Основные результаты научных и прикладных исследований лаборатории химии растений

За период существования лаборатории ее сотрудниками выполнены десятки крупных научных разработок в области лечебного садоводства, создания новых видов лекарственных препаратов на основе растительного сырья, физиологии, биохимии и оптимизации режима минерального питания интродуцированных растений. В 50-60-е гг. прошлого столетия исследованиями к.х.н. И.И.Чекалинской, к.б.н. З.П.Кузнецовой, Т.В.Довнар и В.В.Вересковского была доказана высокая питательная ценность и установлен качественный состав фенольных соединений и терпеноидов зеленой массы перспективных кормовых растений - левзеи сафлоровидной и крупнотравных горцев (Вейриха, забайкальского, сахалинского, Панютина и др.), представляющих интерес в качестве источников протеина, аскорбиновой кислоты и -каротина. Разработана методика количественного определения экдистерона, определяющего основное фармакологическое действие маральего корня и получены данные о хемотаксономии восьми видов рода Рапонтикум.

В 80-х-90-х гг. в лаборатории разработаны оригинальные способы получения субстанций биоактивных веществ на основе растительного сырья горцев Вейриха, Панютина, бегонии краснолистной, боярышника мягковатого и клюквы крупноплодной, являющиеся основой для создания лекарственных препаратов многостороннего спектра действия. Получен ряд авторских свидетельств и патентов на изобретения «Способ получения вещества, обладающего капилляроукрепляющей активностью», 1987 (З.П. Кузнецова, И.И. Чекалинская, А.С. Захарьевский); «Способ получения флавоноидов, обладающих Р-витаминной активностью», 1990 (З.П. Кузнецова, К.А. Сабиров, И.И. Чекалинская, А.С. Захарьевский); «Способ получения средства, обладающего гипоазотермическим действием», 1998 г. (З.П. Кузнецова, А.С. Захарьевский и В.В. Вересковский).

По результатам исследований плодов 60 видов рода Боярышник выявлены таксоны с наиболее высоким содержанием Р-активных соединений и обоснована перспективность использования качественного состава полифенолов как важного хемосистематического признака растений.

На основе исследований к.х.н. И.И.Чекалинской и к.б.н. Д.К.Шапиро разработаны мероприятия по рациональному использованию плодов аронии черноплодной при производстве пищевых продуктов и препаратов лечебно-профилактического Р-витаминного действия, а также научно обоснована перспективность использования ряда видов рода Ирга в лечебном садоводстве, пищевой и фармацевтической промышленности. Из подземных органов ясменника пахучего разработан, апробирован на Бобруйской кондитерской фабрике и защищен авторским свидетельством «Способ получения пищевого красителя», 1991 (В.В. Вересковский, Д.К. Шапиро, С.Ю. Буслович, Н.А. Каган, Л.Г. Бирюкова, М.А. Кудинов). Дана комплексная оценка биохимического состава плодов многочисленных форм и сортов облепихи крушиновидной, интродуцированных из разных регионов Советского Союза, и установлено влияние географического фактора на его количественные и качественные характеристики.

Исследованиями тематической группы д.б.н. Ж.А.Рупасовой обоснована целесообразность использования в качестве перспективных источников для получения лекарственных препаратов Р-витаминного действия надземной массы душицы обыкновенной, многоколосника морщинистого, иссопа лекарственного, алтея лекарственного, бадана толстолистного, барвинка малого, пиретрума бальзамического, шести видов лапчаток и обозначены оптимальные сроки ее заготовки в условиях Беларуси. Установлено, что независимо от колебаний содержания в ней биологически активных соединений, обусловленных влиянием биотических и абиотических факторов, оно близко генетически детерминированным параметрам, что обусловливает соответствие качества лекарственного сырья данных видов растений требованиям Государственной фармакопеи.

В результате многолетних исследований биохимического состава основных овощных культур открытого и защищенного грунта в экспериментах с использованием разных способов производства рассады, видов субстрата, минеральных удобрений и ростовых стимуляторов установлены самые эффективные агроприемы, обеспечивающие наиболее высокую питательную и витаминную ценность продукции. Совместно с РУП «Институт овощеводства» разработаны научные основы новых технологий производства овощных нектаров и цукатов.

По заданию НПЦ НАН Беларуси по продовольствию выявлены оптимальные режимы сушки лекарственного и пряноароматического сырья ромашки аптечной, пустырника пятилопастного и корня валерианы с использованием озоно-воздушной смеси, обеспечивающие наибольшую сохранность и увеличение содержания в нем ряда соединений при снижении энергетических затрат.

Выявлены таксоны малораспространенных культур плодоводства (калины обыкновенной, рябины обыкновенной, хеномелеса Маулея, жимолости съедобной, шиповника, кизила настоящего и др.) с наиболее высоким содержанием в плодах полезных веществ.

Наиболее существенные по своей научной и практической значимости результаты получены коллективом лаборатории в исследованиях с видами сем. Ericaceae. Впервые установлена индивидуальная специфика сезонных ритмов эндогенной регуляции процессов развития и метаболизма клюквы крупноплодной при реализации видовой генетической программы и выявлен характер приспособительных физиологических реакций, обеспечивающих высокий уровень пластичности вида при варьировании минерального фона. Разработана и запатентована высокоэффективная диалоговая система оптимизации минерального питания промышленной культуры клюквы крупноплодной.- «Способ выращивания промышленной культуры клюквы крупноплодной»,1993 (Ж.А.Рупасова, Е.А.Сидорович, В.Г.Русаленко, В.А.Игнатенко, Р.Н.Рудаковская, И.П.Афанаскина, А.В.Калевич). По результатам многолетних комплексных исследований впервые установлены генотипические, межсезонные и межрегиональные различия феноритмики сезонного развития, основных характеристик текущего прироста вегетативной сферы, параметров плодоношения и биохимического состава плодов промышленных сортов голубики высокорослой разных сроков созревания и определена степень зависимости перечисленных характеристик от метеорологических, эдафического и географического факторов. Выявлены комбинации внесения минеральных удобрений, обеспечивающие наиболее высокую урожайность ягодной продукции и наибольшую устойчивость ее качественного состава к экзогенным воздействиям при максимальном содержании в ней полезных веществ Изданы и внедрены в системе Минсельхозпрода РБ методические рекомендации «Оптимизация режима минерального питания голубики высокорослой на основе метода листовой диагностики», 2005 (Ж.А.Рупасова, Н.Н.Рубан, Н.Н.Семененко, Н.П.Варавина, Р.Н.Рудаковская, В.А.Игнатенко, Ф.С.Пятница, М.Л.Степанюк). Получен петент на «Способ диагностики потребности голубики высокорослой в минеральном питании»,2009 (Ж.А. Рупасова, В.Н.Решетников, Н.Н Рубан., Н.Н.Семененко, А.П.Яковлев, Н.П. Варавина).

На основе сравнительного исследования биохимического состава плодов семи гибридных форм поколения F1 V. uliginosum ♀ x V. vitis-idaea ♂ от разновариантных комбинаций отдаленного скрещивания голубики топяной (мать) и брусники обыкновенной (отец) выявлены самые перспективные варианты обмена и интеграции генетического материала растений сем. Ericaceae с наиболее высокой витаминной и питательной ценностью ягодной продукции.

По результатам многолетних исследований биохимического состава плодов 30 интродуцированных таксонов голубики высокорослой; брусники обыкновенной и клюквы крупноплодной в условиях центральной агроклиматической зоны Беларуси установлены межвидовые, межсортовые и межсезонные различия в содержании в них наиболее ценных в физиологическом плане соединений, определяющих качество ягодной продукции. Определена степень зависимости биохимического состава плодов интродуцентов от генотипа и гидротермического режима сезона и выявлено соотношение долей влияния данных факторов на их изменчивость в многолетнем цикле наблюдений. Обозначены показатели биохимического состава плодов вересковых, обладающие максимальным количеством сильных корреляционных связей с другими показателями, которые, с учетом видоспецифичности, предложено использовать в качестве признаков – «индикаторов» для прогнозирования возможных изменений в содержании тесно связанных с ними соединений. По результатам анализа сезонных изменений тесных корреляционных связей между показателями биохимического состава плодов интродуцентов и характеристиками гидротермического режима сезона выявлены доминирующие внешние факторы и обозначены наиболее значимые сроки их воздействия на темпы накопления в плодах полезных веществ.

На основании предложенного оригинального способа ранжирования таксонов растений по совокупности признаков выявлены таксоны вересковых, наиболее перспективные для практического использования по показателям качества ягодной продукции и устойчивости ее биохимического состава к внешним воздействиям. Изданы и внедрены в системе Минсельхозпрода РБ два вида соответствующих методических рекомендаций, 2010 (Ж.А.Рупасова, В.Н.Решетников, Н.Б.Павловский, А.П.Яковлев)

Научно обоснован сортимент вересковых для фиторекультивации выбывших из промышленной эксплуатации торфяных месторождений севера Беларуси по показателям качества ягодной продукции и устойчивости ее биохимического состава к внешним воздействиям, положенный в основу изданных и внедренных в системе Минсельхозпрода РБ методических рекомендаций, 2011 (Ж.А.Рупасова, И.И.Лиштван, А.П.Яковлев, Т.И.Василевская).

1 - Главный вход
2 - Коллекции цветочных растений
3 - Экспозиции цветочных растений
4 - Розарий
5 - Ландшафтный парк
6 - Центральный партер
7 - Экспозиционная оранжерея
8 - Каменная горка
9 - Сад сирени
10 - Сад рододендронов
11 - Лимонарий
12 - Плодовый сад
13 - Маточник садовых форм
14 - Древесный питомник
15 - Сектор флоры Дальнего Востока
16 - Сектор флоры Северной Америки
17 - Сектор флоры Европы и Сибири
18 - Сектор флоры Крыма и Кавказа
19 - Сектор флоры Средней Азии
20 - Сектор флоры Беларуси
21 - Участок лекарственных и пряно-ароматических растений
22 - Участок кормовых и биоэнергетических растений
23 - Лесопарк
24 - Карантинная оранжерея и питомник
25 - Селекционный питомник орнаментальных растений
Кафе
Туалет
1
Главный вход
2
Коллекции цветочных растений
2
Коллекции цветочных растений
3
Экспозиции цветочных растений
4
Розарий
5
Ландшафтный парк
6
Центральный партер
7
Экспозиционная оранжерея
8
Каменная горка
9
Сад сирени
10
Сад рододендронов
10
Сад рододендронов
11
Лимонарий
12
Плодовый сад
12
Плодовый сад
13
Маточник садовых форм
14
Древесный питомник
15
Сектор флоры Дальнего Востока
16
Сектор флоры Северной Америки
16
Сектор флоры Северной Америки
16
Сектор флоры Северной Америки
17
Сектор флоры Европы и Сибири
18
Сектор флоры Крыма и Кавказа
19
Сектор флоры Средней Азии
20
Сектор флоры Беларуси
21
Участок лекарственных и пряно-ароматических растений
22
Участок кормовых
и биоэнергетических
растений
23
Лесопарк
24
Карантинная оранжерея и питомник
25
Селекционный питомник орнаментальных растений
Аллея ореха маньчжурского
Аллея рябины обыкновенной
Ал. дуба черешчатого
Ал. тополя черного
Аллея тополя канадского
Аллея клена серебристого
Аллея березы повислой
Аллея туи западной
Аллея липы мелколистной
Аллея ели европейской
Аллея ясеня пенсильванского
Аллея черемухи Маака
Ал. яблони сливолистной
Озеро