ЦВЕТКИ КОСМЕИ КАК ИСТОЧНИКИ ТРЕХ ТИПОВ КРАСИТЕЛЕЙ
Аннотация
В работе исследованы накопление и видовой состав антоцианов в цветках нескольких сортов космеи дваждыперистой (Cosmos bipinnatus) и в цветках красной и оранжевой окраски космеи серно-желтой (C. sulphureus), а также определен уровень накопления диэфиров лютеина в цветках C. sulphureus лимонно-желтой, желтой, оранжевой и красной окрасок. Установлено, что по уровню накопления антоцианов цветки C. bipinnatus интенсивно красной окраски сопоставимы с плодами черной смородины, а видовой состав различается вследствие различной эффективности в различных сортах, прежде всего О-метилтрансферазы – от 15 до 60%, обеспечивающей перевод производных цианидина в производные пеонидина. Эффективность рамнозилтрансферазы во всех исследованных случаях порядка 90 и более процентов, что сказывается на том, что главные компоненты антоцианов цветов – рамнозиды цианидина и пеонидина. В случае C. sulphureus эффективность О-метилтрансферазы не обнаружена, поэтому синтезируются производные цианидина при полном отсутствии производных пеонидина. Но особенность вида – биосинтез уникального для растительного мира 3-деоксиантоциан-4′-глюкозида космонидина, обеспечивающего наряду с ксантофиллами желтую окраску из-за сильного гипсохромного сдвига максимума поглощения. Принадлежность этого вещества к антоцианам (как веществам, имеющим положительный заряд на агликоне) подтверждена ростом удерживания в условиях ион-парной обращенно-фазовой ВЭЖХ при росте концентрации в подвижной фазе гептансульфоната натрия. Установлено, что во всех исследованных образцах цветков C. sulphureus синтезируются диэфиры лютеина с практически не зависящим от окраски соотношением видов диэфиров, среди которых превалирующим является димиристат. Уровень накопления ксантофиллов резко увеличивается при переходе окраски цветков от лимонно-желтой до желтой. Усиление окраски лепестков от желтой до оранжевой и красной сопровождается сравнительно небольшим ростом уровня накопления, достигая 0,5 г на 100 г сухих лепестков. Таким образом, цветки растения являются хорошими источниками традиционных антоцианов, как красителей для пищевой и медицинской промышленности, а также желтых водорастворимых и жирорастворимых красителей.
Для цитирования:
Саласина Я.Ю., Буржинская Т.Г., Дейнека В.И., Дейнека Л.А., Варушкина С.М., Чулков А.Н. Цветки космеи как источники трех типов красителей. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2022. Т. 65. Вып. 8. С. 117-124. DOI: 10.6060/ivkkt.20226508.6585.
Литература
Vargas-Amado G., Castro-Castro A., Harker M., Villaseсor J.L., Ortiz E., Rodríguez A. Distribución geográfica y riqueza del género Cosmos (Asteraceae: Coreopsideae). Revista Mexic. Biodiv. 2013. V. 84. P. 536–555. DOI: 10.7550/rmb.31481.
Kulichenko E.O., Lukashuk S.P., Oganesyan E.T. Morphological and anatomical study of the Cosmos bipinnatus. Evraz. Soyuz Uch. (ЕSU). 2017. V. 10 (43). P. 72-74 (in Russian).
Inazu A. Biochemical and genetic studies on a new cosmos (Cosmos bipinnatus Cav.) cultivar with yellow ray petals. Bull. Faculty Agricult. Tamagawa Univ. (Japan). 1993. N 33. P. 75-140.
Jang I.-C., Park J.-H., Park E., Park H.-R., Lee S.-C. Antioxidative and Antigenotoxic Activity of Extracts from Cosmos (Cosmos bipinnatus) Flowers. Plant Foods Hum. Nutr. 2008. V. 63. P. 205–210. DOI: 10.1007/s11130-008-0086-8.
Amamiya K., Iwashina T. Qualitative and Quantitative Analysis of Flower Pigments in Chocolate Cosmos, Cosmos atrosanguineus, and its Hybrids. Nat. Prod. Commun. 2016. V. 11. P. 77-78. DOI: 10.1177/1934578X1601100122.
Deineka V.I., Grigor'ev A.M., Ermakov A.M. Anthocyans of Certain Belgorod Plants. Chem. Nat. Comp. 2003. V. 39. N 5. P. 503-504. DOI: 10.1023/B:CONC.0000011129.97991.c4.
Deineka L.A., Sharkunova N.A., Tret'yakov M.YU., Sirotina C.S., Limanskaya I.N., Ozherel'eva T.N., Siro-tin A.A., Sorokopudov V.N., Deineka V.I. Search for new plant sources of xanthophylls. Nauch. Vedom. BelGU. Ser.: Estestv. nauki. 2008. N 3(43). Iss. 6. P. 152-158 (in Rus-sian).
Schlangen K., Miosic S., Thill J., Halbwirth H. Cloning, functional expression, and characterization of a chalcone 3-hydroxylase from Cosmos sulphureus. J. Exp. Bot. 2010. V. 61(12). P. 3451-3459. DOI: 10.1093/jxb/erq169.
Ohno S., Yokota M., Yamada H., Tatsuzawa F., Doi M. Identification of Chalcones and their Contribution to Yellow Coloration in Dahlia (Dahlia variabilis) Ray Florets. Hortic. J. 2021. V. 90. P. 450–459. DOI: 10.2503/hortj.UTD-305.
Iwashina T., Amamiya K., Kamo T., Kitajima J., Mizuno T., Uehara A., Koizuka N. 2′-Hydroxylated 3-Deoxyanthocyanin from the Flowers of Cosmos sulphureus Cultivars. Nat. Prod. Commun. 2019. V. 14. P. 1-4. DOI: 10.1177/1934578X19876219.
Teptereva G.A., Pakhomov S.I., Chetvertneva I.A., Karimov E.H., Egorov M.P., Movsumzade E.M., Evstigneev E.I., Vasiliev A.V., Sevastyanova M.V., Voloshin A.I., Nifantyev N.E., Nosov V.V., Dokichev V.A., Babaev E.R., Rogovina S.Z., Berlin A.A., Fakhreeva A.V., Baulin O.A., Kolchina G.Yu., Voronov M.S., Staroverov D.V., Kozlovsky I.A., Kozlovsky R.A., Tarasova N.P., Zanin A.A., Krivoborodov E.G., Karimov O.Kh., Flid V.R., Loginova M.E. Renewable natural raw materials. Structure, properties, application prospects. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 9. P. 5-122 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216409.6465.
Balandrin M.F., Klocke J.A., Wurtele E.S., Bollinger W.H. Natural plant chemicals: Sources of industrial and me-dicinal materials. Science. 1985. V. 228. P. 1154-60. DOI: 10.1126/science.3890182.
Ma, L., Dou, H.-L., Wu, Y.-Q., Huang, Y.-M., Huang, Y.-B., Xu, X.-R., Zou, Z.-Y., Lin, X.-M. Lutein and zeaxanthin intake and the risk of agerelated macular degeneration: a systematic review and meta-analysis. Br. J. Nutr. 2012. V. 107. P. 350-359. DOI: 10.1017/S0007114511004260.
Deineka V.I., Kul'chenko Ya.Yu., Oleinits E.Yu., Deine-ka L.A., Varushkina S.M., Chulkov A.N., Selemenev V.F. The use of HPLC in the determination of anthocyanins of flowers of plants of the Malvaceae family. Sorbts. Khro-matograf. Prots. 2020. V. 20. N 2. P. 150-157 (in Russian). DOI: 10.17308/sorpchrom.2020.20/2769.
Deineka L.A., Shaposhnik E.I., Gostishchev D.A., Dejneka V.I., Sorokopudov V.N., Selemenev V.F. HPLC in the control of anthocyanin composition of black currant fruits. Sorbts. Khromatograf. Prots. 2009. V. 9. N 4. P. 529-536 (in Russian).
Kale S., Naik S., Deodhar S. Utilization of Cosmos sulphureus Cav. Flowers dye on wool using mordant combinations. Nat. Prod. Radiance. 2006. V. 5. P. 19-24.
Tret'yakov M.Yu., Sorokopudov V.N., Deineka V.I. Accumulation of xanthophylls in some species of the genus Tagetes L. in the conditions of the Belgorod region. Sel'skokhoz. Biolog. 2010. N 4. P. 105-109 (in Russian).
Feng L., Nie K., Jiang H., Fan W. Effects of lutein su-plementation in age-related macular degeneration. PLoS ONE. 2019. V. 14(12). P. e0227048. DOI: 10.1371/journal.pone.0227048.
Lapshova M.S., Deineka V.I., Deineka L.A., Blinova I.P., Tret’yakov M.Yu. Identification of Xanthophylls in a Marigold Petal Extract. J. Analyt. Chem. 2013. V. 68. P. 1014–1019. DOI: 10.1134/S1061934813110075.
Deineka V.I., Tret’yakov M.Y., Lapshova M.S., Deineka L.A. Thiophenes of Tagetes Flowers and Partial Purification of Xanthophyll Esters. Universal J. Agric. Res. 2014. V. 2 (3). P. 101-106. DOI: 10.13189/ujar.2014.020304.
