ovoshchiОвощи РоссииVegetable crops of Russia2072-91462618-7132Федеральный научный центр овощеводства10.18619/2072-9146-2021-1-105-110ovoshchi-1234Research ArticleАГРОХИМИЯAGROCHEMISTRYОпределение суммарного содержания некоторых вторичных метаболитов в различных органах дагестанских образцов Capparis herbacea Willd.Determination of the total content of some secondary metabolites in various organs of the Dagestan samples of Capparis herbacea Willd.https://orcid.org/0000-0003-3315-3874ВагабоваФ. А.VagabovaF. A.

Фазина Аскералиевна Вагабова – кандидат техн. наук, с.н.с. лаборатории фитохимии и медицинской ботаники

367000, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, 45

Fazina A., Vagabova – Cand. Sci. (Engineering), Senior Researcher, Laboratory of Phytochemistry and Medical Botany

45, M. Hajiyev st., Makhachkala, Republic of Dagestan, 367000

fazina@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9263-5684РаджабовГ. К.RadjabovG. K.

Гаджи Камалудинович Раджабов – н.с. лаборатории фитохимии и медицинской ботаники

367000, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, 45

Gadji K. Radjabov – Researcher, Laboratory of Phytochemistry and Medical Botany

45, M. Hajiyev st., Makhachkala, Republic of Dagestan, 367000

chemfarm@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6692-8571МусаевА. М.MusaevA. M.

Абдулахид Магомедович Мусаев – с.н.с., зав. лабораторией фитохимии и медицинской ботаники

367000, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, 45

Abdulakhid M. Musaev – Senior Researcher, head. the Laboratory of Phytochemistry and Medical Botany

45, M. Hajiyev st., Makhachkala, Republic of Dagestan, 367000

musaev-58@list.ruИсламоваф. И.IslamovaF. I.

Фатима Исламовна Исламова – кандидат биол. наук, н.с. лаборатории фитохимии и медицинской ботаники

367000, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, 45

Fatima I. Islamova – Cand. Sci. (Biology), Researcher the Laboratory of Phytochemistry and Medical Botany

45, M. Hajiyev st., Makhachkala, Republic of Dagestan, 367000

fatimaisl@mail.ruФГБУ Горный ботанический сад Дагестанского федерального исследовательского центра Российской академии наук (ГорБС ДФИЦ РАН)РоссияFSBI Mountain Botanical Garden Dagestan Federal Research Center of the Russian Academy of SciencesRussian Federation20210503202101105110Copyright © Вагабова Ф.А., Раджабов Г.К., Мусаев А.М., Исламова ф.И., 20212021Вагабова Ф.А., Раджабов Г.К., Мусаев А.М., Исламова ф.И.Vagabova F.A., Radjabov G.K., Musaev A.M., Islamova F.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vegetables.su/jour/article/view/1234

Актуальность, материал и методика. Цель работы: сравнительная оценка содержания суммы фенольных соединений, в различных органах каперсов C. herbaceaWilld. Было собрано 4 образца C. herbaceaв природных популяциях Дагестана в фазу цветения и плодоношения летом 2019 года. Собранное сырье было разделено по фракциям (органы), высушено в тени до воздушно-сухой массы, затем подвергнуто дальнейшему анализу на определение суммарного содержания флавоноидов, антоцианов спектрофотометрическим методом на СФ-56; суммарное содержание антиоксидантов – амперометрическим методом на приборе экспресс-анализа «Цвет-Яуза - 001-ААА».

Результаты. По содержанию флавоноидов наибольший разброс обнаружен в стеблях (0,34-0,86%) по сравнению с их содержанием в листьях и соцветиях (2,67-2,97% и 2,45-2.90%, соответственно). Сумма антоцианов варьирует по всем органам в пределах 0,05-0,23%. Наименьший разброс наблюдается в суммарном содержании антиоксидантов в плодах каперсов травянистых (21,35-21,40 мг/л), в то время как в соцветиях этот показатель сильно разнится (27,44-42,19 мг/л). Образцы с высоким значением антиоксидантов показали низкое содержание флавоноидов, тем самым указывая на то, что в антиоксидантной системе изучаемого вида каперсов флавоноиды не являются главными компонентами. Важным условием, определяющим изменчивость содержания фенольных соединений в различных органах растений, является комплекс абиотических факторов среды. Изучение этого фактора (высотный градиент) выявило существенную связь с накоплением флавоноидов во всех органах, имеющий разновекторный характер (коэффициент корреляции r*=0,57; 0,56; -0,47), соответственно в стеблях, листьях, соцветиях (P<0,05). Положительную связь с высотой над уровнем моря в накоплении антоцианов наблюдали в листьях каперсов. Во всех остальных случаях связь имеет случайный характер. Дисперсионный анализ позволил выявить, что большая разница изменчивости изучаемых соединений наблюдается между отдельными группами растений при отсутствии внутригрупповой изменчивости. Полученные результаты могут быть интересны в объяснении механизмов влияния разных абиотических факторов на изменчивость накопления вторичных метаболитов. Важно также и выявление образцов каперсов травянистых, которые могут быть источниками фенольных соединений, обладающих антиоксидантной функцией, для дальнейшего использования их в пищевой промышленности, в частности.

Relevance, material and methods. Purpose of the work: comparative assessment of the content of the sum of phenolic compounds exhibiting antioxidant activity in various organs of herbaceous capers C. herbacea Willd. The 4 samples of C. herbaceawere collected from natural populations of Dagestan during the flowering and fruiting phases in the summer of 2019. The collected raw materials were divided into fractions (organs), dried in the shade to an air-dry mass, then subjected to further analysis to determine the total content of flavonoids, anthocyanins by the spertrophotometric method on SF-56; the total content of antioxidants by the amperometric method on the instrument of express analysis "Color-Yauza-001-AAA ".

Results. During the analysis, good indicators were obtained for the content of the studied compounds. Thus, in terms of the content of flavonoids, the greatest variation is seen in the stems of herbaceous capers (0.34-0.86%) compared to their content in leaves and inflorescences (2.67-2.97% and 2.45-2.90%, respectively). The amount of anthocyanins varies in all organs within the range of 0.05-0.23%. The smallest spread is observed in the total content of antioxidants in the fruits of herbaceous capers (21.35-21.40 mg/l), while in inflorescences this indicator varies greatly (27.44-42.19 mg/l). It is noteworthy that the samples with a high value of antioxidants showed a low content of flavonoids, thereby indicating that flavonoids are not the main components in the antioxidant system of the studied caper species. An important condition determining the variability of the content of phenolic compounds in various plant organs is a complex of abiotic environmental factors. The study of this factor (altitude gradient) revealed a significant relationship with the accumulation of flavonoids in all organs, which has a multi-vector nature (correlation coefficient r*= 0.57; 0.56; -0.47), respectively, in stems, leaves, and inflorescences (P<0,05). A positive relationship in the accumulation of anthocyanins is observed with the height in caper leaves. In all other cases, the connection is random. In addition, the analysis of variance revealed that a large difference in the variability of the studied compounds is observed between individual groups of plants in the absence of intragroup variability.

каперсы травянистые (Capparis herbacea Willd.)каперсы колючие(Capparis spinosa L.)популяциясумма флавоноидовсумма антоциановсуммарная антиоксидантная активностьвысотный факторCapparis herbacea Willd.Capparis spinosa L.populationsum of flavonoidssum of anthocyaninstotal antioxidant activityaltitude factorReferencesКароматов, И.Д., Кодирова, Д.У. Каперсы колючие как средство древней медицины. Биология и интегративная медицина. 2018;(5):122-128.Karomatov, I. D., Kodirova, D.U. Prickly Capers as a means of ancient medicine. Biology and integrative medicine. 2018;(5):122-128. (In Russ.)Ramezani, Z., Keyghobadi, H., Aghel, N. Rutin from different parts of Capparis spinosa growing wild in Khuzestan/Iran. Pakistan J. of Biol. Sciences. 2008;11(5):768-772.Ramezani, Z., Keyghobadi, H., Aghel, N. Rutin from different parts of Capparis spinosa growing wild in Khuzestan/Iran. Pakistan J. of Biol. Sciences. 2008;11(5):768-772.Tlili, N., Khaldi, A., Trik,i S., Munné-Bosch, S. Phenolic compounds and vitamin antioxidants of caper (Capparis spinosa). Plant Foods Hum.Nutr. 2010;65(3):260–265.Tlili, N., Khaldi, A., Trik,i S., Munné-Bosch, S. Phenolic compounds and vitamin antioxidants of caper (Capparis spinosa). Plant Foods Hum.Nutr. 2010;65(3):260–265.Асилбекова Д.Т., Турсунходжаева Ф.М. Липиды листьев Capparis spinosa L. Химия растительного сырья. 2009;(2):97–99.Asilbekova D.T., Tursunkhodzhaeva F.M. Lipids of leaves of Capparis spinosa L. Chemistry of plant raw materials. 2009;(2):97–99. (In Russ.)Duman E., Ozcan M.M. Mineral contents of seed and seed oils of Capparis species growing wild in Turkey. Environ. Monit. Assess 2014,186(1):239-245.Duman E., Ozcan M.M. Mineral contents of seed and seed oils of Capparis species growing wild in Turkey. Environ. Monit. Assess 2014,186(1):239-245.Муртазалиев, Р.А. Конспект флоры Дагестана. Махачкала: Эпоха. 2009.(1):320.Murtazaliev, R.A. Abstract of the flora of Dagestan. Makhachkala: Epoch. 2009.(1):320. (In Russ.)Dawidowicz, A.L., Olszowy, M. Mechanism change in estimating of antioxidant activity of phenolic compounds. Talanta. 2012;(97):312-317.Dawidowicz, A.L., Olszowy, M. Mechanism change in estimating of antioxidant activity of phenolic compounds. Talanta. 2012;(97):312-317.Bueno J. M, Sáez-Plaza P., Ramos-Escudero F., Jiménez A. M., Fett R., Asuero A. G. Analysis and antioxidant capacity of anthocyanin pigments. Part II: chemical structure, color, and intake of anthocyanins. Critical Reviews in Analytical Chemistry. 2012,42(2):126–151Bueno J. M, Sáez-Plaza P., Ramos-Escudero F., Jiménez A. M., Fett R., Asuero A. G. Analysis and antioxidant capacity of anthocyanin pigments. Part II: chemical structure, color, and intake of anthocyanins. Critical Reviews in Analytical Chemistry. 2012,42(2):126–151Siracusa, L., Kulisic-Bilusic, T., Politeo, O., Krause, I., Dejanovic, B., Ruberto, G. Phenolic composition and antioxidant activity of aqueous infusions from Capparis spinosa L. and Crithmum maritimum L. before and after submission to a two-step in vitro digestion model. J. Agric. Food.Chem. 2011;59(23):12453–12459.Siracusa, L., Kulisic-Bilusic, T., Politeo, O., Krause, I., Dejanovic, B., Ruberto, G. Phenolic composition and antioxidant activity of aqueous infusions from Capparis spinosa L. and Crithmum maritimum L. before and after submission to a two-step in vitro digestion model. J. Agric. Food.Chem. 2011;59(23):12453–12459.Yang, T., Wang, C., Liu, H., Chou, G., Cheng, X., Wang, Z. A new antioxidant compound from Capparis spinosa. Pharm. Biol. 2010;48(5):589-594.Yang, T., Wang, C., Liu, H., Chou, G., Cheng, X., Wang, Z. A new antioxidant compound from Capparis spinosa. Pharm. Biol. 2010;48(5):589-594.Kazemian, M., Abad, M., Haeri, M.R., Ebrahimi, M., Heidari, R. Antidiabetic effect of Capparis spinosa L. root extract in diabetic rats. Avicenna J. Phytomed. 2015;5(4):325–332.Kazemian, M., Abad, M., Haeri, M.R., Ebrahimi, M., Heidari, R. Antidiabetic effect of Capparis spinosa L. root extract in diabetic rats. Avicenna J. Phytomed. 2015;5(4):325–332.Trombetta, D., Occhiuto, F., Perri, D., Puglia, C., Santagati, N.A., De Pasquale, A., Saija, A., Bonina, F. Antiallergic and antihistaminic effect of two extracts of Capparis spinosa L. flowering buds. Phytother. Res.2005;19(1):29–33.Trombetta, D., Occhiuto, F., Perri, D., Puglia, C., Santagati, N.A., De Pasquale, A., Saija, A., Bonina, F. Antiallergic and antihistaminic effect of two extracts of Capparis spinosa L. flowering buds. Phytother. Res.2005;19(1):29–33.Arena, A., Bisignano, G., Pavone, B., Tomaino, A., Bonina, F.P.,Saija, A., Cristani, M., D'Arrigo, M., Trombetta, D. Antiviral and immunomodulatory effect of a lyophilized extract of Capparis spinosa L. buds. Phytother. Res. 2008;22(3):313–317.Arena, A., Bisignano, G., Pavone, B., Tomaino, A., Bonina, F.P.,Saija, A., Cristani, M., D'Arrigo, M., Trombetta, D. Antiviral and immunomodulatory effect of a lyophilized extract of Capparis spinosa L. buds. Phytother. Res. 2008;22(3):313–317.Kulisic-Bilusic, T., Schmöller, I., Schnäbele, K., Siracusa, L., Ruberto, G. The anticarcinogenic potential of essential oil and aqueous infusion from caper (Capparis spinosa L.). Food. Chem. 2012;132(1):261-267.Kulisic-Bilusic, T., Schmöller, I., Schnäbele, K., Siracusa, L., Ruberto, G. The anticarcinogenic potential of essential oil and aqueous infusion from caper (Capparis spinosa L.). Food. Chem. 2012;132(1):261-267.Arslan, R., Bektas, N., Ozturk, Y. Antinociceptive activity of methanol extract of fruits of Capparis ovate in mice. J. Ethnopharmacol. 2010;131(1):28-32.Arslan, R., Bektas, N., Ozturk, Y. Antinociceptive activity of methanol extract of fruits of Capparis ovate in mice. J. Ethnopharmacol. 2010;131(1):28-32.Tesoriere, L., Butera, D., Gentile, C., Livrea, M.A. Bioactive components of caper (Capparis spinosa L.) from Sicily and antioxidant effects in a red meat simulated gastric digestion. J. Agric. Food. Chem. 2007;55(21):8465-8471.Tesoriere, L., Butera, D., Gentile, C., Livrea, M.A. Bioactive components of caper (Capparis spinosa L.) from Sicily and antioxidant effects in a red meat simulated gastric digestion. J. Agric. Food. Chem. 2007;55(21):8465-8471.Zhou, H.F., Jian, R., Kang, J., Huang, X., Li, Y., Zhuang, C., Yang, F., Zhang, L., Fan, X., Wu, T., Wu, X. Anti-inflammatory effects of caper (Capparis spinosa L.) fruit aqueous extract and the isolation of main phytochemicals. J. Agric. Food Chem. 2010;58(24):12717-12721.Zhou, H.F., Jian, R., Kang, J., Huang, X., Li, Y., Zhuang, C., Yang, F., Zhang, L., Fan, X., Wu, T., Wu, X. Anti-inflammatory effects of caper (Capparis spinosa L.) fruit aqueous extract and the isolation of main phytochemicals. J. Agric. Food Chem. 2010;58(24):12717-12721.Ibrahim, M.H., Jaafar, Y.Z.E., Rahmat, Z.A. The Relationship between phenolis and flavonoids production with total non strurtural carbohydrate and photosynthetic rate in Labisia pulma Benrh. Under High CO2 and nitrogen Fertization. Molecules. 2011;(16):162-174. Doi: 10.3390/molecules16010162Ibrahim, M.H., Jaafar, Y.Z.E., Rahmat, Z.A. The Relationship between phenolis and flavonoids production with total non strurtural carbohydrate and photosynthetic rate in Labisia pulma Benrh. Under High CO2 and nitrogen Fertization. Molecules. 2011;(16):162-174. Doi: 10.3390/molecules16010162Харченко В.А., Молдован А.И., Голубкина Н.А., Кошеваров А.А., Карузо Д. Антиоксидантный статус сельдерея (Apium graveolens L.). Овощи России. 2020;(2):82-86. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2020-2-82-86Kharchenko V.A., Moldovan A.I., Golubkina N.A., Koshevarov A.A., Caruso G. Antioxidant status of celery (Apium graveolens L.). Vegetable crops of Russia. 2020;(2):82-86. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2020-2-82-86Khan T.A., Mazid M., Mohammad F. Status of secondary plant products under abiotic stress: an overview. Journal of Stress Physiology & Biochemistry, 2011;7(2):75-98.Khan T.A., Mazid M., Mohammad F. Status of secondary plant products under abiotic stress: an overview. Journal of Stress Physiology & Biochemistry, 2011;7(2):75-98.Кондратьев М.Н., Роньжина Е.С., Ларикова Ю.С. Влияние абиотических стрессов на метаболизм вторичных соединений в растениях. Известия КГТУ. 2018;(4):1-17.Kondratyev M.N., Ronzhina E.S., Larikova Yu.S. Influence of abiotic stresses on the metabolism of secondary compounds in plants. Izvestiya KSTU. 2018;(4):1-17. (In Russ.)Государственная фармакопея, XI. М. 1998;(1,2):336.State Pharmacopoeia, XI. M. 1998;(1,2):336. (in Russ.).Яшин, А.Я. Инжекционно-проточная система с амперометрическим детектором для селективного определения антиоксидантов в пищевых продуктах и напитках. Российский химический журнал (Ж. Рос.хим. о-ва им. Д.И. Менделеева. 2008;I(2):130-135.Yashin, A.Y. Injection flow system with amperometric detector for selective determination of antioxidants in foods and beverages. Russian Chemical Journal (Zh. Rus. Mendeleyev Chem. Society). 2008;1(2):130-135. (in Russ.)Вагабова Ф.А., Мусаев А.М., Алибегова А.Н., Раджабов Г.К., Гасанов Р.З., Гусейнова З.А. Изучение суммарного содержания флавоноидов и антиоксидантной активности надземной части Satureja subdentata Boiss., произрастающей в условиях Дагестана. Фундаментальные исследования. 2013;(3):103-107.Vagabova F.A., Musaev A.M., Alibegova A.N., Radjabov G.K., Gasanov R.Z., Guseynova Z.A. The study of the total flavonoid content and total antioxidants activity of the aerial part Satureja subdentata Boiss., growing in the conditions of Dagestan. Basic research. 2013;(3):103-107. (in Russ.)Вагабова Ф.А., Раджабов Г.К., Мусаев А.М., Исламова Ф.И., Курамагомедов М.К. Сравнительный анализ содержания флавоноидов, антоцианов и суммарных антиоксидантов в надземной части Teucrium orientale L. из природных популяций Горного Дагестана. Современные проблемы науки и образования. 2015;(6). URL: http://www.science-education.ru/130-23055 (дата обращения: 25.11.2015).Vagabova F.A., Radjabov G.K., Musaev A.M., Islamova F.I., Kuramagomedov M.K. The comparative analysis of flavonoids, anthocyanins and total antioxidants in the aerial parts Teucrium Orientale L. from natural populations of mountain Dagestan. Modern problems of science and education. 2015;(6). (in Rus.) Available at: http://www.science-education.ru/130-23055 (accessed 25.11.015).

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