Химический состав и биологическая активность метаболитов Rubus chamaemorus L.

В статье приведена систематизированная оценка накопления морошкой приземистой (Rubus chamaemorus L.) северных и южных популяций биологически активных веществ (витаминов, жирных кислот, флавоноидов, антоцианов, проантоцианидинов, фенольных кислот). Определена роль вторичных метаболитов в формировании биологического потенциала плодов и листьев R. chamaemorus L., а также отмечена высокая антиоксидантная и антирадикальная активность экстрактов плодов морошки в модельных системах in vitro и in vivo. Приведены результаты научных работ, посвященных изучению антимикробной активности плодов в отношении Helicobacter pillory, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermis, Bacillus subtilis, Campilobacter jejuni, Micrococcus luteus, Escherichia coli, Candida albicans. При этом отмечено, что количество исследований, посвященных изучению вторичных метаболитов морошки приземистой на южной границе ареала, незначительно. Определена биологическая значимость плодов и наземной листовой массы, изучены вопросы о перспективах культивирования этих растений на южной границе ареала, а также о их практическом применении в фармацевтической и пищевой промышленности. Отмечена тенденция к культурному и полукультурному выращиванию данного вида. Описаны климатические условия и географические зоны произрастания морошки приземистой. Приведены современные данные о химическом составе различных частей морошки приземистой, произрастающей в различных условиях окружающей среды.

1. Thiem, B. Rubus chamaemorus L. – a boreal plant rich in biologically active metabolites: a review / B. Thiem // Biol. Lett. ‒ 2003. ‒ Vol. 40, N 1. ‒ P. 3–13.

2. Вогулкин, К. Э. Субарктический вид Rubus chamaemorus L. на южной и северной границах своего ареала / К. Э. Вогулкин, Н. В. Вогулкина, Л. Н. Шандрикова // Весн. ВГУ. ‒ 2011. ‒ № 6 (66). ‒ С. 26–34.

3. Красная книга Республики Беларусь. Растения. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды дикорастущих растений / гл. ред. : Л. И. Хоружик (пред.) [и др.]. ‒ Минск : Беларус. Энцыкл., 2005. ‒ 456 с.

4. Thiem, B. Malina moroszka Rubus chamaemorus L. – występowanie i próba zachowania ginącego gatunku w kulturach in vitro / B. Thiem // Chronmy Przyr. Ojcz. ‒ 2001. ‒ N 57. ‒ S. 16–24.

5. Bundesartenschutzverordnung vom 16. Februar 2005 (BGBl. I S. 258, 896), die zuletzt durch Artikel 10 des Gesetzes vom 21. Januar 2013 (BGBl. I S. 95) geändert worden is. 73 s.

6. Small, E. North American Cornucopia: Top 100 indigenous food plants / E. Small. ‒ Boca Raton : CRC Press, 2013. ‒ 793 p.

7. Петрова, С. Е. Гендерное соотношение и анатомия разнополых особей морошки (Rubus chamaemorus L.) в Мурманской области / С. Е. Петрова // Изв. Тимиряз. с.-х. акад. ‒ 2019. ‒ № 6. ‒ С. 130–140.

8. Uleberg, E. Cloudberry breeding in Norway / E. Uleberg, G. Røthe, I. Martinussen // Latvian J. Agronomy. – 2009. – N 12. – P. 122–125.

9. Cloudberries, raw (Alaska Native) nutrition facts and analysis per serving [Electronic resource]. – Mode of access: https://www.nutritionvalue.org/Cloudberries%2C_raw_%28Alaska_Native%29_nutritional_value.html. – Date of access: 15.06.2021.

10. Шароглазова, Л. П. Комплексная переработка ягод морошки приземистой (Rubus chamaemorus), произрастающей на территории Красноярского края : дис. … канд. техн. наук : 05.18.01 / Л. П. Шароглазова. – Красноярск, 2018. – 144 л.

11. Antioxidant activity of isolated ellagitannins from red raspberries and cloudberries / M. P. Kähkönen [et al.] // J. Agric. Food Chem. – 2012. – Vol. 60, N 5. – P. 1167–1174. https://doi.org/10.1021/jf203431g

12. Fermentation and dry fractionation increase bioactivity of cloudberry (Rubus chamaemorus) / R. Puupponen-Pimia [et al.] // Food Chem. – 2016. – N 197, pt. A. – P. 950–958. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.11.061

13. Johansson, A. Characterization of seed oils of wild, edible Finnish berries / A. Johansson, P. Laakso, H. Kallio // Ztschr. Lebensm. Unters. Forsch. A. – 1997. – Vol. 204, N 4. – P. 300–307. https://doi.org/10.1007/s002170050081

14. Johansson, A. Molecular weight distribution of the triacylglycerols of berry seed oils analysed by negative-ion chemical ionization mass spectrometry / A. Johansson, P. Laakso, H. Kallio // Ztschr. Lebensm. Unters. Forsch. A. – 1997. – Vol. 204, N 4. – P. 308–315. https://doi.org/10.1007/s002170050082

15. Страх, Я. Л. Анализ жирно-кислотного состава липидов семян морошки приземистой Rubus chamaemorus L. / Я. Л. Страх, О. С. Игнатовец, Е. В. Феськова // Биотехнология: взгляд в будущее : материалы VI Междунар. науч.практ. конф. (Ставрополь, 16 апр. 2020 г.) / Ставропол. гос. мед. ун-т ; отв. ред. В. И. Кошель. ‒ Ставрополь, 2020. ‒ С. 170–173.

16. Страх, Я. Л. Популяционные различия макро-, микроэлементного состава растений и жирнокислотного состава липидов семян морошки приземистой (Rubus chamaemorus L.) / Я. Л. Страх, Е. В. Феськова, О. С. Игнатовец // Тр. БГТУ. Сер. 1, Лесное хоз-во, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. ‒ 2021. ‒ № 1 (240). ‒ С. 94–100.

17. Cloudberry (Rubus chamaemorus) cell culture with bioactive substances: Establishment and mass propagation for industrial use / L. Nohynek [et al.] // Eng. Life Sci. ‒ 2014. ‒ Vol. 14, N 6. ‒ P. 667–675. https://doi.org/10.1002/elsc.201400069

18. Pyysalo, T. The influence of heat on the aroma of cloudberries (Rubus Chamaemorus L.) / T. Pyysalo, E. Honkanen // Ztschr. Lebensm. Unters. Forsch. ‒ 1977. ‒ Vol. 163, N 1. ‒ P. 25–30. https://doi.org/10.1007/BF01123552

19. Получение масла из ягод морошки экстракцией сверхкритическим диоксидом углерода / А. Д. Ивахнов [и др.] // Химия раст. сырья. ‒ 2019. ‒ № 2. ‒ С. 91–97.

20. Круглов, Д. С. Органические кислоты и витамины в плодах морошки приземистой / Д. С. Круглов, Ю. С. Мельник // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции : сб. науч. тр. / под ред. М. В. Гаврилина. – Пятигорск, 2010. – Вып. 65. – С. 73–75.

21. Вогулкин, К. Э. Сезонная динамика биохимического состава морошки приземистой (Rubus chamaemorus L.), произрастающей на севере Беларуси / К. Э. Вогулкин, Н. В. Вогулкина, Л. Н. Шандрикова // Биологически активные вещества растений – изучение и использование : материалы Междунар. науч. конф. (Минск, 29–31 мая 2013 г.) / науч. ред. В. Н. Решетников. – Минск, 2013. – С. 82–83.

22. Содержание и состав желтых пигментов в плодах морошки и черники в условиях среднетаежной зоны европейской части России / Т. К. Головко [и др.] // Изв. Самар. науч. центра РАН. – 2011. – Т. 13, № 1–4. – С. 813–816.

23. Lashmanova, K. A. Northern berries as a source of carotenoids / K. A. Lashmanova, O. A. Kuzivanova, O. V. Dymova // Acta Biochim. Pol. – 2012. – Vol. 59, N 1. – P. 133–134.

24. Морфо-физиологические особенности ассимиляционного аппарата листьев Rubus chamaemorus на Западном Шпицбергене / E. A. Марковская [и др.] // Бот. журн. – 2019. – Т. 104, № 11–12. – С. 1740–1752.

25. Contents of anthocyanins and ellagitannins in selected foods consumed in Finland / J. M. Koponen [et al.] // J. Agric. Food Chem. – 2007. – N 55, N 4. – P. 1612–1619. https://doi.org/10.1021/jf062897a

26. Chemical composition of ripe fruits of Rubus chamaemorus L. grown in different habitats / M. Jaakkola [et al.] // J. Sci. Food Agric. – 2012. – Vol. 92, N 6. – P. 1324–1330. https://doi.org/10.1002/jsfa.4705

27. Määttä-Riihinen, K. R. Identification and quantification of phenolic compounds in berries of fragariaand Rubus species (family Rosaceae) / K. R. Määttä-Riihinen, A. Kamal-Eldin, A. R. Törrönen // J. Agric. Food Chem. – 2004. – Vol. 52, N 20. – P. 6178–6187. https://doi.org/10.1021/jf049450r

28. Assessing the influence of genotype and temperature on polyphenol composition in cloudberry (Rubus chamaemorus L.) using a novel mass spectrometric method / G. J. McDougall [et al.] // J. Agric. Food Chem. – 2011. – Vol. 59, N 20. – P. 10860–10868. https://doi.org/10.1021/jf202083b

29. Häkkinen, S. H. Content of flavonols and selected phenolic acids in strawberries and Vaccinium species: influence of cultivar, cultivation site and technique / S. H. Häkkinen, A. R. Törrönen // Food Res. Int. – 2000. – Vol. 33, N 6. – P. 517–524. https://doi.org/10.1016/S0963-9969(00)00086-7

30. Hajazimi, E. Simultaneous determination of flavonols and phenolic acids by HPLC-CoulArray in berries common in the Nordic diet / E. Hajazimi, R. Landberg, G. Zamaratskaia // LWT ‒ Food Science and Technology. – 2016. – Vol. 74. – P. 128–134. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2016.07.034

31. National Food and Nutrient Analysis Program. Proceedings of the American Statistical Association (Survey Research Methods). Alexandria, VA, 2001. 1 CD-ROM.

32. Анализ С-гликозидов флавонов и продуктов ступенчатого гидролиза их ацетатов в листьях Rubus chamaemorus L. / А. К. Уэйли [и др.] // Химия раст. сырья. – 2021. – № 2. – С. 257–265.

33. Акимов, М. Ю. Роль плодов и ягод в обеспечении человека жизненно важными биологически активными веществами / М. Ю. Акимов, В. Н. Макаров, Е. В. Жбанова // Достижения науки и техники АПК. ‒ 2019. ‒ Т. 33, № 2. ‒ С. 56–60.

34. Antioxidant activity of extracts from Allium schoenoprasum L. and Rubus chamaemorus L. growing in the Komi Republic / K. V. Bezmaternykh [et al.] // Pharmaceut. Chem. J. – 2014. – Vol. 40, N 2. – P. 36–40. https://doi.org/10.1007/s11094-014-1060-4

35. The effects of cloudberry fruit extract on Drosophila melanogaster lifespan and stress resistance / E. A. Lashmanova [et al.] // Adv. Gerontol. – 2019. – Vol. 9, N 2. – P. 254–260. https://doi.org/10.1134/s2079057019020127

36. Rubus fruit juices affect lipid peroxidation in a Drosophila melanogaster model in vivo / S. V. Mylnikov [et al.] // J. Agric. Food Chem. – 2005. – Vol. 53, N 20. – P. 7728–7733. https://doi.org/10.1021/jf051303l

37. Polyphenol composition and antioxidant activity in strawberry purees; impact of achene level and storage / K. Aaby [et al.] // J. Agric. Food Chem. – 2007. – Vol. 55, N 13. – P. 5156–5166. https://doi.org/10.1021/jf070467u

38. Weakening of Salmonella with selected microbial metabolites of berry-derived phenolic compounds and organic acids / H.-L. Alakomi [et al.] // J. Agric. Food Chem. – 2007. – Vol. 55, N 10. – P. 3905−3912. https://doi.org/10.1021/jf070190y

39. Derda, M. Plant extracts as natural amoebicidal agents / M. Derda, E. Hadaś, B. Thiem // Parasitol. Res. – 2009. – Vol. 104, N 3. – P. 705–708. https://doi.org/10.1007/s00436-008-1277-9

40. Berry phenolics: Antimicrobial properties and mechanisms of action against severe human pathogens / L. J. Nohynek [et al.] // Nutr. Cancer. – 2006. – Vol. 54, N 1. – P. 18–32. https://doi.org/10.1207/s15327914nc5401_4