Состав жирных кислот высших водных растений озера Котокель как ценного биологического сырья

Жирные кислоты входят в состав клеточных мембран, определяя их текучесть и диэлектрическую проницаемость, имеют важное значение в питании человека и животных. Цель настоящей работы заключалась в оценке состава и содержания жирных кислот высушенных высших водных растений озера Котокель (Республика Бурятия, Россия) как потенциального сырья для производства кормов и биологически активных добавок. Фракцию липидов экстрагировали согласно методу Блайя – Дайера с модификациями. Анализ жирных кислот в форме их метиловых эфиров проводили методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием. Основной насыщенной жирной кислотой Myriophyllum sibiricum, Elodea canadensis, Persicaria amphibia, Potamogeton perfoliatus озера Котокель является пальмитиновая С16:0 кислота. Доминирующей ненасыщенной кислотой вне зависимости от вида растений является α-линоленовая С18:3-ω3 кислота. Также отмечено относительно высокое содержание стеариновой С18:0, миристиновой С14:0 и пентадекановой С15:0 кислот. Идентифицированы разветвленные кислоты i-С14:0, i-С15:0, i-С16:0, i-С17:0, i-С20:0, a/i-C15:0, a/i-C17:0, 10Me-C16:0 и бактериальные кислоты с нечетным числом углеродных атомов в цепи С13:0, С15:0, С17:0, С19:0, С21:0, С23:0. Анализ собственных и литературных данных показывает, что для исследованных видов высших водных растений водоемов азиатской части России характерно одновременно высокое содержание α-линоленовой С18:3-ω3 (до 56%) и низкое содержание олеиновой С18:1-ω9 (до 1,81%) кислот. В растениях из водоемов европейской части России содержание α-линоленовой С18:3-ω3 кислоты ниже (до 42%), а олеиновой С18:1-ω9 – выше (до 14%).

1. Озеро Котокельское: природные условия, биота, экология / отв. ред. Н.М. Пронин, Л.Л. Убугунов. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2013. 320 с.

2. Ангахаева Н.А., Плюснин А.М., Украинцев А.В., Чернявский М.К., Перязева Е.Г., Жамбалова Д.И. Гидрогеохимические особенности озера Котокель // Науки о Земле и недропользование. 2021. Т. 44. N 2. С. 106– 115. DOI: 10.21285/2686-9993-2021-44-2-106-115. EDN: QBCSVK.

3. Дагурова О.П., Цыденова Б.В., Бурюхаев С.П., Зайцева С.В., Дамбаев В.Б., Козырева Л.П. Микробиологические показатели вод пресных озер Бурятии // Вестник Бурятского государственного университета. Биология, география. 2019. N 3. C. 61–66. DOI: 10.18101/25877148-2019-3-61-66. EDN: MUAGDH.

4. Ширшова Т.И., Чадин И.Ф., Володин В.В. Биологически активные вещества в составе водных растений рода Potamogeton (Potamogetonaceae) // Успехи современной биологии. 2012. Т. 132. N 4. C. 401–415. EDN: PDFBEL.

5. Zelnik I., Germ M., Kuhar U., Gaberscik A. Waterbodies in the floodplain of the Drava river host species-rich macrophyte communities despite Elodea invasions // Diversity. 2022. Vol.14, no. 10. P. 870. DOI: 10.3390/d14100870.

6. Rezq S., Mahmoud M.F., El-Shazly A.M., El-Raey M.A., Sobeh M. Anti-inflammatory, antipyretic, and analgesic properties of Potamogeton perfoliatus extract: in vitro and in vivo study // Molecules. 2021. Vol. 26, no. 16. P.4826. DOI: 10.3390/molecules26164826.

7. Кириченко К.А., Побежимова Т.П., Соколова Н.А., Столбикова А.В., Дударева Л.В., Войников В.К. Жирнокислотный состав общих липидов высших водных растений из реки Ангары // Химия растительного сырья. 2011. N 2. С. 97–102. EDN: OCQQSN.

8. Кириченко К.А., Побежимова Т.П., Казановский С.Г., Соколова Н.А., Кондратьева Е.С., Грабельных О.И. [и др.]. Сравнительный анализ состава жирных кислот прибрежно-водного Typha latifolia, погруженного Ceratophyllum demersum и водной формы Veronica anagallis-aquatica водоемов Байкальского региона // Химия растительного сырья. 2019. N 4. С. 119–128. DOI: 10.14258/jcprm.2019045155. EDN: QNMUVG.

9. Запорожская Л.И., Гаммель И.В. Характеристика и биологическая роль эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот // Медицинский совет. 2012. N 12. C. 134–137. EDN: PUIQQJ.

10. Харитонов Е.Л., Панюшкин Д.Е. Кормовые и метаболические факторы формирования жирнокислотного состава молока у коров // Проблемы биологии продуктивных животных. 2016. N 2. С. 76–106. EDN: WAACBJ.

11. Никонова А.А., Шишлянников С.М., Шишлянникова Т.А., Авезова Т.Н., Бабенко Т.А., Белых О.И. [и др.]. Определение свободных и этерифицированных жирных кислот в гидробионтах с различным содержанием полиненасыщенных кислот методом газожидкостной хроматографии // Журнал аналитической химии. 2020. Т. 75. N 10. С. 907–920. DOI: 10.31857/S0044450220100102. EDN: WHRREK.

12. Nikonova A.A., Mizandrontsev I.B., Bazhenov B.N., Khanaev I.V., Shabalina O.V., Afanasyeva A.A., et al Toxic effect of anionic surfactants on freshwater sponge Lubomirskia baikalensis and its endosymbiotic microalgae Chlorella sp. // Diversity. 2023. N 15. P. 77. DOI: 10.3390/d15010077.

13. Nikonova A.A., Shishlyannikov S.M., Volokitina N.A., Galachyants Y.P., Bukin Y.S., Blinov V.V., et al. Fatty acid changes in nearshore phytoplankton under anthropogenic impact as a biodiversity risk factor for the world’s deepest Lake Baikal // Diversity. 2022. Vol. 14, no. 1. P. 55. DOI: 10.3390/d14010055.

14. Nikonova A.A., Vorobyeva S.S. Nonspecific response of Lake Baikal phytoplankton to anthropogenic impact // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2022. Т. 26. N 5. С. 467–476. DOI: 10.18699/VJGB-22-57. EDN: VJIYBH.

15. Розенцвет О.А., Саксонов С.В., Козлов В.Г., Конева Н.В. Эколого-биохимический подход к изучению липидов высших водных растений // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2000. Т. 2. N 2. С. 358–366. EDN: FPHWFF.

16. Хотимченко С.В. Липиды морских водорослей-макрофитов и трав: структура, распределение, анализ. Владивосток: Дальнаука, 2003. 230 с.

17. Позднякова Т.А., Бубенчиков Р.А. Жирные и органические кислоты астрагала солодколистного (Astragalus glycyphyllus L.) // Пермский медицинский журнал. 2017. Т. 34. N 1. С. 90–94. EDN: XYGOPH.

18. Юнусова С.Г., Ляшенко С.С., Ведерникова К.В., Федоров Н.И., Денисенко Ю.О., Денисенко О.Н. Жирные кислоты семян Nonea pulla DC., произрастающей на территории РФ // Вестник Башкирского университета. 2020. Т. 25. N 2. С. 267–271. DOI: 10.33184/bulletin-bsu-2020.2.7. EDN: WSFLYN.

19. Ширшова Т.И., Бешлей И.В., Уфимцев К.Г. Нейтральные липиды и высшие жирные кислоты в некоторых представителях рода Allium L. флоры Республики Коми // Химия растительного сырья. 2022. N 3. С. 219–227. DOI: 10.14258/jcprm.20220310599. EDN: LXPEKG.

20. Слепцов И.В., Хлебный Е.С., Журавская А.Н. Липиды, жирные кислоты и флавоноиды в листьях Amaranthus retroflexus, произрастающего в условиях Центральной Якутии // Химия растительного сырья. 2017. N 3. C. 77–87. DOI: 10.14258/jcprm.2017031818. EDN: WRXJWN.

21. Zhigzhitzhapova S.V., Dylenova E.P., Anenkhonov O.A., Taraskin V.V., Radnaeva L.D. Lipid fraction composition of Myriophyllum sibiricum // Chemistry of Natural Compounds. 2019. Vol. 55, no. 1. P. 102–104. DOI: 10.1007/s10600-019-02623-9.

22. Zhigzhitzhapova S.V., Pintaeva E.Ts., Dylenova E.P., Tykheev Zh.A., Radnaeva L.D. Fatty-acid compositions of Potamogeton pectinatus and P. perfoliatus // Chemistry of Natural Compounds. 2020. Vol. 56, no. 2. P. 309–311. DOI: 10.1007/s10600-020-03015-0.

23. Rozentsvet O.A., Saksonov S.V., Dembitsky V.M. Hydrocarbons, fatty acids, and lipids of freshwater grasses of the Potamogetonaceae family // Biochemistry (Moscow). 2002. Vol. 67, no 3. P. 351–356. DOI: 10.1023/A:1014892601961. EDN: LHCQIP.

24. Крылова Ю.В., Курашов Е.А., Русанов А.Г. Сравнительный анализ компонентного состава низкомолекулярного метаболома горца земноводного (Persicaria amphibia (L.) Delarbre) из разнотипных местообитаний в Ладожском озере // Труды Карельского научного центра Российской академии наук. 2020. N 4. С. 95–114. DOI: 10.17076/lim1141. EDN: CWPZWL.

25. Breil C., Abert Vian M., Zemb T., Kunz W., Chemat F. “Bligh and Dyer” and Folch methods for solid–liquid–liquid extraction of lipids from microorganisms. Comprehension of Solvatation mechanisms and towards substitution with alternative solvents // International Journal of Molecular Sciences. 2017. Vol. 18, no. 4. P. 708. DOI: 10.3390/ijms18040708.

26. Saini R.K., Prasad P., Shang X., Keum Y.-S. Advances in lipid extraction methods – a review // International Journal of Molecular Sciences. 2021. Vol. 22, no. 24. P. 13643. DOI: 10.3390/ijms222413643.

27. Bligh E.G., Dyer W.J. A rapid method of total lipid extraction and purification // Canadian Journal of Biochemistry and Physiology. 1959. Vol. 37, no. 8. P. 911–917. DOI: 10.1139/O59-099.

28. Folch J., Lees M., Sloane Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues // Journal of Biological Chemistry. 1957. Vol. 226, no. 1. P. 497–509. DOI: 10.1016/S0021-9258(18)64849-5.

29. Кейтс М. Техника липидологии: выделение, анализ и идентификация липидов / пер. с англ. М.: Мир, 1975. 322 с.

30. Meier S., Mjøs S.A., Joensen H., Grahl-Nielsen O. Validation of a one-step extraction/methylation method for determination of fatty acids and cholesterol in marine tissues // Journal of Chromatography A. 2006. Vol. 1104, no. 1-2. P. 291–298. DOI: 10.1016/j.chroma.2005.11.045.

31. Эсбенсен К. Анализ многомерных данных: избранные главы / пер. с англ. Черноголовка: Изд-во ИПХФ РАН, 2005. 157 с.

32. Лось Д.А. Десатуразы жирных кислот. M.: Научный мир, 2014. 370 с.