vuzbiochemiИзвестия вузов. Прикладная химия и биотехнологияProceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology2227-29252500-1558ИРНИТУ10.21285/2227-2925-2022-12-4-605-611vuzbiochemi-904Research ArticleФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯPHYSICOCHEMICAL BIOLOGYЭлементный состав микростробилов и почек Pinus sylvestris, Pinus sibirica и Pinus pumilaElemental composition of microstrobili and sprouts of Pinus sylvestris, Pinus sibirica and Pinus pumilahttps://orcid.org/0000-0002-3528-5101ШиретороваВ. Г.ShiretorovaV. G.

Валентина Германовна Ширеторова - кандидат технических наук, старший научный сотрудник.

670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6

Valentina G. Shiretorova - Cand. Sci. (Engeneering), Senior Researcher.

6, Sakhyanova St., Ulan-Ude, 670047

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

Светлана Аркадьевна Эрдынеева - научный сотрудник, Байкальский ИП СО РАН; ассистент, Бурятский ГУ.

670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6; 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а

Svetlana A. Erdyneeva - Researcher, Baikal Institute of Nature Management SB RAS; Assistant, Buryat SU.

6, Sakhyanova St., Ulan-Ude, 670047; 24 a, Smolin St., Ulan-Ude, 670000

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

Лариса Доржиевна Раднаева - доктор химических наук, главный научный сотрудник, Байкальский ИП СО РАН; заведующий кафедрой фармации, Бурятский ГУ.

670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6; 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а

Larisa D. Radnaeva - Dr. Sci. (Chemistry), Chief Researcher, Baikal Institute of Nature Management SB RAS; Head of the Department of Pharmacy, Buryat SU.

6, Sakhyanova St., Ulan-Ude, 670047; 24 a, 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 университетРоссияBaikal Institute of Nature Management, SB RAS; Buryat State UniversityRussian Federation202202012023124605611Copyright © Ширеторова В.Г., Эрдынеева С.А., Раднаева Л.Д., 20232023Ширеторова 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/904

В последние годы среди населения наблюдается значительный рост популярности БАД из сосновой пыльцы, что обусловлено более чем тысячелетним опытом ее применения в китайской традиционной медицине и широким спектром ее фармакологической активности. Для получения сосновой пыльцы заготавливают микростробилы перед началом цветения, после ее отделения образуются отходы в виде пустых микростробилов (ПМ) в количестве 90–95% от массы сырья. Цель работы – определение элементного состава микростробилов Pinus sylvestris, P. sibirica и P. pumila, полученных после отделения из них пыльцы (ПМ), и сравнение с фармакопейным сырьем – почками P. sylvestris. Анализ элементного состава проводили с использованием атомно-абсорбционной спектрофотометрии с предварительной кислотной минерализацией в микроволновой системе. Сравнительный анализ элементного состава показал, что ПМ содержат значительное количество K (8710–10187 мг/кг), Mg (627–1079 мг/кг), Mn (129–179 мг/кг), а также Zn (37–67 мг/кг) и Cu (7,4–10,3 мг/кг). Составлены ряды накопления химических элементов, которые оказались схожи для микростробилов и почек исследуемых видов сосен (K>Mg>Ca>Mn>Fe~Zn>Na>Cu>Ni~Cr>Co>Pb>Cd>Hg). ПМ могут быть использованы для обогащения рациона такими макрои микроэлементами, как K, Mg, Mn, Fe, Zn и Cu. Содержание токсичных Cd, Pb и Hg было ниже предельно допустимых нормативов для лекарственного растительного сырья и БАД на его основе. Данные по элементному составу ПМ P. sylvestris, P. sibirica, P. pumila и почек P. sibirica, P. pumila получены впервые и могут быть использованы при дальнейшей разработке показателей санитарно-гигиенической безопасности нового вида сырья.

In recent years, the popularity of dietary supplements based on pine pollen has significantly increased due to over a thousand years of its use in Chinese traditional medicine and diverse biological activity. Microstrobili are harvested prior to flowering in order to obtain pine pollen, and, following its separation, waste comprising empty microstrobili in the amount of 90–95% of the mass of raw material is formed. In this work, the elemental composition of Pinus sylvestris, P. sibirica and P. pumila microstrobili obtained following the separation of pollen (empty microstrobili (EM) was determined and compared with pharmacopoeial raw material, i.e., P. sylvestris sprouts. The elemental composition was analysed using atomic absorption spectroscopy with preliminary acid mineralisation in a microwave system. A comparative analysis of the elemental composition showed that EM contains a significant amount of K (8710–10187 mg/kg), Mg (627–1079 mg/kg), Mn (129–179 mg/kg), as well as Zn (37–67 mg/kg) and Cu (7.4–10.3 mg/kg). The series of accumulation of chemical elements was identical for microstrobili and sprouts of the studied pine species (K>Mg>Ca>Mn>Fe~Zn>Na>Cu>Ni~Cr>Co>Pb>Cd>Hg). EM can be used to enrich the diet with macroand microelements such as K, Mg, Mn, Fe, Zn and Cu. The content of toxic Cd, Pb and Hg was below the maximum permissible standards for medicinal plant raw materials and dietary supplements thereof. Obtained for the first time, data on the elemental composition of EM of P. sylvestris, P. sibirica, P. pumila and sprouts of P. sibirica and P. pumila can be used for further sanitary measurements of a new type of raw material.

микростробилыпочкиэлементный составPinus sylvestrisPinus sibiricaPinus pumilamicrostrobilisproutselemental compositionPinus sylvestrisPinus sibiricaPinus pumilaИсследование выполнено в рамках государственного задания Байкальского института природопользования СО РАН (АААА-А21-121011890027-0)The work was supported by the State assignment for the Baikal Institute of Nature Management SB RAS (АААА-А21-121011890027-0)ReferencesIoannou E. The genus Pinus: a comparative study on the needle essential oil composition of 46 pine species // Phytochemistry Reviews. 2014. Vol. 13. P. 741–768. https://doi.org/10.1007/s11101014-9338-4.Ioannou E. The genus Pinus: a comparative study on the needle essential oil composition of 46 pine species. Phytochemistry Reviews. 2014;13:741768. https://doi.org/10.1007/s11101-014-9338-4.Кароматов И. Дж., Кодирова Д. У. История фитотерапии – сосна в древней и народной медицине // Биология и интегративная медицина. 2018. N 4. С. 5–11.Karomatov I. Dz., Kodirova D. U. History of phytotherapy – pine in ancient and national medicine. Biologiya i integrativnaya meditsina = Biology and Iintegrative Medicine. 2018;(4):5-11. (In Russian).Liang S., Liang N., Bu F., Lai B., Zhang Y., Cao H., 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. https://doi.org/10.4103/wjtcm.wjtcm_4_20.Liang S., Liang N., Bu F., Lai B., Zhang Y., Cao H., 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;6(2):163-170. https://doi.org/10.4103/wjtcm.wjtcm_4_20.Choi E. Antinociceptive and antiinflammatory activities of pine (Pinus densiflora) pollen extract // Phytotherapy Research. 2007. Vol. 21. P. 471–475. https://doi.org/10.1002/ptr.2103.Choi E. Antinociceptive and antiinflammatory activities of pine (Pinus densiflora) pollen extract. Phytotherapy Research. 2007;21:471-475. https://doi.org/10.1002/ptr.2103.Lee K. H. Effect of pine pollen extract on experimental chronic arthritis // Phytotherapy Research. 2009. Vol. 23, no. 5. P. 651–657. https://doi.org/10.1002/ptr.2526.Lee K. H. Effect of pine pollen extract on experimental chronic arthritis. Phytotherapy Research. 2009;23(5):651-657. https://doi.org/10.1002/ptr.2526.Tao C., Jin X., 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.Tao C., Jin X., 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;8(10):17773-17780.Кim O. J., Jo E. S., Jo M. Y. Anti-inflammatory efficacy and liver protective activity of pine pollen according to probe sonicator ultrasonic disintegration extraction method // Applied Chemistry for Engineering. 2019. Vol. 30, no. 5. P. 569–579. https://doi.org/10.14478/ace.2019.1053.Кim O. J., Jo E. S., Jo M. Y. Anti-inflammatory efficacy and liver protective activity of pine pollen according to probe sonicator ultrasonic disintegration extraction method. Applied Chemistry for Engineering. 2019;30(5):569-579. https://doi.org/10.14478/ace.2019.1053.Zhou C. Preliminary characterization, antioxidant and hepatoprotective activities of polysaccharides from Taishan Pinus massoniana pollen // Мolecules. 2018. Vol. 23, no. 2. P. 281. https://doi.org/10.3390/molecules23020281.Zhou C. Preliminary characterization, antioxidant and hepatoprotective activities of polysaccharides from Taishan Pinus massoniana pollen. Мolecules. 2018;23(2):281. https://doi.org/10.3390/molecules23020281.Yu C., Wei K., Liu L., Yang Sh., Hu L., Zhao P., et al. Taishan Pinus massoniana pollen polysaccharide inhibits subgroup J avian leucosis virus infection by directly blocking virus infection and improving immunity // Scientific Reports. 2017. Vol. 7. P. 44353. https://doi.org/10.1038/srep44353.Yu C., Wei K., Liu L., Yang Sh., Hu L., Zhao P., et al. Taishan Pinus massoniana pollen polysaccharide inhibits subgroup J avian leucosis virus infection by directly blocking virus infection and improving immunity. Scientific Reports. 2017;7:44353. https://doi.org/10.1038/srep44353.Shang H., Sha Z., Wang H., Miao Y., Niu X., Chen R., et al. Pinus massoniana pollen polysaccharide inhibits H9N2 subtype influenza virus infection both in vitro and in vivo // Veterinary Microbiology. 2020. Vol. 248. P. 108803. https://doi.org/10.1016/j.vetmic.2020.108803.Shang H., Sha Z., Wang H., Miao Y., Niu X., Chen R., et al. Pinus massoniana pollen polysaccharide inhibits H9N2 subtype influenza virus infection both in vitro and in vivo. Veterinary Microbiology. 2020;248:108803. https://doi.org/10.1016/j.vetmic.2020.108803.Sha Z., Shang H., Miao Y., Huang J., Niu X., Chen R., et al. Polysaccharides from Pinus massoniana pollen improve intestinal mucosal immunity in chickens // Poultry Science. 2021. Vol. 100, no. 2. P. 507–516. https://doi.org/10.1016/j.psj.2020.09.015.Sha Z., Shang H., Miao Y., Huang J., Niu X., Chen R., et al. Polysaccharides from Pinus massoniana pollen improve intestinal mucosal immunity in chickens. Poultry Science. 2021;100(2):507-516. https://doi.org/10.1016/j.psj.2020.09.015.Shang H., Niu X., Cui W., Sha Z., Wang C., Huang T., et al. Anti-tumor activity of polysaccharides extracted from Pinus massoniana pollen in colorectal cancerin vitro and in vivo studies // Food & Function. 2022. Vol. 13, no. 11. P. 6350–6361. https://doi.org/10.1039/d1fo03908c.Shang H., Niu X., Cui W., Sha Z., Wang C., Huang T., et al. Anti-tumor activity of polysaccharides extracted from Pinus massoniana pollen in colorectal cancerin vitro and in vivo studies. Food & Function. 2022;13(11):6350-6361. https://doi.org/10.1039/d1fo03908c.Эрдынеева С. А., Ширеторова В. Г., Раднаева Л. Д. Фармакогностическое исследование пыльцы Pinus sylvestris L. и Pinus pumila (Pall) Regel // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2021. Т. 24. N 2. С. 29–34. https://doi.org/10.29296/25877313-2021-02-05.Erdyneeva S. A., Shiretorova V. G., Radnaeva L. D. Pharmacognostic study of the pollen of Pinus sylvestris L. and Pinus pumila (Pall) Regel. Voprosy biologicheskoi, meditsinskoi i farmatsevticheskoi khimii = Problems of Biological, Medical and Pharmaceutical Chemistry. 2021;24(2):29-34. (In Russian). https://doi.org/10.29296/25877313-202102-05.Эрдынеева С. А., Ширеторова В. Г., Раднаева Л. Д. Сравнительное исследование компонентного состава эфирного масла почек и микростробилов Pinus sylvestris L. // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2022. Т. 25. N 1. С. 3–9. https://doi.org/10.29296/25877313-2022-01-01.Erdyneeva S. A., Shiretorova V. G., Radnaeva L. D. Comparative study of the essential oil composition of pine buds and microstrobils (Pinus Sylvestris L.). Voprosy biologicheskoi, meditsinskoi i farmatsevticheskoi khimii = Problems of Biological, Medical and Pharmaceutical Chemistry. 2022;25(1):3-9. (In Russian). https://doi.org/10.29296/25877313-2022-01-01.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. https://doi.org/10.14258/jcprm.20220210171.Shiretorova V. G., Erdyneeva S. A., Radnaeva L. D. Elemental composition of the Pinus sylvestrys L., P. Sibirica du tour and P. pumila (Pall.) Re-gel pollen. Khimiya rastitel’nogo syr’ya. 2022;(2):233-242. (In Russian). https://doi.org/10.14258/jcprm.20220210171.Кондрашев С. В., Нестеров Г. В., Бобкова Н. В. Изучение микроэлементного состава почек сосны методом рентгенофлуоресцентного анализа // Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. 2019. N 1. С. 56–59. https://doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2019-21-1-56-59.Kondrashev S. V., Nesterov G. V., Bobkova N. V. Study of microelement composition of pine buds by X-ray fluorescence analysis. Zhurnal nauchnykh statei Zdorov’e i obrazovanie v XXI veke = The Journal of Scientific Articles Health and Education Millennium. 2019;(1):56-59. (In Russian). https://doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2019-21-1-56-59.Егорова И. Н., Неверова О. А., Григорьева Т. И. Оценка содержания тяжелых металлов в почках Pinus sylvestris L., произрастающей на породном отвале угольного разреза // Современные проблемы науки и образования. 2015. N 6. С. 598.Egorova I. N., Neverova O. A., Grigoreva T. I. Assessment of heavy metals in the buds of Pinus sylvestris L., growing on coal spoil heap. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2015;(6):598. (In Russian).Тихомирова Л. И., Базарнова Н. Г., Халявин И. А. Элементный состав Iris sibirica L. в культуре in vitro // Химия растительного сырья. 2017. N 2. С. 119–126. https://doi.org/10.14258/jcprm.2017021517.Tikhomirova L. I., Bazarnova N. G., Khalyavin I. A. Elemental composition of Iris sibirica L. in vitro culture. Khimiya rastitel’nogo syr’ya. 2017;(2):119126. (In Russian). https://doi.org/10.14258/jcprm.2017021517.Племенков В. В. Химия изопреноидов. Барнаул: Изд-во Алт. гос. ун-та, 2007. 322 с.Plemenkov V. V. Chemistry of isoprenoids. Barnaul: Izd-vo Alt. gos. un-ta; 2007, 322 p.Кашин В. К., Убугунов Л. Л. Особенности накопления микроэлементов в зерне пшеницы в Западном Забайкалье // Агрохимия. 2012. N 4. С. 68–76.Kashin V. K., Ubugunov L. L. Accumulation features of microelements in wheat grain in Western Transbaicalia. Agrokhimiya = Eurasian Soil Science. 2012;(4):68-76. (In Russian).Бессонова В. П., Иванченко О. Е. Накопление хрома в растениях и его токсичность // Питання біоіндикації та екології. 2011. N 16-2. С. 35–52.Bessonova V. P., Ivanchenko O. E. Accumulation of chrome in the plants and his toxic. Pitannya bіoіndikatsії ta ekologії. 2011;(16-2):35-52. (In Russian).

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