pharmjournalРазработка и регистрация лекарственных средствDrug development & registration2305-20662658-5049LLC «CPHA»10.33380/2305-2066-2024-13-1-1719pharmjournal-1732Research ArticleМЕТОДЫ АНАЛИЗА ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВANALYTICAL METHODSСравнительное изучение профиля свободных аминокислот в подземных органах нескольких видов рода Rumex на разных фазах вегетационного циклаComparative Study of Free Amino Acid Profiles in Underground Organs of Several Species of the Genus Rumex During Different Phases of the Vegetation Cyclehttps://orcid.org/0000-0002-9960-6699ПолуяновА. М.PoluyanovA. M.

119991, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2;

117246, г. Москва, Научный проезд, д. 19

8/2, Trubetskaya str., Mosсow, 119991;

19, Nauchny proezd, Moscow, 117246

a.poluyanov@scientific-compliance.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1714-9165МатвиенкоУ. А.MatvienkoU. A.

410012, Саратовская область, г. Саратов, ул. Б. Казачья, д. 112

112, B. Kazachya str., Saratov, Saratov region, 410012

https://orcid.org/0000-0002-7500-5880СоколоваА. Ю.SokolovaA. Yu.

119991, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2;

117246, г. Москва, Научный проезд, д. 19

8/2, Trubetskaya str., Mosсow, 119991;

19, Nauchny proezd, Moscow, 117246

https://orcid.org/0009-0004-9691-9560СавельеваА. Е.SavelyevaA. E.

119991, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

8/2, Trubetskaya str., Mosсow, 119991

https://orcid.org/0000-0003-4628-9519ДурноваН. А.DurnovaN. A.

119991, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2;

410012, Саратовская область, г. Саратов, ул. Б. Казачья, д. 112

8/2, Trubetskaya str., Mosсow, 119991;

112, B. Kazachya str., Saratov, Saratov region, 410012

https://orcid.org/0000-0003-1591-4019БобковаН. В.BobkovaN. V.

119991, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2;

119192, г. Москва, Ломоносовский пр-т., д. 27, корп. 1

8/2, Trubetskaya str., Mosсow, 119991;

27/1, Lomonosovsky prospect, Moscow, 119192

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет); Общество с ограниченной ответственностью «Сайнтифик Комплайнс» (ООО «СК»)I. M. Sechenov First MSMU of the Ministry of Health of the Russian Federation (Sechenov University); LLC "Scientific Compliance" (LLC "SС")Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный медицинский университет имени В. И. Разумовского» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииSaratov State Medical University named after V. I. Razumovsky (Razumovsky University)Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет); Общество с ограниченной ответственностью «Сайнтифик Комплайнс» (ООО «СК»)I. M. Sechenov First MSMU of the Ministry of Health of the Russian Federation (Sechenov University); LLC "Scientific Compliance" (LLC "SС")Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет)I. M. Sechenov First MSMU of the Ministry of Health of the Russian Federation (Sechenov University)Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет); Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный медицинский университет имени В. И. Разумовского» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииI. M. Sechenov First MSMU of the Ministry of Health of the Russian Federation (Sechenov University); Saratov State Medical University named after V. I. Razumovsky (Razumovsky University)Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет); Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова» (МГУ имени М. В. Ломоносова), Факультет фундаментальной медициныI. M. Sechenov First MSMU of the Ministry of Health of the Russian Federation (Sechenov University); Lomonosov Moscow State University, Faculty of Fundamental Medicine202429012024131120127Copyright © Полуянов А.М., Матвиенко У.А., Соколова А.Ю., Савельева А.Е., Дурнова Н.А., Бобкова Н.В., 20242024Полуянов А.М., Матвиенко У.А., Соколова А.Ю., Савельева А.Е., Дурнова Н.А., Бобкова Н.В.Poluyanov A.M., Matvienko U.A., Sokolova A.Y., Savelyeva A.E., Durnova N.A., Bobkova N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/1732Введение

Введение. Аминокислоты (АК) являются первичными метаболитами в растениях. Одна из функций – синтез фенольных соединений. Препараты и биологически активные добавки на основе лекарственных растений могут быть доступным источником заменимых и незаменимых АК. Большое содержание АК в свободном виде в растительном сырье чаще всего указывает на наличие биотического и абиотического стресса. Помимо этого – важной задачей является определение динамики накопления биологически активных веществ в зависимости от фенологической фазы развития растения.

Цель

Цель. Сравнительное изучение качественного состава и динамики накопления АК в подземных органах четырех представителей рода Rumex: R. confertus, R. crispus L., R. obtusifolius L., R. aquaticus L. трех различных фаз вегетации.

Материалы и методы

Материалы и методы. В качестве анализируемых растворов использовались водные извлечения из подземных органов изучаемых видов рода Rumex, получаемые для качественного и количественного исследования по двум различным методикам. На хроматографические пластинки марки TLS Silica gel 60 F254 (Merk, Германия) 20 × 20 см наносили извлечения микрошприцем (ООО «Цвет», Россия). После элюирования пластинки обрабатывали 2%-м раствором нингидрина. Количественное определение проводилось на спектрофотометре СФ-2000 (ООО «ОКБ Спектр», Россия).

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Было проведено определение АК методом ТСХ и оценено количественное содержание методом спектрофотомерии в подземных органах четырех представителей рода Rumex: R. confertus, R. crispus L., R. obtusifolius L., R. aquaticus L. Трех различных фаз вегетации.

Заключение

Заключение. Наиболее разнообразные профили АК были обнаружены в фазу отмирания надземной части у всех видов Rumex (до 9 зон адсорбции), наименее разнообразные в фазу цветения (от 2 до 4 зон адсорбции). Количественное содержание АК наименьшим было в фазе цветения, возрастало в фазу отрастания и достигало пика в фазу отмирания, исключением является R. crispus L., у которого наибольшее количественное содержание АК было отмечено в фазу отрастания.

Introduction

Introduction. Amino acids (AA), the primary metabolites in plants, play a crucial role in various physiological processes, including the synthesis of phenolic compounds. Drug products and dietary supplements made from medicinal plants can become a rich source of both nonessential and essential amino acids. High levels of free amino acids found in herbal raw material often indicate the presence of biotic and abiotic stress in the plants. Therefore, understanding the dynamics of bioactive compound accumulation in plants throughout their phenological phases of development is critical to optimizing their potential health benefits.

Aim

Aim. To compare qualitative composition and dynamics of AA accumulation in the underground organs of four representatives of the Rumex genus: R. confertus, R. crispus L., R. obtusifolius L., R. aquaticus L. of three different vegetative phases.

Materials and methods

Materials and methods. Water extracts from underground organs of the studied plants were analyzed using two different methods for qualitative and quantitative analysis. Extracts were applied to the chromatographic plates TLS Silica gel 60 F254 (Merk, Germany) 20 × 20 cm with a micro-syringe (LLC "Tsvet", Russia). After elution, the plates were treated with a 2 % ninhydrin solution. Quantitative analysis was carried out using the SF-2000 spectrophotometer (LLC "OKB Spectr", Russia).

Results and discussion

Results and discussion. The amino acid profile of the underground organs of R. confertus, R. crispus L., R. obtusifolius L., R. aquaticus L. during three vegetative phases was determined using the TLC method; the quantitative analysis performed using spectrophotometry.

Conclusion

Conclusion. The most diverse amino acid (AA) profiles were found in the withering phase in all Rumex species, with up to 9 amino adsorption zones. In contrast, the least diverse AA profiles were observed in the flowering phase, ranging from 2 to 4 adsorption zones. The quantitative content of AA was lowest in the flowering phase, increased during the regrowth phase, and peaked in the withering phase. However, R. crispus L. showed an unusual pattern, with the highest quantitative content of AA detected in the regrowth phase.

TLCUVфитохимияаминокислотыщавельTLCUV spectrophotometryphytochemistryamino acidsRumexReferencesMavrina P. O., Adamov G. V., Malankina E. L. Effect of alanine on accumulation of phenolic compounds in the leaves of chicory (Cichorium intybus L.). Vegetable crops of Russia. 2023;(5):62–67. (In Russ.) DOI: 10.18619/2072-9146-2023-5-62-67.Mavrina P. O., Adamov G. V., Malankina E. L. Effect of alanine on accumulation of phenolic compounds in the leaves of chicory (Cichorium intybus L.). Vegetable crops of Russia. 2023;(5):62–67. (In Russ.) DOI: 10.18619/2072-9146-2023-5-62-67.Popova E. A., Pungin A. V. The effect of amino acids on the content of biologically active substances of the culture of the bearded roots of Hyssopus officinalis L. ChemBioSis. 2022. P. 33–33. (In Russ.). DOI: 10.21603/chembioseasons2022-31.Popova E. A., Pungin A. V. The effect of amino acids on the content of biologically active substances of the culture of the bearded roots of Hyssopus officinalis L. ChemBioSis. 2022. P. 33–33. (In Russ.). DOI: 10.21603/chembioseasons2022-31.Trovato M., Funck D., Forlani G., Okumoto S., Ami R. Editorial: Amino Acids in Plants: Regulation and Functions in Development and Stress Defense. Frontiers in Plant Science. 2021;12. DOI: 10.3389/fpls.2021.772810.Trovato M., Funck D., Forlani G., Okumoto S., Ami R. Editorial: Amino Acids in Plants: Regulation and Functions in Development and Stress Defense. Frontiers in Plant Science. 2021;12. DOI: 10.3389/fpls.2021.772810.Gampe N., Ladocsi L., Fejős I., Boldizsár I., Darcsi A., Béni S. Enantioseparation and quantitative determination of two homologous beta amino acids found in Fabaceae plants. Journal of Chromatography A. 2022;1675:463089. DOI: 10.1016/j.chroma.2022.463089.Gampe N., Ladocsi L., Fejős I., Boldizsár I., Darcsi A., Béni S. Enantioseparation and quantitative determination of two homologous beta amino acids found in Fabaceae plants. Journal of Chromatography A. 2022;1675:463089. DOI: 10.1016/j.chroma.2022.463089.Yunuskhodzhaeva N. A., Abdullabekova V. N., Ibragimova K. S., Mezhlumyan L. G. Amino-acid composition of Urtica dioica leaves and Polygonum hydropiper and P. aviculare herbs. Chemistry of Natural Compounds. 2014;50:970–971. DOI: 10.1007/s10600-014-1137-z.Yunuskhodzhaeva N. A., Abdullabekova V. N., Ibragimova K. S., Mezhlumyan L. G. Amino-acid composition of Urtica dioica leaves and Polygonum hydropiper and P. aviculare herbs. Chemistry of Natural Compounds. 2014;50:970–971. DOI: 10.1007/s10600-014-1137-z.Serebryanskaya T. S., Nikolayeva G. G. The analysis of free amino acids of water extraction of herbal composition with neuroprotective action. Acta Biomedica Scientifica. 2010;2:213–215. (In Russ.)Serebryanskaya T. S., Nikolayeva G. G. The analysis of free amino acids of water extraction of herbal composition with neuroprotective action. Acta Biomedica Scientifica. 2010;2:213–215. (In Russ.)Scriabina E. N., Galishevskaya E. E., Belonogova V. D., Amino acids of plants of the genus Melampyrum L. Medical almanac. 2012;5:206–208. (In Russ.)Scriabina E. N., Galishevskaya E. E., Belonogova V. D., Amino acids of plants of the genus Melampyrum L. Medical almanac. 2012;5:206–208. (In Russ.)Khasanova S. R., Kudashkina N. V., Trofimova S. V., Faizullina R. R., Bulgakov T. V., Gritsaenko D. I., Shakirova F. A. Study of amino acid composition of some wildplants flora of Вashkortostan. Bashkir Chemical Journal. 2013;20(1):108–110. (In Russ.)Khasanova S. R., Kudashkina N. V., Trofimova S. V., Faizullina R. R., Bulgakov T. V., Gritsaenko D. I., Shakirova F. A. Study of amino acid composition of some wildplants flora of Вashkortostan. Bashkir Chemical Journal. 2013;20(1):108–110. (In Russ.)Batista-Silva W., Heinemann B., Rugen N., Nunes-Nesi A., Araújo W. L., Braun H. P., Hildebrandt T. M., The role of amino acid metabolism during abiotic stress release. Plant, cell & environment. 2019;42(5):1630–1644. DOI: 10.1111/pce.13518.Batista-Silva W., Heinemann B., Rugen N., Nunes-Nesi A., Araújo W. L., Braun H. P., Hildebrandt T. M., The role of amino acid metabolism during abiotic stress release. Plant, cell & environment. 2019;42(5):1630–1644. DOI: 10.1111/pce.13518.Baqir H. A., Zeboon N. H., Al-Behadili A. A. J. The role and importance of amino acids within plants: A review. Plant Archives. 2019;19(2):1402–1410.Baqir H. A., Zeboon N. H., Al-Behadili A. A. J. The role and importance of amino acids within plants: A review. Plant Archives. 2019;19(2):1402–1410.Hildebrandt T. M., Nesi A. N., Araújo W. L., Braun H. P., Amino acid catabolism in plants. Molecular plant. 2015;8(11):1563–1579. DOI: 10.1016/j.molp.2015.09.005.Hildebrandt T. M., Nesi A. N., Araújo W. L., Braun H. P., Amino acid catabolism in plants. Molecular plant. 2015;8(11):1563–1579. DOI: 10.1016/j.molp.2015.09.005.Trineeva O. V., Sinkevych A. V., Slivkin A. I., Safonova E. F. A study of the amino acid profile of extracts from herbal raw materials using a two-dimensional thin layer chromatography (TLC) method. Sorption, and chromatographic processes. 2014;14(3):530–536. (In Russ.)Trineeva O. V., Sinkevych A. V., Slivkin A. I., Safonova E. F. A study of the amino acid profile of extracts from herbal raw materials using a two-dimensional thin layer chromatography (TLC) method. Sorption, and chromatographic processes. 2014;14(3):530–536. (In Russ.)Trineeva O. V., Safonova E. F., Sinkevich A. V., Slivkin A. I. TLC determination of amino acids in raw medicinal-plant materials (nettle leaves and sea buckthorn fruits). Pharmaceutical Chemistry Journal. 2015;49(5):37–41. (In Russ.)Trineeva O. V., Safonova E. F., Sinkevich A. V., Slivkin A. I. TLC determination of amino acids in raw medicinal-plant materials (nettle leaves and sea buckthorn fruits). Pharmaceutical Chemistry Journal. 2015;49(5):37–41. (In Russ.)Trineeva O. V., Rudaya M. A., Slivkin A. I., Dubovitsky M. A. Study of the profile of free amino acids of sea buckthorn fruits of various varieties by thin layer chromatography. Sorption and chromatography processes. 2020;20(2):277–283. (In Russ.) DOI: 10.17308/sorpchrom.2020.20/2783.Trineeva O. V., Rudaya M. A., Slivkin A. I., Dubovitsky M. A. Study of the profile of free amino acids of sea buckthorn fruits of various varieties by thin layer chromatography. Sorption and chromatography processes. 2020;20(2):277–283. (In Russ.) DOI: 10.17308/sorpchrom.2020.20/2783.Imachueva D. R., Serebryanaya F. K. The results of the comparative amino acid analysis of species of hedysarum growing in the North Caucasus. Kursk Scientific and Practical Bulletin “Man and His Health”. 2020;(1):82–88. (In Russ.) DOI: 10.21626/vestnik/2020-1/10.Imachueva D. R., Serebryanaya F. K. The results of the comparative amino acid analysis of species of hedysarum growing in the North Caucasus. Kursk Scientific and Practical Bulletin “Man and His Health”. 2020;(1):82–88. (In Russ.) DOI: 10.21626/vestnik/2020-1/10.Nedil’ko O. V., Yanitskaya A. V. The study of amino acid content of glycyrrhiza glabra overground and underground parts. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya. 2020;1:251–256. (In Russ.) DOI: 10.14258/jcprm.2020014678.Nedil’ko O. V., Yanitskaya A. V. The study of amino acid content of glycyrrhiza glabra overground and underground parts. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya. 2020;1:251–256. (In Russ.) DOI: 10.14258/jcprm.2020014678.Bakova E. Yu., Plugatar Yu. V., Bakova N. N., Konovalov D. A. Mineral and amino acid composition of the leaves of Myrthus Communis L. Khimiya Rastitel’nogo Syr’ya. 2019;3:217–223. (In Russ.) DOI: 10.14258/jcprm.2019034917.Bakova E. Yu., Plugatar Yu. V., Bakova N. N., Konovalov D. A. Mineral and amino acid composition of the leaves of Myrthus Communis L. Khimiya Rastitel’nogo Syr’ya. 2019;3:217–223. (In Russ.) DOI: 10.14258/jcprm.2019034917.Tokhsyrova Z. M., Nikitina A. S., Popova O. I. Aminoacids of shoots of rosemary (Rosmarinus officinalis L.), introduced in the botanical garden of Pyatigorsk medical-pharmaceutical institute. Pharmaceutical sciences. 2015;(2–15):3330–3332. (In Russ.)Tokhsyrova Z. M., Nikitina A. S., Popova O. I. Aminoacids of shoots of rosemary (Rosmarinus officinalis L.), introduced in the botanical garden of Pyatigorsk medical-pharmaceutical institute. Pharmaceutical sciences. 2015;(2–15):3330–3332. (In Russ.)Matvienko U. A., Durnova N. A., Karavaeva L. V., Romanteeva Yu. V. Amino acid profile of herbs of some species of the genus Astragalus L. Pharmacy. 2021;70(4):20–25. (In Russ.) DOI: 10.29296/25419218-2021-04-03.Matvienko U. A., Durnova N. A., Karavaeva L. V., Romanteeva Yu. V. Amino acid profile of herbs of some species of the genus Astragalus L. Pharmacy. 2021;70(4):20–25. (In Russ.) DOI: 10.29296/25419218-2021-04-03.Qureshi M. N., Stecher G., Bonn G. K. Quality control of herbs: determination of amino acids in Althaea officinalis, Matricaria chamomilla and Taraxacum officinale. Pakistan Journal of Pharmaceutical Sciences . 2014;27(3):459–462.Qureshi M. N., Stecher G., Bonn G. K. Quality control of herbs: determination of amino acids in Althaea officinalis, Matricaria chamomilla and Taraxacum officinale. Pakistan Journal of Pharmaceutical Sciences . 2014;27(3):459–462.Oleshko, G. I., Yarygina, T. I., Zorina, E. V., Reshetnikova. Development of a unified method for the free amino acids quantification in herbal raw materials and extraction drugs. Pharmacy. 2011;3:14–17. (In Russ.)Oleshko, G. I., Yarygina, T. I., Zorina, E. V., Reshetnikova. Development of a unified method for the free amino acids quantification in herbal raw materials and extraction drugs. Pharmacy. 2011;3:14–17. (In Russ.)Turtueva T. A., Nikolaeva G. G., Gulyaev S. M., Zhalsanov Yu. V. Amino acid composition of Astragalus Membranaceus (fish.) bunge roots. BSU bulletin. Medicine and pharmacy. 2013;12:75–77. (In Russ.)Turtueva T. A., Nikolaeva G. G., Gulyaev S. M., Zhalsanov Yu. V. Amino acid composition of Astragalus Membranaceus (fish.) bunge roots. BSU bulletin. Medicine and pharmacy. 2013;12:75–77. (In Russ.)Dobrina Yu. V., Maltseva A. A., Sorokina A. A., Slivkin A. I. Amino acid composition of the leaves and fruits of chinese magnolia vine (schizandra chinensis) growing in the Voronezh region. Pharmacy. 2016;63(6):16–20. (In Russ.)Dobrina Yu. V., Maltseva A. A., Sorokina A. A., Slivkin A. I. Amino acid composition of the leaves and fruits of chinese magnolia vine (schizandra chinensis) growing in the Voronezh region. Pharmacy. 2016;63(6):16–20. (In Russ.)Zarubina N. V., Popov D. M. Amino acid composition of linden flowers and leaves. Pharmacy. 2012;5:21–23. (In Russ.)Zarubina N. V., Popov D. M. Amino acid composition of linden flowers and leaves. Pharmacy. 2012;5:21–23. (In Russ.)Reut A. A., Mironova L. N. Investigation of the elemental and amino acid composition of plant raw materials of some representatives of the genus Paeonia L. Subtropical and decorative gardening. 2013;48:200-203. (In Russ.)Reut A. A., Mironova L. N. Investigation of the elemental and amino acid composition of plant raw materials of some representatives of the genus Paeonia L. Subtropical and decorative gardening. 2013;48:200-203. (In Russ.)Poluyanov A. M., Sokolova A. Yu., Malashenko E. A., Sergunova E. V., Bobkova N. V. Isolation, Identification and Quantitative Determination of Anthracene Derivatives by HPLC-UV Method in the Raw Materials of Some Representatives of the Genus Rumex of Three Vegetation Times. Drug development & registration. 2022;11(4):216–225. DOI: 10.33380/2305-2066-2022-11-4-216-225.Poluyanov A. M., Sokolova A. Yu., Malashenko E. A., Sergunova E. V., Bobkova N. V. Isolation, Identification and Quantitative Determination of Anthracene Derivatives by HPLC-UV Method in the Raw Materials of Some Representatives of the Genus Rumex of Three Vegetation Times. Drug development & registration. 2022;11(4):216–225. DOI: 10.33380/2305-2066-2022-11-4-216-225.Poluyanov A. M., Sokolova A. Yu., Koynova A., Kulikova S. D., Malashenko E. A., Bobkova N. V. Identification and Quantitative Determination of Flavonoids by HPLC-UV Method in the Raw Materials of Some Representatives of the Genus Rumex of Three Vegetation Time. Drug development & registration. 2023;12(3):134–142. DOI: 10.33380/2305-2066-2023-12-3-134-142.Poluyanov A. M., Sokolova A. Yu., Koynova A., Kulikova S. D., Malashenko E. A., Bobkova N. V. Identification and Quantitative Determination of Flavonoids by HPLC-UV Method in the Raw Materials of Some Representatives of the Genus Rumex of Three Vegetation Time. Drug development & registration. 2023;12(3):134–142. DOI: 10.33380/2305-2066-2023-12-3-134-142.

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