Вариране на летливи компоненти в цветовете на R. damascena Mill в различни

микрорайони на Розовата долина

доц. д-р Красимир РусановАгроБиоИнститут, ССА, гр. София

Западен суб-регион: RO = Розино, PE = Певците, SO = Сопот, K2 = Карлово 2, K3 = Карлово 3Централен суб-регион: MN = Манолово, DS = Долно Сахране, SH = ШейновоИзточен суб-регион: CH = Черганово, MG = Мъглиж, ZI = Житница

Анализирани са рози от 11 насаждения в Розовата долина

Събран e цветен материал (добре развити цветове) от три отделни растения от всяко насаждение

Цветовете са замразени веднага в течен азот и съхранени при -80˚С

Замразеният материал е стрит на прах и използван за изолиране на геномна ДНК и екстракция на летливи компоненти с хексан

Генотипирането (ДНК анализ) на растенията в 9 SSR локуса показа идентичен генотип и клонов произход от общ родител

ГХ/МС анализ на екстрактите – идентифицирани са 90 съединения в екстрактите

ANOVA статистически анализ показа, че само 14 съединения варират статистически значимо между пробите от отделните насаждения (p≤0.01).

Нито едно от тези 14 съединения не влиза в стандарта за Розово масло (ISO 9842:2003)

Съединение MIN MAX RSD(-)-β-Pinene 64 179 36.601R-α-Pinene 63 177 36.34α-Guaiene 59 181 34.64α-Humulene 63 166 30.26β-Caryophyllene 58 147 31.35β-Cubebene 50 178 37.86β-Elemene 40 226 51.28β-Eudesmene 70 157 27.56β-Myrcene 43 270 63.00β-Terpinyl acetate 42 242 57.32Geranyl acetate 24 233 61.71Sabinene 53 230 52.45Squalene 65 202 38.85trans-Farnesol 19 196 58.63

Област на вариране на 14 съединения вариращи статистически значимо между 11-те анализирани насаждения

Клъстерен анализ на основата на 14-те съединения вариращи статистически значимо между 11-те анализирани насаждения

Изводи

•Висока пластичност спрямо района на култивиране на R. damascena в рамките на Розовата долина

•Само малка част от съединенията се влияят от суб-региона на култивиране

•Основните компоненти, които са част от международния стандарт за розово масло не показват статистически значимо вариране между анализираните суб-региони

•Нашето изследване не предполага значително влияние на произхода на цветния материал от R. damascena в рамките на Розовата долина върху качеството на розовото масло

Rusanov K., Kovacheva N., Rusanova M., Atanassov I. (2012) Low variability of flower volatiles of Rosa damascena Mill plants from rose plantations along the Rose Valley, Bulgaria. Ind Crop Prod 37, 6-10

Редуциране съдържанието на метил евгенол в масло от R. damascena Mill

доц. д-р Красимир РусановАгроБиоИнститут, ССА, гр. София

Фази на развитие на цвета при R. damascena Mill

Rusanov K., Kovacheva N., Rusanova M., Atanassov I. (2011) Traditional Rosa damascena flower harvesting practices evaluated through GC/MS metabolite profiling of flower volatiles. Food Chem 129, 1851-1859

80 съединения статистически значимо повлияни от стадия на развитие на цвета

5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

8000000

9000000

1e+07

Time-->

Abundance

5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

8000000

9000000

1e+07

Time-->

Abundance

23.60 23.80 24.00 24.20 24.40 24.60 24.80 25.00 25.20 25.400

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

800000

900000

1000000

1100000

1200000

1300000

1400000

1500000

1600000

1700000

1800000

1900000

2000000

2100000

2200000

Time-->

Abundance

23.60 23.80 24.00 24.20 24.40 24.60 24.80 25.00 25.20 25.400

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

800000

900000

1000000

1100000

1200000

1300000

1400000

1500000

1600000

1700000

1800000

1900000

2000000

2100000

Time-->

Abundance

a

c

b

d

2

2

3

3

1

1

4

4

5

5

6

6

7

7

4

4

Показател Розови пъпки Развити цветове Цветове без венчелистчета ВенчелистчетаME съдържание в розовото масло (mg/L)* 944 ± 214 5300 ± 674 16102 ± 966 2657 ± 133ME съдържание в розовата вода (mg/L)* 1482 ± 82 9385 ± 685 - -Добив на розово масло (mL/kg)ns 0.5 ± 0.12 0.44 ± 0.09 - -Добив на цвят (kg/decare)* 64.71 ± 9.8 26.51 ± 0.95 - -Средно тегло на единичен цвят (g)* 1.82 ± 0.08 2.39 ± 0.05 - -

Съединение розови пъпки развити цветовеbeta-Citronellolns 20.68 ± 2.78 19.98 ± 0.99Heneicosanens 7.44 ± 1.86 9.74 ± 0.66Heptadecane* 3.54 ± 0.35 2.14 ± 0.17Nonadecanens 16.06 ± 2.25 15.02 ± 0.86Phenylethyl alcoholns 0.95 ± 0.43 1.02 ± 0.03trans-Geraniolns 20.06 ± 2.4 19.11 ± 0.77

* и ns, означават, съответно, варира статистически значимо и статистически незначимо между групите (ANOVA, p ≤ 0.01)

Съдържание на компоненти влизащи в ISO 9842:2003

Изводи•Резултатите от изследването говорят за това че промяна в традиционната практика по събиране на розов цвят от узрели отворени цветове на R. damascena към събиране само на цветове в стадии 3 и 4 ще доведе до дестилиране на розово масло с ниско съдържание на метил евгенол и с качество подобно на това на традиционното розово масло.

•Допълнителен ефект от предложеното постоянно събиране на цветни пъпки по време на целия период на цъфтежа на R. damascena е големия прираст в добива на цветове от роза и розово масло по отношение на една и съща площ розови насаждения

Rusanov K., Kovacheva N., Rusanova M., Atanassov I. (2012) Reducing methyl eugenol content in Rosa damascena Mill rose oil by changing the traditional rose flower harvesting practices. Eur Food Res Technol, vol. 234: 921-926

Фенотипно вариране на цвета, вариране в състава на розовото масло и генетично разнообразие сред представители на R.

alba използвани за дестилиране на розово масло в България

доц. д-р Красимир РусановАгроБиоИнститут, ССА, гр. София

Феногрупа PG: 1 PG: 2Тегло на цвета (g)*** 3.64 ± 0.54 2.35 ± 0.30Диаметър на цвета (mm)*** 53 ± 5 66 ± 5Брой венчелистчета*** 52 ± 6 17 ± 2Брой тичинки*** 41 ± 10 91 ± 11*** Статистически значими при P < 0.001

Фенотипно вариране на цвета при 38 представители на R. alba от колекцията на ИРЕМК

PG: 1 средно(min - max)

PG: 2 средно(min - max)

10-Heneicosene (c,t)** 1.87(0.57 - 5.76)

0.66(0.14 - 1.09)

α-Caryophyllene** 0.64(0.29 - 1.35)

1.22(0.87 - 2.45)

β-Citronellol+Nerol** 20.25(5.89 - 45.61)

10.65(5.82 - 22.74)

Heptadecane** 1.32(0.25 - 4.6)

0.65(0.37 - 1.59)

α-Muurolene* 0.39(0.1 - 1.29)

0.65(0.38 - 1.48)

Heptacosane* 3.55(1.0 - 14.51)

3.4(1.61 - 7.54)

Heneicosane* 90.78(42.74 - 175.86)

64.09(44.66 - 111.14)

9-Nonadecene* 21.0(5.62 - 55.08)

13.92(7.47 - 27.59)

γ-Muurolene* 0.38(0.04 - 1.32)

0.7(0.41 - 1.70)

Nonadecane* 83.26(25.64 - 175.56)

53.22(34.16 - 98.14)

** Significant at P<0.01*Significant at P<0.05

Вариране в състава на розовото масло

От общо 25 идентифицирани съединения, 18 бяха отчетени във всички проби6 варират статистически значимо между PG: 1 и PG: 2 при p≤0.054 варират статистически значимо между PG: 1 и PG: 2 при p≤0.01

Анализ на генетичното разнообразие

• Генотипирането (ДНК анализ) на растенията в 9 SSR локуса показа идентичен генотип и клонов произход от общ родител

• Същият SSR профил бе отчетен при R. alba Maxima и R. alba Semiplena закупени от David Austin Roses Ltd (UK)

Изводи

•Резултатите от микросателитния ДНК анализ на 38 представители на R. Alba от колекцията с генетични ресурси от роза на ИРЕМК показва, че всички те имат клонов произход с Европейските градински рози R. alba Maxima и R. alba Semiplena

•Изследваните представители на R. alba притежават цветове принадлежащи към 2 ясно различими феногрупи (PG: 1 и PG: 2) наподобяващи фенотипа на цвета при R. alba Maxima и R. alba Semiplena

•ГХ/МС анализа на розово масло дестилирано от цветовете на отделните растения показа статистически значимо вариране на определени съединения между двете цветни феногрупи. Въпреки това областта на вариране на летливите съединения в етеричните масла дестилирани от представители на PG: 1 като цяло припокриват тази на PG: 2, което предполага, че отбрана подгрупа от PG: 1 ще представлява основната част от цялостното разнообразие на летливи съединения при маслата дестилирани от всички представители

• Като цяло резултатите от изследването дават възможност да се предложи селекция на малка подгрупа представители на цветна феногрупа PG: 1 за производство в големи размери на посадъчен материал от R. alba

• Изследването също така демонстрира необходимостта от разширяване на генетичното разнообразие от генетични ресурси на R. alba използвани за индустриално отглеждане и дестилиране на розово масло

доц. д-р Красимир Русанов (АБИ)гл. ас. д-р Наташа Ковачева (ИРЕМК)

Мила Русанова (АБИ), специалист-биологдоц. д.б.н. Иван Атанасов (АБИ)

Екип

Румяна Велчева (АБИ)

Благодаря Ви за вниманието!