Factors affecting the content of 20-hydroxyecdisone in leuzea carthamoides (review)

Authors

  • M.A. Solovyova Perm Scientific Research Institute of Agriculture

DOI:

https://doi.org/10.7242/2658-705X/2020.4.6

Keywords:

Rhaponticum carthamoides, maral root, 20-hydroxyecdysone, factors of the abiotic environment

Abstract

Data are presented, published in the period from 2005 to 2019, devoted to the study of the influence of factors of the abiotic environment (temperature, humidity, illumination, soil), anthropogenic impact (growing conditions, fertilizers, growth regulators, harvesting, drying and storage conditions), as well as vegetation, ontogenesis and other conditions for the content of 20-hydroxyecdysone in the safflower leuzea. Safflower Leuzea (Rhaponticum carthamoides (Willd.) IIjin) is a promising fodder plant that has immunostimulating and immunomodulatory properties and has a positive effect on metabolic processes. It is important to study the factors and conditions that contribute to both natural biosynthesis and the accumulation of physiologically active substances in fodder plants, and the preservation of their original content in raw materials during the harvesting and storage process. Natural and climatic conditions of Perm Krai are favorable for the growth of Safflower Leuzea. It is assumed that it is possible to regulate the 20E content in plant material through the creation of an optimal technological regime and a set of agrotechnical methods during cultivation. Stressful situations of short duration can lead to an increase in the content of secondary metabolites in plants in response to environmental influences.

Author Biography

  • M.A. Solovyova, Perm Scientific Research Institute of Agriculture
    кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории биологически активных кормов, Пермский научно-исследовательский институт сельского хозяйства - филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН (Пермский НИИСХ)

References

  1. Bespaeva A.M., Tuleuov B.I., Habdolda G. [i dr.] Raspredelenie 20-gidroksiekdizona i ego analogov v rasteniah // Vestnik Karagandinskogo universiteta. Ser. Himia. - 2012. - No 2 (66). - S. 12-15.
  2. Bindasova T.N., Timofeev N.P. Morfologiceskie parametry, produktivnost’ i dinamika ekdisteroidov u Rhaponticum carthamoides v vozraste 1-28 let // Perspektivy razvitia i problemy sovremennoj botaniki: materialy IV (VI) Vserossijskoj molodeznoj konferencii s ucastiem inostrannyh ucenyh. - 2018. - S. 43-46.
  3. Vasil’ev A.S., Abdrasitova (Polomeeva) N.U., Udut V.V. Ekdisteroidy i ih biologiceskaa aktivnost’ // Rastitel’nye resursy. - 2015. - T. 51. - No 2. - S. 229-259.
  4. Volosin V.A., Matolinec D.A., Morozkov N.A., Majsak G.P. Rol’ levzei saflorovidnoj v kormlenii molocnyh korov // Sibirskij vestnik sel’skohozajstvennoj nauki. - 2019. - T. 49. - No 5. - S. 52-60.
  5. Gosudarstvennaa farmakopea Respubliki Belarus’: V 3 t. T. 2 Obsie i castnye farmakopejnye stat’i / UP <>; pod obs. red. A.A. Serakova - Molodecno: Pobeda, 2008. - 472 s.
  6. Zibareva L.N., Munhzargal N. Vlianie mikroelementov na vshozest’ seman, razvitie prorostkov i soderzanie 20-gidroksiekdizona v nadzemnoj casti Silene frivaldskyana i S. Linicola (caryophyllaceae) // Rastitel’nye resursy. - 2014. - No 3. - S. 359-367.
  7. Karankevic E.G., Agabalaev A.A., Popova O.P., Kuvaeva Z.I. Ekstrakcia 20-gidroksiekdizona iz travy levzei saflorovidnoj // Vess Nacyanal’naj akademp navuk Belarus’ Serya himicnyh navuk. - 2012. - No 2. - S. 50-54.
  8. Karusevic A.A. Kul’tivirovanie levzei saflorovidnoj s cel’u polucenia nadzemnoj fitomassy // Vestnik farmacii. - 2005. - No 3 (29). - S. 20-26.
  9. Karusevic A.A., Moiseev D.V., Buzuk G.N. Vlianie uslovij suski na soderzanie 20-gidroksiekdizona v list’ah levzei saflorovidnoj // Vestnik farmacii. - 2008. - No 2 (40). - S. 79-82.
  10. Karusevic A.A., Moiseev D.V., Buzuk G.N. Izucenie dinamiki nakoplenia 20-gidroksiekdizona i opredelenie vremeni zagotovki list’ev levzei saflorovidnoj // Vestnik farmacii. - 2008. - No 1 (39). - S. 24-28.
  11. Karusevic A.A., Osocuk S.S., Buzuk G.N. Razrabotka metodiki kul’tivirovania i izucenie osobennostej razvitia levzei saflorovidnoj v Vitebskoj oblasti // Vestnik farmacii. - 2016. - No 4 (74). - S. 38-44.
  12. Kondrat’ev M.N., Ron’zina E.S., Larikova U.S. Vlianie abioticeskih stressov na metabolizm vtoricnyh soedinenij v rasteniah // Nauc. zurn. <>. - 2018. - No 49. - S. 203-219.
  13. Latuskina N.A., Ivanovskij A.A., Timkina E.U. Issledovanie himiceskogo sostava i toksiceskih svojstv fitokompleksa, soderzasego biologiceski aktivnye vesestva // Agrarnaa nauka EvroSevero-Vostoka. - 2017. - No 4 (59). - S. 58-62.
  14. Mamyrova S.A., Kazymbetova A.A., Ihsanov E.S. [i dr.] Sravnitel’nyj fitohimiceskij analiz nadzemnoj i podzemnoj casti Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iljin // Himiceskij zurnal Kazahstana. - 2015. - No 2. - S. 331-336.
  15. Matolinec D.A., Volosin V.A. Biologiceskie osobennosti i elementy vozdelyvania levzei saflorovidnoj v usloviah Permskogo kraa // Kormoproizvodstvo. - 2018. - No 1. - S. 21-24.
  16. Matolinec D.A., Volosin V.A. Formirovanie urozaa levzei saflorovidnoj i ego kacestva pri raznyh socetaniah mineral’nyh udobrenij // Sibirskij vestnik sel’skohozajstvennyh nauk. - 2017. - T. 47. - No 6 (259). - S. 66-72.
  17. Matolinec D.A., Volosin V.A. Fotosinteticeskaa deatel’nost’ levzei saflorovidnoj v raznye gody pol’zovania // Agrarnyj vestnik Urala. - 2016. - No 03 (145). - S. 12-15.
  18. Moiseev D.V. Novyj metod opredelenia srokov godnosti lekarstvennogo rastitel’nogo syr’a (list’ev Rhaponticum Carthamoides) na osnove stress-testa <> // Recept. - 2012. - No 2(82). - S. 47-54.
  19. Morozkov N.A., Matolinec D.A., Sergeev I.V. Ispol’zovanie vitaminno-travanoj muki iz levzei saflorovidnoj pri vyrasivanii plemennogo molodnaka KRS // Vestnik Permskogo naucnogo centra UrO RAN. - 2018. - No 4. - S. 39-45.
  20. Morozkov N.A., Sergeev I.V., Syceva L.V. Vlianie travanoj muki iz levzei saflorovidnoj na reproduktivnuu funkciu korov // Izvestia Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2017. - No 6 (68). - S. 173-175.
  21. Saprykin V.S., Postnikov B.A. Maralij koren’ - perspektivnoe lekarstvennoe rastenie dla ispol’zovania v kormoproizvodstve // Sibirskij vestnik sel’skohozajstvennoj nauki. - 2010. - No (6) (210). - S. 104-107.
  22. Timofeev N.P., Koksarov A.V. Vlianie pocv Evropejskogo Severa na himiceskij sostav lekarstvennogo syr’a levzei saflorovidnoj // Himia i tehnologia rastitel’nyh vesestv: tez. dokl. IV Vseros. nauc. konfer. - 2006. - S. 288.
  23. Timofeev N.P., Lapin A.A., Zelenkov V.N. Ocenka kacestva lekarstvennogo syr’a levzei saflorovidnoj metodom bromnoj antiokislitel’noj emkosti // Butlerovskie soobsenia. - 2006. - T. 8. - No 2. - S. 36-41.
  24. Timofeev N.P., Cuhcin D.G., Majer L.V. Hromatograficeskij analiz sloznyh sostavov iz ekstraktov levzei safloroviddnoj (Leuzea, Rhaponticum carthamoides) // Lekarstvennye rastenia i biologiceski aktivnye vesestva: fitoterapia, farmacia, farmakologia: Materialy mezdunar. nauc. prakt. konf. - 2008. - S. 123-129.
  25. Timofeev N.P. Biologiceskie osnovy promyslennogo vozdelyvania levzei saflorovidnoj i serpuhi vencenosnoj v agrocenoze [v lekarstvennyh celah] // Ekologo-populacionnyj analiz poleznyh rastenij: introdukcia, vosproizvodstvo, ispol’zovanie: Materialy dokladov X Mezdunar. simpoziuma. - Syktyvkar, - 2008. - S. 194-196.
  26. Timofeev N.P. Vlianie klimaticeskih faktorov na rost, razvitie i biosintez ekdisteroidov v fitomasse Rhaponticum carthamoides // Novye i netradicionnye rastenia i perspektivy ih ispol’zovania. Materialy VIII Mezdunar. simpoziuma. - M., 2009. - S. 305-308.
  27. Timofeev N.P. Vlianie fitogormonov na raspredelenie ekstraktivnyh vesestv i biosintez ekdisterona u levzei saflorovidnoj // Novye i netradicionnye rastenia i perspektivy ih ispol’zovania. Materialy IX Mezdunar. simpoziuma. - M., RUDN, - 2011. - T. 1. - S. 165-168.
  28. Timofeev N.P. Vlianie endomikorizy Rhaponticum carthamoides na biosintez ekdisteroidov v nadzemnyh organah rastenia // Himia i polnaa pererabotka biomassy lesa: tez. dokl. - SPb.,- 2010. - S. 288-290.
  29. Timofeev N.P. Nakoplenie i izmencivost’ soderzania ekdisteroidov v lekarstvennom syr’e levzei saflorovidnoj // Sel’skohozajstvennaa biologia. - 2009. - T. 44. - No 1. - S. 106-117.
  30. Timofeev N.P. Produktivnost’ nadzemnoj fitomassy i soderzanie ekdisterona v agropopulacii levzei saflorovidnoj za 27 let ontogeneza // Novye i netradicionnye rastenia i perspektivy ih ispol’zovania. - 2017. - No S13. - S. 167-170.
  31. Timofeev N.P. Rost i biosintez ekdisteroidov u levzei saflorovidnoj pod vlianiem edaficeskih faktorov // Sel’skohozajstvennaa biologia. - 2010. - T. 45. - No 5. - S. 98-105.
  32. Timofeev N.P. Sostav 65 analogov ekdisterona iz levzei: ih aktivnost’ i vyhod iz kornej, seman i list’ev // Novye i netradicionnye rastenia i perspektivy ih ispol’zovania. - 2017. - No S13. - S. 75-77.
  33. Timofeev N.P. Upravlenie biosintezom i kacestvennym sostavom fitoekdisteroidov v usloviah agropopulacij // Himia i tehnologia rastitel’nyh vesestv: tez. dokl. VII Vseros. nauc. konf., - Syktyvkar. - 2011. - S. 139-140.
  34. Kokoska L., Janovska D. Chemistry and pharmacology of Rhaponticum carthamoides: A review // Phytochemistry. - 2009. - Vol. 70. - 842-855.
  35. Martinussen I., Volodin V., Volodina S., Uleberg E. Effect of climate on plant growth and level of adaptogenic compounds in maral root (Leuzea charthamoides (Willd.) DC.), crowned saw-wort (Serratula coronate L.) and roseroot (Rhodiola rosea L.) // The European Journal of Plant Science and Biotechnology. - 2010. - R. 72-77.
  36. Skata E., Grabkowska R., Sitarek P., Kuzma L., Blauz A., Wysokinska H. Rhaponticum carthamoides regeneration through direct and indirect organogenesis, molecular profiles and secondary metabolite production // Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC). - 2015. - Vol. 123. - R. 83-98.
  37. Thiem B., Kikowska M., Malinski M.P. [et.al.] Ecdysteroids: production in plant in vitro cultures // Phytochemistry Reviews. - 2017. - Vol. 16(4). - P. 603-622.

Downloads

Published

2021-01-12

Issue

No. 4 (2020)

Section

Research: theory and experiment

How to Cite

Solovyova, M. . (2021). Factors affecting the content of 20-hydroxyecdisone in leuzea carthamoides (review). Perm Federal Research Centre Journal, 4, 62-75. https://doi.org/10.7242/2658-705X/2020.4.6