CC BY
35
Ю.П. Трутнев и др.; Отв. ред. Р.В. Камелин, В.С. Новиков; Сост. Т.В. Абрамова и др. -М.: Товарищество научных изданий КМК, 2008. - 885 с.
8. Мильчакова Н.А. Макрофитобентос // Современное состояние биоразнообразия прибрежных вод Крыма (черноморский сектор) / под ред. В.Н. Еремеева, А.В. Гаевской, НАН Украины, Институт биологии южных морей. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2003. - С. 152 - 208.
9. Мильчакова Н.А., Маслов И.И., Болтачёва Н.А. Морские охраняемые акватории в структуре экосети Крыма // Заповедники Крыма. Теория, практика и перспективы заповедного дела в Черноморском регионе: материалы V междунар. науч.-практ. конф. (Симферополь, 22 - 23 октября 2009). - Симферополь, 2009. - С. 98 - 102.
10. Мильчакова Н.А., Рябогина В.Г. Флористическая характеристика морских акваторий объектов природно-заповедного фонда региона Севастополя (Чёрное море) // Экология моря. - 2002. - Вып. 60. - С. 5 - 11.
11. Червона книга Украши. Рослинний свгг / за ред. ЯП. Дщуха. - К.: Видавництво «Глобалконсалтинг», 2009. - 900 с.
12. Black Sea Red Data Book / Ed. by H.J. Dumont. - New York: United Nations Office for Project Services, 1999. - 413 pp.
Статья поступила в редакцию 17.11.2014 г.
Milchakova N.A., Ryabogina V.G. Floristic diversity of macrophytes in Kazachya bay (the Crimea, the Black sea) // Bull. of the State Nikit. Botan. Gard. - 2015. - № 114. - Р. 19-25.
The article presents an annotated list of macrophytes in Kazachya bay water area, which is going to be included into the state general zoological wildlife reserve "Buhta Kazacha". Species composition of macroalgae and higher plants corresponds to archives (1967 - 1980), published information and results of hydrobotanical surveys (1997-2007), according to actual taxonomic inspection and nomenclatural changes. It was pointed a cozoological importance of macrophyte flora in Kazacha bay. This work contains a checklist of rare macroalgae and discussion relative to increasing the reserve territory due to adjacent water area.
Key words: macrophytes; species composition; long-term dynamics; rare species; wildlife preserve; Kazachya bay; the Black Sea.
БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙ
УДК 582.477:577.19
БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА КИПАРИСА ГИМАЛАЙСКОГО
Надежда Юрьевна Марчук, Анфиса Евгеньевна Палий
Никитский ботанический сад - Национальный научный центр 298648, Республика Крым, г.Ялта, пгт Никита [email protected]
Приведены результаты изучения биологически активных веществ в хвое и шишках Cupressus torulosa D. Don в условиях Южного берега Крыма. В эфирном масле из хвои преобладал сабинен (23%),
терпинен-4-ол (15%), а-пинен (8%). В составе эфирного масла, экстрагированного из шишек, основная доля приходится на терпинен-4-ол (42%), сабинен (11%) и у-терпинен (8%).
Ключевые слова: кипарис гималайский; эфирное масло; терпинен-4-ол; сабинен
Введение
Эфирные масла представляют собой сложную смесь терпеноидов и других компонентов, выделенных из различных частей растений, и широко используются в пищевой, ароматической и фармацевтической промышленности. В связи с повышением осознания опасности для здоровья синтетических химических веществ, постепенно увеличивается использование природных эфирных масел, что приводит к дальнейшему исследованию растительного мира [10].
Кипарис гималайский (Cupressus torulosa D. Don, sin. Cupressus tonkinensis Silba, Himalayan Cypress) - вечнозеленое дерево до 40 м высотой [8]. Предпочитает известняковые почвы. Не страдает от морозов. В Крыму кипарис гималайский интродуцирован Никитским ботаническим садом (НБС) семенами из Гамбурга в 1842 г. Отсюда в конце XX века завезен на Черноморское побережье Кавказа. Как парковое дерево распространен в районах, обеспеченных достаточным количеством осадков - на юге Франции, в Португалии, Испании, на севере Италии [3].
Целью наших исследований явилось изучение биологически активных веществ кипариса гималайского для возможного последующего медицинского использования. Для этого изучена динамика содержания суммы эфирных масел, фенольных соединений и аскорбиновой кислоты в хвое и шишках в процессе годичного цикла вегетации, а также компонентный состав эфирного масла при максимальном содержании.
Объекты и методы исследования
Исследования проводили в лаборатории биохимии, биотехнологии и вирусологии растений НБС - ННЦ в 2013 г. Материалом для анализов служила хвоя и шишки кипариса гималайского, собранные на территории арборетума НБС - ННЦ.
Определение массовой доли эфирного масла проводили путем его перегонки с водяным паром из растительного сырья с последующим измерением объема. Содержание масла выражали в объемно-весовых процентах в пересчете на абсолютно сухое сырье [2]. Состав эфирного масла определяли с помощью хроматографа Agilent Technology 6890 с масс-спектрометрическим детектором 5973. Колонка HP-1 длиной - 30 м; внутренний диаметр - 0,25 мм. Температура термостата программировалась от 50°С до 250°С со скоростью 4°С/мин. Температура инжектора - 250°С. Газ-носитель - гелий, скорость потока 1 см3/мин. Перенос от газового хроматографа к масс-спектрометрическому детектору прогревался до 230°С. Температура источника поддерживалась на уровне 200°С. Электронная ионизация проводилась при 70 eV в ранжировке масс m/z от 29 до 450. Идентификация выполнялась на основе сравнения полученных масс-спектров с данными библиотеки NIST05-WILEY (около 500000 масс-спектров).
Содержание аскорбиновой кислоты определяли йодометрическим титрованием [2].
Сумму фенольных соединений определяли колориметрическим методом с использованием реактива Фолина - Чокальтеу (толщина кюветы 10 мм, красный светофильтр (560 нм)). Концентрацию рассчитывали по графику, построенному по рутину [4].
Результаты и обсуждение
Установлено, что минимальное количество эфирного масла в хвое кипариса приходится на весенние месяцы: в июне массовая доля эфирного масла достигает 0,37%
(к сухой массе) со следующим понижением в июле (0,22%). Второй максимум содержания эфирного масла наблюдается в осенний период: ноябрь (0,4%). Для шишек в течение вегетации наблюдается только один максимум - в январе (0,1%), тогда как минимум характерен в летние периоды (0,02%) (рис. 1).
0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00
Т Т
гЬ
И И
Г*1
гЬ
Г*1 Г*1 И н п л -1 ЙЙ1
□ хвоя Ш шишки
январь февраль март апрель
июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь Период вегетации
Рис. 1 Массовая доля эфирного масла в хвое и шишках кипариса гималайского
Максимальная массовая доля эфирного масла из хвои была получена в Индии -1,3% [9]. Во Вьетнаме выход эфирного масла из воздушно-сухих листьев составил 0,13% [14].
Изучен состав индивидуальных компонентов эфирного масла хвои и шишек кипариса гималайского (рис. 2 и 3, табл. 1). Основными компонентами эфирного масла из хвои являлись сабинен (23,39%), терпинен-4-ол (14,96%), а-пинен (7,99%), у-терпинен (5,90%).
Основными компонентами эфирного масла из хвои кипариса гималайского в Индии были а-пинен (30,30-34,25%), Д3карен (6,52-18,67%), лимонен (8,54-23,79%) и сабинен (4,60-19,23%)[9], во Вьетнаме - сабинен (29,34%), а-пинен (25,4%), 4-терпинеол (13,91%) и у-терпинен (5,5%) [14]. Наиболее близкое по количественному и качественному составу эфирное масло, полученное в Аргентине - а-пинен (25,8%), сабинен (22,3%), терпинен-4-ол (9,3%) [11]. Таким образом, наши данные совпадают с другими исследованиями, проведенными в разных странах, а имеющееся различие связано с географической, популяционной и сезонной изменчивостью.
Abundance
900000 800000 700000 600000 500000
6 7 6 06
TIC 05-NBS2D 99893 1402 22329 2805
6 6 ' 8
10 2 3 II II 1 1 2 5
14 96 14 54
21 89 2 2 9 5
2 5 2 6 6 0
II II 25 2 8
33 8 35 67
Abundance
Рис. 2 Хроматограмма эфирного масла хвои кипариса гималайского
TIC: 02-N BS.D
1800000 1600000 1400000 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000
9.95 10.88
35.67
7.79 8.83
8.95
6.02
8.19
14.57 17.99
22.88
28.00 27.13
21. 8223 1 8 26.55 2 2 47 2 65.91
i И II I 2 4.99
3 3.76 I 35.80
III
34.81
33.54 3 2 . 5394 . 0 1
W4U_J_
39.46
' ' 5.0С T ¡me-->
Рис. 3 Хроматограмма эфирного масла шишек кипариса гималайского
В составе эфирного масла, экстрагированного из шишек, основная доля приходится на терпинен-4-ол (41,95%), сабинен (11,08%) и у-терпинен (8,12%). Несмотря на низкую массовую долю эфирное масло шишек интересно высоким содержанием терпинен-4-ола. Считается, что именно этот компонент обеспечивает антисептическое действие эфирного масла чайного дерева [6]. Терпинен-4-ол обладает противовирусной, антибактериальной, противогрибковой и инсектицидной активностью, а также антиоксидантным, противоопухолевым и противовоспалительным воздействием [7]. Поэтому при минимальном нанесении вреда дереву эфирное масло шишек кипариса гималайского является перспективным для создания медицинских препаратов.
Наши данные подтверждаются данными из Индии [12, 13], где основным компонентом эфирного масла из шишек также был терпинен-4-ол (до 26%). В индийских испытаниях против грамположительных микроорганизмов (Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Bacillus megaterium, Bacillus coagulans), грамотрицательных
33 5 9
2 4 . 3 4
1 9 .6 5
400000
2 7 2 8
2 5 0 /
7 46
32 64
300000
17 57
12 03
25 9
14 39
2 7 7 8
200000
12 63
35 81
33 30
6
100000
18 06
5 0 0
10 00
15 00
20 00
25 00
30 00
35 00
lime -->
7
14 15
14 45
6.20
35 75
12. 03
14.98
12. 68
19.59
микроорганизмов (Escherichia coli, Klebsiella pneumonia, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhii), противогрибковых исследований (Candida albicans, Aspergillus flavus, Trichoderma lignorum, Cryptococcus neoformans) отмечена высокая активность против грибков, чем против бактерии. В связи с этим предлагалось использовать крем с добавлением эфирного масла из шишек кипариса гималайского в качестве противомикробного средства для лечения кожных заболеваний [13].
Таблица 1
Компонентный состав эфирного масла кипариса гималайского
№ Время Компонент Массовая доля в Массовая доля в
удержания эфирном масле хвои, % эфирном масле шишек, %
1 2 3 4 5
1 6.06 а-туйен 1,71 1,29
2 6.26 а-пинен 7,99 1,75
3 6.64 камфен 0,25
4 7.39 сабинен 23,39 11,08
Продолжение таблицы 1
1 2 3 4 5
5 7.45 ß-пинен 0,48
6 7.84 мирцен 3,90 2,25
7 8.22 а-фелландрен 0,21 0,45
8 8.62 а-терпинен 3,58 4,50
9 8.85 п-цимен 0,27 2,14
10 8.99 лимонен 2,69 1,79
11 9.97 у-терпинен 5,90 8,12
12 10.22 транс-сабиненгидрат 0,15
13 10.92 терпинолен 2,76 3,03
14 11.24 цис-сабиненгидрат 0,09
15 12.02 транс-п-мент-2-ен-1 -ол 0,68 1,88
16 12.63 цис-п-мент-2-ен-1 -ол 0,44 1,34
17 14.01 терпинен-4-ол 14,96 41,95
18 14.39 а-терпинеол 0,60 2,48
19 14.54 цис-пиперитол 0,21 0,50
20 14.95 транс-пиперитол 0,27 0,97
21 17.57 борнилацетат 0,82
22 18.06 терпинен-4-ол ацетат 0,13 0,61
23 19.65 а-терпинилацетат 1,14 0,69
24 21.88 кариофиллен 0,41 0,43
25 22.95 гумулен 0,13 0,64
26 23.29 эпи-бициклосесквифелландрен 6,76 0,38
27 23.72 гермакрен D 0,18
28 24.25 изоледен 0,29
29 24.34 эпизонарен 1,99
30 24.99 5-кадинен 0,13
31 25.06 цис-каламенен 1,11
32 26.59 кариофилленоксид 0,35 0,29
33 26.97 а-кедрол 0,46
34 27.12 гумуленоксид 0,56
35 27.28 эпи-кубенол 0,79
36 27.77 у-кадинол 0,58
37 28.05 а-кадинол 3,16 0,59
38 32.59 маноилоксид 0,29
39 32.64 эпи-маноилоксид 0,48
40 33.25 абиета-8(14),9(11),12-триен 0,37
41 33.29 абиетан 0,23
42 33.58 филлокладен 1,27
43 33.81 13(16),14-лабдиен-8-ол 3,45 0,75
44 34.01 8^-окси-сандаракопимарен (незукол) 0,24
45 35.67 тотарол 1,80 0,39
46 35.67 тотарол ацетат 5,44
47 35.81 ферругенол 0,22 0,36
Сумма индетифицированных компонентов 95,31 98,58
Содержание аскорбиновой кислоты в хвое кипариса гималайского составляло 66-95 мг/ 100 г, в шишках - 40-48 мг/100 г. Наиболее высокое содержание витамина С в хвое наблюдалось зимой (январь), далее снижалось к лету (июль), а осенью вновь повышалось. Получение продуктов с аскорбиновой кислотой из хвои и шишек кипариса гималайского неэффективно, т.к. в хвое сосны обыкновенной витамина С содержится значительно больше (374-506 мг%) [1].
Содержание фенольных веществ в хвое кипариса гималайского варьировало в пределах 3000-3600 мг/100 г сухого вещества, немного ниже содержание в шишках -2800-3400 мг/100 г. Для кипариса гималайского максимум содержания фенольных веществ отмечен зимой (январь) и летом (июль), минимум - весной (май).
По сравнению с другими хвойными растениями (сосна обыкновенная - 1800 мг/100 г сухого вещества, кедр сибирский - 2000 мг/100 г [5]) содержание фенольных веществ в хвое кипариса гималайского превышает 1,5-2 раза. Поэтому хвоя кипариса гималайского может являться перспективным источником фенольных соединений, но в связи с отсутствием данных об их качественном составе требуется дополнительные исследования в этом направлении.
Выводы
Изучен состав эфирного масла из хвои и шишек кипариса гималайского. Основными компонентами эфирного масла из хвои были: сабинен (23%), терпинен-4-ол (15%), а-пинен (8%). В составе эфирного масла, экстрагированного из шишек, основная доля приходится на терпинен-4-ол (42%), сабинен (11%) и у-терпинен (8%). Несмотря на низкую массовую долю (максимально 0,1%) эфирное масло шишек является перспективным для создания медицинских препаратов.
Экстракты из хвои и шишек кипариса гималайского являются перспективными источниками фенольных соединений, однако требуется более детальное изучение их качественного состава.
Список литературы
1. Войцековская С.А., Юмагулова Э.Р., Сурнина Е.Н., Астафурова Т.П. Исследование физиолого-биохимических показателей хвои сосны обыкновенной (Рinus sylvestris L.) болотных и лесных популяций // Вестник Томского государственного университета. Биология. - 2013. - Т. 23, № 3. - С. 111 - 119.
2. Государственная фармакопея СССР. - М.: Медицина, 1987. - Вып. 1. - 334 с.
3. Захаренко Г.С. Биологические основы интродукции и культуры видов рода кипарис (Cupressus L.). - К.: Аграрна наука, 2006. - 256 с.
4. Методы технохимического контроля в виноделии / Под ред. В.Г. Гержиковой. -Симферополь: Таврида, 2002. - 259 с.
5. Плаксина И.В., Судачкова Н.Е., Романова Л.И., Милютина И.Л. Сезонная динамика фенольных соединений в лубе и хвое сосны обыкновенной и кедра сибирского в посадках различной густоты // Химия растительного сырья. - 2009. -Т. 13, № 1. - С. 103 - 108.
6. Carson C.F., Hammer K.A., Riley T.V. Melaleuca alternifolia (Tea Tree) Oil: a Review of Antimicrobial and Other Medicinal Properties // Clinical microbiology reviews. -2006. - Vol. 19, № 1. - Р. 50 - 62.
7. Chieh-Shan Wu, Yun-Ju Chen, Jeremy J. W. Chen, Jeng-Jer Shieh, Chia-Hsin Huang, Pei-Shan Lin, Gee-Chen Chang, JingHua-Tsai Chang, Chi-Chen Lin. Terpinen-4-ol Induces Apoptosis in Human Nonsmall Cell Lung Cancer In Vitro and In Vivo // Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. - 2012. - Vol. 2012. -http://www.hindawi.com/journals/ecam/2012/818261/ - Received 18 February 2011; April 2011.
8. FarjonA.A. Handbook of the World's Conifers. Vol.2. - Leiden: BRILL, 2010. - 1111 p.
9. Lohani H., Gwari G., Andola H.Ch., Bhandari U., Chauhan N. a-Pinene Rich Volatile Constituents of Cupressus torulosa D. Don from Uttarakhand Himalaya // Indian Journal of Pharmaceutical Sciences. - 2012. - Vol. 74, № 3. - Р. 278 - 280.
10. Lohani H., Nirpendra Kumar C., Andola H.Ch. Is a Cupressus torulosa is a Good Substitute of Two Selected Juniperus Species for Aroma Potentials? // Medicinal & Aromatic Plants. - 2013. - Vol. 2, № 2. - Р. 122.
11. Malizia R.A., Cardell D.A., Molli J.S., González S., Guerra P.E., Grau R.J. Volatile constituents of leaf oils from the Cupressaceae family: part I. Cupressus macrocarpa Hartw., C. arizonica Greene and C. torulosa Don species growing in Argentina // Journal of Essential Oil Research. - 2000. - Vol. 12, № 1. - Р. 59 - 63.
12. Padalia R.C., Verma R.S., Chauhan A., Chanotiya Ch.S. Essential oil compositions of branchlets and cones of Cupressus torulosa D. Don // Journal of Essential Oil Research. -2013. - Vol. 25, № 4. - Р. 251 - 256.
13. Sellappan M., Palanisamy Dh., Joghee N., Bhojraj S. Chemical Composition and Antimicrobial Activity of the Volatile Oil of the Cones of Cupressus torulosa D. Don from Nilgiris, India // Asian Journal of Traditional Medicines. - 2007. - Vol. 2, № 6. - Р. 206 - 211.
14. Tran Huy Thai, Nguyen Thi Hien, Do Thi Minh, Pham Van The. Chemical composition of leaf oil of Cupressus tonkinensis Silba in Huu Lien, Lang Son province // Journal of Biology. - 2009. - Vol. 31, № 1. - Р. 74 - 76. (Vietnamese)
Статья поступила в редакцию 13.11.2014 г.
Marchuk N.Yu., Paliy A.E. The biologically active substances of Cupressus torulosa D. Don // Bull. of the State Nikit. Botan. Gard. - 2015. - № 114. - Р. 25-31.
The article presents study results of biologically active substances in needles and cones of Cupressus torulosa D. Don growing under conditions of South Coast of the Crimea. Prevailed substances in an essential oil of needles were sabinene (33%), terpinene-4-ol (15%), a- pinene (8%). Essential oil composition of cones for the most part contained terpinene-4-ol (42%), sabinene (11%) and y-terpenine (8%).
Key words: Cupressus torulosa D. Don; essential oil; terpenine-4-ol; sabinene.
ФИТОРЕАБИЛИТАЦИЯ ЧЕЛОВЕКА
УДК 616-001.26/.27-085:547.913
ЗАЩИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ ЖИВОТНЫХ И ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ У ЧЕЛОВЕКА
Тихомиров Александр Александрович1, Говорун Мария Ивановна2
