Научная статья на тему 'Динамика накопления витамина с в листьях черемши при выращивании в разных условиях интродукции'

Динамика накопления витамина с в листьях черемши при выращивании в разных условиях интродукции Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
227
45
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИНТРОДУКЦИЯ / ЦВЕТЕНИЕ / БУТОНИЗАЦИЯ / ОТРАСТАНИЕ / ВИТАМИН С / INTRODUCTION / FLOWERING / BUDDING / GROWING UP / VITAMIN C

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Тухватуллина Ленвера Ахнафовна, Абрамова Лариса Михайловна

Цель исследования изучить динамику накопления витамина С в листьях лекарственных растений A. victorialis (лук победный) и A. Ursinum (лук медвежий), выращенных в условиях полутени и на открытом солнечном участке. Содержание аскорбиновой кислоты важнейший показатель практической ценности дикорастущих, интродуцированных луков как пищевых и лекарственных растений. Исследование проведено в Ботаническом саду-институте УНЦ РАН. Установлено, что накопление аскорбиновой кислоты в листьях исследуемых луков прослеживается в следующем убывающем порядке: отрастание, бутонизация, цветение. Максимальное накопление аскорбиновой кислоты обнаружено в листьях луков, выращенных на открытом солнечном участке. Наибольшим содержанием витамина С на открытом солнечном участке отличается A. victorialis, на теневом участке A. ursinum.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Тухватуллина Ленвера Ахнафовна, Абрамова Лариса Михайловна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DYNAMICS OF VITAMIN C ACCUMULATION IN THE LEAVES OF RAMSON, GROWING IN DIFFERENT INTRODUCTION CONDITIONS

The aim of the research was to study the dynamics of vitamin C accumulation in the leaves of A. victorialis (pobedny onion) and A. Ursinum (ramson onion) drug plants grown under the conditions of penumbra and on an open solar plot. The content of ascorbic acid is the most important indicator of the practical value of wild-growing, introduced onions as food and medicinal plants. The study was conducted in the Botanical Garden-Institute of the Ufa Research Center of the Russian Academy of Sciences. It is established that accumulation of ascorbic acid in the leaves of the onions under study is traced in the following descending order: growth, budding and flowering. The maximum accumulation of ascorbic acid has been observed in the leaves of onions grown on the open solar plot. The highest content of vitamin C has been observed in A.victorials onion variety grown on the open solar plot and in A.ursinum variety grown on the shady plot.

Текст научной работы на тему «Динамика накопления витамина с в листьях черемши при выращивании в разных условиях интродукции»

множаются семенами. При условии грамотной стратификации и проведении своевременных агротехнических мероприятий семена дают высокий процент всхожести, а сеянцы отличаются высокой устойчивостью в условиях резко континентального климата и неприхотливостью.

Литература

1. Александрова М.С., Александров П.В. Хвойные растения в вашем саду. Ростов-на-Дону: Феникс, 2005. 160 с.

2. Климентьев А.И., Ложкин И.В., Трубин А.П. Геоэкологическая оценка почвенного покрова урбанизированных территорий (на примере г. Оренбурга). Екатеринбург: УрО РАН, 2006. С. 38-44.

3. Чибилёв А.А. Энциклопедия «Оренбуржье» // Природа. Калуга: Золотая аллея, 2000. Т. 1. 192 с.

4. Тихонов В.Е., Кондрашова О.А., Неверов А.А. Агроклиматические ресурсы степного Приуралья: изменчивость и прогнозирование. Оренбург: ООО «Агентство «Пресса». 2013. С. 13-15.

5. Герасимова Е.Ю., Абаимов В.Ф., Кулагин А.А. Методы посадки древесных, кустарниковых и цветочных растений // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 3 (65). С. 67-69.

6. Мурсалимова Г.Р. Интродукция генофонда клоновых подвоев и его использование при модернизации сортимента Приуралья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 6 (50). С. 149-152.

7. Кухлевская Ю.Ф. Параметры морфологических признаков вегетативных и генеративных органов можжевельника обыкновенного в условиях г. Оренбурга // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 2 (64). С. 42-44.

8. Николаева М.Г., Разумова М.В., Гладкова В.Н. Справочник по проращиванию покоящихся семян. Л.: Наука, 1985. 348 с.

Динамика накопления витамина С в листьях черемши при выращивании в разных условиях интродукции

Л.А. Тухватуллина, к.б.н, Л.М. Абрамова, д.б.н, профессор, ФГБУН Ботанический сад-институт УНЦ РАН

Из дикорастущих луков к числу признанных лекарственных растений относятся А. у1с1опаН8 Ь. (лук победный) и А. ытпыш Ь. (лук медвежий) — два близких ботанических вида, объединённых под общим названием черемша. Сильные антибиотические свойства, общая высокая питательность и специфические вкусовые качества ставят луки медвежий и победный в ряд наиболее перспективных растений для окультуривания.

Оба вида имеют обширные ареалы, которые в значительной степени налагаются друг на друга, в частности в районах Кавказа и Восточного Закавказья. В природе черемша растёт в лесах тем-нохвойного таёжного комплекса, в сырых широколиственных лесах, встречается в сосновых лесах, обычно производных от темнохвойных. Оба вида произрастают преимущественно на серых лесных и дерново-подзолистых суглинистых, слабокислых (рН от 5 до 6) почвах, достаточно обеспеченных элементами питания. В районах Западной и Восточной Сибири, а также на Дальнем Востоке черемша является одним из излюбленных дикорастущих растений и заготавливается населением в больших количествах. В пищу употребляют молодые побеги и листья в свежем, солёном, маринованном, квашеном и сушёном виде. Вследствие этого природные запасы черемши неуклонно сокращаются.

В народной медицине черемшу издавна применяли для повышения аппетита, при лихорадке, для лечения цинги, как противоглистное средство и наружно — при ревматизме. Не забыта она и современной медициной. Благодаря антибиотическим и витаминным свойствам черемша используется, в частности, как средство, регулирующее работу желудка при лечении колитов. Установлено также, что черемша оказывает тонизирующее и слабое

мочегонное действие. Имеются предпосылки для использования её при лечении атеросклероза, гипертонической болезни, заболеваний щитовидной железы.

В настоящее время черемша стала всё чаще встречаться на приусадебных участках. В культуре растения развиваются значительно быстрее, чем в естественных условиях. Их листья становятся шире, короче и толще, приобретают более интенсивный зелёный цвет. Увеличивается содержание сахаров и жира в надземной части, но снижается содержание витамина С почти в два раза. Однако содержание витамина С в листьях черемши редко бывает ниже 70 мг% [1-3].

Важным этапом работы при интродукции дикорастущих полезных растений является установление их питательной или декоративной ценности. Потребительская их ценность как пищевых, витаминных и лекарственных растений определяется специфическим качественным и количественным составом химических веществ.

Биохимическому составу луков, особенно окультуренных, как важных овощных растений, в литературе им уделяется значительное внимание. Авторы отмечают, что виды рода Allium L. содержат значительное количество белков, жиров, сахаров, каротина, витаминов А, Вь В2, В6, РР, С, стероидных и флавоноидных глюкозидов, фитонцидов, важных для человека незаменимых аминокислот, таких, как валин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и др.; а также макро- и микроэлементы. С помощью спектрального анализа установлено, что в золе лука содержится 18 химических элементов (алюминий, медь, кремний, цинк, марганец, свинец, титан и др.). Исследователи также отмечают, что содержание витамина С в дикорастущих луках значительно выше, чем в культурных сортах, у которых оно составляет в среднем 60 мг%. По качественному составу веществ виды луков близки

между собой, но по количественному составу у них имеются отличия. Условия выращивания луков в культуре оказывают большое влияние на накопление в них витаминов. Содержание каротина в луках при выращивании их в культуре увеличивается в 3—4 раза по сравнению с дикорастущими, накопление же витамина С в культуре несколько снижается. В пределах вида содержание химических веществ в листьях непостоянно. Оно зависит от места произрастания, фазы развития и возраста растений, технологии выращивания, числа срезок листьев, типа удобрений и других факторов. Наряду с этими факторами, как показывает опыт интродукции, содержание химических веществ в листьях луков также зависит от происхождения интродуцентов, условий, в которых шло их длительное формирование. Максимальное количество биологически активных веществ в листьях луков выявлено в фазу отрастания (весной), в луковицах — в осенний период [3—7].

В настоящее время в коллекции Ботанического сада-института Уфимского научного центра РАН более 100 таксонов лука. В их числе луки, представляющие значительный интерес как виды разнообразного практического использования — как витаминные, декоративные, медоносные [7—10].

Цель исследования — изучить динамику накопления витамина С в листьях А. уШопаШ и А. ытпыш, выращенных в условиях полутени и на открытом солнечном участке. Содержание аскорбиновой кислоты — важнейший показатель практической ценности дикорастущих, интродуцированных луков как пищевых и лекарственных растений.

Материал и методы исследования. Исследование проводили в Ботаническом саду-институте УНЦ РАН (северная лесостепь, среднемноголетние метеорологические данные следующие: сумма осадков 459 мм, температура воздуха +2,6°С, вегетационный период 140 дней, почвы серые лесные).

Количественное содержание аскорбиновой кислоты в листьях А. уШопаШ и А. ытпыш изучали по общепринятой методике [11].

Для выявления динамики накопления аскорбиновой кислоты анализировали листья луков, собранные в разные фазы развития растений: отрастания, бутонизации, цветения.

Объектом исследования были А. уШопаШ и А. ытпыш, выращенные на разных участках бота-

нического сада: на участке теневых растений и на открытом коллекционном участке луков.

Результаты исследования. Изучение динамики накопления витамина С, проведённое в листьях исследуемых видов, выявило существенные колебания его содержания в течение вегетативного периода.

Как свидетельствуют данные таблицы, динамика накопления аскорбиновой кислоты в листьях исследуемых луков прослеживается в следующем убывающем порядке: фаза отрастания, фаза бутонизации, фаза цветения, т.е. максимальное накопление витамина С отмечено в вегетативной фазе (весеннее отрастание), в фазу бутонизации и особенно в фазу цветения её содержание снижается.

При анализе условий выращивания А. уШопаШ и А. ытпыш видно, что наибольшее содержание витамина С обнаружено в листьях луков, выращенных на открытом солнечном участке. В листьях луков с теневого участка показания по содержанию витамина С почти в 1,5 раза ниже. На открытом солнечном участке наибольшим накоплением витамина С отличается А. уШопаШ (74,8—113,2 мг%), а на теневом участке — А. ытпыш (35,2—87,4 мг%). На открытом участке в листьях А. уШопаШ в фазе бутонизации содержание витамина С снижается на 11%, в фазе цветения — на 34%; в листьях А. ытпыш — на 30 и 40% соответственно. На теневом участке в листьях А. уШопаШ в фазе бутонизации аскорбиновая кислота снижается на 31%, в фазе цветения — 52,2%; А. ытпыш — на 34,6 и 60% соответственно.

Выводы. Результаты исследования свидетельствуют, что максимальное накопление витамина С в листьях А. уШопаШ и А. ытпыш отмечается в фазе отрастания (в период интенсивного роста вегетативной массы), в фазе бутонизации и цветения её содержание значительно снижается. Наибольшее содержание аскорбиновой кислоты у исследуемых луков выявлено при выращивании на открытом солнечном участке (113,2—113,5 мг%,), более низкое содержание — при выращивании на теневом участке в (33,4—35,2 мг%).

В целом в листьях А. уШопаШ и А. ытпыш средние значения накопления аскорбиновой кислоты при выращивании в условиях полутени и на открытом участке в вегетативной фазе не опускаются ниже 75 мг%, что значительно выше, чем у многих широко используемых зелёных растений (салат,

Динамика накопления витамина С в листьях луков при выращивании в условиях полутени и на открытом солнечном участке

Фаза вегетации А. уШопаШ А. игвтиш

витамин С, мг %

вариант I вариант II вариант I вариант II

Отрастание 113,2 76,2 113,5 87,4

Бутонизация 101,2 52,5 79,4 57,2

Цветение 74,8 33,4 68,2 35,2

Примечание: вариант I — открытый солнечный участок, вариант II — теневой участок

щавель, сельдерей и др.). Способность отрастать сразу же вслед за таянием снега делает разные виды черемши особенно ценными ранневесенними овощными растениями.

Литература

1. Юрьева Н.А., Кокорева В.А. Многообразие луков и их использование. М.: Изд-во МСХА, 1992. 160 с.

2. Литвинская С.А., Муртазалиев Р.А. Флора Северного Кавказа. М.: Фитон, 2013. 688 с.

3. Тухватуллина Л.А., Абрамова Л.М. Биологически активные вещества в некоторых видах рода Allium L. в условиях культуры // Известия Уфимского научного центра РАН. 2017. № 4. С. 69-71.

4. Голубев Ф.В., Горбунов Ю.Н. Сезонная динамика накопления аскорбиновой кислоты у A. nutans L. и A. odorum L. при выращивании в ГБС РАН // Роль ботанических садов в сохранении биоразнообразия: матер. междунар. конф., посвящ. 75-летию Ботанического сада Ростовского ГУ. Ростов-на-Дону, 2002. С. 190-192.

5. Казакова А.А. Мищик С.К. Накопление химических веществ в листьях многолетних видов лука в процессе роста

и развития // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1974. Т. 51. Вып. 3. С. 77-88.

6. Тухватуллина Л.А., Абрамова Л.М. Биохимический состав листьев у дикорастущих видов лука в Республике Башкортостан // Сельскохозяйственная биология. 2012. № 3. С. 109-113.

7. Тухватуллина Л.А., Абрамова Л.М. Интродукция дикорастущих луков в Башкортостане: биология, размножение, агротехника, использование. Уфа: Гилем, 2012. 268 с.

8. Тухватуллина Л.А. Некоторые биологические особенности A. ursinum и A. victorialis при интродукции в Республике Башкортостан // Известия Уфимского научного центра РАН. 2016. № 2. С. 22-27.

9. Тухватуллина Л.А., Абрамова Л.М. Редкие виды рода Allium L. в интродукции // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. 2011. Т. 14. № 3-1 (98). С. 68-74.

10. Тухватуллина Л.А., Абрамова Л.М. Редкие ресурсные дикорастущие луки флоры Башкортостана в условиях интродукции // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 1 (63). С. 33-35.

11. Ермаков А.И., Арасимович А.А., Смирнова-Иконникова М.И. и др. Методы биохимического исследования растений. Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1972. С. 308-315.

Разработка биотехнологии получения экологически безопасного импортозамещающего растительного сырья в условиях естественных фитоценозов Оренбургской области и создание продукции на его основе

Н.Ф. Гусев, д.б.н., профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ; З.Н. Рябинина, д.б.н., профессор, М.В. Рябухина, к.б.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГПУ; О.И. Немерешина, к.б.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГМУ

Современный курс развития экономики Российской Федерации определяет необходимость модернизации и расширения фармацевтического производства, совершенствования технологий, адаптации производственных технологий фарминдустрии под отечественное сырьё, качественно и количественно отличающееся по видовому составу и биохимическим показателям от импортируемого.

Предварительная оценка флористического разнообразия и биоресурсного запаса лекарственных растений на территории Оренбургской области позволяет сделать вывод о рентабельности разработки и практического внедрения технологии промышленной заготовки и переработки лекарственного растительного сырья с целью получения фитопрепаратов, направленных на профилактику и лечение сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных, нервных заболеваний, болезней печени, почек и проч. [1].

Опираясь на опыт, полученный в ходе проведения собственных научно-исследовательских экспериментов, на опыт региональных учёных, мы установили и подтвердили данные мировой литературы, что фитопрепараты имеют наименьший радиус побочного действия, способствуют общему укреплению иммунитета, в сравнении с

антибиотиками обладают щадящим действием к полезной микрофлоре, а также дополнительно витаминизируют организм человека. Немаловажен и низкий ценовой показатель фитопрепаратов.

Увеличение спроса на лекарственное расти -тельное сырьё и фитопрепараты на их основе в последние десятилетия повысило долю импорта. В частности, большая доля растительного сырья и фитопрепаратов ввозится из соседних государств: Украины, Болгарии, Польши, Китая. Нередко это сырьё низкого качества по содержанию биологически активных веществ. В связи с этим Российская Федерация чётко определила цель импортозаме-щения не только ресурсно-сырьевой базы, но и технологической линии производства [1, 2].

Фармацевтическая промышленность и экспортные организации испытывают недостаток в сырье многих лекарственных растений, в частности плоды шиповника завозятся из Украины и Китая, листья шалфея — из Болгарии. Одной из причин этого является практически полное разрушение сети заготовки и первичной обработки лекарственного растительного сырья в России.

Материал и методы исследования. В настоящее время остро стоит вопрос о восстановлении и оптимизации технологической системы промышленной заготовки и переработки лекарственного растительного сырья [3, 4].

Следует отметить, что в ряде регионов Российской Федерации начата активная работа по восстановлению и модернизации технологии заготовки и переработки лекарственного сырья, в

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.