Рослинництво та ґрунтознавство

Ідентифікація хлорогенової кислоти в сім’ядольних листках і лушпинні соняшника однорічного (Helianthus annuus L.)

Артур Федорович Ліханов, Оксана Леонідівна Кляченко, Анатолій Васильович Юник, Світлана Каленська
Завантажити статтю
Анотація

Актуальність досліджень зумовлена необхідністю оптимізації продукційного процесуагроценозів соняшника за рахунок підвищення екологічної стійкості. Серед побічних продуктів переробки,використання яких дотепер не є ефективним, виділення потужного антиоксиданта хлорогенової кислотививчено недостатньо. У зв’язку з цим дана стаття спрямована на розкриття закономірностей накопичення та ідентифікацію фенольних сполук в сім’ядольних листках і лушпинні соняшника. Мета досліджень – ідентифікація фенольних сполук в сім’ядольних листках і лушпинні різних генотипів соняшнику однорічного(Helianthus annuus L.) методом тонкошарової хроматографії. У процесі наукових пошуків за цією проблемоюзастосовували польові, біохімічні та статистичні методи досліджень. Для ідентифікації хлорогенової кислоти використовували систему розчинників: хлороформ – льодяна оцтова кислота – метанол – вода (60 : 32 : 12 : 8). Аналіз хроматографії проводили в програмі Sorbflil TLC. Об’єкт досліджень – гібрид соняшнику однорічногоАуріс. Встановлено, що якісний склад фенольного комплексу і кількість індивідуальних сполук має вираженусортоспецифічність. На хроматограмі дана речовина має Rf ~0,60 (для лушпиння соняшника) та Rf ~0,74 (длясім’ядольних листків). Встановлено, що найбільш ефективним розчинником для хлорогенової кислоти єводний етанол. Екстракція хлорогенової кислоти 40 % етанолом дозволяє отримати до 10 мг/г хлорогеновоїкислоти. Окрім хлорогенової кислоти у спиртовому екстракті у незначній кількості виявлено кавову кислоту. Матеріали статті становлять практичну цінність для вдосконалення процесів, пов’язаних із формуваннямпродуктивності посівів соняшника, а також раціональному використанню побічних продуктів переробки

Ключові слова

олійні культури, феноли, антиоксиданти, кавова кислота, хроматограма, фотоденситограма

ЦИТУВАТИ
Likhanov, A., Klyachenko, O., Yunyk, A., & Kalenska, S. (2022). Identification of chlorogenic acid in cotyledonous leaves and husks of common sunflower (Helianthus annuus L.). Plant and Soil Science, 13(4), 27-34. https://doi.org/10.31548/agr.13(4).2022.27-34
Використані джерела

[1] Alexieva, I., Mihaylova, L., & Popova, A. (2013). Evalution of the antioxidant capacity of aqueous extracts of fresh Chrysanthemum balsamita L. leaves growing in Bulgaria. Retrieved from https://conf.uni-ruse.bg/bg/docs/ cp13/10.2/10.2-17.pdf.

[2] Andersen, O.M., & Markham, K.R. (2005). In Flavonoides: chemistry, biochemistry and application (397-441). New York: CRS Press. doi: 10.1201/9781420039443.

[3] Cao, Q., Huang, Y., Zhu, Q.-F., Song, M., & Du, H. (2020). The mechanism of chlorogenic acid inhibits lipid oxidation: An investigation using 2 multi-spectroscopic methods and molecular docking Qiongju. Food Chemistry, 333(4), article number 127528. doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127528.

[4] Clifford, M.N. (1999). Chlorogenic Acids and Other Cinnamates – Nature, Occurrence and Dietary Burden. Journal of the Science of Food and Agriculture, 79, 362-372.

[5] State register of varieties suitable for distribution in Ukraine for 2022. Retrieved from https://sops.gov.ua/derzavnij-reestr.

[6] Gai, F., Karama ́c, M., Janiak, M.A., Amarowicz, R., & Peiretti, P.-G. (2020). Sunflower (Helianthus annuus L.) Plants at Various Growth Stages Subjected to Extraction – Comparison of the Antioxidant Activity and Phenolic Profile. Antioxidants (Basel), 19;9(6), 535. doi: 10.3390/antiox9060535).

[7] Grana, E., Costas-Gil, A., Longueria, S., Celeiro, M. & Sanchez-Moreiras A.M. (2017). Auxin-like effects of the natural coumarin scopoletin on Arabidopsis cell structure and morphology. Journal of Plant Physiology, 218, 45- 55. doi: 10.1371/journal.pone.0208802.

[8] Halvorsen, B.L., Holte, K., Myhrstad, MCW., Barikmo, I. & Blomhoff, R. (2002). A systematic screening of total antioxidants in dietary plants. The Journal of Nutrition, 132, 461-471. doi: 10.1093/jn/132.3.461.

[9] Jia, W., Singh S., van der Goot, A. J., & Keppler, J.K. (2022). Covalent and non-covalent modification of sunflower protein with chlorogenic acid: Identifying the critical ratios that affect techno-functionality. Food Hydrocolloids, 131, article number 107800. doi: 10.1016/j.foodhyd.2022.107800.

[10] Karamac, M., Kosinska, A., Estrella, I., Hernández, T., & Duenas, M. (2012). Antioxidant activity of phenolic compounds identified in sunflower seeds. European Food Research and Technology, 235, 221-230.

[11] Kovalev, V.N. (Ed.). (2003). Workshop of on pharmacognosy :textbook for university students. Kharkiv : Golden pages.

[12] Kovalov, S.V.,Yeromenko, R.F., & Maloshtan, L.M. (2008). Quantitative determination of phenolic connections in the grass of alfalfa sowing the grass of alfalfa sowing. Pharmacist, 4, 35-38.

[13] Labeiko, M.A. (2021). Technology of receipt and use of natural antioxidants is from secondary foods of oil and fat productions. Kharkiv: NTU “Kharkiv Polytechnic Institute”.

[14] Labeiko, M.A., & Fediakina, Z.P. (2017). Complications of the use of sunflower proteins are in composition food foods of the functional setting. In V of the International research and practice conference (pp. 79-81). Kyiv: Institute of food resources.

[15] Labeiko, M.A., Liubchenko, N.M., Lytvynenko, O.A., & Hladkyi, F.F. (2019). About ability of natural antioxidants to influence the oxidation of edible vegetable oils. Integrated Technologies and Energy-Savings, 1, 78-85.

[16] Labeiko, M.A., Lytvynenko, O.A., Liubchenko, N.M., & Hladkyi, F.F. (2019). Research of efficiency of row of solvents is in relation to possibility of extracting of chlorogenic acid from sunflower meal. Announcer of the National technical university of «KhPI». Series “Innovative researches in the advanced studies of students”, 15, 56-60. doi: 10.2099882220-4784.2019.15.10.

[17] Levytskyi, A. P., Vertykova, O.K., & Selivanska, I.O. (2010). Chlorogenic acid: biochemistry and physiology. Microbiology and Virology. 2(10), 6-21. doi: 10.18524/2307-4663.2010.2(10).98729.

[18] Makarenko, O.A., & Levickij, A.P. (2013). Physiological of functions of flavonoids in plants. Physiology and Biochemistry Of Cultivated Plants, 45(2), 100-112.

[19] Nakatani, N., Kayano, S., Kikuzaki, H., Sumino, K., Katagiri, K., & Mitani, T. (2000). Identification, quantitative determination and antioxidative activities of chlorogenic acid isomers in prune (Prunes domestica L.). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 48, 5512-5516. doi: 10.1021/jf000422s.

[20] Náthia-Neves, G., & Alonso (2021).Valorization of sunflower by-product using microwave-assisted extraction to obtain a rich protein flour: Recovery of chlorogenic acid, phenolic content and antioxidant capacity. Food and Bioproducts Processing, 125, 57-67 doi: 10.1016/j.fbp.2020.10.008.

[21] Parr, A.J. & Bolwell, G.P. (2000). Phenols in the plant and in man. The potential for possible nutritional enhancement of the diet by modifying the phenols content or profile. Journal of the Science of Food and Agriculture, 80, 985-1012.

[22] Pedrosa, M.M., Muzquiz, M., Garcia-Vallejo, C., Burbano, C. & Robredo, L.M. (2000). Determination of caffeic and chlorogenic acids and their derivatives in different sunflowers seeds. Journal of the Science of Food and Agriculture, 80, 459-464.

[23] Pomenta, J.V., & Burns, E.E. (1971). Factors affecting chlorogenic, quinic, and caffeic acid levels in sunflower kernels. Journal of Food Science, 36, 490-492.

[24] Razali, N.M., & Wah, Y.B. (2011). Power comparisons of Shapiro-Wilk, Kolmogorov-Smirnov, Lilliefors and Anderson-Darling tests. Journal of Statistical Modeling and Analytics, 2(1), 21-33.

[25] Shapovalova, I.E., Fedyakina, Z.P., Demidov, I.N., & Matveeva, T.V. (2013). Rationale of for obtaining chlorogenic acid from sunflower meal. Eastern European Journal of Advanced Technologies, 3(6), 39-41.

[26]  State register of plant varieties suitable for distribution in Ukraine. (2022). Retrieved from https://minagro.gov.ua/file-storage/reyestr-sortiv-roslin.

[27] Szydlowska-Czerniak, A., Trokowski, K., & Szlyk, E. (2011). Optimization of extraction conditions of antioxidants from sunflowers shells (Helianthus annuus L.) before and after enzymatic treatment. Industrial Crops and Products, 33, 123-131. doi: 10.1016/j.indcrop.2010.09.016.

[28] Voitsekhivska, O.V., Sytar, O.V., & Taran, N.Yu. (2015). Phenic connections : variety, biological activity, prospects of application. Announcer of the Kharkiv National Agrarian University. Series “Biology”, 1, 104-119.

[29] Wang, L., Pan, X., Jiang, L., Chu Y., Gao, S., Jiang, X., Zhang, Y., Chen, Y., Luo, Sh., & Peng, Ch. (2022). The biological activity mechanism of chlorogenic acid and of its applications in of food industry: A review. Frontiers in Nutrition, 9, article number 943911 doi: 10.3389/fnut.2022.943911.

[30] Weisz, G.M., Kammerer, D.R., & Carle, R. (2009). Identification and quantification of phenolic compounds from sunflowers (Helianthus annuus L.) kernels and shells by HPLC-DAD/ESI-MSn. Food Chemistry. 115(2), 758-765. doi: 10.1016/j.foodchem.2008.12.074.​