Content of phenolic compounds in Monarda L. species under steppe Crimea conditions

A comparative study was conducted on the total content of phenolic compounds, rosmarinic acid, and substances exhibiting antioxidant activity in the leaves of Monarda citriodora Cerv. ex Lag., M. didyma L., and M. fistulosa L. cultivated in the steppe region of Crimea. It was found that the content of phenolic compounds in the plant material ranged from 4161 to 8217 mg/100 g, with the highest amount detected in the leaves of M. didyma. The rosmarinic acid content varied between 121 and 271 mg/100 g, with the maximum concentration identified in M. citriodora. Water extracts of the studied species contained up to 1384 mg/100 g of antioxidant-active compounds. The results demonstrated that among the solvents tested, 70% aqueous ethanol was the most effective for the comprehensive extraction of phenolic compounds from the plant material. Based on the data obtained, it was concluded that M. didyma and M. fistulosa are promising sources of phenolic compounds, while M. citriodora is a valuable source of rosmarinic acid.

1. Агроклиматический справочник по Крымской области. – Л.: Гидрометеоиздат, 1959. – 136 с.

2. Бедуленко, М.А. Количество фенольных соединений монарды дудчатой (Monarda fistulosa L.) при использовании микроэлементов и регуляторов роста ретардантного типа // Международная научно-практическая конференция II «Современные проблемы биологии и экологии»: материалы докладов, (г. Махачкала, 4– 5 марта 2016 г.). – Махачкала, 2016. – С. 168.

3. Высочина Г.И. Род Monarda L. (Lamiaceae): химический состав, биологическая активность и практическое применение (обзор) // Химия в интересах устойчивого развития. – 2020. – Т. 28, № 2. – С. 107-123. DOI:10.15372/CSD2020209

4. Георгиевский В.П., Комисаренко Н.Ф., Дмитрук С.Е. Биологически активные вещества лекарственных растений. – Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1999 – 333 с.

5. ГОСТ Р 54037-2010 Продукты пищевые. Определение содержания водорастворимых антиоксидантов амперометрическим методом в овощах, фруктах, продуктах их переработки, алкогольных и безалкогольных напитках. – М: Стандартинформ, 2019. – 9 с.

6. Красюк Е.В, Пупыркина К.А. Качественный анализ и разработка методики количественного определения флавоноидов в видах монарды, интродуцируемых в Республике Башкортостан // Медицинский вестник Башкортостана. – 2016. – Т. 11, № 5(65). – С. 73-77.

7. Красюк Е.В., Пупыркина К.А., Анищенко И.Е. Характеристика фенольных соединений видов монарды, интродуцированных в Республике Башкортостан // Башкирский химический журнал – 2015. – Т. 22, № 3. – С. 79-83.

8. Лапина А.С., Куркин В.А. Исследование флавоноидного состава травы монарды дудчатой (Monarda fistulosa L.) // Аспирантский вестник Поволжья. – 2019. – Т. 19, №5-6. – C. 135-142. DOI: 10.17816/2072-2354.2019.19.3.135-142

9. Методы технохимического контроля в виноделии / под ред. В.Г. Гержиковой– Симферополь: Таврида, 2002. – 259 с.

10. Никитина А.С., Сергеева Е.О., Папаяни О.И., Алиев А.М., Феськов С.А., Никитина Н.В. Компонентный состав и противогрибковая активность СО2-экстрактов из травы Monarda didyma L. и Monarda fistulosa L. Никитского ботанического сада // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. – 2025. – Т. 24, № 6. – С. 216.

11. Рябинина Е.И., Зотова Е.Е., Пономарева Н.И., Васильева А.П. Сравнительная оценка антиоксидантных свойств водных экстрактов танидосодержащих лекарственных растений // Вестник ВГУ, Серия: Химия. Биология. Фармация. – 2011. – № 1. – С. 52-56.

12. Сорокина И.В., Крысин А.П., Хлебникова Т.Б., Кобрин В.С., Попова Л.Н. Роль фенольных антиоксидантов в повышении устойчивости органических систем к свободно-радикальному окислению: аналитический обзор. – Новосибирск, 1997. – 68 с.

13. Шевчук О.М., Феськов С.А., Кустова О.К. Антимикробные свойства эфирного масла монарды и его основных компонентов // Биология растений и садоводство: теория, инновации. – 2024 – № 3 (172). – С. 87-96.

14. Gontar L., Geszprych A., Drutowska A., Osińska E. Essential oil and phenolic compounds in different organs and developmental stages of Monarda didyma L., and their biological activity // Planta. – 2025. – Vol. 261. – P. 37. DOI: 10.1007/s00425-024-04591-z

15. Gontar L., Geszprych A., Przybyl J., Bula M., Osińska E. Chemical variability of lemon beebalm (Monarda citriodora Cerv. ex Lag.) during plant phenology // Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants. – 2022. – Vol. 31. – P. 100433. DOI: 10.1016/j.jarmap.2022.100433

16. Gontar L., Geszprych A., Sitarek-Andrzejczyk M., Osińska E. Influence of plant phenology on chemical composition of Monarda fistulosa L. organs and their bioactive properties // Plant Foods Hum Nutr. – 2024. – Vol. 79(4). – P. 920-925. DOI: 10.1007/s11130-024-01238-y

17. Grzeszczuk M., Wesołowska A., Stefaniak A. Biological value and essential oil composition of two Monarda // Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus. – 2020. – Vol. 19. – P. 105-119. DOI: 10.24326/asphc.2020.4.10

18. Guan H., Luo W., Bao B., Cao Y., Cheng F., Yu S., Fan Q., Zhang L., Wu Q., Shan M. A comprehensive review of rosmarinic acid. Phytochemistry to pharmacology and its new insight // Molecules. – 2022. – V. 27, № 10. – P. 3292. DOI: 10.3390/molecules27103292.

19. Joshi B.S., Haider S.I., Pelletier S.W. Flavonoids from Baccharis halimifolia, Monarda didyma and Gnaphalium dioicum // J. Indian Chem. Soc. – 1997. – Vol. 74, №. 11– 12. – P. 874-876.

20. Kozyra M, Biernasiuk A.., Wiktor M, Kukula-Koch W., Malm A. Comparative HPLC-DAD-ESI-QTOF/MS/MS analysis of bioactive phenolic compounds content in the methanolic extracts from flowering herbs of Monarda species and their free radical scavenging and antimicrobial activities // Pharmaceutics. – 2023. – Vol. 16, № 15(3). – P. 964. DOI: 10.3390/pharmaceutics15030964.

21. Kruk J., Aboul-Enein B.H., Duchnik E. Antioxidative properties of phenolic compounds and their effect on oxidative stress induced by severe physical exercise // J. Physiol Sci. – 2022. – Vol. 72, №1. – P. 9. DOI: 10.1186/s12576-022-00845-1

22. Plazonic A., Bucar F., Males Z., Mornar A., Nigovi B., Kujundzij N. Identification and quantification of flavonoids and phenolic acids in burr parsley (Caucalis platycarpos L.), using high-performance liquid chromatography with diode array detection and electrospray ionization mass spectrometry // Molecules. – 2009. – V. 14, № 7. – P. 2466. DOI: 10.3390/molecules14072466

23. Shanaida M., Hudz N., Jasicka-Misiak I., Wieczorek P. Polyphenols and pharmacological screening of a Monarda fistulosa L. dry extract based on a hydrodistilled residue by-product // Frontiers in Pharmacology. – 2021. – Vol. 12. – P. 1-10. DOI: 10.3389/fphar.2021.563436.

24. Smeriglio A., Ingegneri M., Germanò M.P., Miori L., Battistini G., Betuzzi F., Malaspina P., Trombetta D., Cornara L. Pharmacognostic evaluation of Monarda didyma L. growing in Trentino (Northern Italy) for cosmeceutical applications // Plants. – 2024. – Vol. 13, № 1. – P. 112. DOI: 10.3390/plants13010112

25. Yamada K., Murata T., Kobayashi K., Miyase T., Yoshizaki F. A lipase inhibitor monoterpene and monoterpene glycosides from Monarda punctata // Phytochemistry. – 2010. – Vol. 71, № 16. – P. 1884-1891. DOI: 10.1016/j.phytochem.2010.08.009