vestibИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Biological Series1029-89402524-230XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1029-8940-2019-64-4-440-447vestib-526Research ArticleСтатьиБиохимический состав семян Nigella sativa L., выращенных в условиях БеларусиBiochemical composition of seeds Nigella sativa L., grown in the conditions of BelarusИсаковаА. Л.IsakovaA. L.

Исакова Анастасия Леонидовна – аспирант

ул. Мичурина, 5, 213407, г. Горки

Anastasia L. Isakova – Postgraduate student

5, Michurin Str., 213407, Gorki

nastyaisakova213@gmail.comИсаковА. В.IsakovA. V.

Исаков Андрей Васильевич – кандидат сельскохозяйственный наук, доцент

ул. Мичурина, 5, 213407, г. Горки

Andrey V. Isakov – Ph. D. (Agricult.), Assistant professor

5, Michurin Str., 213407, Gorki

isakov141@rambler.ruКоваленкоН. А.KovalenkoN. A.

Коваленко Наталья Александровна – кандидат химических наук, доцент

ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск

Natalya A. Kovalenko – Ph. D. (Chem.), Assistant professor

13a, Sverdlov Str., 220006, Minsk

kovalenko@belstu.byФеськоваЕ. В.FeskovaE. V.

Феськова Елена Владимировна – кандидат технических наук, старший научный сотрудник

ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск

Alena V. Feskova – Ph. D. (Eng.), Senior researcher

13a, Sverdlov Str., 220006, Minsk

lena.feskova@mail.ruСупиченкоГ. Н.SupichenkoG. N.

Супиченко Галина Николаевна – кандидат химических наук, старший преподаватель

ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск

Galina N. Supichenko – Ph. D. (Chem.), Senior lecturer

13a, Sverdlov Str., 220006, Minsk

Supichenko@belstu.byСачивкоТ. В.SachivkoT. V.

Сачивко Татьяна Владимировна – кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

ул. Мичурина, 5, 213407, г. Горки

Tatyana V. Sachivko – Ph. D. (Agricult.), Assistant professor

5, Michurin Str., 213407, Gorki

sachyuka@rambler.ruБелорусская государственная сельскохозяйственная академияBelarusian State Agricultural AcademyБелорусский государственный технологический университетBelarusian State Technological University201907112019644440447Copyright © Исакова А.Л., Исаков А.В., Коваленко Н.А., Феськова Е.В., Супиченко Г.Н., Сачивко Т.В., 20192019Исакова А.Л., Исаков А.В., Коваленко Н.А., Феськова Е.В., Супиченко Г.Н., Сачивко Т.В.Isakova A.L., Isakov A.V., Kovalenko N.A., Feskova E.V., Supichenko G.N., Sachivko T.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestibio.belnauka.by/jour/article/view/526

Методом газовой хроматографии изучены компонентный состав эфирного масла семян и жирнокислотный состав липидов семян Nigella sativa L., выращенных в условиях Республики Беларусь, с использованием системы капиллярного электрофореза «Капель 105®/105М» – их аминокислотный состав. В результате изучения компонентного состава эфирного масла нигеллы посевной выявлен главный компонент – монотерпен п-цимен, содержание которого составило ~60 %. По результатам исследования жирнокислотного состава липидов семян исследуемых образцов отмечено преобладание омега-6 (линолевая) и омега-9 (олеиновая) ненасыщенных жирных кислот (75,11–76,91 % от суммарного содержания жирных кислот). Перспективными отмечены образцы НП-13/2 (сумма омега-кислот – 77,56 %, содержание линолевой кислоты – 60,16 %) и НП-4 (сумма омега-кислот – 77,55 %, содержание олеиновой кислоты – 18,12 %). В процессе изучения аминокислотного состава в экстрактах семян были идентифицированы четыре незаменимые (лейцин, метионин, валин, треонин) и четыре заменимые (аргинин, пролин, серин, глицин) аминокислоты. Установлено, что для селекционной работы по созданию сортов лекарственного назначения перспективным является образец НП-13/4 (сумма аминокислот – 62,23 %; содержание аргинина, лейцина, треонина – 17,56; 4,95; 4,12 мг/кг соответственно). Полученные данные свидетельствуют о ценности использования не только экологически и географически отдаленных форм нигеллы посевной, но и выделенных и адаптированных к условиям Беларуси ее образцов гибридного происхождения как исходного материала в селекционной работе при создании сортов лекарственного назначения.

It was revealed that the main component of the studied samples composition of the essential oil of Nigella is monoterpene p-cymene, the content of which is ~ 60 %. According to the results of the study of the fatty acid composition of the seed lipids of the studied samples, the prevalence of omega-6 (linoleic) and omega-9 (oleic) unsaturated fatty acids was found (75.11–76.91 % of the total fatty acid content). Samples of NP-13/2 (sum of omega-acids 77.56 %, linoleic acid content – 60.16 %) and NP-4 (sum of omega-acids 77.55 %, oleic acid content – 18.12 %) are promising. In the process of studying the amino acid composition in seed extracts, four essential (leucine, methionine, valine, threonine) and four essential (arginine, proline, serine, glycine) amino acids were identified. A promising sample was NP-13/4 (the sum of amino acids is 62.23 %, the arginine content is 17.56 mg/kg, the leucine is 4.95 mg/kg, and threonine is 4.12 mg/kg). The obtained data testify to the value of using not only ecologically and geographically distant forms, but also samples of hybrid origin of nigella sown, selected and adapted to the conditions of Belarus, as source material in breeding work when creating varieties of medicinal purpose.

Nigella sativaкомпонентный составэфирное масложирные кислотыаминокислотыселекциясортNigella sativacomponent compositionessential oilsfatty acidsamino acidsselectionvarietyРабота выполнена при финансовой поддержке БРФФИ в рамках проекта Б18М-019 «Создание исходного материала нигеллы посевной (Nigella sativa L.) для селекции в условиях Беларуси», № госрегистрации в ГУ «БелИСА» 20181745 от 11.10.2018This work was financially supported by the BRFFR in the framework of the project B18M-019 “Creation of the source material of the sowing nigella (Nigella sativa L.) for breeding in the conditions of Belarus”, state registration number at GU BelISA 20181745 dated 10.11.2018ReferencesИсакова, А. Л. Некоторые аспекты возделывания нигеллы / А. Л. Исакова, В. Н. Прохоров // Наше сел. хоз-во. – 2019. – № 3. – С. 108–110.Isakova A. L, Prokhorov V. N. Some aspects of nigella cultivation. Nashe sel’skoe khozyaistvo [Our agriculture], 2019, no. 3, pp. 108–110 (in Russian).Исакова, А. Л. Нигелла – перспективная эфиромасличная культура / А. Л. Исакова, А. В. Исаков // Наше сел. хоз-во. – 2016. – № 11. – С. 83–85.Isakova A. L, Isakov A. V. Nigella – promising oil-bearing culture. Nashe sel’skoe khozyaistvo [Our agriculture], 2016, no. 11, pp. 83–85 (in Russian).Исакова, А. Л. Особенности развития образцов нигеллы посевной (Nigella sativa L.) в условиях северо-восточной зоны Республики Беларусь / А. Л. Исакова, А. В. Исаков, В. Н. Прохоров // Вестн. Белорус. гос. с.-х. акад. – 2016. – № 3. – С. 79–82.Isakova A. L., Isakov A. V., Prokhorov V. N. Features of the development of Nigella sativa L. samples under the conditions of the northeast zone of the Republic of Belarus. Vestnik Belorusskoi gosudarstvennoi sel’skokhozyaistvennoi akademii [Bulletin of the Belarusian State Agricultural Academy], 2016, no. 3, pp. 79–82 (in Russian).Datta, A. K. Black cumin (Nigella sativa L.) – a review / A. K. Datta, A. Saha, A. Bhattacharya // J. Plant Development Sci. – 2012. – Vol. 4, N 1. – P. 1–43.Datta A. K., Saha A., Bhattacharya A. Black cumin (Nigella sativa L.) – a review. Journal of Plant Development Sciences, 2012, vol. 4, no. 1, pp. 1–43.Немтинов, В. И. Нигелла посевная в Крыму / В. И. Немтинов // Картофель и овощи. – 2016. – № 10. – С. 22–23.Nemtinov I. I. Nigella sown in the Crimea. Kartofel’ i ovoshchi [Potatoes and vegetables], 2016, no. 10, pp. 22–23 (in Russian).Алиева, А. К. Совершенствование рецептуры спредов и жировых компонентов с учетом запросов потребителей / А. К. Алиева, Дж. С. Казиахмедов // Технико-технол. проблемы сервиса. – 2014. – Т. 27, № 1. – С. 85–88.Alieva A. K., Kaziakhmedov Dzh. S. Improving the formulation of spreads and fat components with the needs of consumers. Tekhniko-tekhnologicheskie problemy servisa [Technical and technological problems of service], 2014, vol. 27, no. 1, pp. 85–88 (in Russian).Курако, У. М. Разработка технологии халяльного паштета из печени индейки методом обогащения маслом черного тмина / У. М. Курако // Аграр. науч. журн. – 2016. – № 3. – С. 52–56.Kurako U. M. Development of technology of halal paste from turkey liver with the method of enrichment of black cumin oil. Agrarnyi nauchnyi zhurnal [Agrarian scientific journal], 2016, no. 3, pp. 52–56 (in Russian).Рудь, Н. К. Основные результаты фитохимического и фармакологического исследования чернушки посевной (обзор) / Н. К. Рудь, А. М. Сампиев, Н. А. Давитавян // Науч. вед. Белгород. гос. ун-та. Сер. Медицина. Фармация. – 2013. – № 25. – С. 207–212.Rud N. K., Sampiev A. M., Davitavyan N. A. The main results of the phytochemical and pharmacological studies of the black crumbs (review). Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Meditsina. Farmatsiya [Scientific reports of Belgorod State University], 2013, no. 25, pp. 207–212 (in Russian).Balikci, E. Antidermatophyte and antioxidant activities of Nigella sativa alone and in combination with enilconazole in treatment of dermatophytosis in cattle / E. Balikci // Veterinární Medicina. – 2016. – Vol. 61, N 10. – P. 539–545. https://doi.org/10.17221/32/2015-vetmedBalikci E. Antidermatophyte and antioxidant activities of Nigella sativa alone and in combination with cattle. Veterinární Medicina, 2016, vol. 61, no. 10, pp. 539–545. https://doi.org/10.17221/32/2015-vetmedEffect of Nigella sativa (black cumin seed) to enhance the immunity of common carp (Cyprinus carpio) against Pseudomonas fluorescens / S. Khondoker [et al.] // Am. J. Life Sci. – 2016. – Vol. 4, N 3. – P. 87–92. https://doi.org/10.11648/j.ajls.20160403.14Khondoker S., Hossain M. M., Hasan-Uj-Jaman, Alam E., Zaman F. U., Tabassum N. Effects of Nigella sativa (black cumin seed) to enhance the immunity of common carp (cyprinus carpio) against Pseudomonas fluorescens. American Journal of Life Sciences, 2016, vol. 4, no. 3, pp. 87–92. https://doi.org/10.11648/j.ajls.20160403.14Antioxidant and antibacterial effects of Nigella sativa L. seed and Echinophora platyloba dc. Leaf extracts on rainbow trout (oncorhynchus mykiss) fillets during refrigeration storage / S. Raeisi [et al.] // IJBPAS. – 2015. – Vol. 4, N 5. – P. 3101–3114.Raeisi S., Sharifi-Rad M., Shaban-Pour B., Ojagh S. M., Alishahi A. R. Antioxidant and antibacterial effects of Nigella sativa L. seed and Echinophora platyloba dc. Leaf extracts on rainbow t rout (Oncorhynchus mykiss) fillets during refrigeration. International Journal of Biology, Pharmacy and Allied Sciences (IJBPAS), 2015, vol. 4, no. 5, pp. 3101–3114.Longato, E. Nutritional and zootechnical aspects of Nigella sativa: a review / E. Longato, G. Meineri, P. G. Peiretti // J. Animal Plant Sci. – 2015. – Vol. 25, N 4. – P. 921–934.Longato E., Meineri G., Peiretti P. G. Nutritional and zootechnical aspects of Nigella sativa: a review. Journal of Animal and Plant Sciences, 2015, vol. 25, no. 4, pp. 921–934.Rathee, P. S. Antimicrobial activity of essential oil, fixed oil and unsaponifiable matter of Nigella sativa Linn. / P. S. Rathee, S. H. Mishra, R. Kaushal // Ind. J. Pharm. Sci. – 1982. – Vol. 44, N 1. – P. 8–10.Rathee P. S., Mishra S. H., Kaushal R. Antimicrobial activity of essential oil, fixed oil and unsaponifiable matter of Nigella sativa Linn. Indian Journal of Pharmaceutical Sciences, 1982, vol. 44, no. 1, pp. 8–10.Al-Beitawi, N. Effect of feeding different levels of Nigella sativa seeds (black cumin) on performance, blood constituents and carcass characteristics of broiler chicks / N. Al-Beitawi, S. S. El-Ghousein // Int. J. Poultry Sci. – 2008. – Vol. 7, N 7. – P. 715–721. https://doi.org/10.3923/ijps.2008.715.721Al-Beitawi N., El-Ghousein S. S. Effects of feeding different levels of seeds (black cumin) on performance, blood constituents and carcass characteristics of broiler chicks. International Journal of Poultry Science, 2008, vol. 7, no. 7, pp. 715– 721. https://doi.org/10.3923/ijps.2008.715.721Характеристика сорта Знахарка нигеллы посевной (Nigella sativa L.) / А. Л. Исакова [и др.] // Вестн. Белорус. гос. с.-х. акад. – 2019. – № 1. – С. 79–81.Isakova A. L., Isakov A. V., Prokhorov V. N., Kovalenko N. A., Fes’kova E. V. Characteristics of the variety Znakharka nigella (Nigella sativa L.). Vestnik Belorusskoi gosudarstvennoi sel’skokhozyaistvennoi akademii [Bulletin of the Belarusian State Agricultural Academy], 2019, no. 1, pp. 79–81 (in Russian).Феськова, Е. В. Семена льна масличного сорта Солнечный – источник биологически активных веществ / Е. В. Феськова, В. Н. Леонтьев, В. В. Титок // Тр. БГТУ. Сер. 4: Химия, технология орган. веществ и биотехнология. – 2009. – Т. 1, № 4. – С. 201–203.Fes’kova E. V., Leont’ev V. N., Titok V. V. Seeds of flax oily variety Solnechnyi – a source of biologically active substances. Trudy Belorusskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Seriya 4. Khimiya i tekhnologiya organicheskikh veshchestv [Proceedings of the Belarusian State Technological University. Series 4. Chemistry and technology of organic substances.], 2009, vol. 1, no. 4, pp. 201–203 (in Russian).Welch, R. W. A micro-method for the estimation of oil content and composition in seeds crops / R. W. Welch // J. Sci. Food Agr. – 1977. – Vol. 28, N 7. – P. 635–638. https://doi.org/10.1002/jsfa.2740280710Welch R. W. A micro-method for the estimation of oil content and composition in seeds crops. Journal of the Science of Food and Agriculture, 1977, vol. 28, no. 7, pp. 635–638. https://doi.org/10.1002/jsfa.2740280710Некоторые биохимические характеристики Prangos trifida (Mill.) Herrnst. & Heyn / О. И. Коротков [и др.] // Бюл. Гос. Никит. ботан. сада. – 2018. – № 128. – С. 76–83.Korotkov O. I., Shevchuk O. M., Shatko V. G. Timashova L. A., Fes’kov S. A. Some biochemical characteristics of Prangos trifida (Mill.) Herrnst. & Heyn. Byulleten’ Gosudarstvennogo Nikitskogo botanicheskogo sada [Bulletin of the State Nikitsky Botanical Garden], 2018, no. 128, pp. 76–83 (in Russian).Усов, А. П. Химия душистых и биологически активных веществ : учеб. пособие / А. П. Усов, В. Е. Тарасов, М. Г. Крапивина. – Краснодар : Кубан. гос. технол. ун-т, 2006. – 242 с.Usov A. P., Tarasov V. E., Krapivina M. G. Chemistry of fragrant and biologically active substances. Krasnodar, Kuban State Technological University, 2006. 242 p. (in Russian).Volatiles distribution in Nigella species (black cumin seeds) and in response to roasting as analyzed via solid-phase microextraction (SPME) coupled to chemometrics / M. A. Farag [et al.] // Industr. Crops Products. – 2017. – Vol. 108. – P. 564– 571. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.07.011Farag M. A., El-Kersh D. M., Rasheed D. M., Heiss A. G. Volatiles distribution in the Nigella species (black cumin seeds) and analyzed in solid-phase microextraction (SPME) and coupled to chemometrics. Industrial Crops and Products, 2017, vol. 108, pp. 564–571. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.07.011Wajs, A. Composition of essential oil from seeds of Nigella sativa L. cultivated in Poland / A. Wajs, R. Bonikowski, D. Kalemba // Flav. Fragr. J. – 2008. – Vol. 23, N 2. – P. 126–132. https://doi.org/10.1002/ffj.1866Wajs A., Bonikowski R., Kalemba D. Composition of Nigella sativa L. cultivated in Poland. Flavour and Fragrance Journal, 2008, vol. 23, no. 2, pp. 126–132. https://doi.org/10.1002/ffj.1866Мюррей, М. Жирные кислоты и наше здоровье / М. Мюррей. – М. : Корал Клаб, 1999. – 32 с.Murray M. Fatty acids and our health. Moscow, Coral Club Publ., 1999. 32 p. (in Russian).Артемьева, Е. П. Аминокислоты и белки : учеб.-метод. пособие / Е. П. Артемьева. – Екатеринбург : Урал. гос. ун-т путей сообщения, 2006. – 31 с.Artem’eva E. P. Amino acids and proteins. Yekaterinburg, 2006, Ural State University of Communication. 31 p. (in Russian).Рудь, Н. К. Сравнительное изучение аминокислотного состава сверхкритических углекислотных экстрактов из семян чернушки посевной / Н. К. Рудь, А. М. Сампиев [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. – М., 2005. – Режим доступа : http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=11668. – Дата доступа : 16.02.2018.Rud’ N. K., Sampiev A. M. A comparative study of the amino acid composition of supercritical carbon dioxide extracts from seeds of a black cumin seed [Electronic resource]. Modern problems of science and education. Moscow, 2005. Available at: http://www.science-education.ru/en/article/view?id=11668 (accessed 02.16.2018) (in Russian).

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