Группа российских ученых впервые в мире идентифицировала группу из 27 биологически активных соединений наземной части люцерны (Medicago varia) – широко распространённого сельскохозяйственного растения. В состав научной группы входил директор Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН, член-корреспондент РАО, д.б.н. Кирилл Сергеевич Голохваст. Результаты исследования опубликованы в журнале Processes (ссылка на статью: https://www.mdpi.com/2227-9717/12/5/1041
Известная многим сельскохозяйственная культура люцерна характеризуется исключительной способностью расти в широком диапазоне природных условий, стабильной глобальной урожайностью, а также долговечностью и воспроизводством плодородия почвы за счет фиксации атмосферного азота. Эту культуру используют на корм в зеленом виде или для приготовления сена, сенажа и травяной муки. Каждая почвенно-климатическая зона требует разнообразного набора дополняющих друг друга сортов, адаптированных к различным экстремальным условиям произрастания. Поэтому изучение генетического разнообразия исходного материала люцерны имеет большое теоретическое и практическое значение.
Люцерна содержит жирные кислоты «Омега-3», которые необходимы для улучшения качества молока и увеличения производства мяса у жвачных животных. Растительный комплекс люцерны, содержащий необходимые для человека вещества (особенно в неблагоприятных условиях окружающей среды), используется в технологии производства кисломолочных продуктов. Стоит отметить инсектицидный и фунгицидный потенциал применения сапонинов, выявленный у люцерны. Комбинированное сдерживающее и токсическое воздействие на насекомых делает сапонины люцерны (Medicago varia) подходящими для использования против насекомых-вредителей в сельском хозяйстве и садоводстве.
Целью работы группы российских исследователей стала идентификация и выделение методом экстракции биоактивных соединений, содержащихся в наземной части растения. Так, исследования показали, что сорта Medicago varia содержат биологически активные соединения, идентифицированные как фенольные соединения, в частности флавоноиды.
Флавоноиды — вещества растительного происхождения, которые при попадании в организм человека с пищей активируют работу ферментов. Они содержатся в таких продуктах как яблоки, цедра цитрусовых, облепиха, лук, чай и темный шоколад. Флавоноиды участвуют во многих процессах, протекающих в организме: оказывают антиоксидантное действие, снижают свертываемость крови, уменьшают ломкость и проницаемость капилляров, улучшают обменные процессы
Обнаруженные флавоноиды включают флавоны (лютеолин и апигенин), изофлавоны (генистеин), флаваноны (нарингенин), флавонолы (катехин и эпикатехин) и антоцианидины (цианидин и дельфинидин). Интерес к исследованиям флавоноидов возрос из-за способности этих веществ предотвращать или лечить факторы, связанные с метаболическими нарушениями. Анализ семян люцерны выявил их обогащение сырым белком (33,79%), сырым маслом (8,11%), скваленом, метиловым эфиром гексадекановой кислоты, н-гексадекановой кислотой, метиловым эфиром 9,12-октадекадиеновой кислоты, 9- октадеценамид и витамином Е. Включение семян люце́рны в рацион рекомендуется для нормализации уровня холестерина в сыворотке крови у пациентов с гиперлипопротеинемией II типа. Экстракты и бальзамы достаточно давно используются в качестве традиционных лекарственных средств во многих странах, таких как Китай, Индия и Америка.
Виды Medicago varia (люцерна посевная) содержат множество полифенольных компонентов и компонентов других химических групп, обладающих ценной биологической активностью. В выделенных экстрактах исследовательской группой было обнаружено сто три различных биологически активных соединения. Двадцать семь фенольных соединений предварительно идентифицированы впервые. Также впервые в люцерне с достоверной точностью идентифицированы группа сапонинов, обеспечивающих высокую устойчивость этой культуры против травоядных насекомых, фитопатогенных грибов и нематод. Это позволяет использовать биомассу люцерны в качестве биологического средства для борьбы с фитопаразитарными нематодами. Например, развитие, выживаемость и размножение гороховой тли, питавшейся люцерной с высоким содержанием сапонина, были снижены по сравнению с теми, которых кормили люцерной с низким содержанием сапонина. Кроме того, показано, что тридесмозид зановой кислоты и медикагеновая кислота, накапливающиеся в высокосапониновом сорте, являются основными соединениями, способствующими устойчивости люцерны к гороховой тле.
«Хотя в нашем исследовании направленный только на изучение надземной части Medicago varia , относящегося к семейству бобовых (Fabaceae), тот же подход может быть применен в дальнейшем для изучения факторов, влияющих на метаболитный профиль семян бобовых, включая сезонные вариации, условия выращивания и хранения. Кроме того, наше исследование может предоставить новые интересные детали для будущих таксономических исследований, особенно если они нацелены на более крупные генотипы», - прокомментировал результаты исследования директор Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН, член-корреспондент РАО, д.б.н. Кирилл Сергеевич Голохваст.
Российские исследователи раскрыли новые возможности люцерны
24 мая 2024
Новости
ЗАДАТЬ ВОПРОС ДИРЕКТОРУ СФНЦА РАН
Кириллу Сергеевичу Голохвасту
Рад вас приветствовать. Всегда готов к диалогу с вами на любые интересующие темы, отвечу на вопросы.
Задать вопрос