Зависимость химического состава растений от водного режима. Влияние водного дефицита на углеводный обмен. Неспецифическая антиоксидантная роль флавоноидов. Структурные элементы молекул флавоноидов. Биохимические свойства и состав календулы лекарственной.
При низкой оригинальности работы "Влияние водного режима на качественный и количественный состав флавоноидов календулы", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Кроме того, что многие из этих веществ имеют чисто практическое значение, изучение динамики содержания этих веществ вызывает и большой теоретический интерес (Nijveldt, 2001; Winkel-Shirley, 2001(A, B); Buer, et al.2007.). Однако данные метаболиты имеют очень сложную и малопредсказуемую динамику накопления (Высочина,2004; Тюкавкина,2008). Научные исследования по повышению общего содержания фенольных метаболитов и предсказуемости накопления их растениями ведутся по следующим направлениям: 1) изучение эколого-физиологических механизмов регуляции накопления растениями фенольных соединений (Носов,1994; Lavola,1998; Рудиковская, 2008). Обсуждается их участие в защите растений от различного рода стрессов биогенной и абиогенной природы (Носов, 1994; Полякова,2000; Winkel-Shirley,2001(B); Высочина,2004; Тюкавкина,2008; Dixon, 2010), участие в аллелопатических отношениях (Будкевич, 2009). Однако, в отличие от терпеноидов, общая схема метаболизма флавоноидов, по мнению некоторых авторов, напоминает скорее сложную метаболическую сеть, нежели некое единое древо (Grotewold, 2006, Bogs, 2006). растение антиоксидантный флавоноид календулаДостигнув листовой поверхности, меньшая часть воды используется на рост и метаболизм клеток листа, а большая (до 90% ) выделяется в атмосферу при транспирации и гуттации. От того, как в целом протекают процессы поступления, передвижения и испарения воды в растении, зависит его водный баланс, т. е. соотношение между получаемым и расходуемым количеством воды. В разное время суток, а также в разное время вегетации водный баланс растения неодинаков [Водный режим растений в связи с обменом веществ и продуктивностью, М., 1963; Гусев Н, А., Физиология водообмена растений, Казань, 1966; Слейчер Р., Водный режим растений, пер. с англ., М., 1970; Люттге У., Хиггинботам Н., Передвижение веществ в растениях пер с англ М.. 1984.]. Дефицит влаги в растениях действует на такие процессы, как поглощение воды, корневое давление, прорастание семян, устьичные движения, транспирация, фотосинтез, дыхание, ферментативная активность растений, рост и развитие, соотношение минеральных веществ и другие. Водный дефицит по-разному сказывается на дыхании листьев разного возраста: в молодых листьях содержание фосфорилированных продуктов резко падает, как и интенсивность дыхания, а у листьев, закончивших рост, эта разница четко не проявляется.Флавоноидами называется группа фенольных соединений с двумя ароматическими кольцами, объединенных общим структурным составом С6-С3-С6. После 1970 г. выделено свыше 1400 соединений, относящихся к флавоноидам. В растениях флавоноидные соединения, кроме катехинов и лейкоантоцианов, сравнительно редко встречаются в свободном состоянии. Таким образом, можно ожидать, что по мере усиления стресса в тканях будет возрастать оксидативный стресс, и растение, в свою очередь, будет усиливать биосинтез и накопление антиоксидантов - флавоноидов. Таким образом, можно ожидать, что по мере усиления стресса в тканях будет возрастать оксидативный стресс, и растение будет усиливать биосинтез и накопление антиоксидантов - флавоноидов.Род Calendula включает в себя около 20 видов трав и полукустарников, произрастающих в диком виде, главным образом в странах Средиземноморья. Препараты на основе цветков данного растения обладают широким спектром биологической активности, включая противовоспалительное, спазмолитическое, желчегонное, противомикробное, успокаивающее, противоотечное, противотоксическое, гипосенсибилизирующее, антимитотическое, репаративное, противовирусное, ранозаживляющее действие. Лечебные свойства календулы обусловлены наличием в сырье комплекса биологически активных соединений (БАС), а именно: каротиноидов, флавоноидов, тритерпеновых сапонинов и целого ряда сопутствующих веществ. Экспериментальное исследование галеновых препаратов календулы показало, что они обладают широким спектром фармакологической активности, которая обусловлена богатым содержанием в цветах растения таких биологически активных соединений, как каротиноиды, флавоноиды, витамины. При введении препаратов календулы животным в больших дозах у них понижалось АД на 30-40% от исходного уровня, урежались сердечные сокращения и несколько повышалась амплитуда сокращений сердца, отмечалось урежение и углубление дыхания [Ладыгина, Е.Я.
План
Содержание
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1 Зависимость химического состава растений от водного режима
1.2 Общая характеристика флавоноидов и их значение
1.3 Биохимические свойства и состав календулы лекарственной
Список литературы
Введение
Одним из активно изучаемых классов защитных веществ растений являются фенольные соединения. Кроме того, что многие из этих веществ имеют чисто практическое значение, изучение динамики содержания этих веществ вызывает и большой теоретический интерес (Nijveldt, 2001; Winkel-Shirley, 2001(A, B); Buer, et al.2007.). Однако данные метаболиты имеют очень сложную и малопредсказуемую динамику накопления (Высочина,2004; Тюкавкина,2008).
Научные исследования по повышению общего содержания фенольных метаболитов и предсказуемости накопления их растениями ведутся по следующим направлениям: 1) изучение эколого-физиологических механизмов регуляции накопления растениями фенольных соединений (Носов,1994; Lavola,1998; Рудиковская, 2008).
2) изучение регуляции экспрессии генов соответствующих ферментов (Eberhard,1996; Burbulis,1999; Adams,2003; Griesser, 2008).
3) внедрение в геном чудеродных для данного вида генов, с целью получения трансгенных растений - источников биологически активных соединений, в частности - флавоноидов (Dixon, 2010);
4) отработка методик повышения содержания фенольных соединений на каллусных тканях (Загоскина,2009; Николаева и др., 2009).
5) Разработка методов получения трансгенных микроорганизмов- источников флавоноидов, например - Escherichia coli (Effendi, et.al.2007, Dixon, 2010).
Значение флавоноидов в жизни растений активно изучается. Обсуждается их участие в защите растений от различного рода стрессов биогенной и абиогенной природы (Носов, 1994; Полякова,2000; Winkel-Shirley,2001(B); Высочина,2004; Тюкавкина,2008; Dixon, 2010), участие в аллелопатических отношениях (Будкевич, 2009). Кроме того, хорошо известно многоплановое участие флавоноидов в формировании генеративных органов и в процессе опыления растений (Schijlen, 2007).
Среди компонентов вторичного метаболизма растений флавоноиды являются одними из наиболее многочисленных соединений. В этом они похожи на терпеноиды, хотя распространенность разных классов неодинакова. Однако, в отличие от терпеноидов, общая схема метаболизма флавоноидов, по мнению некоторых авторов, напоминает скорее сложную метаболическую сеть, нежели некое единое древо (Grotewold, 2006, Bogs, 2006). растение антиоксидантный флавоноид календула
В результате метаболизм флавоноидов и их итоговое распределение по органам растений отличаются чрезвычайной пластичностью, и накопление отдельных метаболитов может иметь независимый характер, на который не влияет, например, количество органов, участвующих в накоплении веществ (Щербаков, 2009, А). Однако при этом устойчиво сохраняются различия в химическом составе между представителями популяций с различными условиями обитания (Щербаков, 2009, А, С). Среди флавоноидов можно выделить как редкие соединения, так и вещества, встречающиеся чуть ли не повсеместно. Примером широко распространенной группы веществ являются флавонолы группы кверцетина. Повсеместное распространение их удобным объектом для изучения пластичности метаболизма флавоноидов у различных растений и влияния на него различных факторов (Полякова, 2000, Щербаков, 2009).
Список литературы
Nijveldt R.J., et.al. Flavonoids: a review of probable mechanisms of action and potential applications.- Am J Clin Nutr 2001;74: pp.418-425.
Winkel-Shirley B. Flavonoid Biosynthesis. A Colorful Model for Genetics, Biochemistry, Cell Biology, and Biotechnology Plant Physiology.- June 2001, Vol. 126, pp. 485-493.
Winkel-Shirley B. It Takes a Garden. How Work on Diverse Plant Species Has Contributed to an Understanding of Flavonoid Metabolism. Plant Physiology, December 2001, Vol. 127, pp. 1399-1404.
Grotewold E. The science of flavonoids. USA, Springer Science Business Media, 2006.-274 р.
Buer C.S. et.al. Flavonoids are differentially taken up and transported long distances in Arabidopsis. Plant Physiology, October 2007, Vol. 145, pp. 478-490.
Усманов И. Ю., Баширова Р.М., Янтурин С.И. Новые лекарственные вещества растительного происхождения: биология и перспектива поиска на Южном Урале.// Вестник АН РБ 2000. Т 5 № 4, С. 33-39.
Щербаков А. В., Бускунова Г.Г., Аминева А. А., Иванов С. П , Усманов И.Ю. Вариабельность содержания вторичных метаболитов у Achillea nobilis L. в условиях Южного Урала.// Известия Самарского научного центра РАН, 2009, Т 11, № 1 С. 198-204.
Gouyon P.H. ,Vernet Ph., Guillerm J.L., Valdeyron G. Polymorphisms and environment: the adaptive value of the oil polymorphisms in Thymus vulgaris L. // Heredity. 1986. Vol. 57. Part 1. pp. 59-66.
Полякова Л.В., Ершова Э.А. Изменчивость фенольных соединений у некоторых травянистых и древесных растений от межпопуляционного до внутрииндивидуального (эндогенного) уровня.// Химия растительного сырья. 2000. №1. С. 121-129.
Dixon R.A., Pasinetti G.M. Flavonoids and Isoflavonoids: From Plant Biology to Agriculture and Neuroscience.- Plant Physiology, October 2010, Vol. 154, pp. 453-457.
Барабой В.А. Фармакология флавоноидов. / Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН, 2009. С.26-27.
Тюкавкина Н.А. и др. Органическая химия. Спец курс в 2 кн. Кн.2. М.:Дрофа, 2008.-592 с.: илл.
Носов А.М. Функции вторичных метаболитов растений in vivo и in vitro // Физиология растений.-1994.- Т.41, №6 .- С.873-878
Высочина Г.И. Проблемы изменчивости в хемотаксономических исследованиях растений.// Сибирский ботанический вестник, 2007, Т. 2, Вып.1, С 101-110.
Будкевич Т.А. и др. Фенольный статус и аллелопатическая активность почвы в ризосфере агроценозов многолетних трав различного видового состава и режима использования. / Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН, 2009. С. 38-39.
Schijlen G.W.M.,et.al. RNA Interference Silencing of Chalcone Synthase, the First Step in the Flavonoid Biosynthesis Pathway, Leads to Parthenocarpic Tomato Fruits.- Plant Physiology, July 2007, Vol. 144, pp. 1520-1530
OBYRNE D.J., Devaraj S., Grundy S.M., Jialal I. Comparison of the antioxidant effects of Concord grape juice flavonoids ?-tocopherol on markers of oxidative stress in healthy adults.- American Journal of Clinical Nutrition, 2002,Vol. 76, No. 6, pp. 1367-1374.
Ильясов И.Р. Исследование антирадикальной активности композиций на базе диквертина. Автореферат дисс. на соикание ученой степени кандидата фарм. наук. Москва, 2009.-31с.
Гончарук Е.А., Загоскина Н.В. Изучение действия кадмия на каллусные культуры льна- долгунца и образование в них фенольных соединений. / Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений РАН им К.А. Тимирязева , 2009, С.74-75.
Демидчкик В.В., Соколик А.И., Юрин В.М. Токсичность избытка меди и толерантность к нему растений.// Успехи современной биологии. 2001, Т.1, №5, С. 511-525.
Schutzendubel A., Polle A. Plant responses to abiotic stresses: heavy metal, induced oxidative stress and protection by mycorrhization.- J. of Experimental Botany,Volume 53, Issue 372, pp. 1351-1365.
Щербаков А.В. и др. Вариабельность содержания вторичных метаболитов у Juniperus sabina L. в условиях Южного Урала.// Уфа, Башкирский химический журнал, 2009. Том 16 №2., С. 132-138.
Щербаков А.В. и др. Влияние меди на накопление флавонолов группы кверцетина растениями можжевельника казацкого в условиях Башкирского Зауралья. / Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН, 2009 С.288-289.
Алявина А.К. Загоскина Н.В. Изменения в локализации фенольных соединений при действии абиотических стрессовых факторов на каллусные культуры чайного растения. / Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН, 2009. С. 15-16.
Баяндина И.И. Влияние сернокислого цинка на содержание гиперицинов и флавоноидов зверобоя продырявленного. / Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН, 2009. С. 30-31.
Серегин И.В., Иванов В.Б. Физиологические аспекты токсического действия кадмия и свинца на высшие растения.// Физиология растений.- 2006, т. 53, С. 285-308.
Храмова Е.П. Флавоноиды в адаптации растений к условиям среды (на примере Potentilla fruticosa) (Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, Новосибирск). Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН, 2009.С.276-277
Гарифзянов А.Р. и др. Фенольные соединения и устойчивость древесных растений к промышленному загрязнению. / Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН, 2009. С. 67-68.
Головина Е.Ю., Бороненкова Н.Ю., Струговец Е.А. Динамика накопления рутина, антоцианов и каротиноидов в листьях некоторых растений Куршской косы. / Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН, 2009 С.70-71.
Олениченко Н.А и др. Участие фенольных соединений в формировании морозостойкости озимой пшеницы. Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений РАН им К.А. Тимирязева , 2009, С. 199-200.
Олюнина и др. Изменение содержания фенольных соединений у проростков пшеницы и тыквы в ответ на гипертермическое воздействие. Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений РАН им К.А. Тимирязева , 2009. С 200-201.
Рудиковская Е.Г. и др. Влияние температуры выращивания на состав фенольных соединений в корнях гороха. //Физиология растений.- 2008, т. 55, № 5, С. 793-797
Антонюк Т.М. и др. Флавоноиды как биомаркеры абиотического стресса на примере представителей рода Rhododendron L. / Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН, 2009. С. -20-21.
Борисова П.И. и др. Изучение фенольного метаболизма сабельника болотного (Comarum palustre L.) в условиях Вологодской области. / Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН, 2009.С. 35-36.
Zengqiang M. et al. Light Intensity Affects Growth, Photosynthetic Capability, and Total Flavonoid Accumulation of Anoectochilus Plants. J.Hort. Science .-2010.,45: pp. 863-867.
Вагабова Ф.А и др. Исследование некоторых видов Achillea L, встречающихся во флоре Дагестана на содержание фенольных соединений. / Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН, 2009. С. 50-51.
Бекузарова С.А., Беляева В.А. Измененение качественных показателей клевера лугового в естественном фитоценозе с учетом вертикальной зональности. / Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН, 2009. С. 33.
Вагабова Ф.А, Ибрагимова Ш.Г. Изучение содержания суммы флавоноидов и дубильных веществ в дагестанских популяциях Menta longifolia L. / Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН, 2009. С 51-52.
Lavola A., Accumulation of flavonoids and related compounds in birch induced by UV-B irradiance.- Tree Physiology,1998. 18, pp.53-58.
Загоскина Н.В. И др. Образование фенольных соединений и фотосинтетический электронный транспорт в каллусных культурах чайного растения, подвергнутых действию УФ-В радиации. / Материалы VI Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования», 13-17 июня 2005. Москва - Пущино, т. 3. С. 293-297.
Cooper J.E., Raghavendra J.Rao. Localized Changes in Flavonoid Biosynthesis in Roots of Lotus pedunculatus after Infection by Rhizobium loti. Plant Physiol. 1992,V. 100, pp. 444-450.
Novak K. et al. Effect of exogenous flavonoids on nodulation of pea (Pisim sativum)/ J. of Exp. Botany, 2002,V 53, № 375, pp. 1735-1745.
Рудиковская Е.Г. и др. Динамика накопления фенольных соединений в корнях гороха при взаимодействии с симбиотическими бактериями Rhizobium leguminosarum.// Физиология растений.-2010.- Т.57, №2 .- С.266-272.
Макарова Л.Е. Физиологическое значение фенольных соединений при формировании бобово-ризобиального симбиоза в неблагоприятных условиях. Автореферат дисс. на соискание ученой степени доктора биол.наук. Иркутск. Изд-во Сибирского ин-та физиологии и биохимии растений СО РАН.- 2010.-38 с.
Mathesius U. Flavonoids induced in cells undergoing nodule organogenesis in white clover are regulators of auxin breakdown by peroxidase. J. Exp.Bot.,2001, Vol. 52, pp 419-426.
Wasson A.P., Pellerone F.I., Mathesius U. Silencing the Flavonoid Pathway in Medicago truncatula Inhibits Root Nodule Formation and Prevents Auxin Transport Regulation by Rhizobia.- The Plant Cell,2006, V. 18, pp.1617-1629.
Eckardt N.A., The Role of Flavonoids in Root Nodule Development and Auxin Transport in Medicago truncatula .-The Plant Cell, 2006, Vol. 18, pp. 1539-1540.
Волынец А.П. Образование защитных фенольных соединений при инфекционном стрессе. / Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН, 2009. С.60-61.
Волынец А.П. Росторегулирующая активность фенольных коньюгатов./ Материалы YII международного симпозиума по фенольным соединениям, Москва, 19-23 октября 2009 г., М.- Изд-во Института физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН, 2009. С.61-62.
Николаева Т.Н., Загоскина Н.В., Запрометов М.Н. Образование фенольных соединений в каллусных культурах чайного растения под действием 2,4-Д и НУК.// Физиология растений,Т.56,№ 1, 2009.- С.53-58.
Brown D.E..et al. Flavonoids Act as a Negative Regulators of Auxin Transport in Vivo in Arabidopsis.- Plant Physiology, June 2001, Vol. 126, pp. 524-535.
Weiss, et.al. Stamens and Gibberellic Acid in the Regulation of Flavonoid Gene expression in the Corolla of Petunia Hybrida.- Plant Physiol. 1990 v. 94, pp. 511-515.
Усманов И.Ю., Рахманкулова З.Ф., Янбухтина Д.М. Экологические аспекты устойчивости растений в Башкортостане // Вестник Академии наук Республики Башкортостан. 1998. - Т. 3. - N 4. - С. 41-49.
Усманов И, Нафиков А., Прочухан Ю., Лекарственные растения: перспективы создания импортзамещающих произдводств./Экономика и управление, Уфа, изд-во БАГСУ. 2000 .- С 55-59.
Ишмуратова М. М. Родиола иремельская на Южном Урале / М. М. Ишмуратова; Рос. акад. наук, Уфим. науч. центр,Ботан. сад-ин-т. - М. : Наука, 2006. - 249 с.
Муртазина Ф.К., Баширова Р.М., Янтурин С.И., Усманов И.Ю. Род солодка - Glycyrrhiza на Южном Урале: Монография.-Уфа, изд-во РИЦ БАШГУ, 2002.- 104 с.
Бускунова, Г. Г., Аминева А.А. Результаты исследования влияния погодно-климатических условий на внутрипопуляционные особенности Achillea nobilis L. в Степном Зауралье // Аграрная Россия. - 2009. - № 2. - С. 38-42.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
