CC BY
20
Ьиологичисш шли
ДИНАМИКА И СУММАРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ У GALIUM ARTICULATUM LAM. В РАЗНЫХ ЭКО-ЛОГО-ЦЕНОТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ НА СЕВЕРНОМ КАВКАЗЕ
В.В. Мелик-Гусейнов, Л.Д. Тимченко, А.Л. Иванов
Настоящая часть работы посвящена изучению биолого-экологических условий произрастания Galium articulatum Lam. флоры Северного Кавказа, содержания в нем биологически активных веществ, с целью использования последних в качестве лечебных средств [1].
Род подмаренник - Galium L. семейства мареновых - (Rubiaceae) насчитывает свыше 400 видов, на Кавказе - 41 [2], на Северном Кавказе - 21 вид [3].
Подмаренник членистый - Galium articulatum Lam. отнесен к секции 9 Plati-galia DC Prodr., ряд 1 Rubioidea Pobed., представляющий собой многолетнее корневищное ползучее растение, произрастающее на влажных лугах, в кустарниках, по берегам рек, на плавнях, на опушках лесов по склонам гор, до средней горной зоны, а также на сухих бесплодных местах.
Исследуемые нами районы представлены степями, нижним и средним горными поясами.
Степному району Новомарьевской поляны характерен маломощный, супесчаный, выщелоченный чернозем, лежащий на плите известняка; мощность почвы 10-40 см [4]. На поляне в травостое произрастают злаки (ковыль, типчак, костер, мятлик, овсяница, тонконог); шафран, мерендера, ветреница, репейничек аптечный и подмаренник членистый; в более влажных местах - незабудка, лабаз-
ник, эспарцет, люцерна степная, клевер пашенный. Эдификатором степных сообществ являлись ковыль-волосатик, ковыль перистый, ковыль красивейший, чий ка-рагана, бородач кровоостанавливающий.
Предгорья Северного Кавказа -нижний горный пояс с обыкновенным, остаточно-солонцеватым черноземом, типичным и выщелоченным, горным черноземом. Для этого района характерны тип-чаково-ковыльные формирования: ко-выль-тырса, ковыль красивейший, житняк, бородач, а также мятлик луковичный, тимофеевка, осока низкая, репейничек аптечный, подмаренник членистый; из бобовых - горошек узколистный, эспарцет донской, клевер пашенный.
Для среднего горного пояса характерны черноземновидные горнолуговые, а также бурые горно-лесные и серые горно-лесные почвы. Здесь обильны злаки: ковыль перистый, ковыль красивейший, типчак, тонконог, тимофеевка степная, костер береговой, бородач; из бобовых - горошек предальпийский, горошек заборный, люцернасвяриоеиднця.что величина фито-массы на единицу площади является важнейшим показателем, характеризующим биологическую продуктивность и жизненность ценопопуляции растения, нами была определена урожайность надземных и подземных органов в зависимости от эколого-ценотических условий
произрастания [5]. Определение
стания [5]. Определение урожайности проводилось нами на участках, где растения встречались относительно обильно и имели проективное покрытие 1-5%. На каждом выделе закладывалось по 10 учетных площадок размером 1 м2. На всех
площадках производилось глазомерное определение проективного покрытия, подсчет числа побегов, измерялась длина побегов. Полученные результаты обрабатывались статистически и представлены в таблице 1.
Таблица 1
Урожайность надземных и подземных частей Galium articulatum Lam., численность побегов в зависимости от эколого-ценотических условий произрастания; метрологические характеристики
Место и время сбора растений, высота над уровнем моря Вес свежей травы, г Вес свежих корневищ, г Среднее кол-во побегов на 1 м2
Уср. S Ду Еотн., % Уср. S Ду Еотн., %
Ставропольский край
Новомарьевская поляна, Шпаковский р-н (510 м) 16,3 2,92 2,09 12,80 6,4 1,12 0,80 12,48 3,4
Там же (600 м) 15,7 2,57 1,84 11,73 6,4 1,04 0,75 11,68 3,1
Гора Лысая, близ г. Пятигорска (450 м) 18,8 2,25 1,61 8,57 7,1 1,31 0,94 13,25 1,9
Там же (610 м) 18,1 2,41 1,72 9,50 7,0 1,28 0,01 13,04 2,3
Окрестности ст. Бекешев-ской, Предгорный р-н, пойма реки Кумы (480 м) 19,4 3,17 2,27 11,70 7,4 1,30 0,93 12,61 1,6
Там же (590 м) 18,6 3,44 2,46 13,23 7,3 1,46 1,05 14,33 2,1
Северная Осетия (Республика Алания)
Окрестности ст. Николаевской, Дигорский район (500 м) 16,4 2,11 1,51 9,21 6,7 1,02 0,73 10,01 2,9
Там же (620 м) 16,0 2,81 2,01 12,57 6,8 1,11 0,80 11,72 1,9
Примечание (здесь и далее): Уср. - средняя арифметическая величина;
8 - стандартное отклонение;
Ду - абсолютная погрешность;
Еотн. - относительная погрешность, %.
Исследования показали, что в среднем вес свежих надземных частей растений для степного района Ставропольского края колеблется от 15,7 до 18,8 г/м2, для Предгорного - 18,1-19,4 г/м2, для районов Северной Осетии эта цифра составила
16,0-16,4 г/м2. Для подземных органов: 6,4-7,1 г/м2 - для степных районов Ставропольского края, 7,3-7,4 г/м2 - для Предгорного и 6,7-6,8 г/м2 - для Северной Осетии.
Таблица 2
Влияние экологических факторов на содержание некоторых групп природных соединений в исследуемом виде Galium articulatum Lam., метрологические характеристики
Местообитание и приуроченность к рельефу, тип растительного сообщества; высота над уровнем моря Содержание, % от массы абсолютно сухого сырья
флавоноиды (трава) антрахиноны (корневища)
Уср. S Ду Еотн., % Уср. S Ду Еотн., %
Ставропольский край
Новомарьевская поляна, Шпаковский р-н; злаково-типчаково-разнотравная степь (510 м); пологий склон, средняя часть северо-западной 0,56 0,020 0,021 3,77 0,42 0,020 0,021 5,00
Таиюзящиир&Южравно-злаковая полынная степь; пологая равнина (600 м) 0,59 0,025 0,026 4,36 0,36 0,014 0,015 4,14
Гора Лысая, Георгиевский р-н; разнотравно-злаковый луг пологий склон юго-восточной экспозиции (490 м) 0,61 0,027 0,028 4,56 0,44 0,014 0,015 3,39
Там же, разнотравно-злаково-ковыльная ассоциация, пологий склон (480 м) 0,72 0,28 0,030 4,11 0,35 0,014 0,015 4,26
Окрестности ст. Бекешевской, Предгорный р-н, бассейн р. Кумы, остепенённый разнотравно-злаковый луг, юго-восточный склон (480 м) 0,40 0,017 0,018 4,55 0,39 0,017 0,018 4,67
Там же остепенённый злаково-бобовый луг, пологий склон юго-восточной экспозиции (480 м) 0,52 0,014 0,015 2,87 0,38 0,012 0,013 3,49
Северная Осетия (Республика Алания)
Окрестности ст. Николаевской, Дигорский район, долина рек Дур-Дур, Урсдон, Астаурдон, разнотравно-злаковый луг, пологий склон южной экспозиции (500 м) 0,49 0,017 0,018 3,71 0,43 0,015 0,016 3,78
Там же, верхние террасы р. Дур-Дур, остепенённый злаковый луг, южный пологий склон, среди кустарников шиповника и терна (620 м) 0,47 0,014 0,015 3,17 0,42 0,019 0,020 4,74
Длина побегов подмаренника членистого варьирует от 9 до 38 см, на более влажных участках длина побегов увеличивается до 75-84 см.
После определения урожайности надземной и подземной частей подмаренника членистого нами определен основной состав биологически активных веществ растения, произрастающего в различных эколого-ценотических условиях [6]. Согласно литературным данным, в траве растения накапливаются в основном флавоноиды и смолистые вещества, в корневищах - антрахиноны [7, 8, 9]. В этой связи нами было определено количественное содержание флавоноидов в траве методом спектрофотометрии и антрахи-нонов - фотоэлектроколориметрическим методом [10, 11]. Результаты исследований обработаны статистически и представлены в таблице 2.
Наибольшее содержание флавоноидов (0,72%) в траве подмаренника членистого было установлено у объектов, соб-
ранных в разнотравно-злаково-ковыльной ассоциации горы Лысой (Георгиевский район Ставропольского края, 610 м над уровнем моря); наименьшее (0,40°%) - на разнотравно-злаковом лугу (окрестности станицы Бекешевской, Предгорного района Ставропольского края, 480 м над уровнем моря) (рис. 1).
При сравнении максимальных значений на различных высотах веса корня и количества побегов видим, что наиболее эффективной высотой оказалась высота, равная 600 м.
Наибольшим накоплением
антрахинонов (0,44%) характеризуются растения, собранные в районе горы Лысой (Ставропольский край, 490 м над уровнем моря) - остепненный разнотравно-злаковый луг; и 0,43% в окрестности ст. Николаевской (Северная Осетия, 500 м над уровнем моря) -разнотравно-злаковый луг. С увеличением высоты количество антрахинонов в растениях уменьшается от 0,44 до 0,35% в
0,43 0,42 0,41 0,4 0,39 0,38 0,37 0,36 0,35 4,6 H 4,8
43 0,42 0,41 ,4 0,39 38 0,37 36 0,35
6,4 V
Рис. 2. Зависимость содержания антрахинонов X от высоты Н и веса корня V в корневищах Galium articulatum Lam.
в пересчете на абсолютно сухое сырье (рис. 2).
На этой высоте данное растение имеет наибольший вес корня и количество побегов, которое ведет к наибольшему выходу антрахинонов.
Выводы
Изучение содержания сумм флаво-ноидов в траве и антрахинонов в корневищах Galium articulatum Lam., произрастающего в различных растительных сообществах Северного Кавказа, а также изучение влияния высоты над уровнем моря на динамику химического состава надземной и подземной частей растения позволяет сделать следующие выводы.
1. Максимальные значения веса корня и количества побегов Galium articulatum Lam. оказалась при наиболее эффективной высоте, равной 600 м.
2. Содержание суммы флавоноидов в траве варьирует от 0,40 до 0,72% от массы сухого сырья в зависимости от высоты произрастания, причем с увеличением высоты произрастания растения увеличивается и суммарное содержание флавоноидов.
З. Динамика антрахинонов корневищ Galium articulatum Lam. достоверна, с увеличением высоты произрастания уменьшается их суммарное содержание.
ЛИТЕР AXyPA
1. Борисова H.A. О роли выборочных методов при изучении запасов сырья дикорастущих лекарственных растений/H.A. Борисова //Растительныересурсы. - ¡P77. - Т. 1З. - Вып.
2. - С. ЗШ-З87.
2. Гроссгейм A.A. Лнализ флоры Кавказа / A.A. Гроссгейм. - Баку: Изд-во Лзерб. филиала AH ССР, ¡РЗб. - 257с.
3. Галушко, A.И. Флора Северного Кавказа: В З т. / A.K Галушко. - Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ. - ¡P78. - Т. ¡.- З2G с.; ¡P8O. -Т. 2. - З5З с., ¡P8O. -Т. З,- З28 с.
4. Танфильев В. Г. О флоре целинных степей Ставрополья / В.Г. Танфильев // Флора Северного Кавказа и вопросы ее истории. -Ставрополь, ¡Р8З. - С. 7б-87.
5. Миркин Б.М. Современная наука о растительности / Б.М. Миркин, Л.Г. кумова, A. И. Соломещ. -М.: Логос, 2OO2. -2б4с.
6. Мелик-Гусейнов В. В. Биологически активные вещества и эколого-ценотическая приуроченность некоторых перспективных растений флоры Северного Кавказа / В. В. Мелик-Гусейнов. - Воронеж: Истоки, 2OO2. - ¡¡P с.
7. Растительные ресурсы СССР. Сем. Caprifoliaceae-Plantaginaceae. - Л.: Наука, 1990. - Т. 5.-328 с.
8. Исламова H.A. Фармакологическое исследование некоторых видов ясменника и подмаренника членистого из флоры Азербайджана: Автореф. дис. $ канд. фармац. наук / H.A. Исламова. - Баку, 1965. -24 с.
9. Ушаков В. Б. Антрахиноны Galium articulatum / В. Б. Ушаков, В.Н. Копылов а, М.С. Лукьянчиков, В. В. Мелик-Гусейнов // Химия природных соединений. - АН Узбекской ССР. - 1988. -№2. - С. 300.
10. Борисов М.Н. Количественное содержание флавоноидов в растениях родов Asperula L. и Galium L. /М.Н. Борисов, В.В. Беликов, Т.И. Исакова //Растительные ресурсы. - 1975. - Т. 11. -Вып. 3. - С. 351-358.
11. Борисов М.Н. Количественное содержание антрахинонов в некоторых видах ясменника и подмаренника / М.Н. Борисов, Н. С. Журавлев, Т.И. Исакова //Растительные ресурсы. - 1976. - Т. 12. -Вып. 4. - С. 536-539.
Об авторах
Мелик-Гусейнов Валерий Владимирович, кандидат фармацевтических наук, доцент факультета последипломного образования Пятигорской государственной фармацевтической академии. Сфера научных интересов - исследование экологии и ресурсов лекарственных растений флоры Северного Кавказа, проведение фитохимическо-
го и фармакологического анализов исследуемых объектов.
Тимченко Людмила Дмитриевна, доктор ветеринарных наук, профессор, Академик РАЕН, профессор кафедры общей биологии СГУ, область научных интересов: выявление адаптационных способностей органов и тканей на клеточном и тканевом уровне. Автор и соавтор 175 научных публикаций, 2 монографий.
Иванов Александр Львович, заведующий кафедрой ботаники Ставропольского государственного университета, доктор биологических наук, профессор. Область научных интересов - сравнительная флористика, систематика и география растений, эволюционная морфология, флорогенетика и филогения растений. Возглавляет научное направление «Флора Северного Кавказа», руководит флористическими исследованиями в регионе при поддержке гранта Министерства образования РФ. Автор более 40 научных работ, из которых наиболее значительными являются: «Флора Предкавказья и ее генезис» (1998), «Конспект флоры Ставрополья» (2001) и «Редкие и исчезающие растения Ставрополья» (2002). Иванов А.Л -ответственный редактор тома «Растения» Красной книги Ставропольского края (2002).
