vuzbiochemiИзвестия вузов. Прикладная химия и биотехнологияProceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology2227-29252500-1558ИРНИТУ10.21285/achb.899OIERMEvuzbiochemi-1180Research ArticleФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯPHYSICOCHEMICAL BIOLOGYБиологически активные вещества некоторых очитковых (Sedoideae), культивируемых в условиях Западной СибириBiologically active compounds in selected Sempervivoideae (Sedoideae) cultivated in Western Siberiahttps://orcid.org/0000-0003-4724-2480ФоминаТ. И.FominaT. I.

Фомина Татьяна Ивановна, к.б.н., старший научный сотрудник

630090, г. Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101

Tatiana I. Fomina, Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher

101, Zolotodolinskaya St., Novosibirsk, 630090

fomina-ti@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7235-9667КукушкинаТ. А.KukushkinaT. A.

Кукушкина Татьяна Абдулхаиловна, старший научный сотрудник

630090, г. Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101

Tatiana I. Kukushkina, Senior Researcher

101, Zolotodolinskaya St., Novosibirsk, 630090

kukushkina-phyto@yandex.ruЦентральный сибирский ботанический сад СО РАНРоссияCentral Siberian Botanical Garden SB RASRussian Federation20242703202414165–71Copyright © Фомина Т.И., Кукушкина Т.А., 20242024Фомина Т.И., Кукушкина Т.А.Fomina T.I., Kukushkina T.A.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/1180

Представители подсемейства очитковых (Sedoideae) издавна используются как лекарственные растения. Биохимический состав большинства видов изучен недостаточно, что препятствует применению очитков в фармакологии и медицине. Цель настоящей работы состояла в определении количественного содержания основных групп биологически активных веществ в надземной части очитков в начале и конце вегетационного периода. Исследовали свежесобранное сырье – вегетативные побеги следующих видов: Aizopsis aizoon (L.) Grulich, Aizopsis hybrida (L.) Grulich, Aizopsis kurilensis (Vorosch.) S. Gontch., Hylotelephium ewersii (Ledeb.) H. Ohba, Sedum acre L., Sedum album L., Sedum hispanicum L., Sedum reflexum L., Sedum rupestre L. и Sedum spurium M. Bieb. Использовали общепринятые методы фитохимического анализа. Содержание сухих веществ определяли высушиванием 1 г сырья до постоянной массы. Количество фенольных соединений, пектиновых веществ, общих сахаров определяли спектрофотометрическим методом в этанольных экстрактах, рассчитывая показатели на массу абсолютно сухого сырья. Концентрацию аскорбиновой кислоты определяли в сырой массе сырья титриметрическим методом. Установлено содержание сухих веществ (7,22–18,98%), катехинов (0,14–6,01 мг%), флавонолов (0,59–3,11%), танинов (4,44–26,73%), пектинов (0,14–3,51%), протопектинов (3,10–11,82%), общих сахаров (10,25–57,96%), аскорбиновой кислоты (43,4–94,4 мг%). Выявлена тенденция накопления фенольных соединений, сахаров, сухих веществ и снижения содержания пектиновых полисахаридов к концу вегетационного периода. Результаты свидетельствуют о перспективах культивирования очитков как источника различных биоактивных соединений.

Although representative species of the Ochitaceae subfamily (Sedoideae) have long been used as medicinal plants, the biochemical composition of most species remains understudied. This hinders their use in pharmacology and medicine. This study quantifies the content of the main groups of biologically active substances in the aboveground part of the Sempervivoideae at the beginning and end of the vegetation period. Freshly harvested vegetative shoots of the following species (raw materials) were examined: Aizopsis aizoon (L.) Grulich, Aizopsis hybrida (L.) Grulich, Aizopsis kurilensis (Vorosch.) S. Gontch., Hylotelephium ewersii (Ledeb.) H. Ohba, Sedum acre L., Sedum album L., Sedum hispanicum L., Sedum reflexum L., Sedum rupestre L. and Sedum spurium M. Bieb. Conventional methods of phytochemical analysis were used. The solid content was determined by drying 1 g of raw materials to a constant weight. The amount of phenolic compounds, pectin substances and total sugars was determined by the spectrophotometric method in ethanolic extracts by calculating the indicators relative to the solid mass of the raw materials. Titrimetric analysis was used to determine the concentration of ascorbic acid in the wet weight of the raw material. The content of solid (7.22–18.98%), catechins (0.14–6.01 mg%), flavonols (0.59–3.11%), tannins (4.44–26.73%), pectins (0.14–3.51%), protopectins (3.10–11.82%), total sugars (10.25–57.96%) and ascorbic acid (43.4–94.4 mg%) was determined. The tendency to accumulate phenolic compounds, sugars and solids, along with a decrease in the content of pectin polysaccharides, by the end of the vegetation was revealed. The results indicate the potential for the cultivation of Sempervivoideae as a source of various bioactive compounds.

Sedoideaeочиткибиологически активные веществавегетацияSedoideaeSempervivoideaebiologically active compoundsvegetationИсследование выполнено в рамках государственного задания по проекту АААА-А21121011290025-2 «Оценка морфогенетического потенциала популяций растений Северной Азии экспериментальными методами». При подготовке статьи использовались материалы биоресурсной научной коллекции Центрального сибирского ботанического сада СО РАН – USU 440534 «Коллекции живых растений в открытом и закрытом грунте».The study was carried out within the framework of the state assignment under the project AAAA-A21121011290025-2 “Morphogenetic potential assessment of plant populations in North Asia using experimental methods”. When preparing the article, materials from the bioresource scientific collection of the Central Siberian Botanical Garden SB RAS were used – USU 440534 “Collection of living plants in open and closed ground”.ReferencesPlastun V.O., Raikova S.V., Durnova N.A., Zaraeva N.V., Golikov A.G. Comparative analysis of the antimicrobal activity of extracts from two stonecrop species (Sedum maximum (L.) Hoffm. and S.telephium L.) // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2018. Vol. 51, no. 10. P. 918–921. DOI: 10.1007/s11094-018-1716-6.Plastun V.O., Raikova S.V., Durnova N.A., Zaraeva N.V., Golikov A.G. Comparative analysis of the antimicrobal activity of extracts from two stonecrop species (Sedum maximum (L.) Hoffm. and S.telephium L.). Pharmaceutical Chemistry Journal. 2018;51(10):918-921. DOI: 10.1007/s11094-018-1716-6.Xu F., Cao S., Wang C., Wang K., Wei Y., Shao X., et al. Antimicrobial activity of flavonoids from Sedum aizoon L. against Aeromonas in culture medium and in frozen pork // Food Science & Nutrition. 2019. Vol. 7, no. 10. P. 3224–3232. DOI: 10.1002/fsn3.1178.Xu F., Cao S., Wang C., Wang K., Wei Y., Shao X., et al. Antimicrobial activity of flavonoids from Sedum aizoon L. against Aeromonas in culture medium and in frozen pork. Food Science & Nutrition. 2019;7(10):3224-3232. DOI: 10.1002/fsn3.1178.Trabsa H., Krach I., Boussoualim N., Ouhida S., Arrar L., Baghiani A. Evaluation of anti-inflammatory and antioxidant activities of Sedum sediforme extracts // Tropical Journal of Pharmaceutical Research. 2020. Vol. 19, no. 10. P. 2109-2114. DOI: 10.4314/tjpr.v19i10.14.Trabsa H., Krach I., Boussoualim N., Ouhida S., Arrar L., Baghiani A. Evaluation of anti-inflammatory and antioxidant activities of Sedum sediforme extracts. Tropical Journal of Pharmaceutical Research. 2020;19(10):21092114. DOI: 10.4314/tjpr.v19i10.14.Canli K., Bozyel M.E., Benek A., Yetgin A., Akata I., Altuner E.M. Screening of in vitro antimicrobal activity of Sedum hispanicum ethanol extract and determination of its biochemical composition // Fresenius Environmental Bulletin. 2021. Vol. 30, no. 11A. P. 12614-12619.Canli K., Bozyel M.E., Benek A., Yetgin A., Akata I., Altuner E.M. Screening of in vitro antimicrobal activity of Sedum hispanicum ethanol extract and determination of its biochemical composition. Fresenius Environmental Bulletin. 2021;30(11A):12614-12619.Hassan M.H.A., Elwekeel A., Moawad A., Afifi N., Amin E., El Amir D. Phytochemical constituents and biological activity of selected genera of family Crassulaceae: a review // South African Journal of Botany. 2021. Vol. 141. P. 383404. DOI: 10.1016/j.sajb.2021.05.016.Hassan M.H.A., Elwekeel A., Moawad A., Afifi N., Amin E., El Amir D. Phytochemical constituents and biological activity of selected genera of family Crassulaceae: a review. South African Journal of Botany. 2021;141:383-404. DOI: 10.1016/j.sajb.2021.05.016.Zhang X., Bi C., Chen Q., Xu H., Shi H., Li X. Structure elucidation of arabinogalactoglucan isolated from Sedum sarmentosum Bunge and its inhibition on hepatocellular carcinoma cells in vitro // International Journal of Biological Macromolecules. 2021. Vol. 180. P. 152–160. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2021.03.051.Zhang X., Bi C., Chen Q., Xu H., Shi H., Li X. Structure elucidation of arabinogalactoglucan isolated from Sedum sarmentosum Bunge and its inhibition on hepatocellular carcinoma cells in vitro. International Journal of Biological Macromolecules. 2021;180:152-160. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2021.03.051.Ebrahimi F., Torbati M., Mahmoudi J., Valizadeh H. Medicinal plants as potential hemostatic agents // Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 2020. Vol. 23, no. 1. P. 10-23. DOI: 10.18433/jpps30446.Ebrahimi F., Torbati M., Mahmoudi J., Valizadeh H. Medicinal plants as potential hemostatic agents. Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 2020;23(1):10-23. DOI: 10.18433/jpps30446.Фомина Т.И., Кукушкина Т.А. Содержание биологически активных веществ в надземной части некоторых очитковых (Sedoideae) // Химия растительного сырья. 2022. N 4. С. 191–197. DOI: 10.14258/jcprm.20220411300. EDN: USAKGS.Fomina T.I., Kukushkina T.A. Content of biologically active substances in the aboveground part of some stonecrops (Sedoideae). Khimija rastitel’nogo syr’ja = Chemistry of plant raw material. 2022;4:191-197. (In Russian). DOI: 10.14258/jcprm.20220411300. EDN: USAKGS.Кукушкина Т.А., Зыков А.А., Обухова Л.А. Манжетка обыкновенная (Alchemilla vulgaris L.) как источник лекарственных средств // Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения: материалы VII Междунар. съезда «Фитофарм-2003» (г. Санкт-Петербург, 3–5 июля 2003 г.). СПб.: Фитофарм, 2003. С. 64-69.Kukushkina T.A., Zykov A.A., Obukhova L.A. Lady’s mantle (Alchemilla vulgaris L.) as a source of the medicinal preparations. In: Aktual’nye problemy sozdaniya novykh lekarstvennykh preparatov prirodnogo proiskhozhdeniya: materialy VII Mezhdunar. S”ezda “Fitofarm-2003” = Actual problems of creation of new medicinal preparations of natural origin: Proc. of the 7th Intern. Congress “Phytopharm-2005”. 3–5 July 2003, Saint-Petersburg. Saint-Petersburg: Fitofarm; 2003, p. 64-69. (In Russian).Беликов В.В., Шрайбер М.С. Методы анализа флавоноидных соединений // Фармация. 1970. N 1. С. 66–72.Belikov V.V., Shraiber M.S. Methods of analysis of flavonoid compounds. Farmatsiya. 1970;1:66-72. (In Russian).Федосеева Л.М. Изучение дубильных веществ подземных и надземных вегетативных органов бадана толстолистного (Bergenia crassifolia (L.) Fitsch.), произрастающего на Алтае // Химия растительного сырья. 2005. N 2. С. 45–50. EDN: HYIMRB.Fedoseeva L.M. An assay of tannic substances in underground and overground vegetal parts of Leather bergenia (Bergenia crassifolia (L.) Fitsch) native of Altai area. Khimija rastitel’nogo syr’ja = Chemistry of plant raw material. 2005;2:45-50. (In Russian). EDN: HYIMRB.Методы биохимического исследования растений / ред. А.И. Ермаков. Л.: Агропромиздат, 1987. 429 с.Ermakov A.I. Methods of biochemical studies of plants. Leningrad: Agropromizdat; 1987, 420 p. (In Russian).Кривенцов В.И. Бескарбазольный метод количественного спектрофотометрического определения пектиновых веществ // Сборник научных трудов Государственного Никитского ботанического сада. 1989. Т. 109. С. 128–137.Kriventsov V.I. Noncarbazole method of quantitative spectrophotometric determination of pectin substances. Sbornik nauchnykh trudov Gosudarstvennogo Nikitskogo botanicheskogo sada. 1989;109:128-137. (In Russian).Губанова Т.Б. Особенности накопления некоторых биологически активных веществ у стеблевых и листовых суккулентов с контрастной степенью морозостойкости // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. 2015. N 115. С. 61–66. EDN: UJVAGX.Gubanova T.B. stem and leaf succulents with contrasting frost-resistance level: accumulation peculiarities of some biologically active substances. Byulleten’ Gosudarstvennogo Nikitskogo botanicheskogo sada = Bulletin of the State Nikitsky Botanical Gardens. 2015;115:61-66. (In Russian). EDN: UJVAGX.Koźmińska A., Hassan M.A., Wiszniewska A., Hanus-Fajerska E., Boscaiu M., Vicente O. Responses of succulents to drought: comparative analysis of four Sedum (Crassulaceae) species // Scientia Horticulturae. 2019. Vol. 243. P. 235-242. DOI: 10.1016/j.scienta.2018.08.028.Koźmińska A., Hassan M.A., Wiszniewska A., Hanus-Fajerska E., Boscaiu M., Vicente O. Responses of succulents to drought: comparative analysis of four Sedum (Crassulaceae) species. Scientia Horticulturae. 2019;243:235-242. DOI: 10.1016/j.scienta.2018.08.028.Baskar V., Venkatesh R., Ramalingam S. Flavonoids (antioxidants systems) in higher plants and their response to stresses // Antioxidants and antioxidant enzymes in higher plants / eds D. Gupta, J. Palma, F. Corpas. Cham: Springer, 2018. P. 253–268. DOI: 10.1007/978-3-319-75088-0_12.Baskar V., Venkatesh R., Ramalingam S. Flavonoids (antioxidants systems) in higher plants and their response to stresses. In: Gupta D., Palma J., Corpas F. (eds). Antioxidants and antioxidant enzymes in higher plants. Cham: Springer; 2018, p. 253-268. DOI: 10.1007/978-3-319-75088-0_12.Wang T.-Y., Li Q., Bi K.-S. Bioactive flavonoids in medicinal plants: structure, activity and biological fate // Asian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2018. Vol. 13, no. 1. P. 12-23. DOI: 10.1016/j.ajps.2017.08.004.Wang T.-Y., Li Q., Bi K.-S. Bioactive flavonoids in medicinal plants: structure, activity and biological fate. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2018;13(1):12-23. DOI: 10.1016/j.ajps.2017.08.004.Карпук В.В., Поликсенова В.Д., Шевелева О.А., Асинова М.И., Иванова А.В. Слизи, флавоноиды, танниды в листьях суккулентов: содержание и локализация // Актуальные проблемы изучения и сохранения фито- и микобиоты: материалы III Междунар. науч.-практ. конф. (г. Минск, 11–13 ноября 2020 г.). Минск: Изд-во БГУ, 2020. С. 41-45. EDN: RCOOYK.Karpuk V.V., Poliksenova V.D., Sheveleva O.A., Asinova M.I., Ivanova A.V. Mucus, flavonoids, tannids in the leaves of succulents: content and localization. In: Aktual’nye problemy izucheniya i sokhraneniya fito- i mikobioty: materialy III Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. = Actual problems of studying and preserving phyto- and mycobiota: Proc. of the 3d Intern. Conference. 11–13 November 2020, Minsk. Minsk: Belarusian State University; 2020, p. 41-45. (In Russian). EDN: RCOOYK.Губанова Т.Б. Особенности углеводного обмена видов рода Sedum L. в связи с низкотемпературной устойчивостью // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. 2008. Вып. 96. С. 68–70. EDN: ULGJRB.Gubanova T.B. Peculiarities of carbohydrates exchange in species Sedum L. in the connection with low temperature resistance. Byulleten’ Gosudarstvennogo Nikitskogo botanicheskogo sada = Bulletin of the State Nikitsky Botanical Gardens. 2008;96:68-70. (In Russian). EDN: ULGJRB.Minzanova S.T., Mironov V.F., Arkhipova D.M., Khabibulina A.V., Mironova L.G., Zakirova Yu.M., et al. Biological activity and pharmacological application of pectic polysaccharides: a review // Polymers. 2018. Vol. 10, no. 12. P. 1407. DOI: 10.3390/polym10121407.Minzanova S.T., Mironov V.F., Arkhipova D.M., Khabibulina A.V., Mironova L.G., Zakirova Yu.M., et al. Biological activity and pharmacological application of pectic polysaccharides: a review. Polymers. 2018;10(12):1407. DOI: 10.3390/polym10121407.De Oliveira A.F., da Luz B.B., Werner M.F.P., Iacomini M., Cordeiro L.M.C., Cipriani T.R. Gastroprotective activity of a pectic polysaccharide fraction obtained from infusion of Sedum dendroideum leaves // Phytomedicine. 2018. Vol. 41. P. 7–12. DOI: 10.1016/j.phymed.2018.01.015.De Oliveira A.F., da Luz B.B., Werner M.F.P., Iacomini M., Cordeiro L.M.C., Cipriani T.R. Gastroprotective activity of a pectic polysaccharide fraction obtained from infusion of Sedum dendroideum leaves. Phytomedicine. 2018;41:7-12. DOI: 10.1016/j.phymed.2018.01.015.

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