Влияние цинка и меди на характеристики роста, урожайность, состав эфирного масла и антимикробные свойства тайского базилика (Ocimum basilicum var. thyrsiflora), выращиваемого во Вьетнаме
https://doi.org/10.30901/2227-8834-2025-1-17-26
Аннотация
Базилик тайский (Ocimum basilicum var. thyrsiflora (L.) Benth.) (Lamiaceae) нашел широкое применение благодаря своему химическому составу в парфюмерии, медицине и кулинарии. В данном исследовании изучалось влияние цинка (Zn; 0, 10, 20 мг/кг почвы) и меди (Cu; 0, 5, 10 мг/кг почвы), как по отдельности, так и в комбинации, на рост, урожайность, состав эфирного масла и антимикробные свойства тайского базилика, выращенного во Вьетнаме. Оптимальные параметры растений: увеличение высоты, количества боковых побегов, урожая свежей и сухой зеленой массы, а также выход эфирного масла, были получены при концентрациях Zn 10 мг/кг и Cu 5 мг/кг. Основные компоненты эфирного масла - линалоол (41,64-53,27%) и метилхавикол (22,45-37,56%), максимальные концентрации которых были зафиксированы при тех же дозах цинка и меди. Антимикробные тесты показали высокую активность эфирного масла против Staphylococcus aureus, Escherichia coli и Candida albicans, с минимальными подавляющими концентрациями (MIC) от 25 до 100 мкг/мл. Однако более высокие уровни Zn и Cu отрицательно сказывались на росте, урожайности и качестве эфирного масла. Исследование подчеркивает важность контроля уровней цинка и меди в почве для оптимизации роста и свойств эфирного масла тайского базилика. Полученные результаты могут быть рекомендованы для повышения сельскохозяйственного производства тайского базилика с учетом повышения как урожайности зеленой массы, так и ее качества.
Об авторах
Т. В. ГиангВьетнам
Тонг Ван Гианг, доктор сельскохозяйственных наук, преподаватель факультета сельского хозяйства, лесного хозяйства и рыболовства
40130 Вьетнам, Тхань Хоа, ул. Куанг Чунг, 565
Ч. Т. Хуен
Вьетнам
Чан Тхи Хуен, доктор сельскохозяйственных наук, преподаватель факультета сельского хозяйства, лесного хозяйства и рыболовства,
40130 Вьетнам, Тхань Хоа, ул. Куанг Чунг, 565
Л. Т. Т. Хуен
Вьетнам
Ле Тхи Тхань Хуен, доктор сельскохозяйственных наук, преподаватель факультета сельского хозяйства, лесного хозяйства и рыболовства
40130 Вьетнам, Тхань Хоа, ул. Куанг Чунг, 565
В. Н. Лан
Вьетнам
Ву Нгок Лан, доктор сельскохозяйственных наук, преподаватель факультета агрономии
12400 Вьетнам, Ханой, район Джиа Лам, пос. Трау Куи
Список литературы
1. Adams R.P. Identification of essential oil components by gas chromatography/quadrupole mass spectrometry. 4th ed. Carol Stream, IL: Allured Publishing Corporation; 2007.
2. Adrees M., Ali S., Rizwan M., Ibrahim M., Abbas F., Farid M. et al. The effect of excess copper on growth and physiology of important food crops: a review. Environmental Science and Pollution Research International. 2015;22(11):8148- 8162. DOI: 10.1007/s11356-015-4496-5
3. Angane M., Swift S., Huang K., Butts C.A., Quek S.Y. Essential oils and their major components: an updated review on antimicrobial activities, mechanism of action and their potential application in the food industry, Foods. 2022;11(3):464. DOI: 10.3390/foods11030464
4. Avetisyan A., Markosian A., Petrosyan M., Sahakyan N., Babayan A., Aloyan S. et al. Chemical composition and some biological activities of the essential oils from basil Ocimum different cultivars. BMC Complementary and Alternative Medicine. 2017;17(1):60. DOI: 10.1186/s12906-017-1587-5
5. Barra A. Factors affecting chemical variability of essential oils: a review of recent developments. Natural Product Communications. 2009;4(8):1147-1154. DOI: 10.1177/1934578X0900400827
6. Chouhan S., Sharma K., Guleria S. Antimicrobial activity of some essential oils - present status and future perspectives. Medicines (Basel). 2017;4(3):58. DOI: 10.3390/medicines4030058
7. De Lacerda Leite G.M., de Oliveira Barbosa M., Lopes M.J.P, de Araújo Delmondes G., Bezerra D.S., Araújo I.M. et al. Pharmacological and toxicological activities of a-humulene and its isomers: A systematic review. Trends in Food Science and Technology. 2021;115:255-274. DOI: 10.1016/j.tifs.2021.06.049
8. Figueiredo A.C., Barroso J.G., Pedro L.G., Scheffer J.J.C. Factors affecting secondary metabolite production in plants: volatile components and essential oils. Flavour and Fragrance Journal. 2008;23(4):213-226. DOI: 10.1002/ffj.1875
9. Ghorbanpour M., Asgari Lajayer H., Hadian J. Influence of copper and zinc on growth, metal accumulation and chemical composition of essential oils in sweet basil (Ocimum basilicum L.). Journal of Medicinal Plants. 2016;15(59):132-144.
10. Giang T.V., Chac L.D., Chinh H.V., Thinh B.B. Essential oil from the stems of Croton kongensis Gagnep.: chemical composition, antimicrobial and anti-inflammatory activities. Journal of Essential Oil Bearing Plants. 2023;26(4):1018-1031. DOI: 10.1080/0972060X.2023.2256791
11. Grejtovsky A., Markusovâ K., Eliasovâ A. The response of chamomile (Matricaria chamomilla L.) plants to soil zinc supply. Plant, Soil and Environment. 2006;52(1):1-7. DOI: 10.17221/3339-PSE
12. Hansch R., Mendel R.R. Physiological functions of mineral micronutrients (Cu, Zn, Mn, Fe, Ni, Mo, B, Cl). Current Opinion in Plant Biology. 2009;12(3):259-266. DOI: 10.1016/j.pbi.2009.05.006
13. Herman A., Tambor K., Herman A. Linalool affects the antimicrobial efficacy of essential oils. Current Microbiology. 2016;72(2):165-172. DOI: 10.1007/s00284-015-0933-4
14. Hussain A.I., Anwar F., Sherazi S.T.H., Przybylski R. Chemical composition, antioxidant and antimicrobial activities of basil (Ocimum basilicum) essential oils depends on seasonal variations. Food Chemistry. 2008;108(3):986-995. DOI: 10.1016/j.foodchem.2007.12.010
15. Jeshni M.G., Mousavinik M., Khammari I., Rahimi M. The changes of yield and essential oil components of German chamomile (Matricaria recutita L.) under application of phosphorus and zinc fertilizers and drought stress conditions. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences. 2017;16(1):60-65. DOI: 10.1016/j.jssas.2015.02.003
16. Kaur H., Garg N. Zinc toxicity in plants: a review. Planta. 2021;253(6):129. DOI: 10.1007/s00425-021-03642-z
17. Kumar D., Punetha A., Verma P.P.S., Padalia R.C. Micronutrient based approach to increase yield and quality of essential oil in aromatic crops. Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants. 2022;26:100361. DOI: 10.1016/j.jarmap.2021.100361
18. Kumar V., Pandita S., Sidhu G.P.S., Sharma A., Khanna K., Kaur P. et al. Copper bioavailability, uptake, toxicity and tolerance in plants: A comprehensive review. Chemosphere. 2021;262:127810. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.127810
19. Lajayer H.A., Savaghebi G., Hadian J., Hatami M., Pezhmanmehr M. Comparison of copper and zinc effects on growth, micro- and macronutrients status and essential oil constituents in pennyroyal (Mentha pulegium L.). Brazilian Journal of Botany. 2017;40(2):379-388. DOI: 10.1007/s40415-016-0353-0
20. Łyczko J., Masztalerz K., Lipan L., Lech K., Carbonell-Barrachina Â.A., Szumny A. Chemical determinants of dried Thai basil (O. basilicum var. thyrsiflora) aroma quality. Industrial Crops and Products. 2020;155:112769. DOI: 10.1016/ j.indcrop.2020.112769
21. Ma X., Han J., Wang T., Jiang R., Wang H., Wang X. et al. Extraction process optimization, composition analysis and sensory evaluation of volatile oil from Thai basil (Ocimum basilicum var. thyrsiflora). Modern Food Science and Technology. 2022;38(12):309-317. DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2022.12.0088
22. Mączka W., Duda-Madej A., Górny A., Grabarczyk M., Winska K. Can eucalyptol replace antibiotics?. Molecules. 2021;26(16):4933. DOI: 10.3390/molecules26164933
23. Mir A.R., Pichtel J., Hayat S. Copper: uptake, toxicity and tolerance in plants and management of Cu-contaminated soil. Biometals. 2021;34(4):737-759. DOI: 10.1007/s10534-021-00306-z
24. Moghaddam M., Alymanesh M.R., Mehdizadeh L., Mirzaei H., Pirbalouti A.G. Chemical composition and antibacterial activity of essential oil of Ocimum ciliatum, as a new source of methyl chavicol, against ten phytopathogens. Industrial Crops and Products. 2014;59:144-148. DOI: 10.1016/j.indcrop.2014.05.006
25. Moghaddam M., Mehdizadeh L. Chemistry of essential oils and factors influencing their constituents. In: A.M. Grumezescu, A.M. Holban (eds). Handbook of Food Bioengineering. Vol. 3. Soft Chemistry and Food Fermentation. Amsterdam: Elsevier; 2017. p.379-419. DOI: 10.1016/B978-0-12-811412-4.00013-8
26. Moghimipour Z., Sourestani M.M., Ansari N.A., Ramezani Z. The effect of foliar application of zinc on essential oil content and composition of holy basil [Ocimum sanctum] at first and second harvests. Journal of Essential Oil Bearing Plants. 2017;20(2):449-458. DOI: 10.1080/0972060X.2017.1284609
27. Mousavi S.R., Galavi M., Rezaei M. Zinc (Zn) importance for crop production - a review. International Journal of Agronomy and Plant Production. 2013;4(1):64-68.
28. NIST. Mass Spectral Library (NIST/EPA/NIH). Gaithersburg, MD: National Institute of Standards and Technology; 2018.
29. Oliveira T.A.S., Santiago M.B., Santos V.H.P., Silva E.O., Martins C.H.G., Crotti A.E.M. Antibacterial activity of essential oils against oral pathogens. Chemistry and Biodiversity. 2022;19(4):e202200097. DOI: 10.1002/cbdv.202200097
30. Pande P, Chand S., Pandey A., Patra D.D. Effect of sole and conjoint application of iron and manganese on herb yield, nutrient uptake, oil quality vis-a-vis their optimal level in spearmint (Mentha spicata Linn. emend. Nathh. cv. 'Arka’). Indian Journal of Natural Products and Resources. 2011;2(2):242-249.
31. Prasad R., Shivay Y.S., Kumar D. Interactions of zinc with other nutrients in soils and plants - A review. Indian Journal of Fertilisers. 2016;12(5):16-26.
32. Pripdeevech P., Chumpolsri W., Suttiarporn P., Wongpornchai S. The chemical composition and antioxidant activities of basil from Thailand using retention indices and comprehensive two-dimensional gas chromatography. Journal of the Serbian Chemical Society. 2010;75(11):1503-1513. DOI: 10.2298/JSC100203125P
33. Sahu A., Nayak G., Bhuyan S.K., Bhuyan R., Kar D., Kuanar A. A comprehensive review on nutritive value, phytochemicals, and pharmacological activities of Ocimum basilicum var. thyrsiflora. Journal of Herbmed Pharmacology. 2022;12(1):1-12. DOI: 10.34172/jhp.2023.01
34. Sahu A., Nayak G., Bhuyan S.K., Bhuyan R., Kar D., Kuanar A. Antioxidant and antimicrobial activities of Ocimum basilicum var. thyrsiflora against some oral microbes. Multidisciplinary Science Journal. 2024;6(3):e2024026. DOI: 10.31893/multiscience.2024026
35. Said-Al Ahl H.A.H., Meawad A.A., Abou-Zeid E.N., Ali M.S. Evaluation of volatile oil and its chemical constituents of some basil varieties in Egypt. International Journal of Plant Science and Ecology. 2015;1(3):103-106.
36. Sishu R., Taddesse S., Bucar F., Asres K. Chemical composition and antioxidant activity of the essential oils of Ocimum americanum and Ocimum basillicum var. thyrsiflorum. The International Journal of Essential Oil Therapeutics. 2010;4(1-2):64-68.
Рецензия
Для цитирования:
Гианг Т.В., Хуен Ч.Т., Хуен Л.Т., Лан В.Н. Влияние цинка и меди на характеристики роста, урожайность, состав эфирного масла и антимикробные свойства тайского базилика (Ocimum basilicum var. thyrsiflora), выращиваемого во Вьетнаме. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2025;186(1):17-26. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2025-1-17-26
For citation:
Giang T.V., Huyen T.T., Huyen L.T., Lan V.N. Effect of zinc and copper on the growth characteristics, yield, essential oil composition, and antimicrobial properties of Thai basil (Ocimum basilicum var. thyrsiflora) cultivated in Vietnam. Proceedings on applied botany, genetics and breeding. 2025;186(1):17-26. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2025-1-17-26