booltБюллетень Государственного Никитского ботанического садаBulletin of the State Nikitsky Botanical Gardens0513-1634Federal State Funded Institution of Science “The Labour Red Banner Order Nikitsky Botanical Gardens – National scientific Center of the RAS”10.36305/0513-1634-2022-142-26-36boolt-575Research ArticleЭФИРОМАСЛИЧНЫЕ И ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯESSENTIAL OIL AND MEDICINAL PLANTSВЛИЯНИЕ ПЛАСТИДНОЙ МЕМБРАНЫ НА КИНЕТИКУ ОБРАЗОВАНИЯ МОНОТЕРПЕНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ РАСТЕНИЙ РОДА ARTEMISIA LInfluence of plastid membrane on the formation kinetics of monoterpenes hydrocarbons of plants of the genus Artemisia LХодаковГеннадий ВасильевичKhodakovG. V.noemail@neicon.ruУстименкоВалерий НиколаевичUstimenkoV. N.noemail@neicon.ruФГАОУ ВО "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского"Russian Federation20221105202201422636Copyright © Ходаков Г.В., Устименко В.Н., 20222022Ходаков Г.В., Устименко В.Н.Khodakov G.V., Ustimenko V.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://boolt.elpub.ru/jour/article/view/575

Проведены сравнительный графоаналитический и матричный анализы экспериментальных хромато-масс-спектрометрических данных качественного и количественного содержания монотерпенов гексановых экстрактов растений вида Artemisiabalchanorum Krasch. во всех фазах вегетации и модельных расчётных данных на основании собственных методических подходов. Установлены кинетические зависимости динамики накопления монотерпеновых компонентов в исследуемых растениях по степеням циклизации с выяснением влияния пластидной мембраны на кинетические характеристики образования бициклических монотерпенов, а также представлена локализация биосинтеза в растительной клетке ациклических и моноциклических монотерпенов.

By chromate-mass spectrometer method it was positioned the qualitative and quantitative maintenance of terpeneʹs components in hexane extracts obtained from plant samples of Artemisia balchanorum Krasch, corresponded to all phases of its vegetation. The relative graphic-analytical and template analyses of the received experimental and modelling settlement data based on own methodical approaches are carried out. One determined the kinetic dependences for a dynamical accumulation of monoterpeneʹs components in investigated plants according to degrees of ring formation to study the influence of a plastid membrane on the kinetic characteristics of the bicyclic monoterpenes formation, and also to obtain the data of the biosynthesis localization of acyclic and monocyclic monoterpenes in a plant cell.

монотерпеныкинетикаконстанта биосинтезапластидная мембранаArtemisia Lmonoterpeneskineticsa biosynthesis constantplastid membraneArtemisia LReferencesУстименко В.Н., Ходаков Г.В. Термодинамика и кинетические модели природного биосинтеза монотерпеновых компонентов эфирных масел растений рода Artemisia // Учёные записки КФУ им. В.И. Вернадского. Биология. Химия. - 2018. - № 4(70). - С. 219-241.Устименко В.Н., Ходаков Г.В. Термодинамика и кинетические модели природного биосинтеза монотерпеновых компонентов эфирных масел растений рода Artemisia // Учёные записки КФУ им. В.И. Вернадского. Биология. Химия. - 2018. - № 4(70). - С. 219-241.Дьяконов В.П. Система MathCad. - М.: Радио и связь, 1993. - 128 с.Дьяконов В.П. Система MathCad. - М.: Радио и связь, 1993. - 128 с.Племенков В.В. Химия изопреноидов. - Барнаул: Алтайский гос.университет, 2007. - 322 с.Племенков В.В. Химия изопреноидов. - Барнаул: Алтайский гос.университет, 2007. - 322 с.Жигжитжапова С.В., Дыленова Е.П., Рандалова Т.Э., Радниева Л.Д., Тыхеев Ж.А., Павлов И.А. Изменения состава эфирного масла полыни метельчатой (Artemisia scoparia Waldst. et Kit) в разные фенофазы // Вестник Тверского Государственного Университета. Серия "Биология и экология". - 2018. - № 2. - C. 159-165.Жигжитжапова С.В., Дыленова Е.П., Рандалова Т.Э., Радниева Л.Д., Тыхеев Ж.А., Павлов И.А. Изменения состава эфирного масла полыни метельчатой (Artemisia scoparia Waldst. et Kit) в разные фенофазы // Вестник Тверского Государственного Университета. Серия "Биология и экология". - 2018. - № 2. - C. 159-165.Burke C., Croteau R.Interaction with the small subunit of geranyl diphosphate synthase modifies the chain length specificity of geranylgeranyl diphosphate synthase to produce geranyl diphosphate //j. Biol. Chem. - 2002. - Vol. 277. - P. 3141-3149.Burke C., Croteau R.Interaction with the small subunit of geranyl diphosphate synthase modifies the chain length specificity of geranylgeranyl diphosphate synthase to produce geranyl diphosphate //j. Biol. Chem. - 2002. - Vol. 277. - P. 3141-3149.Simkin A.J., Guirimand G., Papon N., Courdavault V., Thabet I., Ginis O., Bouzid S., Giglioli-Guivarch N., Clastre M. Peroxisomal localisation of the final steps of the mevalonic acid pathway in planta // Planta. - 2011. - Vol. 234. - P. 903-914.Simkin A.J., Guirimand G., Papon N., Courdavault V., Thabet I., Ginis O., Bouzid S., Giglioli-Guivarch N., Clastre M. Peroxisomal localisation of the final steps of the mevalonic acid pathway in planta // Planta. - 2011. - Vol. 234. - P. 903-914.Chen F., Tholl D., Bohlmann J., Pichersky E. The family of terpene synthases in plants: a mid-size family of genes for specialized metabolism that is highly diversified throughout the kingdom. - Plant J., 2011. - Vol. 66. - Р. 212-229.Chen F., Tholl D., Bohlmann J., Pichersky E. The family of terpene synthases in plants: a mid-size family of genes for specialized metabolism that is highly diversified throughout the kingdom. - Plant J., 2011. - Vol. 66. - Р. 212-229.Aharoni A., Giri A.P., Deuerlein S., Griepink F., de-Kogel W.J., Verstappen F.W.A., Verhoeven H.A., Jongsma M.A., Schwab W., Bouwmeester H.J. Terpenoid metabolism in wild-type and transgenic Arabidopsis plants // Plant Cell. - 2003. - Vol. 15. - P. 2866-2884.Aharoni A., Giri A.P., Deuerlein S., Griepink F., de-Kogel W.J., Verstappen F.W.A., Verhoeven H.A., Jongsma M.A., Schwab W., Bouwmeester H.J. Terpenoid metabolism in wild-type and transgenic Arabidopsis plants // Plant Cell. - 2003. - Vol. 15. - P. 2866-2884.Gong H.-Y., Zeng Y, Chen X.-Y. Diterpene synthases and their responsible cyclic natural products // Nat. Prod. Bioprospect. - 2014. DOI: 10.1007/s13659-014-0012-8.Gong H.-Y., Zeng Y, Chen X.-Y. Diterpene synthases and their responsible cyclic natural products // Nat. Prod. Bioprospect. - 2014. DOI: 10.1007/s13659-014-0012-8.Khodakov G.V., Kotikov I.V.Component composition of essential oil from Artemisia annua and A.scoparia // Chemistry of Natural compounds. - 2009. - Vol. 45. - P. 909-912.Khodakov G.V., Kotikov I.V.Component composition of essential oil from Artemisia annua and A.scoparia // Chemistry of Natural compounds. - 2009. - Vol. 45. - P. 909-912.Henson J.R. Terpenoid Biosynthesis. In Comprehensive Organic Chemistry (Barton, D.H.R., and Ollis, W.D. eds.). - Pergamon Press: Oxford, 1978. - P. 989-1023.Henson J.R. Terpenoid Biosynthesis. In Comprehensive Organic Chemistry (Barton, D.H.R., and Ollis, W.D. eds.). - Pergamon Press: Oxford, 1978. - P. 989-1023.Britton G. Overview of carotenoid biosynthesis. In: Carotenoids, Vol. 3, Biosynthesis and Metabolism (G. Britton, S. Liaaen-Jensen, H. Pfander, eds.). - Basel: Birkhäuser Verlag, 1998. - P. 13-147.Britton G. Overview of carotenoid biosynthesis. In: Carotenoids, Vol. 3, Biosynthesis and Metabolism (G. Britton, S. Liaaen-Jensen, H. Pfander, eds.). - Basel: Birkhäuser Verlag, 1998. - P. 13-147.Britton G. Plant Pigments (Harcourt, B. J., ed.). - London: Academic Press, 1988. - P. 133.Britton G. Plant Pigments (Harcourt, B. J., ed.). - London: Academic Press, 1988. - P. 133.Leivar P., Gonzalez V.M., Castel S., Trelease R.N., Lopez-Iglesias C., Arro M., Boronat A., Campos N., Ferrer A., Fernandez-Busquets X. Subcellular localization of Arabidopsis 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase // Plant Physiol. - 2005. - Vol. 137. - P. 57-69.Leivar P., Gonzalez V.M., Castel S., Trelease R.N., Lopez-Iglesias C., Arro M., Boronat A., Campos N., Ferrer A., Fernandez-Busquets X. Subcellular localization of Arabidopsis 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase // Plant Physiol. - 2005. - Vol. 137. - P. 57-69.Hsieh M.H., Chang C.Y., Hsu S.J., Chen J.J. Chloroplast localization of methylerythritol 4-phosphate pathway enzymes and regulation of mitochondrial genes in ispD and ispE albino mutants in Arabidopsis // Plant Mol. Biol. - 2008. - 66. - P. 663-673.Hsieh M.H., Chang C.Y., Hsu S.J., Chen J.J. Chloroplast localization of methylerythritol 4-phosphate pathway enzymes and regulation of mitochondrial genes in ispD and ispE albino mutants in Arabidopsis // Plant Mol. Biol. - 2008. - 66. - P. 663-673.Schwender J, Seemann M, Lichtenthaler H.K., Rohmer M. Biosynthesis of isoprenoids (carotenoids, sterols, prenyl side-chains of chlorophylls and plastoquinone) via a novel pyruvate/glyceraldehyde 3-phosphate non-mevalonate pathway in the green alga Scenedesmus obliquus // Biochem. J. - 1996. - 316. - P. 73-80.Schwender J, Seemann M, Lichtenthaler H.K., Rohmer M. Biosynthesis of isoprenoids (carotenoids, sterols, prenyl side-chains of chlorophylls and plastoquinone) via a novel pyruvate/glyceraldehyde 3-phosphate non-mevalonate pathway in the green alga Scenedesmus obliquus // Biochem. J. - 1996. - 316. - P. 73-80.Thabet I., Guirimand G., Courdavault V., Papon N., Godet S., Dutilleul C., Bouzid S., Giglioli-Guivarch N., Clastre M., Simkin A.J. The subcellular localization of periwinkle farnesyl diphosphate synthase provides insight into the role of peroxisome in isoprenoid biosynthesis // J Plant Physiol. - 2011. - 168. - P. 2110-2116. DOI:10.1016/j.jplph.2011.06.017.Thabet I., Guirimand G., Courdavault V., Papon N., Godet S., Dutilleul C., Bouzid S., Giglioli-Guivarch N., Clastre M., Simkin A.J. The subcellular localization of periwinkle farnesyl diphosphate synthase provides insight into the role of peroxisome in isoprenoid biosynthesis // J Plant Physiol. - 2011. - 168. - P. 2110-2116. DOI:10.1016/j.jplph.2011.06.017.Dewick P.M. Medicinal natural products: a biosynthetic approach // Chichester: John Wiley & Sons Ltd., 2002.Dewick P.M. Medicinal natural products: a biosynthetic approach // Chichester: John Wiley & Sons Ltd., 2002.Pan X., Domin N., Schieferdecker S., Kage H., Roth M., Nett M. Herpetopanone, a diterpene from Herpetosiphon aurantiacus discovered by isotope labeling //j.Org.Chem. -2017. -13. - P. 2458-2465.Pan X., Domin N., Schieferdecker S., Kage H., Roth M., Nett M. Herpetopanone, a diterpene from Herpetosiphon aurantiacus discovered by isotope labeling //j.Org.Chem. -2017. -13. - P. 2458-2465.

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