Variability of varietal characteristics of the essential oil plants during cultivation in different ecological and climatic conditions

A long-term study of the growth characteristics, development, morphological parameters and economic performance (yield, mass fraction of essential oil and its component composition) of ‘Nikitskiy belyy’ cultivar of medicinal hyssop (Hyssopus officinalis L.) in different natural and climatic conditions of Crimea (the Southern Coast of Crimea is a zone of dry subtropical climate of the Mediterranean type and the Steppe Crimea is a zone of temperate continental climate) showed that the cultivar retains the main varietal characteristics regardless of the growing conditions: the mass fraction of essential oil fluctuates from 0.31 to 0.35% (of wet weight), pinocamphone and iso-pinocamphone stably dominate in the chromatographic profile (in total, their mass fraction is 69.8-79.4% on the Southern Coast of Crimea and 64.4-84.1% in the Steppe Crimea). Vegetation of plants on the Southern Coast of Crimea begins a month earlier, the vegetation period is shorter by 40-45 days, the phases of budding, flowering and fruiting of plants occur 10-20 days later in comparison with the Steppe Crimea. Hyssop plants when cultivated in the Steppe Crimea are distinguished by a higher productivity of the above-ground mass (115,56-133,33 с / ha) and, accordingly, a higher yield of essential oil 46,66 kg / ha). A direct dependence of the content of pinocamphone on temperature and the content of essential oil on the amount of precipitation and air humidity during the vegetation period was revealed.

1. Беспалько Л.В., Харченко В.А., Ушакова И.Т., Козарь Е.Г., Байков А.А. Основные направления селекции иссопа лекарственного (Hyssopus oficinalis L.) // Сельскохозяйственные науки и агропромышленный комплекс на рубеже веков. – 2016. – № 14. – С. 33-37.

2. Бурцева Е.В., Кацев А.М., Кулдыркаева Е.В., Мехоношина И.С., Тимашева Л.А., Пехова О.А. Изучение химического состава и биологического действия ароматных вод в сравнительном аспекте // Разработка и регистрация лекарственных средств. – 2023. – № 12(4). – С.197-208. DOI: 10.33380/2305-2066-2023-12-4-1526

3. Великородов А.В., Ковалев В.Б., Курбанова Ф.Х., Щепетова Е.В. Химический состав эфирного масла Hyssopus officinalis L., культивируемого в Астраханской области // Химия растительного сырья. – 2015. – № 3. – С. 71-76.

4. Виноградова Н.А., Попович В.П. Биологически активные вещества иссопа лекарственного, культивируемого в донецком ботаническом саду // Субтропическое и декоративное садоводство. – 2017. – № 62. – С. 187-191.

5. Георгиевский В.П. Биологически активные вещества лекарственных растений. – Новосибирск: Наука, 1990. – С. 113-118.

6. Гребенникова О.А., Палий А.Е., Хлыпенко Л.А., Работягов В.Д. Биологически активные вещества Hyssopus officinalis L. // Орбиталь. – 2017. – № 1. – С. 21-28.

7. Губанов В.Г., Губанова В.М. Сравнительная характеристика интродуцированных растений семейства Lamiaceae // Научные результаты - агропромышленному производству. – 2004. – Т. 1. – С. 283-285.

8. Дунаевская Е.В., Хлыпенко Л.А., Работягов В.Д. Hyssopus officinalis L. сорта Никитский белый селекции Никитского сада // Перспективы лекарственного растениеведения. Материалы Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Алексея Ивановича Шретера. – 2018. – С. 270 275.

9. Каневская А.А., Тарасов В.Е. Технология переработки иссопа лекарственного Hyssopus officinalis L. // Сборник материалов II Международного саммита молодых ученых. – Краснодар, 2023. – С. 98-104.

10. Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников. – М.: Физматлит, 2006. – 816 с.

11. Коваленко Н.А., Ахрамович Т.И., Супиченко Г.Н., Сачивко Т.В., Босак В.Н. Антибактериальная активность эфирных масел иссопа лекарственного // Химия растительного сырья. – 2019. – № 1. – С. 191-199. DOI: 10.14258/jcprm.2019014083

12. Кривда С.И., Невкрытая Н.В., Мягких Е.Ф., Грунина Е.Н., Золотилов В.А., Скипор И.С. Создание исходного материала в селекции иссопа лекарственного // Таврический вестник аграрной науки. – 2024. – № 2 (38). – С. 91-102.

13. Марко Н.В., Логвиненко Л.А., Шевчук О.М., Феськов С.А. Аннотированный каталог ароматических и лекарственных растений коллекции Никитского ботанического сада / под общ. ред., чл.-корр. РАН Плугатаря Ю.В. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2018. – 176 с.

14. Николаевский В.В. Ароматерапия: Справочник. – Москва: Медицина, 2000. – 330 с.

15. Плугатарь Ю.В., Корсакова С.П., Ильницкий О.А. Экологический мониторинг Южного берега Крыма. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2015. – 164 с.

16. Работягов В.Д., Палий А.Е., Курдюкова О.Н. Эфирные масла ароматических растений. – Симферополь: ИТ «Ариал», 2017. – 208 с.

17. Работягов В.Д., Шибко А.Н. Исследование компонентного состава эфирного масла Hyssopus officinalis L. // Сборник научных трудов Государственного Никитского ботанического сада. – 2014. – Т. 139. – С. 94-106.

18. Самединова Л.А. Морфобиологические и хозяйственные ценные признаки иссопа лекарственного Hyssopus officinalis L. в предгорьях Крыма // Материалы конференции: Леса и лесное хозяйство в современных условиях. – Хабаровск, 2011. – С. 194-196.

19. Сачивко Т.В., Феськова Е.В., Коваленко Н.А., Супеченко Г.Н., Босак В.Н. Пряно-ароматические и эфирно-масличные культуры: урожайность и жирнокислотный состав семян // Техника и технология пищевых производств. – 2022. – Т. 52(4). – С. 675 684. DOI: 10.21603/2074-9414-2022-4-2397

20. Селицкая А.В., Довганюк А.И., Селицкая О.В. Антимикробная активность эфирных масел представителей семейства яснотковые (Lamiaceae) // Вестник ландшафтной архитектуры. – 2022. – №. 32. – С. 81-84.

21. Тимашева Л. А., Пехова О. А., Данилова И. Л. О Методике количественного определения эфирного масла в гидролатах // Таврический вестник аграрной науки. – 2019. – № 3(19). – С. 122-132. DOI: 10.33952/2542-0720-2019-3-19-122-132

22. Ткачев А. В. Исследование летучих веществ растений. – Новосибирск: Офсет, 2008. – 969 с.

23. Тонковцева В.В., Ярош А.М., Батура И.А., Наговская Е.-Е.В., Коваль Е.С., Боркута М.А., Григорьев П.Е. Влияние эфирного масла иссопа лекарственного на психоэмоциональное состояние и умственную работоспособность пожилых людей // Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. – 2021. – № 2. – С. 167-178. DOI: 10.37279/2413-1725-2021-7-2-167-178

24. Фирсова М.К. Семенной контроль / М.К. Фирсова. – М.: Колос, 1969. – 295 с.

25. Шевчук О.М., Исиков В.П., Логвиненко Л.А. Методологические и методические аспекты интродукции ароматических и лекарственных растений. – Симферополь: ИТ «Ареал», 2022. – 140 с.

26. Шишов А.Д., Лесовская С.Г., Иванов М.Г. Влияние регуляторов роста растений и схем размещения на урожайность зеленной массы иссопа лекарственного различных сортообразцов в условиях Северо-запада России // Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными растительными ресурсами и создания функциональных продуктов. – 2001. – С. 177-180.

27. Adams R.P. Identification of essential oil compounds by gas chromatography/quadrupole mass spectroscopy. – USA: Allured Pub. Corp., 2007. – 804 p.

28. Ali Saebi, Saeed Minaee, Alireza Mahdavian, Mohammad-Taghi Ebadi. Effect of precision harvesting on the quality of herbal distillates (Case study of Hyssopus officinalis L.) // Food Science and Technology. – 2019. – Vol. 16(89). – P. 325-332.

29. Bundessortenamt. Beschreibende Sortenliste Heil und Gewürzpflanzen. -Hannover, Landbuch-Verlag, 2002. – 192 р.

30. Fathiazad F., Mazandarani М., Hamedeyazdan S. Phytochemical analysis and antioxidant activity of Hyssopus officinalis L. from Iran // Advanced Pharmaceutical Bulletin. – 2011. –Vol. 1(2). – Р. 63-67.

31. Hristova Y., Wanner J., Jirovetz L., Stappen I., Iliev I., Gochev V. Chemical composition and antifungal activity of essential oil of Hyssopus officinalis L. from Bulgaria against clinical isolates of Candida species // Biotechnology & Biotechnological Equipment. – 2015. – Vol. 29(3). – P. 592-601. DOI: 10.1080/13102818.2015.1020341

32. Letessier M.P., Svoboda K.P., Walters D.R. Antifungal activity of the essential oil of Hyssop (Hyssopus officinalis L.) // Journal of Phytopathology. – 2001. – Vol. 149(11/12). – P. 673-677.

33. Lu M., Battinelli L., Daniele C., Melchioni C., Salvatore G., Mazzanti G. Muscle relaxing activity of Hyssopus officinalis essential oil on isolated intestinal preparations // Planta Med. – 2002. – Vol. 68(3). – P. 213-216.

34. Mićović Т., Topalović D., Zivković L., Spremo-Potparević B., Jakovljević V., Matić S., Popović S., Baskić D., Stešević D., Samardžić S., Stojanović D., Maksimović Z. Antioxidant, antigenotoxic and cytotoxic activity of essential oils and methanol extracts of Hyssopus officinalis L. subsp. aristatus (Godr.) Nyman (Lamiaceae) // Plants. – 2021. – Vol. 10(4). DOI: 10.3390/plants10040711

35. Mitić V., Đorđević S. Essential oil composition of Hyssopus officinalis L. cultivated in Serbia // Facta universitatis Series: Physics, Chemistry and Technology. – 2000. – Vol. 2(2). – Р. 105-108.

36. Mitiü V., Ĉorÿeviü S. Essential oil composition of Hyssopus oficinalis L. cultivated in Serbia // Facta univ. Ser. Phys., Chem. and Techn. – 2000. – Vol. 2(2). – P. 105-108.

37. Moghtader M. Essential oil composition of Hyssopus officinalis populations in southeastern Europe // Journal of Medicinal Plants Research. – 2013. – Vol. 7, № 28. – P. 2111-2114.

38. Olade M., Kolarević S., Zivković J., Alimpić Aradski A., Jovanović Marić J., Kračun Kolarević M., Dordević J., Marin P. D., Šavikin K., Vuković-Gačić B., Duletić-Laušević S. A comprehensive assessment of the chemical composition, antioxidant, genoprotective and antigenotoxic activities of Lamiaceae species using different experimental models in vitro // Food & Function. – 2021. – Vol. 12(7). – Р. 3233-3245. doi: 10.1039/d1fo00447f

39. Plugatar Yu.V., Bulavin I.V., Ivanova N.N., Miroshnichenko N.N., Saplev N.M., Shevchuk O.M., Feskov S.A., Naumenko T.S. Study of the Component Composition of Essential Oil, Morphology, Anatomy and Ploidy Level of Hyssopus officinalis f. cyaneus Alef // Horticulturae. – 2023. – Vol. 9(4). – Р. 480-492.

40. Schnaubert K. Neue Aromatherapie. Gesundheit und Wohlbefinden durch ätherische Öle. – Köln: VGS, 1996. – 167 р.

41. Skrzypek Z. Sterols and triterpenes in cell culture of Hyssopus officinalis L. – 2003. – Vol. 58(5-6). – P. 308-312.

42. Vallejo M., Herraiz J., Perez-Alonso M., Velasco-Negueruela A. Volatile oil of Hyssopus officinalis L. from Spain // J. Essent. Oil Res. – 1995. – Vol. 7. – P. 567-568.

43. Wabner D., Beier Ch. Aromatherapie: Grundlagen, Wirkprinzipen, Praxis. – München: Urban & Fischer, 2009. – Р. 217-321.

44. Wesołowska A., Jadczak D., Grzeszczuk M. Essential oil composition of hyssop (Hyssopus officinalis L.) cultivated in north-western Poland // Herba polonica. – 2010. – Vol. 56, No 1. – Р. 57-65.

45. Wolski T., Baj T., Kwiatkowski S. Hyzop lekarski (Hyssopus officinalis L.) zapomniana roĞlina lecznicza, przyprawowa oraz miododajna // Ann. Univ. Mariae Curie Skáodowska. – 2006. – Vol. 41(1). – P. 1-10.

46. Zawiślak G. Comparison of the chemical composition of essential oils isolated from hyssop (Hyssopus officinalis L.) Cultivated in Different Conditions // Acta Sci. Pol. Hortorum Cultus. – 2013. 12(6). – Р. 161-171.