules23020281.Hongqi S., Zhou S., Huan W., Yongqiang M., Xiangyun N., Ruichang C. Taishan Pinus massoniana pollen polysaccharide inhibits H9N2 subtype influenza virus infection both in vitro and in vivo // Veterinary Microbiology. 2020. Vol. 248. P. 108803. DOI: 10.1016/j.vetmic.2020.108803.Hongqi S., Zhou S., Huan W., Yongqiang M., Xiangyun N., Ruichang C. Taishan Pinus massoniana pollen polysaccharide inhibits H9N2 subtype influenza virus infection both in vitro and in vivo // Veterinary Microbiology. 2020. Vol. 248. P. 108803. DOI: 10.1016/j.vetmic.2020.108803.Sha Z., Shang H., Miao Y., Huang J., Niu X., Chen R. Polysaccharides from Pinus massoniana pollen improve intestinal mucosal immunity in chickens // Poultry Science. 2021. Vol. 100, no. 2. P. 507–516. DOI: 10.1016/j.psj.2020.09.015.Sha Z., Shang H., Miao Y., Huang J., Niu X., Chen R. Polysaccharides from Pinus massoniana pollen improve intestinal mucosal immunity in chickens // Poultry Science. 2021. Vol. 100, no. 2. P. 507–516. DOI: 10.1016/j.psj.2020.09.015.Ma D., Wang Z., He Z., Wang Z., Chen Q., Qin F., et al. Pine pollen extract alleviates ethanol-induced oxidative stress and apoptosis in HepG2 cells via MAPK signaling // Food and Chemical Toxicology. 2023. Vol. 171. P. 113550. DOI: 10.1016/j.fct.2022.113550.Ma D., Wang Z., He Z., Wang Z., Chen Q., Qin F., et al. Pine pollen extract alleviates ethanol-induced oxidative stress and apoptosis in HepG2 cells via MAPK signaling // Food and Chemical Toxicology. 2023. Vol. 171. P. 113550. DOI: 10.1016/j.fct.2022.113550.Choi E.-M. Antinociceptive and antiinflammatory activities of pine (Pinus densiflora) pollen extract // Phytotherapy Research. 2007. Vol. 21, no. 5. P. 471–475. DOI: 10.1002/ptr.2103.Choi E.-M. Antinociceptive and antiinflammatory activities of pine (Pinus densiflora) pollen extract // Phytotherapy Research. 2007. Vol. 21, no. 5. P. 471–475. DOI: 10.1002/ptr.2103.Табаленкова Г.Н., Розенцвет О.А. Аминокислотный состав листьев трех видов рода Artemisia L., произрастающих в условиях Приэльтонья // Химия растительного сырья. 2021. N 3. С. 219–225. DOI: 10.14258/ cprm.2021038736. EDN: XWRYHF.Tabalenkova G.N., Rozentsvet O.A. Amino acid composition of leaves of three species of Artemisia L. growing in the Elton region. Khimija rastitel’nogo syr’ja = Chemistry of plant raw material. 2021;3:219-225. (In Russian). DOI: 10.14258/jcprm.2021038736. EDN: XWRYHF.Недилько О.В., Яницкая А.В. Изучение аминокислотного состава надземной и подземной частей солодки голой // Химия растительного сырья. 2020. N 1. С. 251–256. DOI: 10.14258/jcprm.2020014678. EDN: LBKAWL.Nedil’ko O.V., Yanitskaya A.V. The study of amino acid content of Glycyrrhiza glabra overground and underground parts. Khimija rastitel’nogo syr’ja = Chemistry of plant raw material. 2020;1:251-256. (In Russian). DOI: 10.14258/jcprm.2020014678. EDN: LBKAWL.Moran-Palacio E.F., Tortoledo-Ortiz O., Yañez-Farias G.A., Zamora-Álvarez L.A., Stephens-Camacho N.A., Soñanez-Organis J.G., et al. Determination of amino acids in medicinal plants from Southern Sonora, Mexico // Tropical Journal of Pharmaceutical Research. 2014. Vol. 13, no. 4. P. 601–606. DOI: 10.4314/tjpr.v13i4.17.Moran-Palacio E.F., Tortoledo-Ortiz O., YañezFarias G.A., Zamora-Álvarez L.A., Stephens-Camacho N.A., Soñanez-Organis J.G., et al. Determination of amino acids in medicinal plants from Southern Sonora, Mexico // Tropical Journal of Pharmaceutical Research. 2014. Vol. 13, no. 4. P. 601–606. DOI: 10.4314/tjpr.v13i4.17.Alsaedi S., Aljeddani G. Phytochemical analysis and bioactivity screening of primary and secondary metabolic products of medicinal plants in the Valleys of Medina Region Saudi Arabia // Advances in Biological Chemistry. 2022. Vol. 12, no. 4. P. 92–115 DOI: 10.4236/abc.2022.124009.Alsaedi S., Aljeddani G. Phytochemical analysis and bioactivity screening of primary and secondary metabolic products of medicinal plants in the Valleys of Medina Region Saudi Arabia // Advances in Biological Chemistry. 2022. Vol. 12, no. 4. P. 92–115 DOI: 10.4236/abc.2022.124009.Wani S.S, Dar P.A, Zargar S.M, Dar T.A. Therapeutic potential of medicinal plant proteins: present status and future perspectives // Current Protein & Peptide Science. 2020. Vol. 21, no. 5. P. 443–487. DOI: 10.2174/1389203720666191119095624.Wani S.S, Dar P.A, Zargar S.M, Dar T.A. Therapeutic potential of medicinal plant proteins: present status and future perspectives // Current Protein & Peptide Science. 2020. Vol. 21, no. 5. P. 443–487. DOI: 10.2174/1389203720666191119095624.Trovato M., Funck D., Forlani G., Okumoto S., Amir R. Editorial: amino acids in plants: regulation and functions in development and stress defense // Frontiers in Plant Science. 2021. Vol. 12. P. 772810. DOI: 10.3389/fpls.2021.772810.Trovato M., Funck D., Forlani G., Okumoto S., Amir R. Editorial: amino acids in plants: regulation and functions in development and stress defense // Frontiers in Plant Science. 2021. Vol. 12. P. 772810. DOI: 10.3389/fpls.2021.772810.Бидарова Ф.Н., Сидакова Т.М., Кисиева М.Т. Исследование аминокислотного состава пыльцы сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), произрастающей на территории РСО-Алания // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2017. N 12-2. С. 267–271. EDN: YMHHUE.Bidarova F.N., Sidakova T.M., Kisieva M.T. The amino acid composition of pine pollen (Pinus sylvestris L.), growing on the territory of RNO-Alania. Mezhdunarodnyi zhurnal prikladnykh i fundamental’nykh issledovanii = International Journal of Applied and Fundamental Research. 2017;12- 2:267-271. (In Russian). EDN: YMHHUE.Аларкон Н.Л., Минина Е.Г., Митрофанов Т.К., Ларионова Н.А., Толкачев О.Н. Аминокислоты пыльцы кедра сибирского // Физиология растений. 1978. Т. 25. N 4. С. 855–857.Alarkon N.L., Minina E.G., Mitrofanov T.K., Larionova N.A., Tolkachev O.N. Amino acids of Siberian cedar pollen. Fiziologiya rastenii. 1978;25(4):855-857. (In Russian).Budniak L., Slobodianiuk L., Marchyshyn S., Potishnyi I. Determination of amino acids of plants from Angelica L. genus by HPLC method // Pharmacia. 2022. Vol. 69, no. 2. P. 437–446. DOI: 10.3897/pharmacia.69.e83705.Budniak L., Slobodianiuk L., Marchyshyn S., Potishnyi I. Determination of amino acids of plants from Angelica L. genus by HPLC method. Pharmacia. 2022;69(2):437-446. DOI: 10.3897/pharmacia.69.e83705.Кудряшева А.А., Преснякова О.П. Медико-биологические особенности натуральных пищевых аминокислот // Пищевая промышленность. 2014. N 3. С. 68–73. EDN: RWFTMT.Kudryasheva A.A., Presnyakova O.P. Medical and biological features of natural food amino acids. Pishchevaya promyshlennost’ = Food Industry. 2014;3:68-73. (In Russian). EDN: RWFTMT.Wu G. Amino acids: metabolism, functions, and nutrition // Amino Acids. 2009. Vol. 37. P. 1–17. DOI: 10.1007/s00726-009-0269-0.Wu G. Amino acids: metabolism, functions, and nutrition. Amino Acids. 2009;37:1-17. DOI: 10.1007/s00726-009-0269-0.Сыровая А.О., Шаповал Л.Г., Макаров В.А., Петюнина В.Н., Грабовецкая Е.Р., Андреева С.В. [и др.]. Аминокислоты глазами химиков, фармацевтов, биологов: монография. В 2 т. Харьков: Щедра садиба плюс, 2015. Т. 2. 268 с.Syrovaya A.O., Shapoval L.G., Makarov V.A., Petyunina V.N., Grabovetskaya E.R., Andreeva S.V., et al. Amino acids through the eyes of chemists, pharmacists, biologists. In 2 vol. Kharkov: Shchedra sadiba plyus; 2015, vol. 2, 268 p. (In Russian).Pahlavani N., Jafari M., Sadeghi O., Rezaei M., Rasad H., Rahdar H.A., Entezari M.H. L-arginine supplementation and risk factors of cardiovascular diseases in healthy men: a double-blind randomized clinical trial // F1000Research. 2014. Vol. 3. P. 306. DOI: 10.12688/f1000research.5877.1.Pahlavani N., Jafari M., Sadeghi O., Rezaei M., Rasad H., Rahdar H.A., Entezari M.H. L-arginine supplementation and risk factors of cardiovascular diseases in healthy men: a double-blind randomized clinical trial // F1000Research. 2014. Vol. 3. P. 306. DOI: 10.12688/f1000research.5877.1.Appleton J. Arginine: clinical potential of a semi-essential amino acid // Alternative Medicine Review. 2002. Vol. 7, no. 6. P. 512–522.Appleton J. Arginine: clinical potential of a semi-essential amino acid // Alternative Medicine Review. 2002. Vol. 7, no. 6. P. 512–522.Wu G., Bazer F.W., Burghardt R.C., Johnson G.A., Kim S.W., Knabe D.A., et al. Proline and hydroxyproline metabolism: implications for animal and human nutrition // Amino Acids. 2011. Vol. 40. P. 1053–1063. DOI: 10.1007/s00726-010-0715-z.Wu G., Bazer F.W., Burghardt R.C., Johnson G.A., Kim S.W., Knabe D.A., et al. Proline and hydroxyproline metabolism: implications for animal and human nutrition // Amino Acids. 2011. Vol. 40. P. 1053–1063. DOI: 10.1007/s00726-010-0715-z.Hu S., He W., Wu G. Hydroxyproline in animal metabolism, nutrition, and cell signaling // Amino Acids. 2022. Vol. 54. P. 513–528. DOI: 10.1007/s00726-021-03056-x.Hu S., He W., Wu G. Hydroxyproline in animal metabolism, nutrition, and cell signaling // Amino Acids. 2022. Vol. 54. P. 513–528. DOI: 10.1007/s00726-021-03056-x.Trovato M., Forlani G., Signorelli S., Funck D. Proline metabolism and its functions in development and stress tolerance // Osmoprotectant-mediated abiotic stress tolerance in plants: recent advances and future perspectives / eds M.A. Hossain, V. Kumar, D.J. Burritt, M. Fujita, P.S.A. Mäkelä. Cham: Springer, 2019. P. 41–72. DOI: 10.1007/978-3-030-27423-8_2.Trovato M., Forlani G., Signorelli S., Funck D. Proline metabolism and its functions in development and stress tolerance // Osmoprotectant-mediated abiotic stress tolerance in plants: recent advances and future perspectives / eds M.A. Hossain, V. Kumar, D.J. Burritt, M. Fujita, P.S.A. Mäkelä. Cham: Springer, 2019. P. 41–72. DOI: 10.1007/978-3-030-27423-8_2.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.