ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ХЛОРОФИЛЛОВ В ЛИСТЬЯХ PISTACIA VERA L.

ISSN: 2582-4686 SJIF 2021-3.261,SJIF 20222.889, 2024-6.875 ResearchBib IF: 9.948 / 2024 VOLUME-5, ISSUE-12 148 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ХЛОРОФИЛЛОВ В ЛИСТЬЯХ PISTACIA VERA L. Ж.М. БАРАТОВ, И.Ж. РУЗИЕВА Деновский институт предпринимательства и педагогики, РУз, Сурхандарьинская область. Автор для переписки: E-mail: javohirbaratov[email protected] В данной работе проведено количественное определение содержания хлорофиллов а и b в листьях Pistacia vera L., собранных в двух районах Южного Узбекистана — Бабатау и Тупаланг. Для экстракции использовался 80% раствор ацетона, а измерения проводились с помощью УФ-спектрофотометра при длинах волн 663 и 645 нм с использованием формул Арнона. Полученные результаты показали, что образцы из Тупаланга содержат более высокие концентрации хлорофиллов по сравнению с Бабатау, что указывает на влияние экологических условий на физиологическое состояние растений. Данные исследования могут быть полезны для дальнейших экологических и физиолого-биохимических исследований. Ключевые слова: Pistacia vera L., хлорофилл a, хлорофилл b, спектрофотометрия, фотосинтез. В настоящее время исследование физиолого-биохимических показателей растений приобретает особую значимость в контексте изменения климатических условий и необходимости повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к различным стрессфакторам [1]. Одним из таких показателей является содержание фотосинтетических пигментов, в частности хлорофиллов, играющих ключевую роль в жизнедеятельности растения. Хлорофиллы представляют собой основные пигменты, участвующие в процессе фотосинтеза — преобразования световой энергии в химическую, что обеспечивает рост и развитие растения [2]. Наиболее распространёнными формами являются хлорофилл а и хлорофилл б, соотношение которых может варьироваться в зависимости от вида растения, стадии онтогенеза и условий окружающей среды [3]. Следовательно, количественный анализ хлорофиллов может служить надёжным индикатором общего физиологического состояния растения и его адаптационного потенциала. Pistacia vera L. (фисташка настоящая) — ценный древесный вид, широко культивируемый в странах с аридным климатом, в том числе и в южных регионах Узбекистана. Помимо высокой экономической ценности её плодов, листья этого растения представляют интерес как объект физиолого-биохимического анализа [4]. Однако, несмотря на большое количество работ, посвящённых агротехнике и селекции фисташки, вопрос содержания и динамики хлорофиллов в её листьях до настоящего времени изучен недостаточно. Следует отметить, что спектрофотометрический метод определения хлорофиллов зарекомендовал себя как один из наиболее точных, воспроизводимых и доступных способов количественного анализа пигментов [5]. Этот метод позволяет не только определить общее содержание хлорофиллов, но и оценить их индивидуальные фракции, что, в свою очередь, может служить основой для более глубокого понимания процессов фотосинтетической активности растения [6]. ISSN: 2582-4686 SJIF 2021-3.261,SJIF 20222.889, 2024-6.875 ResearchBib IF: 9.948 / 2024 VOLUME-5, ISSUE-12 149 Таким образом, актуальность данного исследования обусловлена необходимостью получения достоверных количественных данных о содержании хлорофиллов в листьях Pistacia vera L. с целью оценки её физиологического состояния и потенциальной продуктивности. Полученные результаты могут быть использованы в будущих селекционных, экологических и агрономических разработках, направленных на повышение эффективности культивирования данного вида в условиях Узбекистана и других регионов с аналогичными климатическими условиями [7]. Материалы и методы. Настоящее исследование было проведено в 2025 году на базе кафедры биологии и технологии сельскохозяйственной продукции Деновского института предпринимательства и педагогики (ДИПП). Объектом исследования послужили листья фисташки Pistacia vera L., собранные в сентябре 2025 года с деревьев возрастом 30–32 лет, произрастающих в двух районах — Бабатау и Тупаланг (Сурхандарьинская область, Республика Узбекистан). Тупаланг (To‘palang) — участок, расположенный в предгорной зоне с относительно мягким микроклиматом и умеренной влажностью. Бабатау (Bobotog‘) — участок, характеризующийся более суровыми горными условиями, повышенной солнечной инсоляцией и ограниченным водоснабжением. Выбор этих участков обусловлен необходимостью сравнительного анализа содержания хлорофиллов у растений, произрастающих в различных экологических условиях. Отбор проб С каждого участка были собраны зрелые, здоровые листья Pistacia vera L. в фазу вегетации (сентябре). Сбор проводился в утренние часы (08:00–10:00) при сухой погоде. Для каждой зоны было отобрано не менее 10 образцов с разных деревьев, с целью получения репрезентативных данных. Подготовка образцов Каждый образец (0,5–1 г свежего листа) измельчался в ступке с добавлением 10 мл 80% ацетона до получения однородной массы. Полученная смесь фильтровалась через фильтровальную бумагу или обрабатывалась в центрифуге (3000 об/мин, 5 минут), после чего прозрачный зелёный экстракт собирался в чистую пробирку [8, 9]. Спектрофотометрические измерения Экстракты анализировались с помощью спектрофотометра на длинах волн 663 нм (хлорофилл а) и 645 нм (хлорофилл б). В качестве контрольного раствора использовался чистый 80% ацетон. Оптические плотности (A₆₆₃ и A₆₄₅) регистрировались отдельно для каждого образца из To‘palang и Bobotog‘ [8, 10]. Расчёт концентрации хлорофиллов Концентрации хлорофиллов рассчитывались по формулам Арнона [8]: Хлорофилл а (мг/л) = 12,7 × A₆₆₃ − 2,69 × A₆₄₅ Хлорофилл б (мг/л) = 22,9 × A₆₄₅ − 4,68 × A₆₆₃ Общий хлорофилл (мг/л) = 20,2 × A₆₄₅ + 8,02 × A₆₆₃ Для пересчёта содержания пигментов на массу листа использовалась формула: Хлорофилл (мг/г)= где: ISSN: 2582-4686 SJIF 2021-3.261,SJIF 20222.889, 2024-6.875 ResearchBib IF: 9.948 / 2024 VOLUME-5, ISSUE-12 150 C — концентрация (мг/л), V — объём экстракта (мл), m — масса свежего листа (г). Результаты. В ходе проведённого исследования было определено содержание хлорофиллов а и b в листьях Pistacia vera L., собранных из двух различных географических точек Сурхандарьинской области - Бабатау и Тупаланг. Полученные результаты представлены в таблице 1. Таблица 1. Содержание хлорофиллов в листьях Pistacia vera L. Участок Хлорофилл а (мг/л) Хлорофилл b (мг/л) Общий хлорофилл (мг/л) Хлорофилл (мг/г свежей массы) Бабатау 10,88 3,20 14,08 0,81 Тупаланг 11,16 3,58 14,74 0,88 Как видно из приведённых данных, в листьях растений, собранных в районе Тупаланг, наблюдается несколько более высокое содержание как хлорофилла а (11,16 мг/л против 10,88 мг/л у Бабатау), так и хлорофилла b (3,58 мг/л против 3,20 мг/л). Совокупное содержание хлорофиллов (а + b) также оказалось выше в образцах из Тупаланга (14,74 мг/л), по сравнению с Бабатау (14,08 мг/л). При пересчёте на массу свежих листьев, аналогичная тенденция сохраняется: в 1 грамме листа из Тупаланга содержится 0,88 мг хлорофилла, в то время как у образцов из Бабатау — 0,81 мг. Хотя разница между двумя зонами относительно невелика, она указывает на определённое влияние экологических факторов (солнечная радиация, влажность, температура и т.д.) на уровень фотосинтетической активности растений. Хлорофилл а во всех случаях преобладал над хлорофиллом b, что согласуется с данными литературы о преобладающей роли хлорофилла а в процессе первичного поглощения света в фотосинтезе. Отношение хлорофилла а к b составило 3.4 у образцов из Бабатау и 3.1 у образцов из Тупаланга, что также может свидетельствовать о различной степени адаптации растений к световому режиму в различных ландшафтных условиях. Сравнительно более высокое содержание пигментов у растений из Тупаланга может быть связано с более благоприятными микроклиматическими условиями данного участка (более мягкий рельеф, доступность влаги), что в свою очередь способствует более активному синтезу фотосинтетических пигментов и, вероятно, более высокой продуктивности растений. Таким образом, установлено, что содержание хлорофиллов в листьях Pistacia vera L. варьирует в зависимости от экологических условий произрастания. Эти данные могут служить основой для дальнейших исследований по оценке физиологического состояния растений и их адаптационного потенциала в условиях южных регионов Узбекистана. Статистическая обработка полученных результатов показала, что различия между образцами из районов Бабатау и Тупаланг носят устойчивый характер и являются статистически достоверными при уровне значимости p < 0,05. 2-Таблица Сравнительный статистический анализ содержания хлорофиллов в листьях Pistacia vera L. из разных районов ISSN: 2582-4686 SJIF 2021-3.261,SJIF 20222.889, 2024-6.875 ResearchBib IF: 9.948 / 2024 VOLUME-5, ISSUE-12 151 Показатель Бабатау Тупаланг Разница Разница, % Хлорофилл a (мг/л) 10,88 11,16 +0,28 +2,6 % Хлорофилл b (мг/л) 3,20 3,58 +0,38 +11,9 % Общий хлорофилл (мг/л) 14,08 14,74 +0,66 +4,7 % Хлорофилл (мг/г сырой массы) 0,81 0,88 +0,07 +8,6 % Обсуждение. Сравнительный анализ содержания хлорофиллов в листьях Pistacia vera L., собранных в районах Бабатау и Тупаланг, показал незначительные, но устойчивые различия. Образцы из Тупаланга содержали больше хлорофилла а (11,16 мг/л против 10,88 мг/л) и b (3,58 мг/л против 3,20 мг/л), что обусловило более высокое общее содержание хлорофиллов (14,74 мг/л против 14,08 мг/л) и концентрацию на грамм свежей массы (0.88 мг/г против 0,81 мг/г). Преобладание хлорофилла а над b соответствует типичной структуре фотосинтетического аппарата растений и подтверждает корректность использованной методики Арнона. Различия в содержании пигментов могут быть связаны с микроклиматическими условиями участков: освещённостью, влажностью и температурой. У растений, произрастающих в Тупаланге, наблюдается более высокое содержание хлорофиллов а и b, что обуславливает увеличение их суммарного количества на 4–12 % по сравнению с образцами из района Бабатау. На основании рассчитанных показателей установлено, что концентрация хлорофилла а в листьях из района Тупаланг превышает аналогичное значение в Бабатау на 2,6 %, хлорофилла b — на 11,9 %, а суммарного хлорофилла — на 4,7 %. Содержание хлорофилла, пересчитанное на массу свежего листа, также оказалось выше (0,88 мг/г против 0,81 мг/г), что составляет прирост на 8,6 %. Таким образом, микроклиматические особенности района Тупаланг (умеренная влажность, мягкий рельеф и оптимальная освещённость) создают более благоприятные условия для фотосинтетической активности растения. Незначительное, но стабильное повышение содержания пигментов может рассматриваться как индикатор лучшего физиологического состояния и адаптационной способности фисташковых деревьев данного региона. Заключение. Проведённое исследование показало, что содержание хлорофиллов в листьях Pistacia vera L. варьирует в зависимости от экологических условий произрастания. Установлено, что в образцах из района Тупаланг концентрация хлорофиллов a и b, а также их суммарное количество, были выше по сравнению с образцами из Бабатау. Это может свидетельствовать о более благоприятных условиях среды для фотосинтетической активности растений в данном регионе. Использованная методика спектрофотометрического анализа с 80% ацетонной экстракцией и расчётами по формулам Арнона подтвердила свою надёжность и пригодность для оценки физиологического состояния растительных объектов. Полученные данные могут быть использованы в дальнейших исследованиях по мониторингу экологического состояния растений и адаптационных механизмов в условиях Узбекистана. Конкретный вклад авторов: И.Ж. Рузиева проводила анализ и обработку экспериментальных данных, написала текст статьи, Ж.М. Баратов осуществил сбор растительного материала, подготовку образцов и участие в анализе данных. Оба автора участвовали в обсуждении результатов, одобрили окончательный вариант статьи и несут полную ответственность за её содержание. ISSN: 2582-4686 SJIF 2021-3.261,SJIF 20222.889, 2024-6.875 ResearchBib IF: 9.948 / 2024 VOLUME-5, ISSUE-12 152 ЛИТЕРАТУРА 1. Haworth M., Centritto M., Cosentino S.L., De Carlo A., Loreto F., Penella C., Wahbi S., Zouari M., Flexas J. (2023) Plant physiological analysis to overcome limitations to plant phenotyping. Plants. 12(21): 3740. https://doi.org/10.3390/plants12213740 2. Lee S.H. (2020) Photosynthetic pigments and their role in crop productivity. Plant Science Journal. 45(2): 1–8. 3. Каримов Б.Т. (2019) Изменение содержания хлорофиллов в зависимости от экологических условий. Ботанический вестник. 45–52. // Karimov B.T. (2019) Izmenenie soderzhaniya khlorofillov v zavisimosti ot ekologicheskikh usloviy. Botanicheskiy Vestnik. 45–52. 4. Jackson M. (2018) Pistachio (Pistacia vera L.): A comprehensive review. Horticultural Reviews. 46: 1–20. 5. Arnon D.I. (1949) Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology. 24(1): 1–15. 6. Lichtenthaler H.K., Wellburn A.R. (1983) Determinations of total carotenoids and chlorophylls a and b. Biochemical Society Transactions, 11: 591–592. 7. Саидов И.М., Курбанова Д.М. (2022) Биохимическая характеристика листьев культурных растений южного Узбекистана. Южный аграрный журнал. 33–39. // Saidov I.M., Kurbanova D.M. (2022) Biokhimicheskaya kharakteristika list’ev kul’turnykh rasteniy yuzhnogo Uzbekistana. Yuzhny Agrarny Zhurnal, 33–39. 8. Arnon D.I. (1949) Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology. 24(1): 1–15. 9. Hiscox J.D., Israelstam G.F. (1979) A method for the extraction of chlorophyll from leaf tissue without maceration. Canadian Journal of Botany. 57(12): 1332–1334. 10. Wagay N.A., Dar M.A., Per T.S., Rafiq S. (2019) Biochemical evaluation of chlorophyll content using different solvents in various plant species. Bioscience Biotechnology Research Communications (BBRC). 12(2): 523–530. PISTACIA VERA L. BARGIDAGI XLOROFIL MIQDORINI ANIQLASH I.J. Roziyeva, J.M. Baratov Ushbu tadqiqotda O‘zbekiston janubidagi ikkita hudud — Bobotog‘ va To‘palangdan yig‘ilgan Pistacia vera L. barglarida xlorofill a va b miqdorlari miqdoriy jihatdan aniqlangan. Ekstraksiya 80% li atseton yordamida amalga oshirildi, o‘lchovlar esa UV-spektrofotometriya usuli orqali 663 nm va 645 nm to‘lqin uzunliklarida, Arnon formulalariga asoslanib bajarildi. Natijalar shuni ko‘rsatdiki, Topalang hududidan olingan namunalar Bobotog‘dagilarga nisbatan yuqoriroq xlorofill kontsentratsiyasiga ega bo‘lib, bu o‘simliklarning fiziologik holatiga ekologik sharoitlarning ta’siri mavjudligini ko‘rsatadi. Olingan ma’lumotlar ekologik hamda fiziologo-biokimyoviy tadqiqotlarni chuqurlashtirishda muhim ahamiyatga ega bo‘lishi mumkin. Kalit so‘zlar: Pistacia vera L., xlorofill a, xlorofill b, spektrofotometriya, fotosintez. DETERMINATION OF CHLOROPHYLL CONTENT IN THE LEAVES OF PISTACIA VERA L. I.J. Roziyeva, J.M. Baratov ISSN: 2582-4686 SJIF 2021-3.261,SJIF 20222.889, 2024-6.875 ResearchBib IF: 9.948 / 2024 VOLUME-5, ISSUE-12 153 This study presents a quantitative determination of chlorophyll a and b content in the leaves of Pistacia vera L. collected from two regions of southern Uzbekistan — Bobotog and Topalang. Extraction was performed using 80% acetone, and measurements were conducted using UVspectrophotometry at wavelengths of 663 nm and 645 nm, based on Arnon’s formulas. The results showed higher chlorophyll concentrations in the Topalang samples compared to Bobotog, indicating the influence of ecological conditions on the physiological state of the plants. These findings can be valuable for further ecological and physiological-biochemical research. Keywords: Pistacia vera L., chlorophyll a, chlorophyll b, spectrophotometry, photosynthesis.