CC BY
485
УДК 581.8: 582.842.7
АНАТОМО-ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ СЫРЬЯ ПАССИФЛОРЫ МЯСО-КРАСНОЙ
Ю.С. Черятова
При проведении микроскопического анализа стеблей и листьев пассифлоры мясо-красной (Passiflora incarnata L.) выявлены анатомо-диагностические признаки. Полученные результаты позволяют достоверно оценивать подлинность рассматриваемого лекарственного растительного сырья и могут быть включены в раздел «Микроскопия» соответствующих нормативных документов.
Ключевые слова: пассифлора мясо-красная, фармакогнозия, микроскопический анализ, анатомия стебля, анатомия листа.
В настоящее время одной из важнейших задач фармакогнозии является исследование фармакопейных растений с целью выявления анатомо-диагностических признаков лекарственного растительного сырья, их точной характеристики и микродиагностики. Знание анатомо-диагностических признаков видов лекарственных растений также позволяет идентифицировать в их сырье недопустимые примеси.
Пассифлора мясо-красная (Passiflora incarnata L.) - многолетняя травянистая тропическая лиана семейства страстоцветных (Passifloraceae L.). Родина пассифлоры -тропическая Бразилия, субтропические районы Северной Америки, а также Бермудские острова [11]. Пассифлора мясо-красная интродуцирована на Черноморском побережье Кавказа в Кобулети, где заложены промышленные площади [7].
Трава и экстракт P. incarnata входит в Государственный реестр лекарственных средств РФ и ГФ СССР XI издания [2, 3]. Растение P. incarnata включено в Европейскую Фармакопею, Государственные Фармакопеи Великобритании, Франции и Германии, Британскую травяную Фармакопею [6]. Помимо этого, P. incarnata является официальным лекарственным растением, имеющее пищевое значение [10].
В медицине используется надземная часть растений (Нerba Passiflorae incarnatae), в которой содержится около 0,5% алкалоидов карболиновой группы - гарман, гармин и гаркол. Присутствуют также флавоноиды, кумарины, хиноны. В современной медицинской и фармацевтической практике широко используются препараты, полученные на основе сырья P. incarnata. Лекарственные препараты из растений P. incarnata издавна получили признание в Латинской Америке, США и в странах Западной Европы. На основе P. incarnata выпускаются лекарственные формы жидкий экстракт пассифлоры и препарат «Пассит», используемые как седативными средства. Препараты из P. incarnata применяют при неврастении, бессоннице, повышенной возбудимости, слабости, коклюше, бронхите, тяжелых головных болях, склерозе, заболеваниях сердца, судорогах у детей, а также хроническом алкоголизме и как гомеопатическое средство [7, 8, 10].
В отечественной и иностранной литературе, несмотря на возрастающий интерес к P. incarnata, нет полных сведений об анатомическом строении этого растения. Данные о микроскопическом строении P. incarnata могут быть использованы при составлении анатомических атласов лекарственных растений, создания ключей для определения таксономической принадлежности видов по анатомическим особенностям, при определении подлинности растений, в вопросах стандартизации, а также при проведении комплексных фармакогностических исследований.
Лекарственное растительное сырье представляет собой смесь изломанных травянистых стеблей, усов и листьев P incarnata. Качество лекарственного сырья P incarnata регламентируется ФС 42-2784-91 «Трава пассифлоры» [9]. В настоящее время на российский фармацевтический рынок поступают как отечественные, так и зарубежные лекарственные препараты из измельченного сырья растений. При сертификации
лекарственных форм, состоящих в основном из мелких частиц сырья P. incarnata, на первое место выходит микроскопический анализ, который следует рассматривать не только как метод определения подлинности, но и как один из этапов определения доброкачественности.
Целью работы было выявление анатомо-диагностических признаков стеблей и листьев лекарственного растительного сырья пассифлоры мясо-красной.
Объекты, методы и условия исследований. Экспериментальная работа проводилась на кафедре ботаники ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. Объектами исследования служили свежесобранные растения P. incarnata, полученные из оранжереи ботанического сада ВИЛАР. Срезали побеги, достигшие длины 50-60 см на высоте 15 см от поверхности почвы - поскольку именно таким образом и идет сбор побегов P. incarnata на лекарственные цели. Изучение анатомических признаков сырья осуществляли в соответствии с требованиями фармакопейных статей ГФ XI: «Техника микроскопического и микрохимического исследования лекарственного растительного сырья» [4, 5]. Для микроскопического анализа изготавливали временные микропрепараты поперечных и продольных срезов стеблей и листьев растений. Срезы производили при помощи лезвия от руки. Процессы одревеснения частей растения выявляли с использованием реактива флороглюцина с концентрированной соляной кислотой. Срезы просветляли глицерином, разведенным водой (1:1) [1, 12]. Исследование микропрепаратов проводили с помощью светового микроскопа Carl Zeiss Primo Star (окуляр 7*, 10* и объективы *4, х20, *40). Микрофотосъемку выполняли цифровой фотокамерой Canon Digital IXUS 1C5 (12.1 megapixels); обработку снимков проводили с использованием программ Microsoft Office Picture Manager и Paint 5.1.
Результаты и их обсуждение. При рассмотрении поперечного среза стебля P. incarnata можно выделить следующие анатомо-топографические зоны: эпидерму, первичную кору, центральный цилиндр и сердцевину (рис. 1). Снаружи стебель P. incarnata покрыт однослойной эпидермой с устьицами. Эпидерма стебля состоит из продольно вытянутых плотно сомкнутых клеток с прямыми клеточными стенками. Волоски и устьица на стебле встречаются редко. Под эпидермой располагается хорошо развитая первичная кора стебля, наружный слой которой представлен двумя рядами уголковой колленхимы. За колленхимой следует тонкостенная 3-4-рядная хлоренхима первичной коры. Первичная кора и центральный осевой цилиндр стебля P. incarnata выражен достаточно четко.
Рис. 2. Анатомическое строение поперечного среза базальной части стебля Р. тсагпа1а (Увел. 7^4).
что анатомическое строение стебля по его длине неодинаково. В верхней, более молодой части, стебель P. incarnata имеет отчетливое пучковое строение (рис. 1 А). Основная часть центрального осевого цилиндра стебля представляет собой паренхиму, пронизанную изолированными открытыми коллатеральными проводящими пучкам. Клетки основной паренхимы стебля крупные, овальные, с равномерно утолщенными клеточными стенками. По мере приближения к центральной части стебля, основная паренхима становится более крупноклеточной. Межпучковая паренхима в верхней части стеблей растений особенно хорошо выражена. В средней части стебель растений имеет переходное строение, связанное с формированием добавочных проводящих пучков (рис. 1 Б). В результате, число пучков в зрелом стебле варьируется от 25 до 28. Проводящие пучки армированы со стороны флоэмы склеренхимой перицикла, что придает им дополнительную прочность. Центральная часть стебля растений состоит из крупных, тонкостенных, неспециализированных клеток сердцевинной паренхимы. В базальной части стебля P. incarnata сохраняется переходное анатомическое строение (рис. 2). Клетки основной паренхимы центрального цилиндра стебля со временем одревесневают. Особенностью строения базальной части стебля является то, что в его центре формируется воздухоносная полость вследствие разрушения клеток паренхимы сердцевины. Таким образом, образование полости, формирование мощного кольца лигнифицированных элементов по периферии, обеспечивает устойчивую конструкцию стеблю лианы P. incarnata.
Особый интерес в изучении P. incarnata представляют ее усики побегового происхождения. Известно, что по приспособленности к лазящему образу жизни усиконосные лианы являются наиболее совершенной группой среди всех лазящих растений. Усик снаружи покрыт эпидермой, образованной одним слоем клеток с кутикулой. При рассмотрении круглого усика P. incarnata по периферии, субэпидермально, располагается 2-3 слоя уголковой колленхимы, за которой следует 3-4-рядная хлоренхима первичной коры (рис. 3). Усики характеризуются пучковым типом строения. В усиках располагается 7-9 открытых коллатеральных проводящих пучков (рис. 3 А). Вторичное утолщение усиков растений слабое и непродолжительное. Тяжи склеренхимы прилегают к флоэмной части коллатеральных проводящих пучков, обеспечивая им дополнительную прочность. Проводящие пучки разделены прослойками межпучковой паренхимы (сердцевинными лучами), которые связывают сердцевину и первичную кору. В базальной части усиков довольно рано начинает разрушаться неспециализированная тонкостенная паренхима сердцевины, вследствие чего образуется центральная воздухоносная полость (рис. 3 Б). Одновременно с образованием полости в усиках растений интенсивно идут и процессы одревеснения основной паренхимы. Клеточные стенки межпучковой паренхимы в базальной части усика лигнифицируются, образуя на поперечных срезах с ксилемой сплошное кольцо одревесневших элементов. Резюмируя, можно сказать, что усики P. incarnata анатомически сходны со стеблем, но отличаются малым количеством проводящих тканей с узкими проводящими элементами.
А Б
Рис. 3. Анатомическое строение поперечного среза усика P. incarnata: А - усик в верхней части; Б - базальная часть усика (Увел. 10* 4).
Листья P. incarnata простые, черешчатые, глубокотрехраздельные. Эпидерма листьев однослойная, наружные клеточные стенки утолщены. С поверхности эпидерма покрыта сплошным тонким слоем эпикутикулярного воска. Складчатость кутикулы слабо выражена. При рассмотрении строения клеток верхней и нижней эпидермы можно обнаружить несколько отличительных особенностей. Клеточные стенки верхней эпидермы листьев P. incarnata имеют менее извилистые очертания, по сравнению с клеточными стенками нижней эпидермы (рис. 4). На эпидерме листа наблюдается наличие простых одно- и многоклеточных одиночно расположенных кроющих трихом. Они встречаются редко и, как правило, приурочены к жилкам листа. Листовая пластинка гипостоматическая - устьица располагаются только на нижней стороне листа. В листе устьица распределены диффузно, но, более многочисленны в средней части пластинки. Устьичный аппарат листьев P. incarnata аномоцитный, или беспорядочно-клеточный, характеризующийся наличием вокруг замыкающих клеток нескольких околоустьичных клеток, не отличающихся от основных клеток эпидермы; в их расположении нет четко выраженной закономерности (рис. 4 Б). Замыкающие клетки устьиц в очертании имеют бобовидную форму. Устьица располагаются на одном уровне с основными эпидермальными клетками. Следует отметить, что строение клеток эпидермы листа является постоянным видовым признаком, который вполне может служить диагностическим.
Рис. 4. Строение эпидермы листовой пластинки P. incarnata: А - верхняя эпидерма; Б - нижняя эпидерма (Увел. 10* 20).
Лист P. incarnata дорсовентральный, характеризуется приуроченностью палисадного мезофилла к верхней стороне листовой пластинки. Палисадный мезофилл, расположенный под верхней эпидермой, состоит из 2-3 рядов плотно сомкнутых, прямоугольно-удлиненных клеток. С нижней стороны листа находится губчатый мезофилл, сложенный из рыхло расположенных овальных тонкостенных клеток, между которыми находятся уплощенные межклетники. Вследствие того, что динамические нагрузки концентрируются на краях плоской конструкции, край листовой пластинки P. incarnata армирован субэпидермальными тяжами колленхимы.
Васкулярная система листа представлена жилками. Жилки листа формируют сеть с замкнутыми ячеями, однако самые мелкие из них имеют в мезофилле слепые окончания. В жилках листа наблюдался один проводящих пучок. Средняя жилка листа представлена открытым коллатеральным проводящим пучком, более мелкие боковые жилки имеют закрытые коллатеральные пучки. Ксилема в пучках обращена к адаксиальной поверхности пластинки, а флоэма - к абаксиальной. Механическая функция пучков листа усилена дифференцированной в волокна протофлоэмой. Проводящие пучки с верхней и нижней стороны листовой пластинки ассоциированы тяжами уголковой колленхимы.
Форма черешка на поперечном срезе цилиндрическая. В анатомии черешка листа P. incarnata проявляются черты сходства со стеблем, что обусловлено близким типом функционирования (рис. 5). Снаружи черешок покрыт однослойной эпидермой с устьицами. Эпидермальные клетки плотно сомкнутые, таблитчатой формы. Устойчивость черешка к изгибам обеспечивает сплошная 2-3- слойная субэпидермально расположенная колленхима. Клетки хлоренхимы первичной коры черешка изодиаметрической формы, составляют 3-4 слоя. Остальное пространство черешка занимает основная паренхима с открытыми коллатеральными пучками. Клетки основной паренхимы по направлению к центральной части черешка становятся больше по размеру, их углы в смежных границах закругленные, межклетники отсутствуют. Камбий в черешке закладывается, но функционирует слабо. У тройчатораздельных листьев P. incarnata в черешке формируется 6 проводящих пучков, причем 3 из которых обращены абаксиально. При изучении черешка листа обнаружен наиболее эволюционно продвинутый дискретный тип проводящей системы, при которой отдельные проводящие пучки погружены в толщу паренхимной ткани. Каждый пучок окружен овальными, плотно лежащими без видимых межклетников, клетками обкладки. Известно, что в черешках листьев многих растений со временем развивается центральная полость, но в черешках P. incarnata ее формирование не отмечалось даже у старых листьев. В ходе исследования было установлено, что анатомическое строение черешка сохраняет свою типичность вне зависимости от яруса расположения листьев в пределах побега растений. В связи с этим, полученные данные петиолярной анатомии P. incarnata могут быть использованы для диагностических целей лекарственного сырья в качестве дополнительных.
Таким образом, в результате исследования были
установлены значимые анатомо-диагностические
признаки стеблей и листьев пассифлоры мясо-красной,
позволяющие проводить идентификацию и оценку
подлинности лекарственного растительного сырья, что
г Рис. 5. Анатомическое строение может послужить основой для разработки раздела
J „ r г поперечного среза черешка
«Микроскопия» в проект нормативной документации. р incarnata (Увел. 10х 4).
When carrying out of morphological and microscopic analysis of the stems and leaves in Passiflora incarnata L., diagnostic anatomical traits were revealed. The obtained results allow us to evaluate the authenticity of studied vegetative raw material of medicinal plants and can be included in the section
«Microscopy» of corresponding standard documents.
Key words: Passiflora incarnata L., pharmacognosy, microscopic analysis, stem anatomy, leaf anatomy.
Список литературы
1. Барыкина, Р.П. Веселова, Т.Д., Девятов, А.Г. и др. Справочник по ботанической микротехнике: основы и методы. М.: Изд-во МГУ, 2004. - 311 с.
2. Государственный реестр лекарственных средств. Т. 1. М. 2008. - 1398 с.
3. Государственная Фармакопея Российской Федерации. - 12 изд. - Т. 1. М: Изд-во «Научный центр экспертизы и средств медицинского применения», 2008. - 704 с.
4. Государственная Фармакопея СССР: Вып. 1. Общие методы анализа/ МЗ СССР. -11-е изд., доп. М.: Медицина, 1987. - 336 с.
5. Государственная Фармакопея СССР: Вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье/ МЗ СССР. - 11-е изд., доп. М.: Медицина, 1989. - 400 с.
6. Киселева, Т.Л., Смирнова, Ю.А. Лекарственные растения в мировой медицинской практике: государственное регулирование номенклатуры и качества. М.: Издательство Профессиональной ассоциации натуротерапевтов, 2009. - 295 с.
7. Лебеда, А.Ф. Лекарственные растения. Самая полная энциклопедия /А.Ф. Лебеда, НИ. Джуренко, А.П. Исайкина, В.Г. Собко. М.: ПРЕСС КНИГА. 2011. - 496 с.
8. Мазнев, Н.И. Большая энциклопедия высокоэффективных лекарственных растений/ Н.И. Мазнев. М.: Эксмо, 2009. - 608 с.
9. Муравьева, Д.А., Самылина, И.А., Яковлев, Г.П. Фармакогнозия. М.: Медицина, 2002. - 656 с.
10. Патудин, А.В. Мировые ресурсы гомеопатического лекарственного сырья / А.В. Патудин и др. М., 2006. - 560 с.
11. Тахтаджян, А.Л. Система магнолиофитов/ А.Л. Тахтаджян. Л.: Наука, 1987. - 439
с.
12. Черятова, Ю.С. Анатомия лекарственных растений и лекарственного растительного сырья: учебное пособие / Ю.С. Черятова. М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2010. - 95 с.
Об авторе
Черятова Ю.С. - ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, botanica@timacad. т
