Исследование плодов образцов томата Solanum lycopersicum L., происходящих из разных климато-географических зон, и идентификация метаболитов методом тандемной масс-спектрометрии

Актуальность. Целый ряд научных исследований подтверждает, что потребление фруктов и овощей может снизить риск некоторых хронических заболеваний, таких как рак и сердечно- сосудистые заболевания, например, потребление свежих помидоров и продуктов из томатов обратно пропорционально развитию некоторых видов рака. Плоды томата Solanum lycopersicumL. содержат большое количество полифенольных комплексов, являющихся биологически активными соединениями. В данной статье авторы впервые попытались представить полный метаболомный состав экстрактов плодов Solanum lycopersicum.
Материалы и методы: В качестве объекта исследования были использованы плоды томатов Solanum lycopersicum L. из коллекции Всероссийского института генетических ресурсов им. Н.И. Вавилова, выращенные и собранные на Дальневосточной опытной станции Филиале ВИР в сентябре 2020 года (сорта: к-5351 Ont77 13, Канада; к-3149 Rehovoth, Израиль; 2698 Украина). Для идентификации целевых аналитов в экстрактах, полученных мацерационным методом, использована высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) в комплексе с ионной ловушкой BRUKER DALTONIKS (тандемная масс-спектрометрия).
Результаты: Результаты начальных исследований выявили присутствие 36 полифенольных соединений и соединений других классов, из них 22 идентифицировано впервые в Solanum lycopersicumL. Это апигенин, лютеолин, кампферол, таксифолин, мирицетин, кутаровая кислота, кофеилмалевая кислота, кафтаровая кислота, дикаффеоилхиновая кислота, кумарины фраксетин и глюкоронид фраксетина, антоцианин пеларгонидин, сальвианоловая кислота D, розманол, колнеленовая кислота, этил розмаринат, лигнан медиоресинол, сквален и др. Полученные данные помогут интенсифицировать будущие исследования по разработке и производству различных продуктов функционального питания, содержащих целевые экстракты Solanum lycopersicumL.

1. Carrillo-Lopez A., Yahia E. HPLC–DAD–ESI–MS Analysis of Phenolic Compounds During Ripening in Exocarp and Mesocarp of Tomato Fruit. J. Food Sci. 2013;78(12):1839-1844.

2. Chen X., Zhang S., Xuan Z., Ge D., Chen X., Zhang J., Wang Q., Wu Y., Liu B. The Phenolic Fraction of Mentha haplocalyx and Its Constituent Linarin Ameliorate Inflammatory Response through Inactivation of NF-kB and MAPKs in Lipopolysaccharide-Induced RAW264.7 Cells. Molecules. 2017;(22):811.

3. Cirlini M., Mena P., Tassotti M., Herrlinger K. A., Nieman K. M. Dall’Asta C., Del Rio D. Phenolic and volatile composition of a dry spearmint (Mentha spicata L.). Molecules. 2016;(21):1007.

4. Dinelli G., Segura-Carretero A., Di Silvestro R., Marotti I., Arraez-Roman D., Benedettelli S., Ghiselli L., Fernandez-Gutierrez A. Profiles of phenolic compounds in modern and old common wheat varieties determined by liquid chromatography coupled with time-of-flight mass spectrometry. J. Chromatogr. A. 2011;(1218):7670–7681.

5. Farah A., Donangelo C.M. Phenolic compounds in coffee. Braz. J. Plant Physiol. 2006;(18):23–36.

6. Giovannucci E. Tomatoes, tomato-based products, lycopene, and cancer: review of the epidemiological literature. J. Nat. Cancer Inst. 1999;(91):317–331.

7. Goufo P., Singh R.K., Cortez I. A Reference List of Phenolic Compounds (Including Stilbenes) in Grapevine (Vitis vinifera L.) Roots, Woods, Canes, Stems, and Leaves. Antioxidants. 2020;(9):398.

8. Jaiswal R., Muller H., Muller A., Karar M.G.E., Kuhnert N. Identification and characterization of chlorogenic acids, chlorogenic acid glycosides and flavonoids from Lonicera henryi L. (Caprifoliaceae) leaves by LC–MSn. Phytochem. 2014;(108):252-263.

9. Jiang R.-W., Lau K.-M., Hon P.-M., Mak T.C.W., Woo K.-S., Fung K.-P. Chemistry and Biological Activities of Caffeic Acid Derivatives from Salvia miltiorrhiza. Current Med. Chem. 2005;(12):237-246.

10. Manach C., Scalbert A., Morand C., Remesy C., Jimenez L. Polyphenols: food sources and bioavailability. Am. J. Clin. Nutr. 2004;(79):727–47.

11. Marzouk M.M., Hussein S.R., Elkhateeb A., El-shabrawy M., Abdel-Hameed E.-S. S., Kawashty S.A. Comparative study of Mentha species growing wild in Egypt: LC-ESI-MS analysis and chemosystematic significance. J. Applied Pharm. Sci. 2018;8(08):116–122.

12. Minoggio M., Bramati L., Simonetti P., Gardana C., Lemoli L., Santangelo E., Mauri P.L., Spigno P, Soressi G.P., Pietta P.G. Polyphenol pattern and antioxidant activity of different tomato lines and cultivars. Ann. Nutr. Metab. 2003;(47):64–9.

13. Pandey R., Kumar B. HPLC–QTOF–MS/MS-based rapid screening of phenolics and triterpenic acids in leaf extracts of Ocimum species and their interspecies variation. J. Liquid Chromatogr. & Related. 2016;(39):225-238.

14. Robards K, Antolovich M. Analytical chemistry of fruits bioflavonoids: a review. Analyst. 1997;122(2):11R–34R.

15. Rodriguez-Perez C., Gomez-Caravaca A.M., Guerre-Hernandez E., Cerretani L., Garcia-Villanova B., Verardo V. Comprehensive metabolite profiling of Solanum tuberosum L. (potato) leaves T by HPLC-ESI-QTOF-MS. Food Res. Int. 2018;(112):390-399.

16. Ruiz A., Hermosin-Gutierrez I., Vergara C., von Baer D., Zapata M., Hitschfild A., Obando L., Mardones C. Anthocyanin profiles in south Patagonian wild berries by HPLC-DAD-ESI-MS/MSю=. Food Res. Int. 2013;(51):706-713.

17. Temple N.J. Antioxidants and disease: more questions than answers. Nutr. Res. 2000;20(3):449–59.

18. Vallverdu-Queralt A., Jauregui O., Medina-Remon A., Lamuela-Raventos R.M. Evaluation of a Method To Characterize the Phenolic Profile of Organic and Conventional Tomatoes. Agricult. Food Chem. 2012;(60):3373-3380.

19. Wojakowska A., Perkowski J., Goral T., Stobiecki M. Structural characterization of flavonoid glycosides from leaves of wheat (Triticum aestivum L.) using LC/MS/MS profiling of the target compounds. J. Mass. Spectrom. 2013;(48):329-339.

20. Willett W.C. Diet and health: what should we eat? Science. 1994;(264):532–537.

21. Zanotti I., Jia P., Dall Asta M., Mena P., Mele L., Ray S., Del Rio D. Atheroprotective effects of (poly)phenols: a focus on cell cholesterol metabolism. Food & Function. 2015;(6):13-31.

22. Zhang, Y.; Yan, G.; Sun, C.; Li, H.; Fu, Y.; Xu, W. Apoptosis Effects of Dihydrokaempferol Isolated from Bauhinia championii on Synoviocytes. Hindawi. Evid. -Based Complementary and Alternative Medicine. 2018. Article ID 9806160.