Трансформация компонентного состава эфирного масла и летучих выделений растений под влиянием искусственного освещения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Большое внимание уделяется производству зелёной продукции пряно-ароматических растений из местного сырья как одному из приоритетных направлений, реализуемых в рамках программы «Концепция государственной политики в области здорового питания населения РФ на период до 2020 г.». Для круглогодичного потребления зелёной массы растений используют разные технологии выращивания. Выращивание в специфических условиях (короткий световой день и пониженная освещённость) в осенне-зимний период высокопродуктивных растений в нашей стране возможно только с применением дополнительных источников искусственного света.

Материал и методы. Исследования влияния разных технологий выращивания на компонентный состав эфирного масла и летучих выделений растений на примере мяты перечной проведены методами хромато-масс-спектрометрии на аналитическом комплексе «Clarus 600M» фирмы «Perkin Elmer» (США) с пламенно-ионизационным и масс-спектрометрическим детекторами и хромато-масс-спектрометрической системы Focus GC с DSQ II (США).

Результаты. Применение новых технологий выращивания эфироносных растений может вызывать изменение качественно-количественного состава эфирного масла и летучих выделений растений. В результате досветки узкополосным светом выявлено исчезновение обнаруженных в контрольных образцах сабинена, бурбонена, миртенола, коламена, образование кумола, 3-гексил-2-метилбутирата, гермакрена, карвона, кубенола, уменьшение содержания основных компонентов: ментола, ментона, бензилового спирта, сабинена, бурбонена, увеличение содержания ментилацетата, изоментона, изоментола, неоментилацетата. При комбинированном освещении установлено снижение с 43 до 31 соединения с уменьшением их суммарного содержания в составе летучей фракции.

Заключение. Наиболее гигиенически значимыми при использовании дополнительного искусственного освещения растений мяты были легкотрансформируемые терпеновые углеводороды и кислородсодержащие соединения (альдегиды, кетоны, фенолы, фураны, пираны, эфиры), относящиеся к группам токсичных и опасных химических веществ.

Об авторах

Алла Георгиевна Малышева

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: fizhim@yandex.ru

Доктор биол. наук, профессор, ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 119121, Москва.

e-mail: fizhim@yandex.ru

Россия

О. В. Шелепова

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина Российской академии наук

Email: noemail@neicon.ru
Россия

С. М. Юдин

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
Россия

Список литературы

  1. Рабинович А.М., Черкасов А.В. Комплексное использование полезных свойств растений, улучшающих среду обитания и здоровье человека. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2008; 6: 12-4.
  2. Быков В.А., Рабинович A.M., Черкасов A.B. и соавт. Улучшение среды обитания и здоровья человека с помощью полезных свойств растений. Материалы научно-практической конференции «Проблемы озеленения крупных городов». М.; 2008: 51-3.
  3. Гуринович Л.Т., Пучкова Т.В. Эфирные масла: химия, технология, анализ, применение. М.: Школа косметических химиков; 2005. 190 с.
  4. Marriott P.J., Graham T.E., Dufour J.-P. Emerging Opportunities for Flavor Analysis through Hyphenated Gas Chromatography. J Agric Food Chem. 2009; 57 (21): 9962-71. https://doi.org/10.1021/jf9013845
  5. Бёккер Ю. Хроматография. Инструментальная аналитика: методы хроматографии и капиллярного электрофореза. М.: Техносфера; 2009. 472 с.
  6. Арутюнов Ю.И., Кудряшов С.Ю., Онучак Л.А., Платонов И.А. Газохроматографический анализ смесей, содержащих неизвестные компоненты. Вестник СамГУ. 2005; 5: 137-62.
  7. Ташлицкий В.Н., Царев Д.А., Казьмина Э.М. ACD/AutoChrom: Разработка хроматографического метода разделения сложных смесей - быстрее, дешевле и качественнее. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2013; 1(2): 38-42.
  8. Лебедев А.Т. Масс-спектрометрия в органической химии. М.: Техносфера; 2015. 704 с.
  9. Шайдуллина Г.М. Хромато-масс-спектрометрический анализ при производстве ароматобразующих композиций с использованием эфирных масел мяты. Пищевая промышленность. 2005; 5: 16-9.
  10. Малышева А.Г., Шелепова О.В., Козлова Н.Ю., Юдин С.М. Хромато-масс-спектрометрическое исследование летучих выделений эфироносных растений для оценки химической безопасности их применения в закрытых помещениях. Гигиена и санитария. 2017; 10: 975-9.
  11. Ткачев А.В. Исследование летучих веществ растений. Новосибирск: Офсет; 2008. 969 с.
  12. Малышева А.Г., Шелепова О.В., Козлова Н.Ю. Хромато-масс-спектрометрическое исследование летучих выделений растений для оценки химической безопасности применения аэрофитокомплексов. Медицина труда и промышленная экология. 2017; 9: 118-9.
  13. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2015 году». М.: Минприроды России; НИА-Природа; 2016. 639 с.
  14. Жученко А.А. мл. Мобилизация мировых генетических ресурсов и средоулучшающие фитотехнологии. М.: РУДН; 2007. 149 с.
  15. Рахманин Ю.А., Малышева А.Г. Химико-аналитический контроль качества и безопасности окружающей среды. Экоаналитика-2016. Тезисы докладов Х Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды. Углич; 2016: 140-1.
  16. Малышева А.Г. Совершенствование химико-аналитического контроля качества и безопасности окружающей среды с учётом процессов трансформации веществ. Российская гигиена - развивая традиции, устремляемся в будущее. Материалы XII Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей. 2017: 690-3.
  17. Малышева А.Г., Козлова Н.Ю., Юдин С.М. Неучтённая химическая опасность процессов трансформации веществ в окружающей среде при оценке эффективности применения технологий. Гигиена и санитария. 2018; 97 (6): 490-7.
  18. Lei Y., Zhu C., Lu J. et al. Photochemical transformation of dimethyl phthalate (DMF) with N(III)(H2ONO+/HONO/NO2-) in the atmospheric aqueous environment. Photochem Photobiol Sci. 2018; 17: 332-41.
  19. Chen W., He J., Jiang Y. et al. Experimental and theoretical studies on the atmospheric degradation of 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4-heptafluorocyclopentane. Atmos Environ. 2019; 196: 38-43.
  20. McNeill V.F. Atmospheric Aerosols: Clouds, Chemistry and Climate. Annu Rev Chem Biomol Eng. 2017; 8: 427-44
  21. Li K., Chen L., White S.J. et. al. Effect of nitrogen oxides (NO and NO2) and toluene on SO2 photooxidation, nucleation and growth: A smog chamber study. Atmos Res. 2017; 192: 38-47.
  22. Li Y., Li Q., Su G. et al. Photochemical conversion of toluene in simulated atmospheric matrix and characterization of large molecular weight products by +APPI FT-ICR MS. Sci Total Environ. 2019; 649: 111-9.
  23. Bais A.F., Lucas R.M., Bornman J.F. Environmental effects of ozone depletion, UV radiation and interactions with climate change: UNEP Environmental Effects Assessment Panel, update 2017. Photochem Photobiol Sci. 2018; 17: 127-79.
  24. Muilwijk C., Schrijvers P.J.C., Wuerz S., Kenjeres S. Simulations of photochemical smog formation in complex urban areas. Photochem Photobiol Sci. 2016; 147: 470-84.
  25. Малышева А.Г., Рахманин Ю.А., Растянников Е.Г., Козлова Н.Ю. Химико-аналитические аспекты исследования комплексного действия факторов окружающей среды на здоровье населения. Гигиена и санитария. 2015; 94 (7): 5-10.
  26. Фармакопейная cтатья (ФС) 2.5.0029.15. Мяты перечной листья: 10.
  27. СТО 18393365-004-2010. Масла эфирные натуральные. ISO 856:2006. Oil of peppermint (Mentha x piperita L.).
  28. Войткевич С.А. Эфирные масла, ароматизаторы, консерванты. М.: Пищевая промышленность; 2000. 96 с.
  29. Лекарственное сырье растительного и животного происхождения. Фармакогнозия: учебное пособие под ред. Г.П. Яковлева. СПб.: СпецЛит; 2006. 845 с.
  30. Дудченко Л.Г., Козьяков А.С., Кривенко В.В. Пряно-ароматические и пряно-вкусовые растения. Киев: Наук. Думка; 1989. 304 с.
  31. Тихомиров А.А., Лисовский Г.М., Сидько Ф.Я. Спектральный состав света и продуктивность растений. Новосибирск: Наука; 1991. 167 с.
  32. Gouyon P.H., Vernet Ph., Guillerm J.L., Valdeyron G. Poymorphisms and environment: the adaptive value of the oil polymorphisms in Thymus vulgaris L. Heredity. 1986; 57: 59-66
  33. Ушакова С.А., Волкова Э.К., Шалаева Е.Е., Тихомиров А.А. Фотосинтез, дыхание и продуктивность ценоза редиса, выращенного на красном и синем свету. Физиология растений. 1992; 39 (3): 488-93
  34. Olle M., Viršilė A. The effects of light emmiting diode lighting on greenhouse plant grows and quality. Agr Food Sci. 2013; 22: 223-4
  35. Шелепова О.В., Кондратьева В.В., Олехнович Л.С., Бидюкова Г.Ф., Хуснетдинова Т.И. Воздействие узкополостного света на физиолого-биохимические параметры растений тагетиса низкорослого. Агрохимический вестник. 2018; 2: 46-9.
  36. Малышева А.Г., Рахманин Ю.А., Растянников Е.Г., Козлова Н.Ю., Артюшина И.Ю., Шохин В.А. Хромато-масс-спектрометрическое исследование летучих выделений растений для оценки эффективности и химической безопасности применения средоулучшающих фитотехнологий. Гигиена и санитария. 2016; 95 (6): 501-7.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Малышева А.Г., Шелепова О.В., Юдин С.М., 2024


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.