Elemental composition of microstrobili and sprouts of Pinus sylvestris, Pinus sibirica and Pinus pumila

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In recent years, the popularity of dietary supplements based on pine pollen has significantly increased due to over a thousand years of its use in Chinese traditional medicine and diverse biological activity. Microstrobili are harvested prior to flowering in order to obtain pine pollen, and, following its separation, waste comprising empty microstrobili in the amount of 90–95% of the mass of raw material is formed. In this work, the elemental composition of Pinus sylvestris, P. sibirica and P. pumila microstrobili obtained following the separation of pollen (empty microstrobili (EM) was determined and compared with pharmacopoeial raw material, i.e., P. sylvestris sprouts. The elemental composition was analysed using atomic absorption spectroscopy with preliminary acid mineralisation in a microwave system. A comparative analysis of the elemental composition showed that EM contains a significant amount of K (8710–10187 mg/kg), Mg (627–1079 mg/kg), Mn (129–179 mg/kg), as well as Zn (37–67 mg/kg) and Cu (7.4–10.3 mg/kg). The series of accumulation of chemical elements was identical for microstrobili and sprouts of the studied pine species (K>Mg>Ca>Mn>Fe~Zn>Na>Cu>Ni~Cr>Co>Pb>Cd>Hg). EM can be used to enrich the diet with macroand microelements such as K, Mg, Mn, Fe, Zn and Cu. The content of toxic Cd, Pb and Hg was below the maximum permissible standards for medicinal plant raw materials and dietary supplements thereof. Obtained for the first time, data on the elemental composition of EM of P. sylvestris, P. sibirica, P. pumila and sprouts of P. sibirica and P. pumila can be used for further sanitary measurements of a new type of raw material.

About the authors

V. G. Shiretorova

Baikal Institute of Nature Management, SB RAS

Email: vgshiretorova@mail.ru

S. A. Erdyneeva

Baikal Institute of Nature Management, SB RAS; Buryat State University

Email: esssa198013@gmail.com

L. D. Radnaeva

Baikal Institute of Nature Management, SB RAS; Buryat State University

Email: radld@mail.ru

References

  1. Ioannou E. The genus Pinus: a comparative study on the needle essential oil composition of 46 pine species // Phytochemistry Reviews. 2014. Vol. 13. P. 741–768. https://doi.org/10.1007/s11101014-9338-4.
  2. Кароматов И. Дж., Кодирова Д. У. История фитотерапии – сосна в древней и народной медицине // Биология и интегративная медицина. 2018. N 4. С. 5–11.
  3. Liang S., Liang N., Bu F., Lai B., Zhang Y., Cao H., et al. The potential effects and use of Chinese herbal medicine pine pollen (Pinus pollen): a bibliometric analysis of pharmacological and clinical studies // World Journal of Traditional Chinese Medicine. 2020. Vol. 6, no. 2. P. 163–170. https://doi.org/10.4103/wjtcm.wjtcm_4_20.
  4. Choi E. Antinociceptive and antiinflammatory activities of pine (Pinus densiflora) pollen extract // Phytotherapy Research. 2007. Vol. 21. P. 471–475. https://doi.org/10.1002/ptr.2103.
  5. Lee K. H. Effect of pine pollen extract on experimental chronic arthritis // Phytotherapy Research. 2009. Vol. 23, no. 5. P. 651–657. https://doi.org/10.1002/ptr.2526.
  6. Tao C., Jin X., Zhao L., Ma L., Li R., Zhao P., et al. The protective effects of Masson pine pollen aqueous extract on CC14-induced oxidative damage of human hepatic cells // International Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2015. Vol. 8, no. 10. P. 17773–17780.
  7. Кim O. J., Jo E. S., Jo M. Y. Anti-inflammatory efficacy and liver protective activity of pine pollen according to probe sonicator ultrasonic disintegration extraction method // Applied Chemistry for Engineering. 2019. Vol. 30, no. 5. P. 569–579. https://doi.org/10.14478/ace.2019.1053.
  8. Zhou C. Preliminary characterization, antioxidant and hepatoprotective activities of polysaccharides from Taishan Pinus massoniana pollen // Мolecules. 2018. Vol. 23, no. 2. P. 281. https://doi.org/10.3390/molecules23020281.
  9. Yu C., Wei K., Liu L., Yang Sh., Hu L., Zhao P., et al. Taishan Pinus massoniana pollen polysaccharide inhibits subgroup J avian leucosis virus infection by directly blocking virus infection and improving immunity // Scientific Reports. 2017. Vol. 7. P. 44353. https://doi.org/10.1038/srep44353.
  10. Shang H., Sha Z., Wang H., Miao Y., Niu X., Chen R., et al. Pinus massoniana pollen polysaccharide inhibits H9N2 subtype influenza virus infection both in vitro and in vivo // Veterinary Microbiology. 2020. Vol. 248. P. 108803. https://doi.org/10.1016/j.vetmic.2020.108803.
  11. Sha Z., Shang H., Miao Y., Huang J., Niu X., Chen R., et al. Polysaccharides from Pinus massoniana pollen improve intestinal mucosal immunity in chickens // Poultry Science. 2021. Vol. 100, no. 2. P. 507–516. https://doi.org/10.1016/j.psj.2020.09.015.
  12. Shang H., Niu X., Cui W., Sha Z., Wang C., Huang T., et al. Anti-tumor activity of polysaccharides extracted from Pinus massoniana pollen in colorectal cancerin vitro and in vivo studies // Food & Function. 2022. Vol. 13, no. 11. P. 6350–6361. https://doi.org/10.1039/d1fo03908c.
  13. Эрдынеева С. А., Ширеторова В. Г., Раднаева Л. Д. Фармакогностическое исследование пыльцы Pinus sylvestris L. и Pinus pumila (Pall) Regel // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2021. Т. 24. N 2. С. 29–34. https://doi.org/10.29296/25877313-2021-02-05.
  14. Эрдынеева С. А., Ширеторова В. Г., Раднаева Л. Д. Сравнительное исследование компонентного состава эфирного масла почек и микростробилов Pinus sylvestris L. // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2022. Т. 25. N 1. С. 3–9. https://doi.org/10.29296/25877313-2022-01-01.
  15. Ширеторова В. Г., Эрдынеева С. А., Раднаева Л. Д. Элементный состав пыльцы Pinus sylvestrys L., P. Sibirica du tour и P. pumila (Pall.) Regel // Химия растительного сырья. 2022. N 2. С. 233–242. https://doi.org/10.14258/jcprm.20220210171.
  16. Кондрашев С. В., Нестеров Г. В., Бобкова Н. В. Изучение микроэлементного состава почек сосны методом рентгенофлуоресцентного анализа // Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. 2019. N 1. С. 56–59. https://doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2019-21-1-56-59.
  17. Егорова И. Н., Неверова О. А., Григорьева Т. И. Оценка содержания тяжелых металлов в почках Pinus sylvestris L., произрастающей на породном отвале угольного разреза // Современные проблемы науки и образования. 2015. N 6. С. 598.
  18. Тихомирова Л. И., Базарнова Н. Г., Халявин И. А. Элементный состав Iris sibirica L. в культуре in vitro // Химия растительного сырья. 2017. N 2. С. 119–126. https://doi.org/10.14258/jcprm.2017021517.
  19. Племенков В. В. Химия изопреноидов. Барнаул: Изд-во Алт. гос. ун-та, 2007. 322 с.
  20. Кашин В. К., Убугунов Л. Л. Особенности накопления микроэлементов в зерне пшеницы в Западном Забайкалье // Агрохимия. 2012. N 4. С. 68–76.
  21. Бессонова В. П., Иванченко О. Е. Накопление хрома в растениях и его токсичность // Питання біоіндикації та екології. 2011. N 16-2. С. 35–52.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).