Biometric and phytochemical variability of roseroot (Rhodiola rosea L.) from field cultivation

• Autorzy: Adamczak A. , Gryszczynska A. , Buchwald W.

Warianty tytułu

PL

Zmienność biometryczna i fitochemiczna różeńca górskiego (Rhodiola rosea L.) w uprawie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Roseroot (Rhodiola rosea L.) is an adaptogenic plant, widely used in the traditional medicine of Scandinavia, Russia, China and Mongolia. The aim of the study was to determine the biometric and phytochemical co-variability of this species under field cultivation in western Poland (Plewiska near Poznań). The plant material originated from four-year-old cultivation established twice by rhizome division in autumn 2007 and 2008. In the study, 46 individuals (23 plants in 2011 and in 2012) were used. The biometric analysis included measurements of the basic characteristics of plants related to the size (luxuriance) of clumps, shoots, leaves and rhizomes with roots (raw material). The amounts of total polyphenols (expressed as gallic acid), tannins (expressed as pyrogallol) and flavonoids (expressed as quercetin) were determined spectrophotometrically. The obtained results showed high variation of Rh. rosea, especially in the level of flavonoids (0.01–0.20% DM) and in the weight of raw material (113–1156 g FM/plant). There were observed correlations between the phytochemical (flavonoid and total phenolic content) and biometric (water content, leaf number, shoot and clump size) features.

PL

Różeniec górski (Rhodiola rosea L.) jest rośliną o działaniu adaptogennym, szeroko stosowaną w tradycyjnej medycynie Skandynawii, Rosji, Chin i Mongolii. Celem prezentowanych badań było opisanie współzmienności biometrycznych i fitochemicznych cech tego gatunku, w warunkach uprawy polowej, prowadzonej w zachodniej Polsce (Plewiska koło Poznania). Materiał do analiz pochodził z czteroletnich upraw, założonych jesienią 2007 i 2008 r., przez podział kłączy macierzystych roślin. W latach 2011 i 2012 zebrano po 23 osobniki omawianego gatunku. Biometria obejmowała pomiary podstawowych cech roślin, opisujących wielkość (bujność) tworzonych kęp, pędów, liści oraz kłączy z korzeniami (surowca zielarskiego). Badania fitochemiczne wykonano metodą spektrofotometryczną, oznaczając zawartość polifenoli ogółem (w przeliczeniu na kwas galusowy), garbników (w przeliczeniu na pirogalol) i flawonoidów (w przeliczeniu na kwercetynę). Otrzymane wyniki wskazują na dużą zmienność Rh. rosea, szczególnie w przypadku poziomu flawonoidów (0,01–0,20% s.m.) i masy surowca (113–1156 g św.m./roślina). Stwierdzono również istotne statystycznie korelacje między cechami fitochemicznymi (zawartość flawonoidów i fenoli ogółem) a biometrycznymi (zawartość wody, liczba liści, wielkość pędów i kęp).

• Wydawca: -
• Czasopismo: Herba Polonica
• Rocznik: 2014
• Tom: 60
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.7-17,ref.

Twórcy

autor

Adamczak A.

• Department of Botany, Breeding and Agricultural Technology, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Kolejowa 2, 62-064 Plewiska near Poznan, Poland

autor

Gryszczynska A.

• Department of Pharmacology and Phytochemisty, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Libelta 27, 61-707 Poznan, Poland

autor

Buchwald W.

• Department of Botany, Breeding and Agricultural Technology, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Kolejowa 2, 62-064 Plewiska near Poznan, Poland

Bibliografia

• 1. Brown RP, Gerbarg PL, Ramazanov Z. Rhodiola rosea: a phytomedicinal overview. HerbalGram 2002; 56:40-52.
• 2. Alm T. Ethnobotany of Rhodiola rosea (Crassulaceae) in Norway. SIDA 2004; 21(1):321-44.
• 3. Galambosi B. Demand and availability of Rhodiola rosea L. raw material. In: Bogers RJ, Craker LE, Lange D, eds. Medicinal and aromatic plants. Berlin Heidelberg New York. Springer, 2006:223-36.
• 4. Kołodziej B, Sugier D. Selected elements of biology and morphology of roseroot in south-eastern Poland. Acta Sci Pol, Hortorum Cultus 2012; 11(5):127-42.
• 5. Furmanowa M, Kędzia B, Hartwich M, Kozłowski J, Krajewska-Patan A, Mścisz A et al. Phytochemical and pharmacological properties of Rhodiola rosea L. Herba Pol 1999; 45(2):108-13.
• 6. Hartwich M. Otrzymywanie wybranych glikozydów fenolowych Rhodiola rosea L. metodą biotechnologiczną. PhD thesis. Warsaw Medical University. Warsaw, 1999:1-178.
• 7. Darbinyan V, Kteyan A, Panossian A, Gabrielian E, Wikman G, Wagner H. Rhodiola rosea in stress induced fatigue – a double blind cross-over study of a standardized extract SHR-5 with a repeated low-dose regimen on the mental performance of healthy physicians during night duty. Phytomed 2000; 7(5):365-71.
• 8. Siwicki AK, Skopińska-Różewska E, Hartwich M, Wójcik R, Bakuła T, Furmanowa M et al. The influence of Rhodiola rosea extracts on non-specific and specific cellular immunity in pigs, rats and mice. Centr Eur J Immunol 2007; 32(2):84-91.
• 9. Hartwich M. The importance of immunological studies on Rhodiola rosea in the new effective and safe herbal drug discovery. Centr Eur J Immunol 2010; 35(4):263-6.
• 10. Hung SK, Perry R, Ernst E. The effectiveness and efficacy of Rhodiola rosea L.: a systematic review of randomized clinical trials. Phytomed 2011; 18(4):235-44.
• 11. Skopińska-Różewska E, Sokolnicka I, Siwicki AK, Stankiewicz W, Dąbrowski MP, Buchwald W et al. Dosedependent in vivo effect of Rhodiola and Echinacea on the mitogen-induced lymphocyte proliferation in mice. Pol J Vet Sci 2011; 14(2):265-72.
• 12. Edwards D, Heufelder A, Zimmermann A. Therapeutic effects and safety of Rhodiola rosea extract WS® 1375 in subjects with life-stress symptoms – results of an open-label study. Phytother Res 2012; 26(8):1220-5.
• 13. Panossian A, Wikman G, Sarris J. Roseroot (Rhodiola rosea): traditional use, chemical composition, pharmacology and clinical efficacy. Phytomed 2010; 17(7):481-93.
• 14. Węglarz Z, Przybył JL, Geszprych A. Roseroot (Rhodiola rosea L.): effect of internal and external factors on accumulation of biologically active compounds. In: Ramawat KG, Mérillon JM, eds. Bioactive molecules and medicinal plants. Berlin Heidelberg New York. Springer, 2008:297-315.
• 15. Kurkin VA, Zapesochnaya GG. Khimicheskii sostav i farmakologicheskie svoistva rastenii roda rodiola. Khim Farm Zh 1986; 20(10):1231-44.
• 16. Bykov VA, Zapesochnaya GG, Kurkin VA. Traditional and biotechnological aspects of obtaining medicinal preparations from Rhodiola rosea L. (a review). Pharm Chem J 1999; 33(1):29-40.
• 17. Petsalo A, Jalonen J, Tolonen A. Identification of flavonoids of Rhodiola rosea by liquid chromatographytandem mass spectrometry. J Chromatogr A 2006; 1112:224-31.
• 18. Krajewska-Patan A, Dreger M, Łowicka A, Górska-Paukszta M, Mścisz A, Mielcarek S et al. Chemical investigations of biotransformed Rhodiola rosea callus tissue. Herba Pol 2007; 53(4):77-87.
• 19. Wolski T, Baj T, Ludwiczuk A, Głowniak K, Czarnecka G. Rodzaj Rhodiola – systematyka, skład chemiczny, działanie i zastosowanie oraz analiza fitochemiczna korzeni dwu gatunków różeńca: Rhodiola rosea L. oraz Rhodiola quadrifida (Pall.) Fish et Mey. Post Fitoter 2008; 9(1):2-14.
• 20. Elameen A, Dragland S, Klemsdal SS. Bioactive compounds produced by clones of Rhodiola rosea maintained in the Norwegian germplasm collection. Pharmazie 2010; 65(8):618-23.
• 21. Pawłowska S. Rodzina: Crassulaceae, Gruboszowate. In: Szafer W, Pawłowski B, eds. Flora Polska. Rośliny naczyniowe Polski i ziem ościennych. Tom VII. Kraków. PWN, 1955:32-50.
• 22. Zając A, Zając M, eds. Atlas rozmieszczenia roślin naczyniowych w Polsce. Kraków. Pracownia Chorologii Komputerowej Instytutu Botaniki UJ, 2001:450.
• 23. Krukowski M, Krakowski K, Malicki M, Szczęśniak E. Rozmieszczenie i biologia różeńca górskiego Rhodiola rosea L. w polskich Karkonoszach. Przyr Sud 2009; 12:3-8.
• 24. Kurkin VA, Zapesochnaya GG, Gorbunov YN, Nukhimovskii EL, Shreter AI, Schavlinskii AN. Khimicheskoye issledovaniye niekotorykh vidov rodov Rhodiola L. i Sedum L. i voprosy ikh khemosistematiki. Rast Res 1986; 22(3):310-9.
• 25. Kurkin VA, Zapesochnaya GG, Nukhimovskii EL, Klimakhin GI. Khimicheskii sostav kornevisch mongol’skoi populacii Rhodiola rosea L., introducirovannoi v Podmoskov’e. Khim Farm Zh 1988; 22(3):324-6.
• 26. Przybył J, Węglarz Z, Pawełczak A. Zmienność w obrębie populacji różeńca górskiego (Rhodiola rosea L.) pod względem plonu surowca i zawartości związków biologicznie czynnych. Zesz Probl Post Nauk Roln 2004; 497:525-31.
• 27. Kozyrenko MM, Gontcharova SB, Gontcharov AA. Analysis of the genetic structure of Rhodiola rosea (Crassulaceae) using inter-simple sequence repeat (ISSR) polymorphisms. Flora 2011; 206(8):691-6.
• 28. György Z, Szabó M, Bacharov D, Pedryc A. Genetic diversity within and among populations of roseroot (Rhodiola rosea L.) based on molecular markers. Not Bot Horti Agrobo 2012; 40(2):266-73.
• 29. Krysiuk W. Próbne uprawy różeńca górskiego. Wiad Ziel 1988; 30(6):4-5.
• 30. Kucharski WA, Mordalski R, Buchwald W, Mielcarek S. Różeniec górski – porównanie uprawy w systemie konwencjonalnym i ekologicznym. J Res Appl Agric Eng 2011; 56(3):232-5.
• 31. Moraczewski IR. DigiShape 1.9.222 computer program. 2005. Cortex Nova. Bydgoszcz.
• 32. Singleton VL, Rossi JA. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. Am J Enol Vitic 1965; 16:141-58.
• 33. Farmakopea Polska. 7th ed., vol. I. Warszawa. Wyd. PTFarm 2006:329-330.
• 34. Farmakopea Polska. 8th ed., vol. I. Warszawa. Wyd. PTFarm 2008:232.
• 35. European Pharmacopoeia. 7th ed. Strasbourg. CE, 2010:243-4.
• 36. Farmakopea Polska. 6th ed. Warszawa. Wyd. PTFarm, 2002:150.
• 37. StatSoft Inc. STATISTICA (data analysis software system), version 7.1. 2005. www.statsoft.com.
• 38. Revina TA, Krasnov EA, Sviridova TP, Stepanyuk GY, Surov YP. Biologicheskiye osobennosti i khimicheskii sostav Rhodiola rosea L., vyraschivaemoi v Tomske. Rast Res 1976; 12(3):355-60.
• 39. Platikanov S, Evstatieva L. Introduction of wild golden root (Rhodiola rosea L.) as a potential economic crop in Bulgaria. Econ Bot 2008; 62(4):621-7.
• 40. Nukhimovskii EL. Ekologicheskaya morfologiya nekotorykh lekarstvennykh rastenii v estestvennykh usloviyakh ikh proizrastaniya. 2. Rhodiola rosea L. Rast Res 1974; 10(4):499-516.
• 41. Kim EF. Opyt vyraschivaniya rodioly rozovoi v nizkogoryakh Altaya. Rast Res 1976; 12(4):583-90.
• 42. Kołodziej B. Różeniec górski. In: Kołodziej B, ed. Uprawa ziół. Poradnik dla plantatorów. Poznań. PWRiL, 2010:373-6.
• 43. Nukhimovskii EL. Nachal’nye etapy biomorfogeneza Rhodiola rosea L., vyraschivaemoi v Moskovskoi oblasti. Rast Res 1976; 12(3):348-55.
• 44. Plescher A, Holzapfel C, Hannig HJ. Arbeiten zur Inkulturnahme von Rosewurz (Rhodiola rosea L.) In: Hoppe B, Reichardt I, eds. 20. Bernburger Winterseminar zu Fragen der Arznei- und Gewürzpflanzenproduktion. Bernburg. Saluplanta e.V., LLFG Sachsen-Anhalt, 2010:12-14.
• 45. Kir’yanov AA, Bondarenko LT, Kurkin VA, Zapesochnaya GG. Dinamika nakopleniya rozavidina i salidrozida v syri’e rodioly rozovoi, kul’tiviruyemoi v Podmoskov’e. Khim Farm Zh 1989; 23(4):449-52.
• 46. Buchwald W, Mścisz A, Krajewska-Patan A, Furmanowa M, Mielcarek S, Mrozikiewicz PM. Contents of biologically active compounds in Rhodiola rosea roots during the vegetation period. Herba Pol 2006; 52(4):39-43.

Identyfikatory

DOI

10.2478/hepo-2014-0001