ФІТОХІМІЧНИЙ ТА МІКРОМОРФОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ НАСІННЯ НОВОГО СОРТУ NIGELLA DAMASCENA L.

M. I. Shanaida; J. Brindza; V. Horčinová Sedlačková; O. A. Korablova; O. A. Serafyn; R. Ostrovský; D. B. Rakhmetov

doi:10.11603/2312-0967.2024.3.14867

Автор(и)

M. I. Shanaida Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України https://orcid.org/0000-0003-1070-6739
J. Brindza Словацький сільськогосподарський університет https://orcid.org/0000-0001-8388-8233
V. Horčinová Sedlačková Словацький сільськогосподарський університет https://orcid.org/0000-0002-5844-8938
O. A. Korablova Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка НАН України https://orcid.org/0000-0001-6656-4640
O. A. Serafyn Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України https://orcid.org/0009-0006-0833-8489
R. Ostrovský Інститут екології лісових ресурсів Словацької академії наук https://orcid.org/0000-0003-2942-0933
D. B. Rakhmetov Національний ботанічнй сад імені М. М. Гришка НАН України https://orcid.org/0000-0001-7260-3263

DOI:

https://doi.org/10.11603/2312-0967.2024.3.14867

Ключові слова:

чорнушка дамаська, новий сорт, насіння, леткі сполуки, загальний вміст фенольних сполук, мікроморфометрія

Анотація

Мета роботи. Проаналізувати загальний вміст фенольних сполук і компонентного складу летких сполук у насінні нового сорту «Різдвяна зірочка» Nigella damascena L. (чорнушка дамаська); також оцінювали морфометричні показники насіння цього сорту.

Матеріали і методи. Для аналізу якісного складу та кількісного вмісту летких сполук застосовано метод газової хромато-мас-спектрометрії (ГХ/МС). Використано хроматограф Agilent Technologies 6890 з мас-спектрометричним детектором. Кількісний вміст летких компонентів визначали з використанням тридекану як внутрішнього стандарту. Загальний вміст фенольних сполук визначали за допомогою реактиву Фоліна-Чекольту (метод Сінглтона й Россі). Морфометричний аналіз насіння проводили під світловим мікроскопом AxioCam MRc5 із застосуванням програми AxioVision Rel. 4.8.2.

Результати й обговорення. Серед виявлених летких сполук домінували терпеноїди: бета-елемен (34,01 %), гермакрен А (28,16 %) і дамасценін (21,97 %). Загальний вміст фенольних сполук у 80 % метанольному витязі досліджуваного насіння сорту становила (29,37±0,59) мг/г (у перерахунку на галової кислоти еквівалент). Крім того, проведений морфометричний аналіз дав змогу виявити основні морфологічні параметри цього насіння.

Висновки. У цьому дослідженні проаналізовано загальний вміст фенольних сполук та компонентний склад летких сполук у насінні нещодавно виведеного сорту «Різдвяна зірочка» Nigella damascena та оцінено морфометричні характеристики цього насіння.

Біографії авторів

M. I. Shanaida, Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України

доктор фармацевтичних наук, доцент кафедри фармакогнозії з медичною ботанікою

J. Brindza, Словацький сільськогосподарський університет

кандидат сільськогосподарських наук, доцент, старший науковий співробітник факультету агробіолої та харчових ресурсів, Інститут рослин та наук про довкілля, Нітра, Словацька Республіка

V. Horčinová Sedlačková, Словацький сільськогосподарський університет

кандидат сільськогосподарських наук, доцент, науковий співробітник факультету агробіолої та харчових ресурсів, Інститут рослин та наук про довкілля, Нітра, Словацька Республіка

O. A. Korablova, Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка НАН України

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник відділу культурної флори

O. A. Serafyn, Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України

студентка V курсу фармацевтичного факультету

R. Ostrovský, Інститут екології лісових ресурсів Словацької академії наук

кандидат сільськогосподарських наук, доцент, науковий співробітник, Зволен, Словацька Республіка

D. B. Rakhmetov, Національний ботанічнй сад імені М. М. Гришка НАН України

доктор сільськогосподарських наук, професор, завідувач відділу культурної флори

Посилання

Fierascu RC, Fierascu I, Baroi AM, Ortan A. Selected Aspects Related to Medicinal and Aromatic Plants as Alternative Sources of Bioactive Compounds. Int J Mol Sci. 2021; 22(4):1521. DOI: 10.3390/ijms22041521.

Kisiriko M, Anastasiadi M, Terry LA, Yasri A, Beale MH, Ward JL. Phenolics from Medicinal and Aromatic Plants: Characterisation and Potential as Biostimulants and Bioprotectants. Molecules. 2021; 26(21):6343. DOI: 10.3390/molecules26216343.

Toma CC, Olah NK, Vlase L, Mogoșan C, Mocan A. Comparative Studies on Polyphenolic Composition, Antioxidant and Diuretic Effects of Nigella sativa L. (Black Cumin) and Nigella damascena L. (Lady-in-a-Mist) Seeds. Molecules. 2015; 20(6): 9560-9574. DOI: 10.3390/molecules20069560.

Badalamenti N, Modica A, Bazan G, Marino P, Bruno M. The ethnobotany, phytochemistry, and biological properties of Nigella damascena - A review. Phytochemistry. 2022; 198:113165. DOI: 10.1016/j.phytochem.2022.113165.

Black cumin (Nigella sativa) seeds: Chemistry, Technology, Functionality, and Applications / Ed. By Mohamed Fawzy Ramadan. Springer Nature Switzerland AG 2021. DOI: 10.1007/978-3-030-48798-0.

Salehi B, Quispe C, Imran M, et al. Nigella Plants - Traditional Uses, Bioactive Phytoconstituents, Preclinical and Clinical Studies. Front Pharmacol. 2021;12: 625386.

Dalli M, Bekkouch O, Azizi SE, Azghar A, Gseyra N, Kim J. Nigella sativa L. Phytochemistry and pharmacological activities: A Review. Biomolecules. 2021;12(1): 20. DOI: 10.3390/biom12010020.

Dąbrowski G, Czaplicki S, Konopka I. Variation in the Composition and Quality of Nigella sativa L. Seed Oils-The Underestimated Impact on Possible Health-Promoting Properties. Molecules. 2024; 29(6), 1360. DOI: 10.3390/molecules29061360.

NCT03175757. A Study to Evaluate the Effects of a Turmeric and Black Cumin Seed Formulation on Cholesterol Levels (Location: Fort Lauderdale, Florida, USA).https://clinicaltrials.gov/study/NCT03175757?cond=nigella&term=seeds&page=2&rank=12.

NCT00327054. Effectiveness of Nigella sativa (Kalonji) Seed in Dyslipidemia ((Location: Karachi, Sindh, Pakistan) https://clinicaltrials.gov/search?cond=metabolic&term=nigella.

NCT04401202. Nigella sativa in COVID-19 (Location: Jeddah, Saudi Arabia). https://clinicaltrials.gov/study/NCT04401202?cond=nigella&term=seeds&rank=8.

NCT05693597. Evaluation of the Effect of Nigella sativa for the Prophylaxis to Radiation Induced Dermatitis in Breast Cancer Patients. (Location: Сairo, Egypt). https://clinicaltrials.gov/search?cond=Inflammation&term=nigella.

Scognamiglio M, Maresca V, Basile A, et al. Phytochemical Characterization, Antioxidant, and Anti-Proliferative Activities of Wild and Cultivated Nigella damascena Species Collected in Sicily (Italy). Antioxidants. 2024;13(4):402. DOI: 10.3390/antiox13040402.

Dadandi M, Kökdil G, İlçim A, Özbilgin B. Seed macro and micro morphology of the selected Nigella (Ranunculaceae) taxa from Turkey and their systematic significance. Biologia 2009; 64/2: 261–270. DOI: 10.2478/s11756-009-0030-x.

Nargout-Jzntac D, Kelly MT, Pelissier Y et al. Morphological, microscopic and chemical comparison between Nigella sativa L. cv (black cumin) and Nigella damascena L. cv. Journal of Food, Agriculture and Environment. 2013;11(1):132-138.

Korablova OA, Shanaida MI. Svidotstvo No 230642 pro avtorstvo na sort roslyny «Rizdvyana zirochka» vydu Nigella damascena L. Kyiv. 2023.

Jalali-Heravi M, Parastar H, Sereshti H. Towards obtaining more information from gas chromatography-mass spectrometric data of essential oils: an overview of mean field independent component analysis. J Chromatogr A. 2010; 1217(29): 4850–4861. DOI: 10.1016/j.chroma.2010.05.026.

Hudz N, Yezerska O, Shanaida M, Sedláčková VH, Wieczorek PP. Application of the Folin-Ciocalteu method to the evaluation of Salvia sclarea extracts. Pharmacia. 2019; 66(4): 209-215. DOI: 10.3897/pharmacia.66.e38976.

Xie Q, Li F, Fang L, Liu W, Gu C. The Antitumor Efficacy of β-Elemene by Changing Tumor Inflammatory Environment and Tumor Microenvironment. BioMed Research International. 2020; 6892961. DOI: 10.1155/2020/6892961.

Dong XM, Chen L, Wu P, et al. Targeted metabolomics reveals PFKFB3 as a key target for elemene-mediated inhibition of glycolysis in prostate cancer cells. Phytomedicine. 2024;123:155185.

Sieniawska E, Sawicki R, Golus J, et al. Nigella damascena L. Essential Oil-A Valuable Source of β-Elemene for Antimicrobial Testing. Molecules. 2018;23(2):256.

Cheng J, Zuo Y, Liu G, et al. Development of a Pichia pastoris cell factory for efficient production of germacrene A: a precursor of β-elemene. Bioresour Bioprocess. 2023; 10(1):38.

Halima Rchid, Rachid Nmila, Jean-Marie Bessière Bessière et al. Volatile Components of Nigella damascena L. and Nigella sativa L. Seeds. Journal of Essential Oil Research. 2004;16(6):585-587. DOI: 10.1080/10412905.2004.9698804.

Sieniawska E, Michel P, Mroczek T, Granica S, Skalicka-Woźniak K. Nigella damascena L. essential oil and its main constituents, damascenine and β-elemene modulate inflammatory response of human neutrophils ex vivo. Food Chem Toxicol. 2019;125:161-169. DOI: 10.1016/j.fct.2018.12.057.

Khattak KF, Simpson TJ, Ihasnullah. Effect of gamma irradiation on the extraction yield, total phenolic content and free radical-scavenging activity of Nigella sativa seed. Food Chemistry. 2008;110(4):967-972. DOI: 10.1016/j.foodchem.2008.03.003.

Benazzouz-Smail L, Achat S, Brahmi F, et al. Biological Properties, Phenolic Profile, and Botanical Aspect of Nigella sativa L. and Nigella damascena L. Seeds: A Comparative Study. Molecules. 2023;28(2):571. DOI: 10.3390/molecules28020571.