Вторичные метаболиты гиперпигментированного сорта сои Локус и их пространственное расположение, представленное методами лазерной микроскопии

Полный текст

Соя (Glycine max (L) Merr.) – экономически важный представитель семейства Fabaceae. Будучи известным источником дешевого концентрированного белка и растительного масла, соя на сегодняшний день приобрела мировое значение среди сельскохозяйственных культур. В последние годы производство сои в России демонстрирует стабильный рост из-за расширения посевных площадей и появления новых урожайных сортов [1, 2]. Прирост посевных площадей в 2021 г., относительно 2010 г., составил 134 %, а валовое производство увеличилось на 279 %. К основным регионам возделывания сои в России относят Амурскую, Курскую и Белгородскую области, а также Приморский и Краснодарский края – 62 % всех посевных площадей. Доля посевов этой культуры на Дальнем Востоке составляет 44 % от общероссийских [3, 4].

Семена сои в пересчете на сухую массу содержат 35…40 % белка, из которых 90 % составляют два запасных глобулина – 11S-глицинин и 7S β-конглицинин. Эти белки содержат все аминокислоты, необходимые для питания человека, что делает соевые продукты почти эквивалентными животным источникам по качеству белка, но с меньшим количеством насыщенных жиров и отсутствием холестерина. Кроме того, соя содержит такие биологически активные белковые компоненты, как гемагглютинин, ингибиторы трипсина, α-амилазы и липоксигеназы [5].

Среди исследователей и потребителей существует большой интерес к потенциальной роли сои и соевых продуктов в профилактике заболеваний. Клинические и научные данные выявили лечебную пользу компонентов сои при нарушениях обмена веществ и других хронических заболеваниях (диабет, ожирение, рак, остеопороз, климактерический синдром, анемия и др.). В качестве шага к пониманию механизмов влияния пищевых компонентов на здоровье важно изучить химический состав и выявить активные компоненты, ответственные за благотворное воздействие. Показано, что польза сои для здоровья обусловлена такими ее вторичными метаболитами, как изофлавоны, фитостеролы, лецитины, сапонины и др., в частности, отмечено, что изофлавоны, по-видимому, действуют в сочетании с белками, защищая от рака, сердечно-сосудистых заболеваний и остеопороза [6].

Все большее распространение получают новые прогрессивные методы исследования сои и соевых компонентов, например, лазерная микроскопия. Этот метод основан на способности химических веществ флуоресцировать при возбуждении лазером и может быть использован для визуализации расположения химических соединений в органах и тканях различных растений [7, 8]. Предыдущие микроскопические исследования сои на основе автофлуоресценции были сосредоточены на визуализации таких анатомических особенностей, как трехмерная (3D) внутренняя структура семени [9] и анатомия листа Glycine max (L.) Merr. [10].

Хотя при изучении сои широко используют различные методы микроскопии, большинство из которых ориентированы только на оптическую микроскопию, специфическое окрашивание белков или полисахаридов и анализ сигналов специфических антител с флуоресцентной меткой [11, 12].

Поэтому была предпринята попытка изучения полифенольного состава сои методом автофлуоресценции, который позволяет визуально регистрировать локализацию полифенольных компонентов в семенах. Такой простой метод, как регистрация сигналов автофлуоресценции, сильно недооценен и может дать достаточно большой объем информации без сложной подготовки проб. Несмотря на недостаточность использования этого метода без поддержки данных, например, рамановской спектроскопии или MALDI-спектрометрии, он применим для более глубокого анализа семян сои с точки зрения классов присутствующих в растительной матрице соединений.

Предлагаемый метод перспективен для сбора предварительных данных и анализа большого количества сортовых образцов. Использование такого подхода может обеспечить экономию времени, ресурсов и реагентов, а также повышение уровня исследований в лабораториях, не имеющих более сложного оборудования. Такой подход, предусматривающий использование сразу двух новых прогрессивных методов, можно считать пионерными в России.

Цель исследования – детальный метаболомный анализ методом тандемной масс-спектрометрии сорта сои Локус (дополнительно подкреплен визуальными данными, впервые полученными методом лазерной микроскопии) для идентификации как полифенольного состава семян, так и определения других химических групп в составе семени.

Методика. В качестве объекта исследования использовали семена сорта сои Локус (оригинатор – Дальневосточный научно-исследовательский институт сельского хозяйства – обособленное подразделение Хабаровского Федерального исследовательского центра Дальневосточного отделения РАН) из коллекции ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А. К. Чайки». Морфологическая, биометрическая и биохимическая характеристика сорта была составлена по результатам пятилетних исследований, учетов и наблюдений в условиях Приморского края. Сорт сои Локус индетерминантного типа роста, форма куста – раскидистая. Листья тройчатые овальной формы. Цветки белой окраски, собранные в кисти по 6…15 шт. Окраска опушения – рыжая. Бобы темно-коричневые. Период вегетации сорта 108…111 дней, хозяйственная урожайность – 21,1…22,9 ц/га. Высота растения 50…86 см, прикрепления нижних бобов – 10,0…14,0 см, толщина стебля 0,5…0,7 см. Семена черные, среднего размера, овально-шаровидные, рубчик семени черного цвета. Масса 1000 семян 140…155 г.

Семена сорта сои Локус для исследований выращены в 2022 г. на полевом участке лаборатории селекции сои ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А. К. Чайки», расположенном в п. Тимирязевский (вблизи г. Уссурийск). В 2022 г. складывались благоприятные условия для развития сои, при этом в отдельные декады с июня по сентябрь присутствовали избыточное увлажнение (сумма осадков за месяц превысила норму на 24,7…101,0 мм) и повышенный температурный фон, в сравнении с среднемноголетними значениями. Большее количество выпавших осадков зафиксировано в третьей декаде июня – 78,8 мм (среднемноголетнее 25,0 мм), второй декаде июля – 163,4 мм (среднемноголетнее 38,0 мм), третьей декаде августа – 81,7 мм (среднемноголетнее 45 мм). Благоприятное сочетание влаги и тепла способствовало формированию полноценных продуктивных завязей бобов, что позитивно отразилось на урожайности культуры.

Почва экспериментального участка – лугово-бурая отбеленная с тяжелым механическим составом, характеризовалась следующими агрохимическими показателями: рН солевой вытяжки – 6,2 (ГОСТ 26483-85), гидролитическая кислотность – 1,5 мг экв/кг почвы, N л. г. – 73,0 мг/кг почвы (ГОСТ Р 58596–2019), P₂O₅–89,0 мг/кг почвы и К₂О – 97,0 мг/кг почвы (ГОСТ Р 54650–2011), органическое вещество – 3,57 % (ГОСТ 2623-91). Урожай убран в фазе технической спелости семян. Семена хранили в морозильной камере при температуре –15 °C не более недели до начала экспериментов.

Для получения высококонцентрированных экстрактов проводили дробную мацерацию. Для анализа отбирали 50 г семян сои сорта Локус, при этом общее количество экстрагента (метилового спирта х. ч.) разделяли на 3 части и последовательно настаивали семена сои сначала с первой частью, затем со второй и третьей. Время экстрагирования каждой части представленной растительной матрицы составляло 7 дней [13]. Для идентификации в экстрактах целевых аналитов использовали высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ) в комплексе с ионной ловушкой BRUKER DALTONIKS (тандемная масс-спектрометрия).

Для разделения многокомпонентных смесей использовали жидкостный хроматограф высокого давления Shimadzu LC-20 Prominence HPLC (Shimadzu, Япония), оборудованный UV-детектором и обратнофазной колонкой Shodex ODP-40 4E (250 × 4,6, размер частиц 4 мкм). Элюировали в градиенте от воды к ацетонитрилу (А, %): 0…4 мин – 0 % А; 4…60 мин – 25 % А; 60…75 мин – 100 % А; 75…120 мин – 100 % А, скорость потока 0,5 мл/мин. ВЭЖХ-анализ проводили на UV–VIS-детекторе SPD-20A (Kanda-Nishikicho 1-chrome, Shimadzu, Chiyoda-ku, Tokyo, Япония) при длинах волн 230 ηм и 330 ηм, температура 50 °C. Объем загрузочной петли составлял 200 мкл.

Масс-спектрометрические данные получали с использованием ионной ловушки amaZon SL (производство фирмы «BRUKER DALTONIKS», Германия), оснащенной источником ионизации электрораспылением ESI в режимах отрицательных и положительных ионов. Оптимизированные параметры получали следующим образом: температура источника ионизации – 70 °C, поток газа – 4 л/мин, газ-небулайзер (распылитель) – 7,3 psi, капиллярное напряжение – 4500 V, напряжение на изгибе торцевой пластины – 1500 V, фрагментатор – 280 V, энергия столкновения – 60 eV. Масс-спектрометр использовали в диапазоне сканирования m/z 100–1.700 для MС и МС/МС. Проводили фрагментацию 4 порядка. Идентификацию химических компонентов осуществляли путем сравнения их индекса удерживания, масс-спектров и фрагментации МС с базой данных библиотеки, созданной Группой биотехнологий, биоинженерии и пищевых систем «Передовые инженерные школы» Дальневосточного федерального университета (Россия) на основе результатов таких спектроскопических методов, как ядерный магнитный резонанс, ультрафиолетовая спектроскопия и МС, а также путем сравнения экспериментальных данных с известными научными результатами, опубликованными в открытой научной литературе, которые постоянно обновляются и пересматриваются.

С использованием лазерного конфокального микроскопа CLSM 800 (Zeiss, Германия) определяли параметры автофлуоресценции среза семян. Выявлено 4 основных пика автофлуоресценции: при возбуждении УФ-лазером (405 нм) – максимумы излучения в диапазонах 410…450 нм, 495…550 нм и 570…610 нм; при возбуждении синим лазером (488 нм) – максимум излучения составляет 575…610 нм, что соответствует максимуму излучения антоцианов. Изображения были получены с использованием увеличения 10× и 20× и модуля Airyscan для увеличения разрешения.

Результаты и обсуждение. Наблюдение автофлуоресценции позволяет сделать выводы о наличии и локализации флуоресцентных веществ в тканях растений. Повышенный уровень сигнала флуоресценции на отдельных участках отражает основные места накопления соединений определенных классов. На изображениях срезов семян сои зеленое автофлуоресцентное излучение при УФ-возбуждении исходит от феруловой кислоты и лигнина [14]. Следует отметить, что в алейронах отсутствует лигнин, а в стенках алейроновых клеток присутствуют кумаровая и диферуловая кислоты, которые могут способствовать автофлуоресценции таких клеточных стенок [15].

Неоднородность автофлуоресценции алейроновых клеточных стенок может быть дополнительно вызвана и другими веществами, например, кумаровой и диферуловой кислотами, обнаруженными в алейроновых клетках [16]. В технологии исследования семян метод автофлуоресцентной спектральной визуализации может применяться к флуоресцентным химическим соединениям, так называемым флуорофорам, играющим важную роль в биологии семян, включая пигменты (например, хлорофиллы) и такие структурные компоненты клеточной стенки, как лигнин [17, 18].

Когда флуоресцентные соединения стимулируются светом, они переводятся в возбужденное состояние в результате поглощения фотонов, а повторно излучаемый свет измеряется автофлуоресцентными спектральными датчиками изображения. Поглощение фотонов и испускание флуоресценции происходят одновременно [19, 20].

На мультиспектральном изображении семян сои сорта Локус наблюдали три основных максимума автофлуоресценции: в синей (400…475 нм), зеленой (500…545 нм) и красной (620…700 нм) областях спектра (рис. 1).

 

Рис. 1. Мультиспектральное изображение семян сои сорта Локус: возбуждение 405 нм, максимумы излучения в диапазонах 450…485 нм (1, синий цвет), 570…610 нм (2, зеленый цвет); возбуждение синим лазером (488 нм), максимум эмиссии 575…610 нм (3, красный цвет).

 

По литературным данным, синяя флуоресценция у растений обусловлена в основном наличием фенольных гидроксикоричных кислот [21]. Главный флуоресцентный компонент – феруловая кислота, но вклад во флуоресценцию могут вносить и другие гидроксикоричные кислоты (например, п-кумаровая и кофейная) [22]. Кроме того, лигнин считают хорошо известным источником синей флуоресценции растений. Он имеет широкий диапазон излучения из-за присутствия в молекуле нескольких типов флуорофоров и может наблюдаться при возбуждении УФ- и видимым светом [18]. Результаты предыдущих исследований свидетельствуют о низком содержании лигнина в семенной оболочке бобовых [23], а также слабой лигнификации семядолей [24]. Таким образом, большая часть синей флуоресценции семян сои исходит от гидроксикоричных кислот.

 

Рис. 2. Пространственное расположение антоцианов (а) и гидроксикоричных кислот (б) в семенах сои сорта Локус.

 

В ходе исследования установлено наличие и пространственное расположение антоцианового содержания в семенах сои сорта Локус (красный цвет, рис. 2 а), и пространственное расположение гидроксикоричных кислот (синий цвет, рис. 2 б). Уровень сигнала красной флуоресценции хорошо коррелирует с цветом семян. Результаты микроскопических исследований свидетельствуют, что палисадный слой черносемянного сорта Локус имеет яркую красную флуоресценцию (см. рис. 1, рис 2 б). Ранее сообщалось, что черный цвет семенной кожуры бобовых – следствие большого количества антоцианов [25]. Это подтверждает, что ярко-красная флуоресценция вызвана именно перечисленными соединениями полифенольной группы.

 

Рис. 3. Наличие и пространственное расположение полифенольной группы соединений в семенах сои сорта Локус.

 

Зеленая автофлуоресценция (рис. 3), индуцированная синим светом, в диапазоне 500…545 нм может быть объяснена присутствием флавонов, флавонолов, флаван-3-олов (апигенина, генистеина, лютеолина, изорамнетина, лютеолина, эпикатехина и др.) и их производных [26, 27].

Метод тандемной масс-спектрометрии использован для идентификации вторичных метаболитов полифенольной группы в семенах сои, присутствие которых отражено на снимках лазерной микроскопии (см. рис. 1–3). Уточнение метаболомного состава – чрезвычайно важный аспект биохимического анализа. В результате масс-спектрометрического исследования предварительно выделено 59 химических соединений, присутствующих в сое сорта Локус, из них 35 соединений представляли собой соединения полифенольной группы, 15 химических соединений были идентифицированы в сое сорта Локус впервые. Это флавоны (апигенин, акацетин, цирсимаритин, витексин); тетрагидроксифлавон аромадендрин 7-О-рамнозид, лигнан медиоресинол, кумарин томентин, дигидрокемпферол гексозид, метилгалловая кислота, монопальмитин, линоленовая кислота и др. (см. табл.).

 

Соединения, идентифицированные в экстракте семян сои Glycine max (L) Merr. (сорт Локус)

Класс химического соединения	Идентификация	Ион- аддукт [M-H]-	Ион- аддукт [M+H]+	Фрагментирование МС/МС			Научный источник, использованный для уточнения идентификации
				1 порядка	2 порядка	3 порядка
Полифенолы, флавоны
Флавон	Daidzein [Daidzeol]		255	199; 137	181	153	соевые бобы [28]; черные соевые бобы [29]
Флавон	Apigenin		271	153	135		Ribes meyeri [30]; Lonicera japonica [31]
Флавон	Trihydroxy (iso)flavone		271	197	129		прополис [32]
Флавон	Genistein [Pruneton; Sophoricol]		271	254; 215; 153	210; 181; 133		черные соевые бобы [29]; Mexican lupine species [33]
Флавон	Acacetin [Linarigenin; Buddleoflavonol]		285	270; 225; 167	242; 152	213	Прополис [32]; Mexican lupine species [33]
Флавон	Glycitein		285	270; 229; 145	242	213; 168	черные соевые бобы [29]
Флавон	Cirsimaritin [Scrophulein]		315	300	272	229	Artemisia annua [34]; Rosmarinus officinalis [35]
Флавон	Daidzin [Daidzoside]		417	255	199; 137	181	черные соевые бобы [29]
Флавон	Apigenin-7-O-glucoside [Apigetrin	431		268	239; 132	211	Mexican lupine species [33]; Grataegi Fructus [36]
Флавон	Vitexin [Apigenin 8-C-Glucoside]	432		415; 271; 133	133		Aspalathus linearis [37]; Lemon, Passion fruit [38]
Флавон	Glycitin [Glycitein 7-O-glucoside]		447	285	270; 229; 145	242; 152	черные соевые бобы [29]; Rhus coriaria [39]
Флавон	Luteolin 7-O-glucoside [Cynaroside]		449	287	213	185	Lonicera japonica [31]
Флавон	Acetyl genistin		475	271	215; 153	197	черные соевые бобы [29]
Флавон	Genistein C-glucoside malonylated		519	271	215; 153	197	черные соевые бобы [29]; Mexican lupine species [33]
Флавон	Apigenin O-glucoside malonylated		519	271; 164	153		Mexican lupine species [33]
Флавонол	Isorhamnetin	315		283	255	227	Spondias purpurea [40]
Флавонол	Dihydrokaempferol-O-hexoside	449		287	259	215	Rhus coriaria [39]
Флавонол	Quercetin 3-O- glucoside	463		301	271; 179	151	Ribes meyeri [30]; Lonicera japonica [31]; Spondias purpurea [40]
Флаван-3-ол	Epiafzelechin [(epi)Afzelechin]		275	256	212	195	A. cordifolia; F. glaucescens [41]
Флаван-3-ол	Catechin		291	207; 123	123		Ribes meyeri [30]; Ribes magellanicum [42]
Флаван-3-ол	(Epi)-catechin		291	273; 123	123		C. edulis [41]
Флаван-3-ол	(Epi)Gallocatechin	305		225; 287	163		Ribes meyeri [30]; Ribes magellanicum [42]
Тетрагидрок- сифлаванон	Aromadendrin 7-O-rhamnoside	433		313	285	257	Zostera marina [43]
Танин	Procyanidin A-type dimer		577	425; 245	245; 217	217; 189	grape juice [44]
Флавоноид	1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-β-D-glucopyranoside		940	523; 455	421		Rhodiola crenulata [45]
Антоцианин	Cyanidin-3-O-glucoside [Cyanidin 3-O-beta-D-Glucoside]		449	287	213; 137	170	Glycine soja [28]; черные соевые бобы [29]; Ribes magellanicum [42]
Гидроксибен-зойная кислота	Protocatechuic acid		155	127			Ribes meyeri [30]; Lonicera japonica [31]
Метилбензой-ная кислота	Methylgallic acid		185	168; 143	122		Lonicera caerulea [46]
Фенольная кислота	Ethyl 3,4-Dihydroxycinnamate	207		179	135		Lepechinia [47]
Фенольная кислота	Caffeic acid-O-hexoside	341		179; 113	119		Ribes magellanicum [42]
Гидроксико- ричная кислота	Chlorogenic acid [3-O-Caffeoylquinic acid]	353		191	127		Lonicera japonica [31]; Spondias purpurea [40]; Ribes magellanicum [42]
Гидроксико- ричная кислота	Neochlorogenic acid [5-O-Caffeoylquinic acid]	353		191	173	126	Lonicera japonica [31]; Ribes magellanicum [42]
Фенольная кислота	Caffeic acid derivative	377		341; 215	179; 143		Embelia [48]
Кумарин	Tomentin		223	208	180	165	Jatropha [49]
Лигнан	Syringaresinol		419	326; 285; 246; 216	298; 282; 254; 218	252; 226; 208	Magnolia [50]
Соединения других химических групп
Циклогексен-карбоновая кислота	Shikimic acid [L-Schikimic acid]		175	157	112		соевые бобы [28]; Ribes meyeri [30]; A. cordifolia [41]
Ароматическая аминокислота	Tyrosine		182	154	127		листья сои [51]; Vigna unguiculata [52]; Euphorbia hirta [53]
Незаменимая аминокислота	L-Tryptophan		205	188	146	118	Vigna unguiculata [52]; Euphorbia hirta [53]; Rosa acicularis [54]
Органическая кислота	Glucoheptonic acid [Gluceptate]		227	161	145	127	листья сои [51]
Карбоновая кислота	Myristoleic acid [Cis-9-Tetradecanoic acid]		227	209; 165	121		F. glaucescens [41]; Maackia amurensis [55]
Пуриновый нуклеозид	Inosine		269	136			Lonicera japonica [31]
Рибонукле- озидный композит аденина (пурина)	Adenosine		268	136	112		Lonicera japonica [31]; Rosa acicularis [54]
Омега-3-жирные кислоты	Linolenic acid (Alpha-Linolenic acid)		279	261	219	163	Jatropha [49]; Maackia amurensis [55]
Оксилипины	11-Hydroperoxy-octadecatrienoic acid		311	182	165	147	листья картофеля [56]
Оксилипины	13- Trihydroxy-Octadecenoic acid [THODE]	329		291; 171	247	245; 122	Jatropha [49]
Глицерил пальмитат	Monopalmitin		331	314; 152	152	134	соевые бобы [28]
Сахар	Fructose 1,6-bisphosphate		337	190	123		соевые бобы [28]; листья сои [51]
Сахар	Fructose 2,6-bisphosphate		341	273; 209; 129	128		соевые бобы [28]; листья сои [51]
Сахар	Sucrose	341		179; 113	119		соевые бобы [28]; Artemisia annua [34]; листья сои [51]
Нафтохинон	8,8'-Dihydroxy-2,2'-binaphthalene-1,1',4,4'-tetrone		347	319; 219	291; 219	261; 191	Juglans mandshurica [57]
Сахар	Trehalose (+FA adduct) CH2O2	387		341	178	113	Pubchem
Стероид	Vebonol		453	435; 210	226; 336	210	Rhus coriaria [39]; Hylosereus polyrhizus [58]
Сапонин	Soyasapogenol A		475	459	177; 221; 309; 371	133	Pubchem
Сахар	Maltotriose [Amylotriose]		505	487; 441; 385; 235	440; 385; 235; 191	382; 277; 209; 147	листья сои [51]
Индолсесквитер-пеновый алкалоид	Sespendole		520	184	125		Rhus coriaria [39]
Сапонин	Chikusetsusaponin Iva		796	597; 439; 245	421; 365; 245	403; 308; 271	Bougainvillea [59]; Leguminous [60]
Сапонин	Soyasaponin Bb' [Soyasaponin III]		797	598; 423; 229	581; 423	537; 405; 281; 170	черные соевые бобы [21]
Сапонин	Soyasaponin I [Soyasaponin Bb]		944	423; 295	354; 203; 121		черные соевые бобы [21]; Leguminous [53]
Сапонин	Soyasaponin Beta g		1069	507; 415; 331; 299	331; 299	185	черные соевые бобы [21]; Leguminous [53]

 

С использованием тандемной масс-спектрометрии в режиме положительных ионов в экстракте из семян сои сорта Локус был идентифицирован глицерил пальмитата монопальмитина (рис. 4).

 

Рис. 4. Масс-спектр соединения монопальмитина, полученный из экстракта семян сои сорта Локус (верхняя линия ‒ МС-скан в диапазоне 100…1700 m/z, далее ‒ спектры фрагментации (сверху вниз): МС2 протонированного иона монопальмитина (332,22 m/z), МС3 фрагмента 332,22→314,19 m/z и МС4 фрагмента 332,22→314,19→152,19).

 

На масс-спектре видно, что [M+H]^– ион продуцирует два фрагментированных иона, m/z 314.19 и m/z 152.17. Фрагментированный ион m/z 314.19 формирует один характерный дочерний ион (m/z 152.19). Далее дочерний ион m/z 152.19 формирует ион четвертой фрагментации m/z 134.18. В статье, посвященной рассмотрению подобных масс-спектров семян сои это соединение классифицировали как глицерил пальмитат монопальмитин [28].

 

Рис. 5. Масс-спектр соединения хлорогеновой кислоты, полученный из экстракта семян сои сорта Локус (верхняя линия ‒ МС-скан в диапазоне 100…1700 m/z, далее спектры фрагментации (сверху вниз): МС2 протонированного иона хлорогеновой кислоты (353,32 m/z), МС3 фрагмента 353,32→191,24 m/z и МС4 фрагмента 353,32→191,24→127,26).

 

В масс-спектре, полученном в режиме отрицательных ионов (рис. 5), показано, что [M-H]^– ион продуцирует один фрагментированный ион, m/z 191.24. Фрагментированный ион m/z 191.24 формирует характерный дочерний ион: m/z 127.26. В литературе это соединение определяют, как хлорогеновая кислота: Lonicera japonica [31]; Spondias purpurea [40]; Ribes magellanicum [42].

 

Рис. 6. Масс-спектр соединения цианидина 3-О-глюкозида, полученный из экстракта семян сои сорта Локус (верхняя линия ‒ МС-скан в диапазоне 100…1700 m/z, далее спектры фрагментации (сверху вниз): МС2 протонированного иона цианидина 3-О-глюкозида (449,19 m/z), МС3 фрагмента 449,19→287,14 m/z и МС4 фрагмента 449,19→287,14→213,05).

 

Еще в одном масс-спектре, полученном в режиме отрицательных ионов, из экстракта семян сои сорта Локус, установлено, что [M+H]⁺ ион продуцирует один фрагментированный ион, m/z 287.14 (рис. 6). Фрагментированный ион m/z 191.24 формирует два дочерних иона: m/z 213.05 и m/z 137.15. Далее представлена фрагментация четвертого порядка: дочерний ион m/z 170.96. В литературе это соединение идентифицируют, как цианидин 3-О-глюкозид: Glycine soja [28]; черные соевые бобы [29]; Ribes magellanicum [42].

Выводы. Данные, полученные методом лазерной микроскопии, свидетельствуют о богатом присутствии соединений полифенольного комплекса в семенах сои сорта Локус. Результаты исследования свидетельствуют, что фенольные соединения сои пространственно расположены преимущественно в семенной кожуре и наружном слое семядолей. Антоцианов особенно много в палисадном слое. Эта информация может быть полезна для быстрой оценки сортов в селекции, особенно при ее проведении в отношении таких соединений.

В мацерационных экстрактах семян сои сорта Локус было идентифицировано 35 соединений полифенольной группы, многие из которых характерны для вида Glycine max (L) Merr, в том числе 15 полифенольных соединений идентифицированы в растениях этого вида впервые – флавоны апигенин, акацетин, цирсимаритин; тетрагидроксифлавон аромадендрин 7-О-рамнозид; флавонолы изорамнетин, гексозид дигидрокемпферола, лигнан медиоресинол; флаван-3-олы эпиафзелехин, катехин, эпикатехин, кумарин томентин и др.

Полученные данные могут интенсифицировать будущие исследования по разработке и производству различных продуктов функционального питания, содержащих целевые экстракты Glycine max (L) Merr.

ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках достижения результатов федерального проекта «Передовые инженерные школы», Соглашение № 075–15–2022–1143 от 07.07.2022.

СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ.

В данной работе отсутствуют исследования человека или животных.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ.

Авторы данной работы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

Об авторах

М. П. Разгонова

Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова (ВИР); Дальневосточный федеральный университет, Передовая инженерная школа «Институт биотехнологий, биоинженерии и пищевых систем»

Автор, ответственный за переписку.
Email: m.razgonova@vir.nw.ru

кандидат технических наук

Россия, 190031, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42; 690922, Владивосток, остров Русский, Аякс, 10

Е. И. Черевач

Дальневосточный федеральный университет, Передовая инженерная школа «Институт биотехнологий, биоинженерии и пищевых систем»

Email: m.razgonova@vir.nw.ru

доктор технических наук

Россия, 690922, Владивосток, остров Русский, Аякс, 10

Е. С. Бутовец

Федеральный научный центр агробиотехнологий Дальнего Востока им. А. К. Чайки

Email: m.razgonova@vir.nw.ru

кандидат сельскохозяйственных наук

Россия, 692539, Приморский край, Уссурийск, п. Тимирязевский, ул. Воложенина, 30

Л. М. Лукьянчук

Федеральный научный центр агробиотехнологий Дальнего Востока им. А. К. Чайки

Email: m.razgonova@vir.nw.ru
Россия, 692539, Приморский край, Уссурийск, п. Тимирязевский, ул. Воложенина, 30

Е. А. Васина

Федеральный научный центр агробиотехнологий Дальнего Востока им. А. К. Чайки

Email: m.razgonova@vir.nw.ru
Россия, 692539, Приморский край, Уссурийск, п. Тимирязевский, ул. Воложенина, 30

О. Л. Шепель

Хабаровский федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения РАН обособленное подразделение «Дальневосточного научно-исследовательского института сельского хозяйства»

Email: m.razgonova@vir.nw.ru
Россия, 680521, Хабаровский край, Хабаровский район, с. Восточное, ул. Клубная, 13

К. С. Голохваст

Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова (ВИР); Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий

Email: m.razgonova@vir.nw.ru

доктор биологических наук

Россия, 190031, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42; 633501, Новосибирская обл., Краснообск, а/я 463

Список литературы

Дополнительные файлы