Метою дослідження було з’ясування біолого-морфологічних та фізіолого-біохімічних особливостей генотипів Mentha L. в умовах інтродукції у Правобережному Лісостепу України, оцінка їх адаптивного потенціалу та встановлення можливості використання співвідношення Amide I/Amide II як маркера адаптаційних процесів. Об’єктами дослідження були п’ять генотипів рослин різного географічного походження: M. longifolia var. asiatica (Лерикський, MF-1); M. rotundifolia (Масалинський, MF-2); M. rotundifolia (Ленкоранський, MF-3); M. spicata (Талишський, MF-4); M. spicata (Глевахівський ДСГВ, MF-5). У фазу цвітіння проведено комплексні морфометричні, мікроморфологічні, фізіолого-біохімічні та спектроскопічні дослідження. Встановлено істотні відмінності за морфологічними та біохімічними показниками залежно від генотипних особливостей рослин. Висота рослин варіювала від 65 до 135 см, довжина суцвіть — від 1,25 до 8,2 см. Найвищий вміст сухої речовини виявлено у генотипів MF-4 (28,84 %) та MF-2 (28,53 %). Генотип MF-4 характеризувався максимальним накопиченням загальних цукрів (3,81 %) і моноцукрів (3,75 %), тоді як найбільший вміст дубильних речовин зафіксовано у MF-2 (6,7 %). Аналіз індукції флуоресценції хлорофілу показав високий функціональний стан фотосинтетичного апарату всіх досліджених генотипів. Найвище значення максимальної індукції флуоресценції (Fmax = 2416 відн. од.) відзначено у генотипу MF-4. Значення індикаторного показника K1, розрахованого за методикою флуорометра «Флоратест», варіювали в межах 0,971—0,977, що свідчить про добрий функціональний стан фотосинтетичного апарату досліджених рослин. Спектроскопічний аналіз виявив відмінності за співвідношенням білкових доменів Amide I/Amide II, які відображають особливості структурної організації білкового комплексу та адаптаційних реакцій генотипів. Отримані результати свідчать про високий адаптаційний потенціал досліджених генотипів м’яти в умовах інтродукції. Найперспективнішим за сукупністю морфологічних, фізіолого-біохімічних і фотосинтетичних показників виявився генотип MF-4 (Mentha spicata, Талишський). Співвідношення Amide I/Amide II може бути використане як перспективний біохімічний маркер оцінки адаптаційних процесів та успішності інтродукції представників роду Mentha.
Ключові слова: Mentha L., генотип, інтродукція, морфологічні ознаки, мікроморфологія, фотосинтетична активність, флуоресценція хлорофілу, біохімічний склад, ІЧ-спектроскопія, адаптаційний потенціал.
Повний текст та додаткові матеріали
У вільному доступі: PDFЦитована література
1. Mirzoieva, T.V. (2018). Features of export and import of medicinal plant products under current conditions. Biznes Inform, 7(488), pp. 32-37 [in Ukrainian].
2. Wani, S.A., Naik, H.R., Wagay, J.A., Ganie, N.A., Mulla, M.Z. & Dar, B.N. (2022). Mentha: A review on its bioactive compounds and potential health benefits. Quality Assurance Safety Crops Foods, 14(4), pp. 154-168. https://doi.org/10.15586/qas.v14i4.1129
3. El Machrafi, S., Elkouali, M., Sadia, T., Iskandar, S., Rahhal, R., Bouhadi, M., El Jemli, M. & El Hajjouji, H. (2025). Phytochemical composition and antioxidant activities of Mentha spicata L. and Melissa officinalis L. from the Settat region of Morocco: A comparative study of extraction methods. J. Ecol. Engineer., 26(12), pp. 164-177. https://doi.org/10.12911/22998993/208642
4. Araniti, F., Prinsi, B., Cocetta, G., Negrini, N., Nocito, F.F. & Espen, L. (2024). Impact of cyclic-mild-drought stress on the metabolism of Mentha spicata L.: A strategy to improve quality traits. Industrial Crops Prod., 210, 118129. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.118129
5. Araghi, A.M., Nemati, S.H., Shoor, M., Arani, M.A. … & Moshtagi, N. (2018). Influence of Water Stress on Agro-Morfological Traits and Essential Oil Content Among Iranian Genotypes of Mentha longifolia. Proc. Natl. Academ. Sci., India, Sect. B Biol. Sci., 89(4), pp. 1-12. https://doi.org/10.1007/s40011-018-1042-5
6. Fezzeh M., Shahnaz F., Shahla S. & Abolfaz A. (2023). Phytochemicals, antioxidant activity and essential oil components of Mentha longifolia genotypes, 18 p. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-3076933/v1
7. International Union for the Protection of New Varieties of Plants. (n.d.). PLUTO database. https://pluto.upov.int/login1
8. Ministry of Economy of Ukraine. (n.d.). Official website. https://me.gov.ua/view/ 3069962a-789b-4271-bdd2-533b339c2000
9. Rodrigues-Corrêa, K.C.D.S. & Fett-Neto, A.G. (2019). Abiotic stresses and non-protein amino acids in plants. Crit. Rev. Plant Sci., 38(5-6), pp. 411-430. https://doi.org/10.1080/07352689.2019.1707944
10. Köhler, R., Kariuki, L., Lambert, C. & Biesalski, H.K. (2019). Protein, amino acid and mineral composition of some edible insects from Thailand. J. Asia-Pacific Entomol., 22(1), pp. 372-378. https://doi.org/10.1016/j.aspen.2019.02.002
11. Lopez, M.J. & Mohiuddin, S.S. (2022). Biochemistry, Essential Amino Acids. In: StatPearls. StatPearls Publishing, Treasure Island (FL); PMID: 32496725.
12. Yoneyama, T. & Suzuki, A. (2019). Exploration of nitrate-to-glutamate assimilation in non-photosynthetic roots of higher plants by studies of 15N-tracing, enzymes involved, reductant supply, and nitrate signaling: a review and synthesis. Plant Physiol. Biochemi., 136, pp. 245-254. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2018.12.011
13. González-Moro, M.B., González-Moro, I., De la Peña, M., Estavillo, J.M., Aparicio-Tejo, P.M., Marino, D. ... & Vega-Mas, I. (2021). A multi-species analysis defines anaplerotic enzymes and amides as metabolic markers for ammonium nutrition. Front. Plant Sci., 11, 632285. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.632285
14. Macoy, D.M., Kim, W.Y., Lee, S.Y. & Kim, M.G. (2015). Biotic stress related functions of hydroxycinnamic acid amide in plants. J. Plant Biol., 58, pp. 156-163. https://doi.org/10.1007/s12374-015-0104-y
15. Liu, S., Jiang, J., Ma, Z., Xiao, M., Yang, L., Tian, B. ... & Yang, Y. (2022). The role of hydroxycinnamic acid amide pathway in plant immunity. Front. Plant Sci., 13, 922119. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.922119
16. Bhattarai, S., Liu, N., Karunakaran, C., Tanino, K.K., Fu, Y.B., Coulman, B. ... & Biligetu, B. (2021). Tissue specific changes in elements and organic compounds of alfalfa (Medicago sativa L.) cultivars differing in salt tolerance under salt stress. J. Plant Physiol., 264, 153485. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2021.153485
17. Macoy, D.M.J., Uddin, S., Ahn, G., Peseth, S., Ryu, G.R., Cha, J.Y. ... & Kim, M.G. (2022). Effect of hydroxycinnamic acid amides, coumaroyl tyramine and coumaroyl tryptamine on biotic stress response in Arabidopsis. J. Plant Biol., 65(2), pp. 145-155. https://doi.org/10.1007/s12374-021-09341-2
18. Knollenberg, B.J., Li, G.X., Lambert, J.D., Maximova, S.N. & Guiltinan, M.J. (2020). Clovamide, a hydroxycinnamic acid amide, is a resistance factor against Phytophthora spp. in Theobroma cacao. Front. Plant Sci., 11, 617520. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.617520
19. Ismael, A., Guevara-Oquendo, V.H., Refat, B. & Yu, P. (2019). Interactive association between processing induced molecular structure changes and nutrient delivery on a molecular basis, revealed by cutting-edge vibrational biomolecular spectroscopy. J. Animal Sci. Biotechnol., 10, pp. 1-16. https://doi.org/10.1186/s40104-019-0384-z
20. Yun S.-M., Kim C.-S., Lee J.-J., Chung J.-S. (2024). Application of ATR-FTIR Spectroscopy for Analysis of Salt Stress in Brussels Sprouts. Metabolites, 14(9), 470. https://doi.org/10.3390/metabo14090470
21. da Silva, M.E.A., da Silva, D.P.S., Macedo, T.D.F., Behling Neto, A., Pereira, D. & Tardin, F. (2021). Methodologies for measuring the dry matter content in samples of different purpose sorghum silages. https://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/handle/doc/ 1137260
22. Chandraju, S, Kumar Chidan, C.S. & Venkatesh, R (2014). Estimation of reducing sugar by acid hydrolysis of black grape (Vitis vinifera L.) peels by standard method. J. Chem. Pharmaceut. Res., 6(5), pp. 862-866.
23. Ahmed, Sh. & Beigh, S.H. (2009). Ascorbic acid, carotenoids, total phenolic content and antioxidant activity of various genotypes of Brassica oleraceae encephala. J. Med. Biol. Sci. 3(1), pp. 1-8.
24. Boiago, N..P, Coelho, S.R.M., Paz, C.H.O. & Christ, D (2020). Chemical change during storage of crambe cultivated with application of plant growth regulators. Biosci. J., 36(1), pp. 87-101. https://doi.org/10.14393/BJ-v36n1a2020-42274
25. Khasnabis, J., Rai, Ch. & Roy, A (2015). Determination of tannin content by titrimetric method from different types of tea. J. Chem. Pharmaceut. Res., 7(6), pp. 238-241.
26. Romanov, V.O., Artemenko, D.M., Braiko, Y.O., et al. (2011). Family of portable devices 'Floratest': preparation for serial production. Computer tools, networks and systems, 10, pp. 85-93.
27. Portable fluorometer «Florotest»: instructions for use (2013). Kyiv: V.M. Hlushkov Institute of Cybernetics National Academy of Sciences of Ukraine, 24 p.
28. Makhnii, T., Ilchenko, O., Reynt, A., Pilgun, Y., Kutsyk, A., Krasnenkov, D. & Kukharskyy, V. (2019). Age-Related Changes in FTIR and Raman Spectra of Human Blood. Ukr. J. Physics, 61(10), 853. https://doi.org/10.15407/ujpe61.10.0853
29. Kannan, V.S., Arjunan, T.V. & Vijayan, S. (2021). Drying characteristics of mint leaves (Mentha arvensis) dried in a solid desiccant dehumidifier system. J. Food Sci. Technol., 58(2), pp. 777-786. https://doi.org/10.1007/s13197-020-04595-z
30. Hutsol, T., Priss, O., Kiurcheva, L. … & Kukharets, M. (2023). Mint Plants (Mentha) as a Promising Source of Biologically Active Substances to Combat Hidden Hunger. Sustainability, 15(15), 11648. https://doi.org/10.3390/su151511648
31. Maier, M., Oelbermann, A.L., Renner, M. & Weidner, E. (2017). Screening of European medicinal herbs on their tannin content-New potential tanning agents for the leather industry. Industr. Crops Prod., 99, pp. 19-26. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.01.033
32. Scheres, H.W. (2026) The amyloid packing difference: a pairwise comparison metric for amyloid structures. Structure, 34, pp. 1-11. https://doi.org/10.64898/2026.02.18.706523
33. Kryvokhyzha, M., Litvinov, S., Danchenko, M., Khudolieieva, L., Kutsokon, N., Baráth, P. & Rashydov, N. (2024). How does ionizing radiation affect amyloidogenesis in plants? Int. J. Radiat. Biol., 100(6), pp. 922-933. https://doi.org/10.1080/09553002.2024.2331126