Получение препарата, обогащенного Zn-феофитином, из листьев пшеницы Triticum aestivum L.
- Authors: Христин М.С.1, Смолова Т.Н.1
-
Affiliations:
- Институт фундаментальных проблем биологии РАН ФИЦ “Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук”
- Issue: Vol 71, No 4 (2024)
- Pages: 475-481
- Section: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
- URL: https://cardiosomatics.ru/0015-3303/article/view/648244
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0015330324040105
- EDN: https://elibrary.ru/MNJGZX
- ID: 648244
Cite item
Abstract
Целью работы было получение препарата, обогащенного цинковым производным феофитина, из срезанных листьев озимой пшеницы Triticum aestivum L. Сначала проводили феофитинизацию хлорофилла и вымывание из листьев фенольных веществ, Mg2+ при рН 3.5–4.0 с добавкой ЭДТА-Na, затем инкубацию с ZnCl2, листья высушивали и хранили в темноте. Экстракцию цинковых производных проводили 2-кратной обработкой этанолом. Для увеличения выхода проводили повторную металлизацию. Полученный препарат соответствовал Zn-феофитину а и b по данным спектрофлуориметрии и тонкослойной хроматографии. Обсуждаются перспективы использования препарата Zn-феофитина, обладающего антиоксидантной и антивирусной активностью.
Full Text

About the authors
М. С. Христин
Институт фундаментальных проблем биологии РАН ФИЦ “Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук”
Author for correspondence.
Email: khristin_@rambler.ru
Russian Federation, Пущино
Т. Н. Смолова
Институт фундаментальных проблем биологии РАН ФИЦ “Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук”
Email: khristin_@rambler.ru
Russian Federation, Пущино
References
- Ebrahimi P., Shokramraji Z., Tavakkoli S., Mihaylova D., Lante A. Chlorophylls as natural bioactive compounds existing in food by-products: a critical review // Plants. 2023. V. 12. P. 1533. https://doi.org/10.3390/plants12071533
- Гельфонд М.Л. Фотодинамическая терапия в онкологии // Практическая онкология. 2007. Т. 8. № 4. С. 204.
- Mishra V.K., Bacheti R.K., Husen A. Medicinal uses of chlorophyll: A critical overview. In book: Chlorophyll: structure, function and medicinal uses publisher: nova science publishers, Inc., Hauppauge, NY 11788. Ed.: Hua Le and Elisa Salcedo, 2011. P. 1.
- Solymosi K., Mysliwa-Kurdziel B. Chlorophylls and their derivatives used in food industry and medicine // Mini Rev. Med. Chem. 2017. V. 17. P. 1194. https://doi: 10.2174/1389557516666161004161411
- Caño-Delgado A.I., Ponz F., Avesani L. Plant science’s contribution to fighting viral pandemics: COVID-19 as a case study // Front. Plant Sci. 2022. Р. 173. https://doi: 10.3389/978-2-88974-157-1
- Clark N.F., Taylor-Robinson A.W. COVID-19 therapy: could a chlorophyll derivative promote cellular accumulation of Zn2+ ions to inhibit SARs-CoV-2 RNA synthesis? // Front. Plant Sci. 2020. V. 11. P. 1270. https://doi: 10.3389/fpls.2020.01270
- Jimenez-Aleman H.G., Castro V., Longdaitsbehere A., Gutierrez-Rodríguez M., Garaigorta U., Solano R., Gastaminza P. SARS-CoV-2 fears green: the chlorophyll catabolite pheophorbide a is a potent antiviral // Pharmaceutical. 2021. V. 14. P. 1048. https://doi: 10.3390/ph14101048
- Lebedeva N.Sh., Gubarev Y.A., Koifman M.O., Koifman O.I. The application of porphyrins and their analogues for inactivation of viruses. // Molecules. 2020. V. 25. P. 4368. https://doi: 10.3390/molecules25194368
- Kupper H., Kupper F., Spiller M. Environmental relevance of heavy metal-substituted chlorophylls using the example of water plants // J. Exp. Bot. 1996. V. 47. P. 259.
- Kupper H., Dedic R., Svoboda A., Hala J., Kroneck P.M.H. Kinetics and efficiency of excitation energy transfer from chlorophylls, their heavy metal-substituted derivatives, and pheophytins to singlet oxygen // BBA. 2002. V. 1572. P. 107.
- Ikegami I., Nemoto A., Sakashita K. The formation of Zn-Chl a in Chlorella heterotrophically grown in the dark with an excessive amount of Zn2+ // Plant Cell Physiol. 2005. V. 46. P. 729. https://doi: 10.1093/pcp/pci079
- Hassan M.U., Aamer M., Chattha M.U., Haiying T., Shahzad B., Barbanti L., Nawaz M., Rasheed A., Afzal A., Liu Y., Guoqin H. The critical role of zinc in plants facing the drought stress // Agriculture. 2020. V. 10. P. 396. https://doi.org/10.3390/agriculture10090396
- Ma D., Sun D., Wang C., Ding H., Qin H., Hou J., Huang X., Xie Y., Guo T. Physiological responses and yield of wheat plants in zinc-mediated alleviation of drought stress // Front. Plant Sci. 2017. V. 8. Р. 860. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.00860
- Chatti D., Kumar A. Effect of zinc nutrition in mitigating late sowing induced heat stress in wheat crop // Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci. 2020. V. 9. P. 2415. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2020.901.275
- Евстигнеев В.Б., Оловянишникова Г.Д. Фотохимические свойства аналогов хлорофилла Zn-феофитинов // Молекулярная биология. 1973. Т. 7. С. 195.
- Orzeł Ł., Wasґ J., Kania A., Susz A., Rutkowska-Zbik D., Staronґ J., Witko M., Stochel G., Fiedor L. Factors controlling the reactivity of divalent metal ions towards pheophytin a // J. Biol. Inorg. Chem. 2017. V. 22. P. 941. https://doi: 10.1007/s00775-017-1472-1
- Sjursnes B.J., Kvittingen L., Schmid R. Thin-layer chromatography of green leaves extracts: Zinc migrates into pheophytin on TLC silica plates with fluorescence indicator (F254) // JPC – J. Planar Chromatogr. – Modern TLC. 2016. V. 29. P. 480. https://doi: 10.1556/1006.2016.29.6.13
- Scheer H., Hartwich G. Bacterial reaction centers with modified tetrapyrrole chromophores. // In: Anoxygenic photosynthetic bacteria, Kluwer Academic Publishers. Printed in the Netherlands. 1995. P. 649. https://doi: 10.1007/0-306-47954-0_29
- Thorne S.W., Newcomb E.H., Osmond C.B. Identification of chlorophyll b in extracts of prokaryotic algae by fluorescence spectroscopy // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1977. V. 74. P. 575. https://doi: 10.1073/pnas.74.2.575
- Христин М.С., Смолова Т.Н., Креславский В.Д. Тепловой стресс, агрегация хлорофилл-белковых комплексов и светозависимое восстановление активности ФС II проростков пшеницы // Физиология растений. 2021. Т. 68. С. 509. https://doi: 10.31857/S0015330321050079
- Kang Y.-R., Park J., Jung S. K., Chang Y. H. Synthesis, characterization, and functional properties of chlorophylls, pheophytins, and Zn-pheophytins. // Food Chemistry. 2018. V. 245. P. 943. https://doi: 10.1016/j.foodchem.2017.11.079
- Zvezdanovic J., Markovic D. Copper, iron, and zinc interactions with chlorophyll in extracts of photosynthetic pigments studied by VIS Spectroscopy // Russ. J. Physic. Chem. A. 2009. V. 83. P. 1542.
- Senklang P., Anprung P. Optimizing enzymatic extraction of Zn–chlorophyll derivatives from pandan leaf using response surface methodology // J. Food Proces. Preservat. 2010. V. 34. P. 759. https://doi: 10.1111/j.1745-4549.2009.00393.x
- Scipioni G.P., Argüello B.V., Schmalko M.E. The effect of Mg2+, Cu2+ and Zn2+ pre-treatment on the color of yerba mate (Ilex paraguariensis) leaves // Braz. Arch. Biol. Technol. 2010. V. 53. P. 1497.
- Nelson R.E., Ferruzzi M.G. Synthesis and bioaccessibility of Fe-pheophytin derivatives from crude spinach extract // J. Food Sci. 2008. V. 73. P. H86. https://doi: 10.1111/j.1750-3841.2008.00783.
- Zhao A., Yang S.. Wang B.. Tian X. Effects of ZnSO4 and Zn‐EDTA applied by broadcasting or by banding on soil Zn fractions and Zn uptake by wheat (Triticum aestivum L.) under greenhouse conditions // J. Plant Nutrit. Soil Sci. 2019. V. 182. P. 307. https://doi.org/10.1002/jpln.201800341
- Чурсин В., Магомедова П. Исследование взаимодействий в системе белок – соли цинка – органический дубитель // Российский химический журнал. 2020. Т. 64. С. 37. https://doi.org/10.6060/rcj.2020642.6
- Bechaieb R., Fredj A.B., Akachab A.B., Gérard H. Interactions of copper (ii) and zinc(ii) with chlorophyll: insights from density functional theory studies // New J. Chem. 2016. V. 40. P. 4543. https://doi.org/10.1039/C5NJ03244J
- Ngo T., Zhao Y. Formation of zinc-chlorophyll-derivative complexes in thermally processed green pears (Pyrus communis L.) // J. Food Sci. 2007. V. 72. P. 397. https://doi: 10.1111/j.1750-3841.2007.00465.x
- Yongguang Y., Yong H., Jingbo L. A novel protecting method for visual green color in spinach puree treated by high intensity pulsed electric fields // J. Food Engineer. 2007. V. 79. P. 1256. https://doi: 10.1016/j.jfoodeng.2006.04.031
- Schwartz S.J., Von Elbe J.H. Kinetics of chlorophyll degradation to pyropheophytin in vegetables // J. Food Sci. 1983. V. 48. P. 1303 https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1983.tb09216.x
- La Borde L.F., Elbe J.H. Chlorophyll degradation and zinc complex formation with chlorophyll derivatives in heated green vegetables // J. Agric. Food Chem. 1994. V. 42. P. 1100. https://doi.org/10.1021/jf00041a010
Supplementary files
