PHYTOCHEMICAL PROFILE OF THE CORNFLOWER (CENTAUREA CYANUS L.)

119 Поспєлов І.С., здобувач вищої освіти рівня Доктор філософії Оніпко В.В, доктор пед. наук, професор Поспєлов С.В., доктор г.-г. наук, професор Полтавський державний аграрний університет, Полтава, Україна ФІТОХІМІЧНИЙ ПРОФІЛЬ ВОЛОШКИ СИНЬОЇ (CENTAUREA CYANUS L.) Ключові слова: лікарські рослини, волошка синя, Centaurea cyanus L., фітохімічний склад Волошка синя (Centaurea cyanus L.) є цінним джерелом різноманітних біологічно активних сполук [3, 8, 10]. На відміну від суцвіть, які широко вивчені і використовуються в медицині та косметиці, хімічний склад інших частин та органів потребує більш детального вивчення. У дослідженнях встановлено, що фітохімічний склад волошки синьої варіює залежно від географічного походження популяції та екологічних умов вирощування. Підтверджено, що сировина, отримана шляхом плантаційного вирощування волошки, у фітохімічному плані більш стабільна, що дозволяє успішно вирішувати проблеми, пов’язані з сировинною базою [8]. Антоціани та флавоноїди. Волошка синя у суцвіттях накопичує комплекс антоціанів, які відповідають за характерне синє забарвлення [6]. Основними антоціанами є ціанідин-3,5-ді-О-глюкозид та ціанідин-3-О-(6″-малонілглюкозид)- 5-О-глюкозид, які виявлені у суцвіттях семи видів Centaurea, перші два з указаних є домінуючими компонентами [7]. Ці антоціани формують протоціаніновий комплекс, що стабілізує синє забарвлення пелюсток. Допоміжні флавоноїди включають апігенін-7-О-глюкуронід-4′-О-глюкозид, малонільований апігенін-7,4′- ді-О-глюкозид, апігенін-7-О-глюкуронід та кемпферол-гліцид. Загальний вміст флавоноїдів у квітках коливається від 117 до 292 мг/100 г сухої маси [1]. У резистентних до гербіцидів біотипів волошки вміст антоціанів та інших флавоноїдів значно підвищується, що вказує на активацію захисних механізмів рослини [4]. Фенольні сполуки. Ця група у волошці синій представлена фенольними кислотами та їх похідними. Домінуючі компоненти включають 4-гідроксикоричну кислоту, ферулову кислоту та 5-кофеїлхінну кислоту, а також ванілінову та сирингову кислоти у менших концентраціях [1]. Загальний вміст фенольних сполук у насінні варіює від 352,71 до 761,25 мг/100 г сухої маси залежно від популяції та географічного походження зразків [1]. Між вмістом загальних фенольних сполук та антиоксидантною активністю спостерігається стійка позитивна кореляція. Із надземної частини, зібраної у період цвітіння, були виділені дві сполуки кумаринового характеру: C10H8O4, 7-гідрокси-6метоксикумарин (скополетин) та C9H6O2, 7-гідроксикумарин (умбеліферон) [2]. Підкреслюється, що фенольні кислоти грають істотну роль у антиоксидантній функції цих рослин [3]. Жирнокислотний склад. Волошка синя характеризується специфічним жирнокислотним складом. У дикорослих популяцій волошки суцвіття містять 28,6% лінолевої кислоти, 22,5 % пальмітинової кислоти, 17,6% ліноленової кислоти та 10,1% олеїнової кислоти. Культивована волошка демонструє більш збалансований профіль: 16,7% лінолевої, 23,3% пальмітинової, 18,7 % ліноленової та 14,3% олеїнової кислот [8]. Загальний вміст ненасичених жирних кислот у суцвіттях волошки природних популяцій становить 60,0%, у культивованої – 55,0%. Ненасичені жирні кислоти (лінолева та ліноленева) складають основу ліпідного профілю – 49-79% загального вмісту жирів. Поліненасичені жирні https://doi.org/10.5281/zenodo.17992318 120 кислоти виконують роль біомедіаторів, впливаючи на запальні та імунні процеси. Летючі сполуки та смолисті речовини. Летючі виділення пелюстків волошки синої складаються переважно з сесквітерпеноїдів (89,5% від загального вмісту летючих сполук), на відміну від монотерпенів, які становлять лише невелику частину [11]. Основними сесквітерпенами є β-каріофілен (26,17%), αгумулен (9,77%), цис-каламенен (5,3%) та δ-кадинен (4,1%). Серед монотерпенів виявлений борнілацетат (5,2%). Автори висловлюють думку, що секреторні виділення пелюсток носить характер суміші ефірної олії та смолистих компонентів, і виділяється через мікроканали кутикули епідермальних клітин, а також може відігравати важливу роль у терапевтичному ефекті пелюсток волошки [11]. Індольні алкалоїди та епоксилігнани. Встановлено, що насіння волошки синої є багатим джерелом індольних алкалоїдів, до яких належать мошамін, цисмошамін, центціамін та цис-центціамін, причому останні два є новими природними продуктами, виявленими вперше у цьому виді [9]. Насіння також містить епоксилігнани, представлені переважно берхеролом та ларицирезинол-4О-β-D-глюкопіранозидом [10]. Ці сполуки демонструють цитотоксичні властивості в тестах [9]. Субклітинна локалізація. Гістохімічні дослідження виявили гетерогенну природу секреції у волошки синій. Секреторні тканини представлені залозистими трихомами та секреторними протоками в листках та стеблах. Ультраструктурний аналіз епітелію каналів показав наявність осміофільного нерозчинного фенольного матеріалу у вакуолях та помірно осміофільного ліпідного матеріалу в елайопластах та везикулах [5]. Гістохімічні тести підтвердили комплексну природу секрету, що містить ефірну олію, ліпіди, флавоноїди, таніни та терпеноїди зі стероїдами [5]. Антиоксидантна активність квіток волошки, визначена методами DPPH, FRAP та CUPRAC, становить відповідно 55,52-144,61, 27,44-86,32 та 27,02-94,38 мкмоль еквівалента тролоксу/г сухої маси [1]. Позитивна кореляція між вмістом загальних фенольних сполук і флавоноїдів з антиоксидантною активністю підтверджує вирішальну роль цих біоактивних метаболітів у функціонуванні антиоксидантної системи рослини. Біотипи, резистентні до гербіцидів, виявляють підвищену антиоксидантну активність, що свідчить про інтенсифікацію вторинного метаболізму під впливом стресу [4]. Таким чином, волошка синя (Centaurea cyanus L.) представляє собою цінне джерело різноманітних біологічно активних сполук, включаючи антоціани, флавоноїди, фенольні кислоти, ненасичені жирні кислоти, сесквітерпени, індольні алкалоїди та епоксилігнани, які синергічно забезпечують її виражені терапевтичні та антиоксидантні властивості. Бібліографія: 1. Ayaz, F. A., Ozcan, M., Kurt, A., Karayigit, B., Ozogul, Y., Glew, R., & Ozogul, F. (2017). Fatty acid composition and antioxidant capacity of cypselas in Centaurea s.l. Taxa (Asteraceae, Cardueae) from NE Anatolia. South African Journal of Botany, 112, 474–482. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2017.06.033 2. Bubenchikova, V. N. (1990). Coumarins of plants of the genus Centaurea. Chemistry of Natural Compounds, 26(6), 709–709. https://doi.org/10.1007/BF00630089 3. Chiru, T. (2009). Phytochemical study of Centaurea cyanus L. Scientific Papers, USAMV Bucharest, Vol. LII (Series A), 293–297. 4. Gawlik-Dziki, U., Wrzesińska-Krupa, B., Nowak, R., Pietrzak, W., Zyprych-Walczak, J., & Obrępalska-Stęplowska, A. (2023). Herbicide resistance status impacts the profile of non-anthocyanin polyphenolics and some phytomedical properties of edible cornflower (Centaurea cyanus L.) flowers. Scientific Reports, 13(1), 11538. https://doi.org/10.5281/zenodo.17992318 121 https://doi.org/10.1038/s41598-023-38520-z 5. Haratym, W., Weryszko-Chmielewska, E. & Konarska, A. (2020) Microstructural and histochemical analysis of aboveground organs of Centaurea cyanus used in herbal medicine. Protoplasma 257, 285–298. https://doi.org/10.1007/s00709-019-01437-4 6. Harbourne, J.B., & Williams, C.A. (2000). Advances in flavonoid research since 1992. Phytochemistry, 55(6), 481–504. https://doi.org/10.1016/S0031-9422(00)00235-1 7. Mishio, T., Takeda, K., & Iwashina, T. (2015). Anthocyanins and Other Flavonoids as Flower Pigments from Eleven Centaurea Species. Natural Product Communications, 10(3), 1934578X1501000318. https://doi.org/10.1177/1934578X1501000318 8. Pietkova, I., Unhurian, L., Horiacha, L., Kyslychenko, V., Zhuravel, I., Kuznietsova, V., & Panasenko, O. (2020). Composition of fatty acids in Centaurea cyanus (L.). Čes. slov. Farm., 169, 194–197. 9. Sarker, S.D., Laird, A., Nahar, L., Kumarasamy, Y., & Jaspars, M. (2001). Indole alkaloids from the seeds of Centaurea cyanus (Asteraceae). Phytochemistry, 57(8), 1273–1276. https://doi.org/10.1016/S0031-9422(01)00084-X 10. Shoeb, M., Jaspars, M., MacManus, S. M., Majinda, R. R. T., & Sarker, S. D. (2004). Epoxylignans from the seeds of Centaurea cyanus (Asteraceae). Biochemical Systematics and Ecology, 32(12), 1201–1204. https://doi.org/10.1016/j.bse.2004.03.011 11. Sulborska-Różycka, A., Weryszko-Chmielewska, E., Polak, B., Stefańczyk, B., MatysikWoźniak, A., & Rejdak, R. (2022). Secretory Products in Petals of Centaurea cyanus L. Flowers: A Histochemistry, Ultrastructure, and Phytochemical Study of Volatile Compounds. Molecules (Basel, Switzerland), 27(4), 1371. https://doi.org/10.3390/molecules27041371 https://doi.org/10.5281/zenodo.17992318 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНА АГРАРНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ПОЛТАВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ НАЦІОНАЛЬНИЙ БОТАНІЧНИЙ САД ІМ. М. М. ГРИШКА НАН УКРАЇНИ ДОСЛІДНА СТАНЦІЯ ЛІКАРСЬКИХ РОСЛИН ІАІП НААН UNIWERSYTET POMORSKI W SŁUPSKU ПОЛТАВСЬКЕ ВІДДІЛЕННЯ УКРАЇНСЬКОГО БОТАНІЧНОГО ТОВАРИСТВА Лікарське рослинництво: від досвіду минулого до новітніх технологій До 105-ліття Полтавського державного аграрного університету Матеріали ХІІІ Міжнародної науково-практичної конференції 20-21 листопада 2025 р. https://doi.org/10.5281/zenodo.17992318 Полтава: 2025 р Лікарське рослинництво: від досвіду минулого до новітніх технологій До 105-ліття Полтавського державного аграрного університету Матеріали ХІІІ Міжнародної науково-практичної конференції 20-21 листопада 2025 р. Medicinal Herbs: from Past Experience to New Technologies In honor of the 105th Anniversary of Poltava State Agrarian University Proceedings of ХІII International Scientific and Practical Conference November, 20-21, 2025 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНА АГРАРНА АКАДЕМІЯ НАУК НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ПОЛТАВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ НАЦІОНАЛЬНИЙ БОТАНІЧНИЙ САД ІМ. М. М. ГРИШКА НАН УКРАЇНИ ДОСЛІДНА СТАНЦІЯ ЛІКАРСЬКИХ РОСЛИН ІАІП НААН UNIWERSYTET POMORSKI W SŁUPSKU ПОЛТАВСЬКЕ ВІДДІЛЕННЯ УКРАЇНСЬКОГО БОТАНІЧНОГО ТОВАРИСТВА https://doi.org/10.5281/zenodo.17992318 УДК: 633.88+615.32:58 ББК: 42.143 Кр Л 56 Л 56 Лікарське рослинництво: від досвіду минулого до новітніх технологій: матеріали ХІІІ Міжнародної науково–практичної конференції (20–21 листопада 2025 р., м. Полтава). Полтава : Видавництво ПП "Астрая", 2025.-182 с. https://doi.org/10.5281/zenodo.17969415 ISBN 978-617-8797-00-3 У збірнику ХІІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Лікарське рослинництво: від досвіду минулого до новітніх технологій» наведено результати досліджень лікарських рослин: особливості їх інтродукції, біології, селекції, фізіології і фітохімії, розмноження і культивування, фармації, використання у сільському господарстві та промисловості. The collection of the ХІІІ International Scientific and Practical Conference “Medicinal Herbs: from past experience to new technologies” the results of the investigations of medicinal plants, especially their introduction, biology, breeding, physiology and phytochemistry, propagation and cultivation, pharmacy, use in agriculture and industry. Редакційна колегія: Галич О.А., професор, ректор ПДАУ (Україна) – голова, Рахметов Д.Б., д.с.-г.н., проф., чл.-кор. НАНУ, заст. директора НБС НАНУ (Україна) - співголова, Устименко О. В., к. с.-г. н., директор ДСЛР ІАіП (Україна) - співголова, Zbigniew Osadowski, Dr.of Agricultural Sc., Prof., Rector of the Pomeranian University in Słupsk, Słupsk (Poland) – співголова, Поспєлов С.В., д. с.-г. н., проф. (Україна) – відповідальний редактор, Глущенко Л. А., к. біол. н. (Україна) – відповідальний секретар, Bernadetta Bienia, PhD (Poland), Esther Nimakoa Asante, PhD, (Slovakia), Буюн Л.І., д. біол. н. (Україна), Заїменко Н.В., д.б.н, проф., чл.-кор. НАНУ (Україна), Eva Ivanišová, PhD (Slovakia), Natalia Kurhaluk, Dr. of Biological Sc., (Poland), Лукаш О., д.б.н., проф. (Україна), Марчишин С.М., д. фарм. н., проф. (Україна), Оніпко В.В., д.п.н., проф. (Україна), Halyna Tkachenko, Dr. of Biological Sc., Prof., (Poland), Angelika Uram-Dudek, PhD (Poland) Рецензенти: Клименко С.В. – доктор біологічних наук, професор, Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка НАН України, Україна Почерняєва В.Ф. – доктор медичних наук, професор, Полтавський державний медичний університет, науковий співробітник Державного Експертного центру МОЗ України, Україна Федорчук М.І.– доктор сільськогосподарських наук, професор, Миколаївський національний аграрний університет, Україна На обкладинці: Гавсевич Петро Іванович (1883-1920), організатор системних досліджень лікарських рослин в Україні Друкується за рішенням Вченої ради Дослідної станції лікарських рослин ІАІП НААНУ (протокол № 5 від 15 грудня 2025 р.) Відповідальність за зміст, оригінальність і достовірність наведених матеріалів несуть автори; надруковано у авторській редакції ISBN 978-617-8797-00-3 УДК: 633.88+615.32:58 ББК: 42.143 Кр © – Полтавський державний аграрний університет, 2025 р. © – Національний ботанічний сад НАНУ, 2025 р. © – Дослідна станція лікарських рослин ІАІП, 2025 р. © – Uniwersytet Pomorski w Słupsku, 2025 р. © – фото авторів, 2025 р. 4 https://doi.org/10.5281/zenodo.17992318