Исследование плодов образцов томата Solanum lycopersicum L., происходящих из разных климато-географических зон, и идентификация метаболитов методом тандемной масс-спектрометрии

Relevance. A number of scientific studies confirm that consumption of fruits and vegetables can reduce the risk of certain chronic diseases, such as cancer and cardiovascular diseases, for example, consumption of fresh tomatoes and tomato products is inversely proportional to the development of certain types of cancer. Tomato Solanum lycopersicum L. contains a large number of polyphenolic complexes, which are biologically active compounds. In this article, the authors have attempted for the first time to present the complete metabolomic composition of Solanum lycopersicum extracts.Materials and methods: As an object of research, authors used the extracts of Solanum lycopersicum L., from the collection of the Federal Research Center N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources, grown and collected at the Far Eastern Experiment Station Branch of the Federal State Budgetary Scientific Institution in September 2020 (varieties: k-5351 Ont77 13, Canada; k-3149 Rehovoth, Israel; 2698 Ukraine). High performance liquid chromatography (HPLC) in combination with a BRUKER DALTONIKS ion trap (tandem mass spectrometry) was used to identify target analytes in extracts obtained by the maceration method.Discussion: The results of initial studies revealed the presence of 36 biologically active compounds, of which 22 were identified for the first time in Solanum lycopersicum L. These are Apigenin, Luteolin, Kaempferol, Taxifolin, Myricetin, Coutaric acid, Caffeoylmalic acid, Caftaric acid, Dicaffeoylquinic acid, coumarins Fraxetin, and Fraxetin-7-O-beta-glucuronide, Pelargonidin, Salvianolic acid D, Rosmanol, Colnelenic acid, Ethyl rosemary, lignan Medioresinol-O-hexoside, Squalene, etc. The findings will help to intensify future research into the development and production of various functional food products containing targeted extracts of Solanum lycopersicum L.Актуальность. Целый ряд научных исследований подтверждает, что потребление фруктов и овощей может снизить риск некоторых хронических заболеваний, таких как рак и сердечно- сосудистые заболевания, например, потребление свежих помидоров и продуктов из томатов обратно пропорционально развитию некоторых видов рака. Плоды томата Solanum lycopersicumL. содержат большое количество полифенольных комплексов, являющихся биологически активными соединениями. В данной статье авторы впервые попытались представить полный метаболомный состав экстрактов плодов Solanum lycopersicum.Материалы и методы: В качестве объекта исследования были использованы плоды томатов Solanum lycopersicum L. из коллекции Всероссийского института генетических ресурсов им. Н.И. Вавилова, выращенные и собранные на Дальневосточной опытной станции Филиале ВИР в сентябре 2020 года (сорта: к-5351 Ont77 13, Канада; к-3149 Rehovoth, Израиль; 2698 Украина). Для идентификации целевых аналитов в экстрактах, полученных мацерационным методом, использована высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) в комплексе с ионной ловушкой BRUKER DALTONIKS (тандемная масс-спектрометрия).Результаты: Результаты начальных исследований выявили присутствие 36 полифенольных соединений и соединений других классов, из них 22 идентифицировано впервые в Solanum lycopersicumL. Это апигенин, лютеолин, кампферол, таксифолин, мирицетин, кутаровая кислота, кофеилмалевая кислота, кафтаровая кислота, дикаффеоилхиновая кислота, кумарины фраксетин и глюкоронид фраксетина, антоцианин пеларгонидин, сальвианоловая кислота D, розманол, колнеленовая кислота, этил розмаринат, лигнан медиоресинол, сквален и др. Полученные данные помогут интенсифицировать будущие исследования по разработке и производству различных продуктов функционального питания, содержащих целевые экстракты Solanum lycopersicumL

Identification and Spatial Distribution of Bioactive Compounds in Seeds Vigna unguiculata (L.) Walp. by Laser Microscopy and Tandem Mass Spectrometry

The research presents a comparative metabolomic study of extracts of Vigna unguiculata seed samples from the collection of the N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources. Analyzed samples related to different areas of use in agricultural production, belonging to different cultivar groups sesquipedalis (vegetable accessions) and unguiculata (grain accessions). Metabolome analysis was performed by liquid chromatography combined with ion trap mass spectrometry. Substances were localized in seeds using confocal and laser microscopy. As a result, 49 bioactive compounds were identified: flavonols, flavones, flavan-3-ols, anthocyanidin, phenolic acids, amino acids, monocarboxylic acids, aminobenzoic acids, fatty acids, lignans, carotenoid, sapogenins, steroids, etc. Steroidal alkaloids were identified in V. unguiculata seeds for the first time. The seed coat (palisade epidermis and parenchyma) is the richest in phenolic compounds. Comparison of seeds of varieties of different directions of use in terms of the number of bioactive substances identified revealed a significant superiority of vegetable accessions over grain ones in this indicator, 36 compounds were found in samples from cultivar group sesquipedalis, and 24 in unguiculata. The greatest variety of bioactive compounds was found in the vegetable accession k-640 from China