CC BY
322
УДК 581.192 :61-092
АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАДЗЕМНОЙ ЧАСТИ ОДУВАНЧИКА ЛЕКАРСТВЕННОГО (TARAXACUM OFFICINALE WIGG.)
А.В. Азнагулова, В.А. Куркин, В.М. Рыжов, Л.В. Тарасенко,
ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет»
Куркин Владимир Александрович - e-mail: [email protected]
Изучены морфологические, анатомические и гистологические особенности строения листьев и цветоносов одуванчика лекарственного, собранного в Самарской области. Проведенные исследования позволили подтвердить, уточнить и дополнить данные об особенностях анатомического строения надземной части одуванчика лекарственного. На основании проведенных исследований подготовлен проект раздела «Микроскопия» к фармакопейной статье на новое перспективное лекарственное растительное сырьё - «одуванчика лекарственного трава».
Ключевые слова: одуванчик лекарственный, Taraxacum officinale Wigg., листья, цветонос, анатомия, гистология, морфология.
The morphological, anatomy and histology features of dandelion (Taraxacum officinale Wigg.) leaves and peduncles, which were collected in Samara region, were studied. As the result of this research the data of microscopical structure of Taraxacum officinale were confirmed, clarified and completed. Based on data, project of chapter “Microscopy” of the pharmacopial article for new herbal drug «Taraxaci herb» was developed.
Key words: dandelion, Taraxacum officinale Wigg., leaves, peduncle,
anatomy, histology, morphology.
Введение
В Российской Федерации одуванчик лекарственный -фармакопейное растение, сырьем которого служат корни, применяемые в основном как источник горечей для усиления секреции пищеварительных желез и как желчегонное средство [1, 2]. В то же время за рубежом используется надземная часть растения в качестве желчегонного, диуретического средства и, кроме того, оно входит в состав иммуномодулирующего средства «Тонзилгон Н» [2-5].
Отсутствие в Российской Федерации нормативной документации на траву одуванчика не способствует разработке отечественных препаратов на основе указанного лекарственного растительного сырья (ЛРС).
Одним из обязательных критериев стандартизации ЛРС является оценка его подлинности посредством морфологоанатомического анализа. Изучение вопросов диагностики сырья особенно важно в фармацевтическом анализе в виду необходимости выявления возможной фальсификации.
Род Taraxacum, включающий более 1000 видов, широко распространен в холодных, умеренных и субтропиче-
ских зонах обоих полушарий, но особой многочисленности достигает в горах Евразии [6, 7]. Известно, что высокий уровень изменчивости морфологических признаков вегетативных органов у представителей рода Taraxacum снижает ценность макроскопического анализа, необходимого для достоверной диагностики лекарственных и примесных видов [8]. С учетом этого на первый план выходит анализ анатомо-гистологических особенностей строения.
Цель настоящей работы: сравнительное анатомоморфологическое исследование листьев и цветоносов одуванчика лекарственного.
Материал и методы
В настоящей работе исследованию подвергались свежие и высушенные листья одуванчика лекарственного, собранные в период с июня по июль 2011-2012 годов в п.
Смышляевка Самарской области. Сушка сырья проводилась естественным путём, под навесами, без дополнительного нагрева. Свежие листья для микроскопического анализа фиксировались в смеси спирта этилового, глицерина
и воды в соотношении 1:1:1. Сухие листья подвергали классической пробоподготовке по требованиям ГФ СССР XI издания на траву, листья и цветки [9]. Кроме того, использовался гербарный фонд кафедры фармакогнозии с ботаникой и основами фитотерапии СамГМУ [10].
Макро- и микроскопический анализ ЛРС проводили визуально по общей фармакопейной методике на листья, траву и цветки ГФ XI [1]. Объекты исследовали, рассматривая невооруженным глазом и с помощью лупы (10х). При этом изучали и оценивали такие диагностические признаки, как форма листовой пластинки, характер жилкования листа, его край и размеры (длина, ширина), характер поверхности, цвет, запах и вкус.
Размеры анализируемых объектов определяли при помощи линейки, а также программного оборудования цифрового стереоскопического микроскопа Мо^с DM-39С-N9GO-A. Цвет определяли при дневном освещении, запах - при разламывании, вкус оценивали, пробуя измельченное сырьё.
Исследование микропрепаратов в проходящем и отраженном свете проводили с помощью цифровых микроскопов марки «Мо1)с»: DM-111 и DM-39C-N9GO-A.
Одревесневшие оболочки клеток выявляли обработкой препаратов раствором сернокислого анилина; кутинизи-рованную поверхность эпидермы окрашивали раствором Судана III [9, 11].
Результаты и их обсуждение
Морфолого-анатомический анализ показал, что лист одуванчика по типу анатомического строения изолате-ральный. Морфологически простой, неравномерно-перисто-раздельный, или рассеченный (рис. 1). Особая струговидная форма листовой пластинки описана ранее и имеет высокое диагностическое значение [6, 7, 11]. Однако форма листовой пластинки в анализе подлинности измельченного сырья не актуальна.
Проведен анатомо-гистологический анализ листовой пластинки одуванчика лекарственного (поперечных сечений и ее поверхности). Выявлено, что поперечное сечение листа одуванчика неоднородно по длине, особенно в области его центральной жилки (рис. 1Б, 1В, 1Г).
В базальной части листовой пластинки (ближе к основанию листа) поперечное сечение имеет треугольную форму с округлым углублением с адаксиальной стороны. По ребрам базального среза сохраняются фрагменты низбе-гающей листовой пластинки (рис. 1Г). Лист в базальной части выполнен основной паренхимой с малым количеством хлоропластов и имеет светло-зеленую окраску.
Очертание поперечного среза центральной жилки в средней части листовой пластинки ребристое и имеет более-менее округлую форму, слегка сдавленную с адаксиальной стороны.
На поперечном сечении в средней части листа отчетливо видна центральная полость. Её размеры могут варьировать, постепенно уменьшаясь и к верхушке листовой пластинки, и в направлении к её базальной части (рис. 1В). Поперечное сечение центральной жилки в верхней части листовой пластинки сохраняет очертания средней части. При этом полость здесь отсутствует (рис. 1Б).
Анализ элементов проводящей системы листа на поперечных срезах показал, что в базальной части листовой
пластинки насчитывается, как правило, семь основных, крупных пучков коллатерального типа. Они расположены почти параллельно поверхности абаксиальной стороны листа, имеющей очертание треугольника (рис. 1Г). В основной паренхиме листовой пластинки наблюдается многочисленное скопление мелких пучков - жилок второго порядка. Они локализованы, как правило, между крупными (основными) пучками и хаотично в паренхиме адаксиальной стороны. Далее, на протяжении всего листа, на поперечном сечении средние жилки более упорядочены и расположены по окружности.
Размеры основных (крупных) пучков уменьшаются и по направлению к верхушке листа, и от центра черешка к периферии листовой пластинки (рис. 1Б, 1В, 1Г). Количество их также постепенно уменьшается, и в верхней части листовой пластинки чаще диагностируется 2-3 основных пучка (рис. 1Б).
РИС. 1.
Струговидный лист. Анатомия поперечных срезов:
А - общий вид листа (верхняя сторона); Б - поперечное сечение верхушки листовой пластины (х 40); В - поперечное сечение средней части листа (х40); Г - поперечное сечение базальной части листа (х40).
Из гистологических особенностей проводящих пучков необходимо отметить довольно сильно выраженную фло-эмную часть. Она имеет неоднородную структуру и по периферии представлена плотно сомкнутыми клетками с заметно утолщенными оболочками, напоминающими склеренхиму (рис. 2). Их клеточные стенки не лигнифици-руются. В тканях вокруг пучков со стороны флоэмы расположены млечники, содержащие млечный сок (латекс) (рис. 2). Млечники также диагностируются в мезофилле листовой пластинки, ближе к эпидермису листа (рис. 3).
М\
МЕАИНИНСКИИ
АЛЬМАНАХ
РИС. 2. Лист одуванчика. Поперечный срез: А - проводящий пучок (х400); Б - фрагмент мезофилла листа (х100). Обозначения: 1 - ксилема;
2 - флоэма; 3 - млечники;
4 - склеренхима;
5 - клетка мезофилла;
6 - воздушная полость.
РИС. 3.
Лист одуванчика. Поперечный срез (х400): А - воздушная полость; Б - млечник. Обозначения: 1 - полость;
2 - клетка мезофилла;
3 - млечник.
РИС. 4.
Пучок центральной жилки листовой пластинки. Поперечный срез базальной части: А - пучок, общий вид (х100); Б - фрагмент флоэмной части пучка (х400);
В - фрагмент ксилемной части пучка (х400).
М\
МЕДИЦИНСКИЙ
АЛЬМАНАХ
Крупные пучки средней жилки армированы со стороны ксилемы склеренхимой, её клетки по форме угловатые, как бы смятые (рис. 4). Клеточные стенки целлюлозные (не дают положительной реакции на лигнин) (рис. 4А, 4В).
Мезофилл листовой пластинки вокруг центральной жилки представлен паренхимой с ослизняющимися воздушными полостями. Воздушные полости расположены равномерно и достигают 100 мкм в поперечном сечении, выделений или секрета не содержат. Они окружены клетками мезофилла изодиаметрической формы (рис. 3).
Эпидермис листовой пластинки с нижней стороны листа представлен паренхимными клетками неправильной формы с сильноизвилистыми стенками (рис. 5Б). Клетки верхнего эпидермиса угловатые, слабо вытянутые (рис. 5А).
Эпидермис над жилкой листовой пластинки с верхней и нижней стороны представлен вытянутыми, угловатыми, острыми на концах клетками. Стенки клеток слабо и равномерно утолщены.
Лист одуванчика амфистоматический. На его поверхности, как с верхней, так и с нижней стороны, изредка встречаются устьичные аппараты анамоцитного типа (рис. 5).
/< ! /
А
5ц V? и : % 2-Г ' з^1, Л
4 ]
РИС. 5.
Особенности строения эпидермальных клеток листовой пластинки одуванчика лекарственного (х400):
А - верхний эпидермис;
Б - нижний эпидермис;
В - эпидермис над жилкой, верхняя сторона листа;
Г - эпидермис над жилкой, нижняя сторона листа. Обозначения: 1 - устьичные аппараты; 2,3 - клетки основной эпидермы; 4, 5 - эпидермис над жилкой.
Обозначения: 1 - млечники;
2 - лубяная склеренхима;
3 - проводящие элементы флоэмы; 4 - ксилема;
5 - склеренхима;
6 - основная паренхима.
РИС. 6.
Колленхима абаксиальной стороны базальной части листа. Поперечный срез (х400):
А - общий вид уголковой колленхимы; Б - окраска раствором Судана III.
Обозначения: 1 - эпидермис;
2 - кутикула; 3 - протопласт клеток; 4 - клетки колленхимы; 5 - клетки паренхимы.
■ " -Ш'л-,
РИС. 7.
Нижний эпидермис листа над жилкой (х400):
А - трихомы; Б - фрагмент эпидермиса.
Обозначения: 1 - конечная клетка волоска; 2 - клетка эпидермы; 3 - устьице; 4 - основания ™—--------------1 обломанных волосков.
&
I
( п
50; ткт
РИС. 8.
Характер опушения листа одуванчика лекарственного (х100):
А - трихомы по центральной жилке, нижний эпидермис;
Б, В - трихомы основной эпидермы верхней стороны листа. Обозначения: 1 - эпидермис над жилкой; 2 - остатки трихом;
3 - основной эпидермис нижней стороны листовой пластинки;
4 - многоклеточный многорядный бичевидный волосок;
5, 8 - верхний эпидермис;
6 - многоклеточный двурядный волосок; 7 - основание многоклеточного многорядного волоска.
РИС. 9.
Цветонос. Поперечный срез:
А - общий вид цветоноса (х40);
Б - фрагмент цветоноса (х100). Обозначения: 1 - центральная полость; 2 - клетки эпителия;
3 - проводящие пучки;
4 - паренхима сердцевины;
5 - ксилема; 6 - кольцо склерифи-цированных клеток;
7 - паренхима коры первичной;
8 - млечники; 9 - эпидермис.
РИС. 10.
Особенности гистологии покровных тканей цветоноса.
Вид с поверхности (х400):
А - фрагмент эпидермы с устьичным аппаратом;
Б - фрагмент эпидермы с остатками трихомы.
Обозначения: 1 - клетки эпидермы; 2 - устьичный аппарат; 3 - протопласт;
4 - трихома.
РИС. 11.
Проводящие ткани цветоноса. Поперечный срез (х 400):
А - открытый коллатеральный пучок; Б - вторичный пучок. Обозначения: 1 - склеренхима;
2 - флоэма вторичного пучка;
3 - паренхима первичной коры;
4 - сосуды ксилемы;
5 - паренхима сердцевины;
6 - млечники; 7 - флоэма.
IVh
МЕДИЦИНСКИЙ
АЛЬМАНАХ
Устьица разных размеров (от 5 до 10 мкм) окружены 3-5 клетками, на листовой пластинке они встречаются значительно чаще, чем на жилке (рис. 5).
На поперечном сечении эпидермальные клетки по форме прямоугольные. Их радиальные стенки тонкие, напротив, стенки поверхности значительно утолщены (рис. 6А). Эпидермис покрыт тонким слоем кутикулы, окрашивающимся в розовый цвет при обработке препарата раствором Судана III (рис. 6Б).
Непосредственно под эпидермой по всему диаметру центральной жилки листа располагается слой уголковой колленхимы, насчитывающей до трех рядов клеток. Межклетники, как правило, наблюдаются во втором ряду клеток колленхимы (рис. 6).
Эпидермис жилок покрыт длинными неразветвленными многоклеточными многорядными волосками, обламывающимися на конце. Клетки волосков округлые изодиаме-тричные, с живым протопластом. Основания волосков двух типов: одни 3-рядные (рис. 8Б), у других волосков количество клеточных рядов в основании заметно больше (рис. 8А, 8В).
Если основания волосков имеют вид конуса, широкого у основания и зауживающегося к верху волоска, такой волосок оканчивается крупными, вытянутыми клетками, лишенными протопласта в количестве 2-3, причем конечная клетка самая большая (рис. 7А).
Известно, что из листовой розетки одуванчика в процессе вегетации развиваются многочисленные цветоносные стрелки, лишенные листьев, полые внутри, достигающие в высоту от 10 до 35 см [5]. Цветоносные стрелки значительно уступают в фитомассе листьям одуванчика, однако их наличие и анатомо-гистологические особенности могут являться ключевым фактором в диагностике сырья.
Морфолого-анатомический анализ показал: на поперечном срезе цветонос имеет характерный для травянистых стеблей переходный тип строения (рис. 9А). Очертания их поперечных срезов округлые, поверхность срезов слаборебристая, в центре имеется крупная полость в диаметре до 1,5 мм.
Поверхность цветоноса при рассмотрении на поперечном сечении покрыта эпидермой, сложенной мелкими клетками прямоугольной формы, несильно сдавленными с поверхности. Характер утолщенности клеточных стенок аналогичен таковому у эпидермальных клеток листа (рис. 9Б).
При рассмотрении поверхности клетки эпидермиса цветоносов вытянутые, прямоугольные, иногда имеющие заостренные скошенные концы (рис. 10А).
Цветонос слабо опушен, причем при микроскопирова-нии сухого сырья в эпидерме чаще встречаются фрагменты конусовидных оснований волосков. В отличие от волосков листовых пластинок, трихомы цветоносов имеют основания, как правило, в один ряд клеток (рис. 10Б).
Рыхлая колленхима, расположенная под эпидермой, содержит большое количество мелких межклетников (рис. 9). На поперечном сечении клетки колленхимы неправильной формы, их стенки извилисты. Межклетники трех- либо четырехугольной формы.
Клетки коровой паренхимы крупные, округлые, с незначительно утолщенными стенками и большим количеством
межклетников (рис. 9). Протопласт паренхимных клеток коры содержит хлоропласты, количество которых в клетках заметно увеличивается от периферии среза к эндодерме (рис. 9А). Эндодерма слабо выражена.
Проводящие пучки открытые, коллатерального типа, расположены по кругу и имеют характерное строение для пучков, описанных выше в жилке листа. Между крупными основными пучками располагаются мелкие пучки (рис. 11Б).
Кольцо проводящих пучков окружает склеренхима, представленная округлыми на поперечном сечении клетками. Их диаметр относительно клеток паренхимы коры заметно меньше. Клеточные стенки сильно утолщены и нативно окрашены в слабо-желтый цвет.
Клетки сердцевины цветоноса округлой формы и значительно крупнее склеренхимных. Размер клеток сердцевины постепенно увеличивается к центру (рис. 9Б). Полость цветоноса выстлана крупными (140-160 мкм) уплощенными, смятыми клетками, лишенными протопласта. Их клеточные стенки целлюлозные, слабоутолщенные.
Выводы
1. Проведен морфолого-анатомический анализ надземной части (листьев и цветоносов) одуванчика лекарственного.
2. Выявлены диагностические признаки, позволяющие проводить идентификацию перспективного сырья изучаемого вида растения:
• характерные для листьев признаки: очертания поперечных срезов листовых пластинок; характер, количество и расположение проводящих пучков на их поперечных срезах; характер залегания млечников; цитология и особенности локализации арматурных тканей (склеренхимы); наличие рыхлого мезофилла вокруг центральной жилки; форма и размеры эпидермальных клеток; характер опушения листа;
• характерные для цветоносов признаки: очертания поперечных срезов цветоносов; переходный тип строения; характер опушения цветоносов; особенности цитологии и локализации арматурных тканей (колленхимы и склеренхимы).
3. Результаты анатомо-морфологического исследования включены в раздел «Микроскопия» проекта фармакопейной статьи на новый вид лекарственного растительного сырья «Одуванчика лекарственного трава».
ш
ЛИТЕРАТУРА
1. Государственная Фармакопея СССР. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. МЗ СССР. 11-е изд. М.: Медицина, 1989. Вып. 2. С. 356-357.
Gosudarstvennaya Parmacopeya SSSR. Obshchie metody analiza. Lekarstvennoe rastitelnoe syryo. MZ SSSR. 11-е izd. М.: Medicina, 1989. Vyp. 2.
S. 356-357.
2. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; Семейство Asteraceae (Compositae). Спб.: Наука, 1993. 352 с.
Rastitelnye resursy SSSR: Cvetkovye rasteniya, ih khimicheskiy sostav, ispolzovanie; Semeistvo Asteraceae (Compositae). Spb.: Nauka, 1993.352 s.
3. American Herbal Pharmacopoeia Botanical Pharmacognosy 2011/American Herbal Medicine Association, 2011. 733 p.
4. European Pharmacopeia. 6-th edition, suppl. 6.6, 2009. P. 5231-5233.
5. Государственный реестр лекарственных средств. Т. 1: офиц. изд. (по состоянию на 1 сент. 2004 г.) (VIII ежегод. периодич. изд.). Федеральная
служба по надзору в сфере здравоохранения и соц. развития; Науч. центр экспертизы средств мед. применения. М.: Медицина, 2004. 1404 с.
Gosudarstvennyireestrlekarsvennyh sredstv. Vol. 1: ofic. izd. (po sostoyaniyu na 1 sent. 2004 g.) (VIII ezhegod. periodich. izd.). Federalnaya sluzhba po nadzory v sphere zdravoohraneniya i soc. razvitiya; Nauch. centr expertizy sredstv med. primeneniya. М.: Medicina, 2004. 1404 s.
6. Губанов И.А. Иллюстрированный определитель растений Средней России. Том 3: Покрытосеменные (двудольные: раздельнолепестные). М.: Т-во научных изданий КМК, Ин-т технологических исследований, 2004. С. 496.
Gubanov I.A. Illustrirovannyi opredelitel rastenii Srednei Rossii. Vol. 3: Pokrytosemennye (dvudolnye: razdelnolepestnye). М.: Т-vo nauchnyh izdaniy KMK, ln-t rehnologicheskih issledovanii, 2004. S. 496.
7. Флора СССР/ под ред. Е.Г. Боброва, Н.Н. Цвелева. М.: Наука, 1964. Т. 29. С. 405-434.
Flora SSSR /Pod red. E.G. Bobrova, N.N. Tsveleva. М.: Nauka, 1964. T. 29.
S. 405-434.
8. Иванова М.С. О влиянии условий интродукции на некоторые морфологические признаки видов рода Taraxacum Wigg. Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии: Материалы VII Международной научно-практической конференции (21-24 октября 2008 г., Барнаул). Барнаул, 2008. С. 116-117.
Ivanova М.S. О vliyanii uslovii introdukcii na nekotorye morphologicheskie priznaki vidov roda Taraxacum Wigg. Problemy botaniki Yuzhnoi Sibiri i
Mongolii: Mаterialy VII Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi conferencii (21-24 oktyabrya 2008 g., Barnaul). Barnaul, 2008. S. 116-117.
9. Государственная Фармакопея СССР. Общие методы анализа. МЗ СССР. 11 изд. М.: Медицина, 1989. Вып. 1. С. 252-278.
Gosudarstvennaya Pharmacopeya SSSR. Obshchie metody analiza. 11 izd. М.: Medicina, 1989. Vyp. 1. S. 252-278.
10. Тарасенко Л.В., Куркина А.В. Новые подходы к эколого-просветитель-ской деятельности в учебно-образовательном процессе на кафедре фармакогнозии с ботаникой и основами фитотерапии СамГМУ. Теория и практика эколого-просветительской деятельности в природоохранных и образовательных учреждениях Российской федерации // Материалы II Всероссийской научно-практической конференции. Тамбов, 2009. С. 55-58.
Tarasenko L.V., Kurkina A.V. Novye podhody k ecologo-prosvetitelskoi deyatelnosti v uchebno-obrazovatelnom processe na kafedre pharmacognozii s botanikoi i osnovami phytoterapii SamGMU. Teoriya i praktika ecologo-prosvetitelskoi deyatelnosti v prirodoohrannyh i obrazovatelnyh uchrezhdeniyah Rossiiskoi Federacii // Materialy II Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi conferencii. Tambov, 2009. S. 55-58.
11. Самылина И.А., Аносова О.Г. Фармакогнозия. Атлас: учебное пособие в 2-х томах. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. Т. 2. С. 239.
Samylina I.A., Anosova O.G. Pharmacognoziya. Atlas: uchebnoye posobiye v 2-kh tomah. М.: GEOTAR^edia, 2007. T. 2. S. 239.
