Nguyễn Văn Ây * , Nguyễn Thị Quới Trâm , Trần Thanh Mến Đỗ Tấn Khang

* Tác giả liên hệ (nvay@ctu.edu.vn)

Abstract

The environmental inbiotic factors and the plant growth phases can considerably change the contents of phytosubstances in higher plants. The present study was performed to evaluate the effects of light intensity and plant growth stages on the contents of some biocompounds in plantain (Plantago major L.). As results, the “specific agent reaction” helped find 8 types of biosubstances (flavonoid, alkaloid, phenolic, tannin, coumarine, terpenoid, saponin and glycoside) in the plantain. Spectrometric method showed that the growth stages and light intensity considerably effected on the total contents of phenolic, tannin, and flavonoids compounds in this plant. For growth stages, the total contents of phenol, tannin and flavonoid in the 4-month-old plantain (6.58, 9.03 and 5.98 mg/g FW, respectively) are higher than those in 6-month-old one (2.88, 2.79 and 4.98 mg/g FW, respectively). For light condition, the plantains grew at 75% light intensity possess the highest total contents of these compounds (7.92, 4.25 and 6.74 mg/g FW, respectively), which are significantly different from those at other light conditions. In addition, the result showed the significant interaction between light intensity and plant growth stages on these found biosubstances in the plantain.
Keywords: Biosubstances, growth stages, light intensity, Plantago major, spectrometric method

Tóm tắt

Các yếu tố môi trường sống và thời gian sinh trưởng có tác động rất lớn lên quá trình hình thành các hợp chất trong cây. Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện ánh sáng và thời gian sinh trưởng lên hàm lượng một số hợp chất trong cây mã đề (Plantago major L.) đã được thực hiện. Kết quả cho thấy: (i) Có sự hiện diện của các hợp chất flavonoid, alkaloid, phenolic, tanin, coumarine, terpenoid, saponin và glycoside trong cây mã đề khi định tính bằng các phản ứng màu đặc trưng; (ii) Thời gian sinh trưởng và cường độ ánh sáng có ảnh hưởng lớn đến hàm lượng các hợp chất trong cây mã đề. Trong đó, cây 4 tháng tuổi có hàm lượng phenolic, tanin và flavonoid tổng (lần lượt là 6,58, 9,03 và 5,98 mg/g TLK) cao hơn ở cây 6 tháng tuổi (lần lượt là 2,88, 2,79 và 4,98 mg/g TLK). Cây mã đề trồng ở điều kiện ánh sáng 75% có hàm lượng các hợp chất phenolic, tanin và flavonoid tổng (lần lượt là 7,92, 4,25 và 6,74 mg/g TLK) cao nhất so với các nghiệm thức còn lại. Ngoài ra, kết quả cũng cho thấy có sự tương tác giữa điều kiện ánh sáng và thời gian trồng lên hàm lượng các hoạt chất này.
Từ khóa: Cây mã đề (Plantago major L.), cường độ ánh sáng, giai đoạn sinh trưởng, hoạt chất sinh học, phương pháp quang phổ

Article Details

Tài liệu tham khảo

Alonso-Amelot, M.E., A. Oliveros-Batidas and M.P. Calcagno-Pisarelli, 2007. Phenolics and condensed tannins of high altitudePteridiumarachnoideumin relation to sunlight exposure, elevation, and rain regime. Biochemical Systematics and Ecology. 35: 1-10.

Anasori, P. and G.Asghari, 2008. Effects of light and differentiation on gingerol and zingiberene production in callus culture ofZingiberofficinaleRosc. Res Pharm Sci 3(1): 59-63.

Ay, N.V., M.V. Duy, D.T. Khang, T.N. Binh, A. Khajidusren, B. Oyungereland E. Vanjidorj, 2017. Comparative analysis on aucubincontent in different ecotyesof plantain plant(Plantagosp.). AnGiang University Journal of Science – 2017, 5(2): 9 – 18.

Blainski, A., G.C. Lopes and J.C.P.D. Mello, 2013. Application and Analysis of theFolinCiocalteuMethod for theDetermination of the Total Phenolic Content fromLimonium brasilienseL. Molecules 18: 6852-6865.

Bohm, H, H. Boeing, J. Hempel, B. Raaband A. Kroke, 1998. Flavonols, avonesad anthocyanins as native antioxidants of food and their possible role in the prevention of chronic diseases. ZeitschriftfurErnahrungswissenschaft37: 147-163.

Bryant J.P., F.S.I. Chapin and D.R. Klein 1983. Carbon/nutrient balance of boreal plants in relation to vertebrate herbivory. Oikos 40: 357-68.

Buschmann, H.P.T. and C. Müller, 2013. Role of plant β-glucosidases in the dual defense system of iridoid glycosides and their hydrolyzing enzymes inPlantagolanceolataandPlantagomajor. Phytochemistry. Volume 94: 99–107.

Claudia, M.F., B.M. Lucimar, Y.A.C. Deborah and S. Dos, 2010. Tannins: whatdo they represent in plant life? Nova Science Publishers. Inc.ISBN: 978-1-61761-127-8.

Fuchs, A. and M.D. Bowers, 2004. Ecological content influences pollinator deterrence by alkaloids in floral nectar. Ecology Letters. 10: 375 - 382.

Hornok, L., 1992. Cultivation and processing ofMedicinal Plants – Chichester: John Wiley and Sons.

Jochum, G.M., K.W. Mudgeand R.B. Thomas, 2007. Elevated temperatures increase leaf senescence and root secondary metabolite concentration in the understory herbPanax quinquefolius(Araliaceae). Am J Bo. 94:819-26; PMID: 21636451.

Jolita, R., K. Biruteand S. Zydrūnas, 2012. Effect of external and internal factors on secondary metabolites accumulation inST. John’s worth. Botanica Lithuanica. 18(2): 101–108.

Kaplan, F., J. Kopka, D.W. Haskell, W. Zhao, K.C. Schiller, N. Gatzke, D.Y. Sung and C.L. Guy, 2004. Exploring the temperature stress metabolome of arabidopsis, Plant Physiology. 136:4159-4168.

Kliebenstein, D.J., 2004. Secondary metabolites and plant environment interactions: a view throughArabidopsis thaliana tinged glasses. Plant Cell Environment. 27: 675–684.

Morison, J.I.L. and D.W. Lawlor, 1999. Interactions between increasingCO2concentration and temperature on plant growth. Plant Cell Environ. 22: 659-82.

Pieroni, L.G., F.M. Rezende, V.F. Ximenes and A.L. Dokkedal, 2011. Antioxidant activity and total phenols from the methanolic extract ofMiconiaalbicans(Sw.) Trianaleaves. Molecules 16: 9439–9450.

Poutaraud, A. and P. Girardin, 2005. Improvement of medicinal plant quality: a Hypericum perforatumliterature review as an example. Plant Genetic Resources. 3(2): 178–189.

Ramakrishna, A. and G.A. Ravishankar, 2011. Influence of abiotic stress signals on secondary metabolites in plants. Plant Signaling & Behavior. 6:1720-1731.

Rao, S.R. and G.A. Ravishankar, 2002. Plant cell cultures: chemical factories of secondary metabolites, BiotechnolAdv. 20: 101-53.

Rice-Evans, C.A., J.M. Miller and G. Paganga, 1996. Structure-antioxidant activity relationship of flavon-oidsand phenolic acids. Free Radic. Biol. Med. 20: 933-956.

Szakiel, A., C. Paczkowski and M. Henry, 2011. Influence of environmental abiotic factors on the content of saponins in plants. PhytochemRev. 10(4): 471-491.

Tambe, V.D. and R.S. Bhambar, 2014. Estimation of total phenol, tannin, alkaloid and flavonoid in Hibiscus tiliaceusLinn. Wood extract Research andReviews: Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry 4: 41-47.

Winkel-Shirley, B., 2001. Flavonoid biosynthesis, a color- fulmodel for genetics, biochemistry, cell biology and biotechnology. Plant Physiol. 26: 485-93.

Zobayed, S.M.A., F. Afreen, E. Gotoand T. Kozai, 2006 .Plant-environment interactions: accumulation of hypericin in dark glands ofHypericum perforatum. Annals of Botany. 98: 793–804.