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”boolt-897Research ArticleЭФИРОМАСЛИЧНЫЕ И ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ. ФИТОРЕАБИЛИТАЦИЯ ЧЕЛОВЕКАЭФИРОМАСЛИЧНЫЕ И ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ. ФИТОРЕАБИЛИТАЦИЯ ЧЕЛОВЕКАСодержание биологически активных соединений в различных видах рода Arnica L. в условиях интродукции на территории арктической зоны РФ (Кольский п-ов)The content of biologically active compounds in various species of the genus Arnica L. in the conditions of introduction in the territory of the Arctic zone of the Russian Federation (Kola Peninsula)СередаЛ. Н.SeredaL. N.

Лидия Николаевна Середа 

184209, г. Апатиты, ул. Ферсмана, д.14 

sundukpandory87@mail.ruЦветовН. С.TsvetovN. S.

Никита Сергеевич Цветов 

184209, г. Апатиты, ул. Ферсмана, д.14 

tsvet.nik@mail.ruНосатенкоО. Ю.NosatenkoO. Yu.

Оксана Юрьевна Носатенко 

184209, г. Апатиты, ул. Ферсмана, 18а 

Центр наноматериаловедения Федеральный Исследовательский Центр «Кольский Научный Центр» РАНRussian FederationПолярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина, Федеральный исследовательский центр «Кольский научный центр» РАНRussian Federation20242401202511537076Copyright © Середа Л.Н., Цветов Н.С., Носатенко О.Ю., 20252025Середа Л.Н., Цветов Н.С., Носатенко О.Ю.Sereda L.N., Tsvetov N.S., Nosatenko O.Y.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/897

Фенольные соединения являются широко распространенными вторичными метаболитами, способными поглощать активные формы кислорода, регулировать активность различных ферментов, клеточные циклы, функции ДНК и белков, перекисное окисление липидов, обладающими доказанной фармацевтической значимостью для человека. Представители рода Арника (Arnica L.) – арника Шамиссо (Arnica chamissonis Less.), арника ланцетная (Arnica lanceolata Nutt.), арника двойная (Arnica sororia Greene), арника мягкая (Arnica mollis Hook.), арника длиннолистная (Arnica longifolia D.C.Eaton), многолетние травянистые бореальные виды, произрастающие на территории Северной Америки и Европы, обладающие антиоксидантными, противоопухолевыми, противовоспалительными свойствами. В связи необходимости поиска видов, содержащих значительные концентрации фенольных соединений для выращивания и использования в качестве лекарственного сырья, проведён сравнительный анализ содержания фенольных соединений в экстрактах соцветий представителей рода Arnica L., культивируемых в условиях интродукции на территории Арктической зоны РФ. На основании проведённых исследований можно охарактеризовать арнику мягкую (Arnica mollis Hook.) как вид, являющийся потенциальным источником фенольных соединений с высокой фармацевтической значимостью, и рекомендовать его для ввода в культуру с целью получения растительного материала с высоким содержанием биологически активных соединений.

Phenolic compounds are widespread secondary metabolites capable of absorbing reactive oxygen species, regulating the activity of various enzymes, cell cycles, DNA and protein functions, lipid peroxidation and possessing proven pharmaceutical significance for humans. Representatives of the genus Arnica (Arnica L.) – Arnica Chamisso (Arnica chamissonis Less.), lanceolate arnica (Arnica lanceolata Nutt.), double arnica (Arnica sororia Greene), soft arnica (Arnica mollis Hook.), long-leaved arnica (Arnica longifolia D.C.Eaton), perennial herbaceous boreal species growing on territories of North America and Europe with antioxidant, antitumor and anti-inflammatory properties. Due to the need to search for species containing significant concentrations of phenolic compounds for cultivation and use as medicinal raw materials, a comparative analysis of the content of phenolic compounds in extracts of inflorescences of representatives of the genus Arnica L. cultivated under conditions of introduction in the Arctic zone of the Russian Federation was carried out. Based on the conducted research, it is possible to characterize the soft arnica (Arnica mollis Hook.) as a species that is a potential source of phenolic compounds with high pharmaceutical significance, and recommend it for introduction into culture in order to obtain plant material with a high content of biologically active compounds.

Arnicaинтродукцияфенольные соединениябиологическая активностьультразвуковая экстракцияАрктикаArnicaintroductionphenolic compoundsbiological activityultrasound-assisted extractionArctic regionРабота выполнена в рамках государственного задания ФИЦ КНЦ РАН FMEZ-2024-0012 и № FMEZ-2023-0012).ReferencesАндреев Г.Н., Жиров В.К., Горелова А.П., Тростенюк Н.Н. Отчет о научноисследовательской работе. Интродукция лекарственных растений на Кольском севере (Заключительный) – 1997. – С. 49-51Андреев Г.Н., Жиров В.К., Горелова А.П., Тростенюк Н.Н. Отчет о научноисследовательской работе. Интродукция лекарственных растений на Кольском севере (Заключительный) – 1997. – С. 49-51Бейдеман И.Н. Методика фенологических наблюдений при геоботанических исследованиях. – М.; Л., 1954. – 130 с.Бейдеман И.Н. Методика фенологических наблюдений при геоботанических исследованиях. – М.; Л., 1954. – 130 с.ГОСТ 13399-89 Цветки арники. Технические условия. – М., 1990. – 11 с.ГОСТ 13399-89 Цветки арники. Технические условия. – М., 1990. – 11 с.ОФС.1.1.0011.15 Хранение лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов. Государственная фармакопея РФ. XIV изд. – М., 2018.ОФС.1.1.0011.15 Хранение лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов. Государственная фармакопея РФ. XIV изд. – М., 2018.Середа Л.Н., Цветов Н.С. Оптимизация метода ультразвуковой экстракции биологически активных соединений водно-спиртовой смесью из плодов Vaccinium vitisidaea L., произрастающей на Кольском полуострове // Химия растительного сырья. – 2024. – №1. – С. 292-300. DOI: 10.14258/jcprm.20240113108.Середа Л.Н., Цветов Н.С. Оптимизация метода ультразвуковой экстракции биологически активных соединений водно-спиртовой смесью из плодов Vaccinium vitisidaea L., произрастающей на Кольском полуострове // Химия растительного сырья. – 2024. – №1. – С. 292-300. DOI: 10.14258/jcprm.20240113108.Agati G., Brunetti C., Fini A., Gori A., Guidi L., Landi M., Sebastiani F., Tattini M. Are flavonoids effective antioxidants in plants? Twenty years of our investigation // Antioxidants. – 2020. – Vol. 9(11). – P. 1098. DOI: 10.3390/antiox9111098Agati G., Brunetti C., Fini A., Gori A., Guidi L., Landi M., Sebastiani F., Tattini M. Are flavonoids effective antioxidants in plants? Twenty years of our investigation // Antioxidants. – 2020. – Vol. 9(11). – P. 1098. DOI: 10.3390/antiox9111098Asadi M. Ebrahimi S.N., Hatami M., Hadian J. Changes in secondary metabolite contents of Arnica chamissonis Less. in response to different harvest time, flower developmental stages and drying methods // Journal of Medicinal Plants. – 2020. – Vol. 19(76). – P. 69-88. DOI: 10.29252/jmp.19.76.69Asadi M. Ebrahimi S.N., Hatami M., Hadian J. Changes in secondary metabolite contents of Arnica chamissonis Less. in response to different harvest time, flower developmental stages and drying methods // Journal of Medicinal Plants. – 2020. – Vol. 19(76). – P. 69-88. DOI: 10.29252/jmp.19.76.69Baskar V., Venkatesh R., Ramalingam S. Flavonoids (antioxidants systems) in higher plants and their response to stresses // Antioxidants and antioxidant enzymes in higher plants. – 2018. – P. 253-268. DOI: 10.1007/978-3-319-75088-0_12Baskar V., Venkatesh R., Ramalingam S. Flavonoids (antioxidants systems) in higher plants and their response to stresses // Antioxidants and antioxidant enzymes in higher plants. – 2018. – P. 253-268. DOI: 10.1007/978-3-319-75088-0_12Downie S.R., Denford K.E. Flavonoid variation in Arnica subgenus Arctica // Biochemical systematics and ecology. – 1988. – Vol. 16(2). – P. 133-137. DOI: 10.1016/0305-1978(88)90085-3Downie S.R., Denford K.E. Flavonoid variation in Arnica subgenus Arctica // Biochemical systematics and ecology. – 1988. – Vol. 16(2). – P. 133-137. DOI: 10.1016/0305-1978(88)90085-3Gawlik-Dziki U., Świeca M., Sugier D., Cichocka J. Comparison of in vitro lipoxygenase xanthine oxidase inhibitory and antioxidant activity of Arnica montana and Arnica chamissonis tinctures // Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus. – 2011. – Vol. 10(3). – P. 15-27.Gawlik-Dziki U., Świeca M., Sugier D., Cichocka J. Comparison of in vitro lipoxygenase xanthine oxidase inhibitory and antioxidant activity of Arnica montana and Arnica chamissonis tinctures // Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus. – 2011. – Vol. 10(3). – P. 15-27.Khalid M., Bilal M., Huang D.F. Role of flavonoids in plant interactions with the environment and against human pathogens – A review // Journal of integrative agriculture. – 2019. – Vol. 18(1). – P. 211-230. DOI: 10.1016/S2095-3119(19)62555-4Khalid M., Bilal M., Huang D.F. Role of flavonoids in plant interactions with the environment and against human pathogens – A review // Journal of integrative agriculture. – 2019. – Vol. 18(1). – P. 211-230. DOI: 10.1016/S2095-3119(19)62555-4Kowalski R., Sugier D., Sugier P., Kołodziej B. Evaluation of the chemical composition of essential oils with respect to the maturity of flower heads of Arnica montana L. and Arnica chamissonis Less. cultivated for industry // Industrial Crops and Products. – 2015. – Vol. 76. – P. 857-865. DOI: 10.1016/j.indcrop.2015.07.029Kowalski R., Sugier D., Sugier P., Kołodziej B. Evaluation of the chemical composition of essential oils with respect to the maturity of flower heads of Arnica montana L. and Arnica chamissonis Less. cultivated for industry // Industrial Crops and Products. – 2015. – Vol. 76. – P. 857-865. DOI: 10.1016/j.indcrop.2015.07.029Mathesius U. Flavonoid functions in plants and their interactions with other organisms // Plants. – 2018. – Vol. 7(2). – P. 30. DOI: 10.3390/plants7020030Mathesius U. Flavonoid functions in plants and their interactions with other organisms // Plants. – 2018. – Vol. 7(2). – P. 30. DOI: 10.3390/plants7020030Meier U. Growth stages of mono- and dicotyledonous plants BBCH. Quedlinburg. – 2018. – 204 p. DOI:10.5073/20180906-074619.Meier U. Growth stages of mono- and dicotyledonous plants BBCH. Quedlinburg. – 2018. – 204 p. DOI:10.5073/20180906-074619.Meier U., Bleiholder H., Buhr L., Feller C., Hacks H., Hess M., Lancashire P.D., Schnock U., Stauss R., Boom van den T., Weber E., Zwerger P. The BBCH system to coding the phenological growth stages of plants – history and publications // Journal für Kulturpflanzen. – 2009. – Vol. 61. – P. 41-52. DOI: 10.5073/JfK.2009.02.01.Meier U., Bleiholder H., Buhr L., Feller C., Hacks H., Hess M., Lancashire P.D., Schnock U., Stauss R., Boom van den T., Weber E., Zwerger P. The BBCH system to coding the phenological growth stages of plants – history and publications // Journal für Kulturpflanzen. – 2009. – Vol. 61. – P. 41-52. DOI: 10.5073/JfK.2009.02.01.Muravnik L.E., Kostina O.V., Zaporozhets N.L. Structure and functions of the glandular trichomes in three Arnica species (Asteraceae), depending on their location on leaves and flowers // Flora. – 2022. – Vol. 290. – P. 152047. DOI: 10.1016/j.flora.2022.152047Muravnik L.E., Kostina O.V., Zaporozhets N.L. Structure and functions of the glandular trichomes in three Arnica species (Asteraceae), depending on their location on leaves and flowers // Flora. – 2022. – Vol. 290. – P. 152047. DOI: 10.1016/j.flora.2022.152047Nakabayashi R., Yonekura-Sakakibara K., Urano K., Suzuki M., Yamada Y., Nishizawa T., Matsuda F., Kojima M., Sakakibara H., Shinozaki K., Michael A.J., Tohge T., Yamazaki M., Saito K. Enhancement of oxidative and drought tolerance in Arabidopsis by overaccumulation of antioxidant flavonoids // The Plant Journal. – 2014. – Vol. 77(3). – P. 367- 379. DOI: 10.1111/tpj.12388Nakabayashi R., Yonekura-Sakakibara K., Urano K., Suzuki M., Yamada Y., Nishizawa T., Matsuda F., Kojima M., Sakakibara H., Shinozaki K., Michael A.J., Tohge T., Yamazaki M., Saito K. Enhancement of oxidative and drought tolerance in Arabidopsis by overaccumulation of antioxidant flavonoids // The Plant Journal. – 2014. – Vol. 77(3). – P. 367- 379. DOI: 10.1111/tpj.12388Parafiniuk A., Kromer K., Fleszar M.G., Kreitschitz A., Wiśniewski J., Gamian A. Localization of sesquiterpene lactones biosynthesis in flowers of Arnica taxa // Molecules. – 2023. – Vol. 28(11). – P. 4379. DOI: 10.3390/molecules28114379Parafiniuk A., Kromer K., Fleszar M.G., Kreitschitz A., Wiśniewski J., Gamian A. Localization of sesquiterpene lactones biosynthesis in flowers of Arnica taxa // Molecules. – 2023. – Vol. 28(11). – P. 4379. DOI: 10.3390/molecules28114379Shomali A., Das S., Arif N., Sarraf M., Zahra N., Yadav V., Aliniaeifard S., Chauhan D.K., Hasanuzzaman M. Diverse physiological roles of flavonoids in plant environmental stress responses and tolerance // Plants. – 2022. – Vol. 11(22). – P. 3158. DOI: 10.3390/plants11223158Shomali A., Das S., Arif N., Sarraf M., Zahra N., Yadav V., Aliniaeifard S., Chauhan D.K., Hasanuzzaman M. Diverse physiological roles of flavonoids in plant environmental stress responses and tolerance // Plants. – 2022. – Vol. 11(22). – P. 3158. DOI: 10.3390/plants11223158Sugier P., Jakubowicz-Gil J., Sugier D., Sęczyk Ł., Zając A., Pięt M., Paduch R. Stages of development and solvents determine the anticancer potential of mountain Arnica (Arnica montana L.) Inflorescence Extracts // Applied Sciences. – 2023. – Vol. 13(24). – P. 12976. DOI: 10.3390/app132412976Sugier P., Jakubowicz-Gil J., Sugier D., Sęczyk Ł., Zając A., Pięt M., Paduch R. Stages of development and solvents determine the anticancer potential of mountain Arnica (Arnica montana L.) Inflorescence Extracts // Applied Sciences. – 2023. – Vol. 13(24). – P. 12976. DOI: 10.3390/app132412976The IUCN Red List of Threatened Species. – 2024. – [Electronic resource] – URL: www.iucnredlist.org.The IUCN Red List of Threatened Species. – 2024. – [Electronic resource] – URL: www.iucnredlist.org.

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