Morphological analysis of plants and chemical composition of flowers of selected cultivars of pot marigold (Calendula officinalis L.)
RENATA NURZYŃSKA-WIERDAK
Katedra Warzywnictwa i Roślin Leczniczych, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. S. Leszczyńskiego 58, 20-068 LublinGRAŻYNA ZAWIŚLAK
Katedra Warzywnictwa i Roślin Leczniczych, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. S. Leszczyńskiego 58, 20-068 LublinMICHAŁ PACEK
Katedra Uprawy i Nawożenia Roślin Ogrodniczych, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. S. Leszczyńskiego 58, 20-068 LublinTERESA RODKIEWICZ
Katedra Warzywnictwa i Roślin Leczniczych, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. S. Leszczyńskiego 58, 20-068 LublinAbstract
The aim of the study was to evaluate the growth rate and some morphological features of plants as well as the chemical composition of flowers and inflorescences of 7 selected cultivars of marigold (Calendula officinalis L.) and reference cultivars suitable for pharmaceutical processing. Marigold plants were grown from direct sowing in the last 10 days of April. A collection of the raw material was made by hand, in late July, when the inflorescences are fully developed. Among the studied cultivars, the highest growth rate was characteristic of ‘Indian Prince’, and then ‘Tokaj Żółty’, ‘Słomka Żółta’ and ‘Deja Vu’. The fresh weight of the inflorescence was greatest in the ‘Green Heart’. Plants of all cultivars are characterized by a higher content of flavonoids in the marginal than middle florets. More carotenoids in the ligulate than in tubular florets was found in the cultivars ‘Persimmon Beauty’, ‘Deja Vu’, ‘Pink Surprise’ and ‘Słomka Żółta’. The greatest amount of essential oil (1.40 mL · 100 g–1 a.d.m.) was found in the tubular florets in the ‘Indian Prince’. Of particular interest in terms of the chemical composition of the raw material should be considered cultivars ‘Indian Prince’ and ‘Persimmon Beauty’.
Keywords:
Asteraceae, growth rate, cultivars, phytochemical compoundsReferences
Akhtar N., Zaman S.U., Khan B.A., Amir M.N., Ebrahimzadeh M.A., 2011. Calendula extract: Effects on mechanical parameters of human skin. Acta Pol. Pharm. – Drug Res. 68 (5), 693–701.
Albulescu M., Alexa N., Cojan C., 2004. Calendula officinalis flowers, source of extracts with antioxidant activity. Ann. West Univ. Timişoara, Ser. Chemistry 13 (2), 169–176.
Arab A., Zamani G.R., Sayyari M.H., Asili J., 2015. Effects of chemical and biological fertilizers on morpho-physiological traits of marigold (Calendula officinalis L.). Eur. J. Med. Plants 8 (1), 60–68.
Baciu A.-D., Pamfil D., Mihalte L., Sestras A.F., Sestras R.E., 2013. Phenotypic variation and genetic diversity of Calendula officinalis (L.). Bulg. J. Agric. Sci. 19 (1), 143–151.
Białek A., Teryks M., Tokarz A., 2014. Sprzężone trieny kwasu linolenowego (conjugated linolenic acid – CLnA, super CLA) – źródła i działanie biologiczne. Post. Hig. Med. Dośw. 68, 1238–1250.
Biesiada A., Łętowska-Sokół A., Kucharska A., 2007. Wpływ odmiany na aktywność antyoksydacyjną nagietka lekarskiego (Calendula officinalis L.). Rocz. AR Pozn. 383, Ogrodnictwo 41, 421–425.
Braga P.C., Dal Sasso M., Culici M., Spallino A., Falchi M., Bertelli A., Morelli R., Lo Scalzo R., 2009. Antioxidant activity of Calendula officinalis extract: Inhibitory effects on chemiluminescence of human neutrophil bursts and electron paramagnetic resonance spectroscopy. Pharmacology 83, 348–355.
Dinda M., Dasgupta U., Singh N., Bhattacharyya D., Karmakar P., 2015. PI3K-mediated proliferation of fibroblates by Calendula officinalis tincture: Implication in wound healing. Phytother. Res. 29 (4), 607–616.
Duda M., Bunescu H., Fitiu A., Vaida S., 2010. Research on the cultivation of 8 marigold varietes (Calendula officinalis L.) in various conditions of fertilization in the Jucu, Cluj. Bull. UASVM Agric. 67 (1), 101–106.
Farmakopea Polska IX., 2011. PTF, Warszawa.
Farmakopea Polska X., 2014. PTF, Warszawa.
Fernandes E.F.A., Meloni F., Borella J.C., Lopes N.P., 2013. Effect of fertilisation and harvest period on polar metabolites of Calendula oficcinalis. Rev. Bras. Farmacogn. 23, 731–735.
Ganjali H.R., Band A., Abad H., Nick M., 2010. Effect of sowing date, plant density and nitrogen fertilization on yield. Yield compounds and various traits of Calendula officinalis. Am.- -Eurasian J. Agric. Environ. Sci. 9 (2), 149–155.
Gazim Z.C., Rezende C.M., Fraga S.R., Svidzinski T.I.E., Cortez D.A.G., 2008. Antifungal activity of the essential oil from Calendula officinalis (Asteraceae) growing in Brazil. Braz. J. Microbiol. 39, 61–63.
Gesch R.W., 2013. Growth and yield response of calendula (Calendula officinalis) to sowing date in the northern U.S. Ind. Crop. Prod. 45, 248–252.
Jiménez-Medina E., Garcia-Lora A., Paco L., Algarra I., Collado A., Garrido F., 2006. A new extract of the plant Calendula officinalis produces a dual in vitro effect: cytotoxic anti-tumor activity and lymphocyte activation. BMC Cancer 6 (119), doi: 10.1186/1471-2407-6-119.
Khalid K.A., Teixeira da Silva J., 2012. Biology of Calendula officinalis Linn.: Focus on pharmacology, biological activities and agronomic practices. Med. Aromat. Plant Sci. Biotechnol. 6 (1), 12–27.
Khan M.U., Rohilla A., Bhatt D., Afrin S., Rohilla S., Ansari S.H., 2011. Diverse belongings of Calendula officinalis: An overview. Int. J. Pharm. Sci. Drug Res. 3 (3), 173–177.
Kishimoto S., Maoka T., Sumitomo K., Ohmiya A., 2005. Analysis of carotenoid composition in petals of calendula (Calendula officinalis L.). Biosci. Biotechnol. Biochem. 69 (11), 2122– 2128.
Król B., 2010. Nagietek lekarski (Calendula officinalis L.). W: B. Kołodziej (red.), Uprawa ziół. PWRiL, Poznań.
Król B., 2011. Yield and the chemical composition of flower heads of pot marigold (Calendula officinalis L. cv. Orange King) depending on nitrogen fertilization. Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus 10 (2), 235–243.
Król B., 2012. Yield chemical composition of flower heads of selected cultivars of pot marigold (Calendula officinalis L.). Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus 11 (1), 215–225.
Król B., 2013. Wpływ zagęszczenia roślin na plonowanie i jakość surowca nagietka lekarskiego (Calendula officinalis L.). Ann. UMCS, sec. E, Agricultura 68 (2), 42–47.
Muley B., Khadabadi S., Banarase N., 2009. Phytochemical Constituents and Pharmacological Activities of Calendula officinalis Linn (Asteraceae): A Review. Tropical J. Pharm. 8 (5), 455–465.
Nowak G, Nawrot J., 2009. Surowce roślinne i związki naturalne stosowane w chorobach układu oddechowego. Herba Pol. 55 (4), 178–181.
Nurzyńska-Wierdak R., 2014. Wzrost, plonowanie i składniki chemiczne surowca wybranych odmian nagietka lekarskiego (Calendula officinalis L.). Annales UMCS, sec. EEE, Horticultura 24 (2), 27–34.
Pintea A., Bele C., Andrei S., Socaciu C., 2003. HPLC analysis of carotenoids in four varieties of Calendula officinalis L. flowers. Acta Biol. Szeged. 47 (4), 37.
Samochowiec L., 2002. Kompendium ziołolecznictwa. Wyd. Med. Urban & Partner, Wrocław.
Spinu M., Brudasca Gh.F., Sandru C.D., 2007. Immunomodulating properties of Calendula officinalis and Echinacea angustifolia extractions in viral antigen primed hens. Bull. USAMV-CN 64 (1–2), 545–548.
Strzelecka H., Kowalski J., 2000. Encyklopedia zielarstwa i ziołolecznictwa. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
Szweykowska A., Szweykowski J., 2004. Botanika. Morfologia. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
Villa-Trevino S., Fazenda F., Popoca A., Jimenez-Cruz G., Perez-Carreon J., 2002. Genotoxic and anti-genotix properties of Calendula officinalis extracts in rat liver cell cultures treated with diethylnitrosamine. Toxicol. In Vitro 16, 253–258.
Albulescu M., Alexa N., Cojan C., 2004. Calendula officinalis flowers, source of extracts with antioxidant activity. Ann. West Univ. Timişoara, Ser. Chemistry 13 (2), 169–176.
Arab A., Zamani G.R., Sayyari M.H., Asili J., 2015. Effects of chemical and biological fertilizers on morpho-physiological traits of marigold (Calendula officinalis L.). Eur. J. Med. Plants 8 (1), 60–68.
Baciu A.-D., Pamfil D., Mihalte L., Sestras A.F., Sestras R.E., 2013. Phenotypic variation and genetic diversity of Calendula officinalis (L.). Bulg. J. Agric. Sci. 19 (1), 143–151.
Białek A., Teryks M., Tokarz A., 2014. Sprzężone trieny kwasu linolenowego (conjugated linolenic acid – CLnA, super CLA) – źródła i działanie biologiczne. Post. Hig. Med. Dośw. 68, 1238–1250.
Biesiada A., Łętowska-Sokół A., Kucharska A., 2007. Wpływ odmiany na aktywność antyoksydacyjną nagietka lekarskiego (Calendula officinalis L.). Rocz. AR Pozn. 383, Ogrodnictwo 41, 421–425.
Braga P.C., Dal Sasso M., Culici M., Spallino A., Falchi M., Bertelli A., Morelli R., Lo Scalzo R., 2009. Antioxidant activity of Calendula officinalis extract: Inhibitory effects on chemiluminescence of human neutrophil bursts and electron paramagnetic resonance spectroscopy. Pharmacology 83, 348–355.
Dinda M., Dasgupta U., Singh N., Bhattacharyya D., Karmakar P., 2015. PI3K-mediated proliferation of fibroblates by Calendula officinalis tincture: Implication in wound healing. Phytother. Res. 29 (4), 607–616.
Duda M., Bunescu H., Fitiu A., Vaida S., 2010. Research on the cultivation of 8 marigold varietes (Calendula officinalis L.) in various conditions of fertilization in the Jucu, Cluj. Bull. UASVM Agric. 67 (1), 101–106.
Farmakopea Polska IX., 2011. PTF, Warszawa.
Farmakopea Polska X., 2014. PTF, Warszawa.
Fernandes E.F.A., Meloni F., Borella J.C., Lopes N.P., 2013. Effect of fertilisation and harvest period on polar metabolites of Calendula oficcinalis. Rev. Bras. Farmacogn. 23, 731–735.
Ganjali H.R., Band A., Abad H., Nick M., 2010. Effect of sowing date, plant density and nitrogen fertilization on yield. Yield compounds and various traits of Calendula officinalis. Am.- -Eurasian J. Agric. Environ. Sci. 9 (2), 149–155.
Gazim Z.C., Rezende C.M., Fraga S.R., Svidzinski T.I.E., Cortez D.A.G., 2008. Antifungal activity of the essential oil from Calendula officinalis (Asteraceae) growing in Brazil. Braz. J. Microbiol. 39, 61–63.
Gesch R.W., 2013. Growth and yield response of calendula (Calendula officinalis) to sowing date in the northern U.S. Ind. Crop. Prod. 45, 248–252.
Jiménez-Medina E., Garcia-Lora A., Paco L., Algarra I., Collado A., Garrido F., 2006. A new extract of the plant Calendula officinalis produces a dual in vitro effect: cytotoxic anti-tumor activity and lymphocyte activation. BMC Cancer 6 (119), doi: 10.1186/1471-2407-6-119.
Khalid K.A., Teixeira da Silva J., 2012. Biology of Calendula officinalis Linn.: Focus on pharmacology, biological activities and agronomic practices. Med. Aromat. Plant Sci. Biotechnol. 6 (1), 12–27.
Khan M.U., Rohilla A., Bhatt D., Afrin S., Rohilla S., Ansari S.H., 2011. Diverse belongings of Calendula officinalis: An overview. Int. J. Pharm. Sci. Drug Res. 3 (3), 173–177.
Kishimoto S., Maoka T., Sumitomo K., Ohmiya A., 2005. Analysis of carotenoid composition in petals of calendula (Calendula officinalis L.). Biosci. Biotechnol. Biochem. 69 (11), 2122– 2128.
Król B., 2010. Nagietek lekarski (Calendula officinalis L.). W: B. Kołodziej (red.), Uprawa ziół. PWRiL, Poznań.
Król B., 2011. Yield and the chemical composition of flower heads of pot marigold (Calendula officinalis L. cv. Orange King) depending on nitrogen fertilization. Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus 10 (2), 235–243.
Król B., 2012. Yield chemical composition of flower heads of selected cultivars of pot marigold (Calendula officinalis L.). Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus 11 (1), 215–225.
Król B., 2013. Wpływ zagęszczenia roślin na plonowanie i jakość surowca nagietka lekarskiego (Calendula officinalis L.). Ann. UMCS, sec. E, Agricultura 68 (2), 42–47.
Muley B., Khadabadi S., Banarase N., 2009. Phytochemical Constituents and Pharmacological Activities of Calendula officinalis Linn (Asteraceae): A Review. Tropical J. Pharm. 8 (5), 455–465.
Nowak G, Nawrot J., 2009. Surowce roślinne i związki naturalne stosowane w chorobach układu oddechowego. Herba Pol. 55 (4), 178–181.
Nurzyńska-Wierdak R., 2014. Wzrost, plonowanie i składniki chemiczne surowca wybranych odmian nagietka lekarskiego (Calendula officinalis L.). Annales UMCS, sec. EEE, Horticultura 24 (2), 27–34.
Pintea A., Bele C., Andrei S., Socaciu C., 2003. HPLC analysis of carotenoids in four varieties of Calendula officinalis L. flowers. Acta Biol. Szeged. 47 (4), 37.
Samochowiec L., 2002. Kompendium ziołolecznictwa. Wyd. Med. Urban & Partner, Wrocław.
Spinu M., Brudasca Gh.F., Sandru C.D., 2007. Immunomodulating properties of Calendula officinalis and Echinacea angustifolia extractions in viral antigen primed hens. Bull. USAMV-CN 64 (1–2), 545–548.
Strzelecka H., Kowalski J., 2000. Encyklopedia zielarstwa i ziołolecznictwa. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
Szweykowska A., Szweykowski J., 2004. Botanika. Morfologia. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
Villa-Trevino S., Fazenda F., Popoca A., Jimenez-Cruz G., Perez-Carreon J., 2002. Genotoxic and anti-genotix properties of Calendula officinalis extracts in rat liver cell cultures treated with diethylnitrosamine. Toxicol. In Vitro 16, 253–258.
RENATA NURZYŃSKA-WIERDAK
Katedra Warzywnictwa i Roślin Leczniczych, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. S. Leszczyńskiego 58, 20-068 Lublin
Katedra Warzywnictwa i Roślin Leczniczych, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. S. Leszczyńskiego 58, 20-068 Lublin
GRAŻYNA ZAWIŚLAK
Katedra Warzywnictwa i Roślin Leczniczych, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. S. Leszczyńskiego 58, 20-068 Lublin
Katedra Warzywnictwa i Roślin Leczniczych, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. S. Leszczyńskiego 58, 20-068 Lublin
MICHAŁ PACEK
Katedra Uprawy i Nawożenia Roślin Ogrodniczych, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. S. Leszczyńskiego 58, 20-068 Lublin
Katedra Uprawy i Nawożenia Roślin Ogrodniczych, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. S. Leszczyńskiego 58, 20-068 Lublin
TERESA RODKIEWICZ
Katedra Warzywnictwa i Roślin Leczniczych, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. S. Leszczyńskiego 58, 20-068 Lublin
Katedra Warzywnictwa i Roślin Leczniczych, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. S. Leszczyńskiego 58, 20-068 Lublin
License
Submitting an article for publication, the author declares that he has full economic and moral rights to the work and publication of his article will not infringe the rights of third persons. The author signs a statement on the originality of the work and the contribution of individuals.
When an author submits his article for publication in the „Annales Horticulturae” it means he grants licence to exploit copyright to his article under the Creative Commons licence – Attribution - Non-Commercial - No-Derivatives 4.0 (CC BY-NC-ND 4.0)
