Научная статья на тему 'Елементний склад надземної фітомаси рослин видів роду Monarda L. , інтродукованих у Північному Лісостепу України'

Елементний склад надземної фітомаси рослин видів роду Monarda L. , інтродукованих у Північному Лісостепу України Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
89
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
види Monarda / елементний склад / важкі метали / species Monarda / elements composition / heavy metals

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — М. В. Рись

Вперше за умов інтродукції у Північному Лісостепу України вивчено елементний склад надземної фітомаси чотирьох видів роду Monarda. Фітомаса видів M. didyma, M. fistulosa входить до рецептур харчових пряних сумішей. Елементний склад досліджуваних рослин досить однотипний. Надземна частина видів Monarda містить найважливіші у житті рослин елементи – K, Fe, Cu, Zn, Mn. Перше місце серед елементів за вмістом у видів роду Monarda належить K. Вміст потенційно токсичних Sr, Zr у видів M. didyma, M. fistulosa незначний і перебуває у межах ГДК. Серед важких металів у зразках визначено Cu, Zn, Ni.

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

Elements composition of species Monarda L. genus under introduction to the Forest-Steppe of Ukraine

For the first time under conditions of Forest-Steppe of Ukraine the elemental composition of aboveground biomass four species of genus Monarda was studied. The herbs of species of M. didyma and M. fistulosa are included into recipes of spice mixtures for food industry. The elemental composition of the test plants is sufficiently uniform. The aboveground part of Monarda species are contain the most important for plants elements – K, Fe, Cu, Zn, Mn. Among chemical elements in species of Monarda L. is the dominant. The maintenance of potentially toxic elements Sr and Zr in species of M. didyma and M. fistulosa are small and lies within maximum concentration limit. Heavy metals Cu, Zn and Ni are determined in the element composition of Monarda.

Текст научной работы на тему «Елементний склад надземної фітомаси рослин видів роду Monarda L. , інтродукованих у Північному Лісостепу України»

9. Васильев И.М. Зимостойкость растений / И.М. Васильев. - М. : Изд-во АН СССР, 1953. - 191 с.

10. Мельник М.А. Зимостшкють деяких груп i BTOiB троянд у зв'язку з накопиченням крохмалю у однорiчних пагонах / М.А. Мельник, В.О. Лях // Актуальш питання бюлоги, еко-логи та xiMii ЗНУ. - Запорiжжя : Вид-во ЗНУ. - 2011. - Т. 3, № 2. - С. 51 -57.

11. Штанько И.И. Важнейшие вопросы размножения и выращивания саженцев роз / И.И. Штанько // Опыт выращивания роз. - М. : Изд-во "Мир", 1969. - С. 353-354.

12. Сушков К.Л. Размножение роз / К.Л. Сушков, Т.Н. Михнева, М.В. Бессчетнова. -Алма-Ата : Изд-во "Наука", 1976. - 127 с.

13. Бессонова В.П. Методи фггошдикаци в ощнщ еколопчного стану довкшля : навч. поабн. - Заж^жжя : Вид-во Запорiзький НУ, 2001. - 196 с.

14. Лакин Ф.Ф. Биометрия : учебн. пособ. [для студ. ВУЗов] / Ф.Ф. Лакин. - М. : Изд-во "Высш. шк.", 1990. - 352 с.

Мельник МА., Лях В.А. Накопление крахмала у привитого и не привитого материала почвопокровной розы

Сравнена динамика накопления крахмала во время перехода растений от вегетации к периоду покоя у привитого на разных подвоях (центифольная роза и шиповник обыкновенный) и не привитого материала почвопокровной розы сорта Swany.

Ключевые слова: крахмал, однолетний побег, штамбовая роза, прививка, подвой.

Melnyk MA., Lyakh V.O. Starch accumulation in grafted and non-grafted material of groundcover rose

A dynamic of starch accumulation during plant transition from vegetative to a period of rest at grafted on different rootstocks (Centifolia rose and Rosa canina) and non-grafted material of Groundcover rose of Swany variety is compared.

Keywords: starch, annual shoot, standard rose, grafting, rootstock.

УДК 633.82/83.004.14 Мол. наук. ствроб. М.В. Рись -

Нацюнальний ботатчний сад ím. М.М. Гришка НАН Украти, м. Ктв

ЕЛЕМЕНТНИЙ СКЛАД НАДЗЕМНО1 Ф1ТОМАСИ РОСЛИН ВИД1В РОДУ MONARDA L., 1НТРОДУКОВАНИХ У П1ВН1ЧНОМУ Л1СОСТЕПУ УКРА1НИ

Вперше за умов штродукци у Швшчному Люостепу Укра!ни вивчено елемен-тний склад надземно! ф^омаси чотирьох видiв роду Monarda. Ф^омаса видiв M. didyma, M. fistulosa входить до рецептур харчових пряних сумшей. Елементний склад дослщжуваних рослин досить однотипний. Надземна частина видiв Monarda мютить найважлив^ у жита рослин елементи - K, Fe, Cu, Zn, Mn. Перше мюце серед елеменпв за вмютом у видiв роду Monarda належить K. Вмют потенцшно ток-сичних Sr, Zr у видiв M. didyma, M. fistulosa незначний i перебувае у межах ГДК. Серед важких металiв у зразках визначено Cu, Zn, Ni.

Ключовг слова: види Monarda, елементний склад, важга метали.

Види роду Monarda це однс^чш та багатс^чш трав'яш рослини з ро-дини Lamiaceae. Рщ Monarda налiчуе понад 20 видiв, батьювщиною яких е твденна i центральна частини Швшчно! Америки, а також Канада (12). Bei види роду Monarda L. е ефiроносами широкого спектра ди i декоративними рослинами. Ефiрну олто i траву монарди можна використовувати в медицин як рослину - фггонцидоносш, що мае яскраво виражеш бактерицидш власти-восп, як зберiгаються пiд час перероблення сировини, та у харчовш промис-ловостi, де завдяки своему пркому смаку, монарду можна використовувати

як замшник !мпортного чорного перцю в сухих пряних сумiшах та для виго-товлення овочевих маринадiв (7). Культивуються переважно види M. didyma L., M. fistulosa L., M.punctata L. та M. citriodora Cerv. ex Lag. Рослини роду мають багатий хiмiчний склад, що робить 1х щнним лжувально-профь лактичним засобом (10). Кр!м виамшв, цукр!в, кислот та ефiрних олiй види Monarda мiстять мжро- та макроелементи, що вiдiграють надзвичайно важ-ливу роль у життедяльносл людини, необхiднi для нормального переб!гу ба-гатьох бiохiмiчних реакцiй оргашзму, сприяють синтезу гормонiв та фермен-тiв (1,4,5,9). Нестача деяких мшеральних речовин загрожуе розвитком за-пальних процесiв та порушень в органiзмi людини.

Тому визначення вмiсту життево необхщних мiкро- та макроелементiв у видах роду Monarda, штродукованих у Двшчному Лiсостепу Укра1ни для встановлення градiента поширення i нагромадження елеменпв у рослинах е важливим i актуальним з огляду на можливють 1х використання у харчовiй промисловосп та у медицинi.

Умови i методи дослвджень. Iнтродукцiйнi популяцп рослин були створеш iз насiння, отриманого в рiзнi роки за делектусом з Бельгп, Великоб-ританп, Германп, 1тали, Канади, Польщi, Росп, Угорщини, Чехи, Швейцарп.

Експериментальну роботу виконано у 2011-2012 рр. у Нацюнальному боташчному саду ím. М.М. Гришка НАН Укра1ни, розташованому у Киев!, на межi Лiсостепу i Полюся Укра1ни. Елементний склад рослинно1 сировини визначали рентгено-флуоресцентним методом на енерго-дисперсшному спек-трометрi енергiй рентгенiвського випромшення "ElvaX" (8). Метод аналiзу базуеться на вимiрюваннi iнтенсивностi лiнiй спектра рентгешвсько! флу-оресценцп атомiв хiмiчного елементу пiд час збудження 1х первинним рен-тгенiвським випромiненням, джерелом якого е рентгешвська трубка.

Результати дослщжень. Види роду Monarda. устшно розвиваються в умовах Пiвнiчного Люостепу Укра1ни. Рослини M.citriodora проходять пов-ний життевий цикл розвитку i дають насiння з досить високою схожiстю (6). Багаторiчники цвiтуть починаючи з другого року життя, утворюють житте-здатне насiння, мають високу продуктивнiсть фiтомаси, зимостiйкi.

У дослщження елементного складу надземно1 маси рослин роду Monarda були залучеш так! види як M. didyma, M. fistulosa, M. citriodora та M. bradburiana L. Рослини вщбирали у фазi повного цвтння, висушували i под-рiбнювали. У дiапазон визначення елементного складу (вщ шрки до урану) попадають основш ессенщальш елементи, а також елементи, що негативно впливають на оргашзм людини - свинець, кадмш, миш'як, стронцш, сурма, ртуть та шш! важю метали (3). Ессенцiальними, тобто життево необхщними, визнано 15 елементiв - залiзо, йод, м!дь, цинк, кобальт, хром, молiбден, ш-кель, ванадш, селен, марганець, миш'як, фтор, кремнш, лтй. Так, недостатне або надлишкове споживання мжроелеменпв з продуктами харчування та водою може призводити до розвитку у людини захворювань, пов'язаних з пору-шенням обмшу речовин. Найбшьш важливими мжроелементами в житп рослин визнано зал!зо, мщь, цинк, марганець, магнш, кобальт, мол!бден, хоча м!дь i цинк вщносять до важких метал!в (2, 11) (табл. 1).

Табл. 1. ПДК важких метамв у рослинних продуктах харчування

Продукти

РЬ

еа

Л8

Ж

ей

гп

Овоч^ ягоди, фрукти свiжi та заморожет

0,04-0,5

0,03

0,2

0,02

5,0

10,0

Овоч^ ягоди, фрукти консервоват

1,0

0,05

0,2

0,02

5,0

10,0

Як показали наш1 дослщження, надземна частина вид1в Ыопатйа мю-тить найважлив1ш1 у житп рослин елементи - К, Ге, Си, Zn, Мп (кобальт та мол1бден не визначали). Перше мюце у вид1в роду ЫопаЫа серед елеменпв за вмютом займае К (рис. 1-3).

Рис. 1. Концентрация елементм у надземнш мас1 Мопагйа ЯМуша, мкг/г на абсол. суху речовину

Спектр ыг—а^гд? труб-втаг е

м^л?» ©ООО 3«

Рис. 2. Концентрацш елементгв у надземнш масг Мопагйа ^Ш^а мкг/г / на абсол. суху речовину

Калш - важливий бюгенний елемент, особливо у рослинному свт (4). За нестач1 кал1ю в грунл рослини розвиваються дуже погано, зменшуеться урожай, ось чому 90 % викопних солей кал1ю використовують як добрива. При нестач1 кал1ю в оргашзм1 людини розвиваеться так звана гшокалем1я.

Достатньо високим е вмют мезоелементiв Са та 8, яких рослинам потрiбно значно бшьше, нiж iнших мiкроелементiв. У монардах 1х мiститься вщповщ-но 3756,322-6193,919 та 1427,478-5817,39 мкг/г на абсолютно суху речовину.

Сгйитр мэ-эсса пн^г-пай ем:

Рис. 3. Концентращя елементм у надземнш мас Мопагйа екгМога, мкг/г / на абсол. суху речовину

Вмют потенцшно токсичних елеменпв 8г та Zr у надземнiй масi видiв роду МспаЫа незначний i лежить у межах ПДК. У М. ЪгаЛыпапа елемент Zr не було визначено (рис. 4).

: 1 отсчеп 1

П г 1 - К

А К

/ 14

2200-?ооо. к / >1

г \

I

1600 -1400- г

*

/

и

1

\ Л 'Г А4**А

0_ - -1- кии - - - - —

Все права запущены й ООО Эл кгтрк

Рис. 4. Концентращя елементм у надземнш маа Мопагйа ЪгаЛЪигшпа, мкг/г / на абсол. суху речовину

Можна припустити, що на момент визначення елемент Zr або не був присутнш у Грунт та у рослинах, або у видi М. ЪгаёЪыпапа вш не нагрома-джуеться завдяки тому, що знаходиться у важкорозчинному сташ.

Поглибленi бiологiчнi дослiдження

289

Для визначення вибiрковоl поглинально! здатностi за середшми зна-ченнями в зразках сировини елементи можна розташувати у такому порядку:

• M. didyma - K - Ca - S - Cl - Fe - Sr - Zn - Cu - Mn - Rb - Zr - Ni - Br

• M. fistulosa - K - Ca - S - Fe - Sr - Zn - Cu - Mn - Zr - Rb - Br - Ni

• M citriodora - K - Ca - S - Cl - Sr - Fe - Zn - Mn - Zr - Rb - Br - Cu - Ni

• M. bradburiana - K - Ca - S - Cl - Fe - Zn - Sr - Cu - Mn - Rb - Ni - Br

Вмют потенцшно токсичного елементу Sr незначний у надземнш маш

M. didyma. За поглинальною здатшстю цього елемента у порядку зростання його вмюту рослини можна розташувати таким чином: M. didyma - M. fistulosa - M.citriodora - M. bradburiana. Природний комплекс мшеральних макро- i мжроелеменпв з рослин мае ютотш переваги у разi вживання людиною тому, що вш вiдрiзняеться найбшьш сприятливим для оргашзму сшввщношенням основних компоненпв, чого важко досягти тд час створення штучних сумь шей. Елементи у рослинах знаходяться в оргашчно зв'язанш, тобто у найбшьш доступнш та засвоюванш форм^ а також у набор^ властивому жи-вш природi.

Висновки. Вперше у Швшчному Лiсостепу Укра!ни дослiджено еле-ментний склад чотирьох видiв роду Monarda.

Надземна частина видiв роду Monarda мютить досить велику кiлькiсть важливих i незначну - потенцiйно токсичних елеменпв. Усi дослiджуванi ви-ди придатш для використання у харчовш промисловостi i можуть бути додат-ковим джерелом необхiдних для оргашзму людини елементiв. Одержанi данi дадуть змогу оцiнювання та порiвняння якосп рослинно! сировини видiв роду Monarda з метою !х використання у харчовш промисловост та медициш.

Важливо продовжити дослiдження елементного складу для з'ясування схильносп видiв роду Monarda до нагромадження елементiв i можливосп !х використання як бiоiндикаторiв забруднення природного середовища певни-ми металами.

Л1тература

1. Давыдова С.Л. Тяжёлые металлы как супертоксиканты XXI века / С.Л. Давыдова, В.И. Тагасов. - М. : Изд-во РУДН, 2002. - 140 с.

2. Диетология. Тяжелые металлы. [Электронный ресурс]. - Доступный с http://www. di-etolog.org/components/food-toxins/heavy-metals/

3. Клепцова И.А. Особенности техногенного загрязнения лекарственных растений / И.А. Клепцова, Л.П. Волкотруб, Н.Р. Караваев // Фармация. - 2001. - № 5. - С. 28.

4. Калий. [Электронный ресурс]. - Доступный с http://www.ru.wikipedia.org/wiki.

5. Келимханова С.Е. Микроэлементный состав лекарственного растительного сырья -как показатель его качества / С.Е. Келимханова, А.Е. Баелова, А.С. Кожамжанова // КазНМУ им. С.Д. Асфендиарова, г. Алматы. [Электронный ресурс]. - Доступный с http://www. kaznmu.kz/press/2011/09/09/

6. Кораблева О.А. Монарда в условиях интродукции в Полесье Украины / О. А. Корабле-ва // Бюллетень Государственного Никитского Ботанического сада. - Ялта. - 2001. -Вып. 82. - С. 68-71.

7. Корабльова О.А. 1нтродукщя та селекщя видiв роду Artemisia та Monarda. / Корабльо-ва О. А., Рись М.В. У зб. Збереження та збагачення рослинних ресурав шляхом штродукцп та бютехнологп. - К. : Вид-во "Фпосоцюцентр". - 2012. - С. 163-209.

8. Методические указания по проведению энергодисперсионного рентгенофлуоресцент-ного анализа растительных материалов. - М. : Изд-во "Колос". - 1983. - 47 с.

9. Петров Н.В. Определение микроэлементов и примесей тяжелых металлов в лекарственных средствах / Н.В. Петров // Фармация. - 2003. - № 5. - С. 30-33.

10. Савицкене Н. Monarda didyma - лекарственное и декоративное растение / Н. Савиц-кене, А. Дагилите, В. Янулис, С. Казлаускас // Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными растительными ресурсами и создания функциональных продуктов : матер. 1-й Росс. науч.-практ. конф. - М., 2001. - С. 249-250.

11. СанПиН 42-123-4089-86. Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов и мышьяка в продовольственном сырье и пищевых продуктах. [Электронный ресурс]. - Доступный с http://www.document.ua/docs/tdoc8475.php

12. Scora R. Interspecific Relationships in the Genus Monarda (Labiatae) / R. Scora // Univ.of California Publ. in Botany. - 1967. - Vol. 41. - 68 p.

Рысь М.В. Элементный состав надземной фитомассы растений видов рода Monarda L., интродуцированных в Северной Лесостепи Украины

Впервые в условиях Северной Лесостепи Украины изучен элементный состав надземной фитомассы четырех видов рода Monarda. Фитомасса видов M. didyma, M. fistulosa входит в рецептуры пищевых пряных смесей. Элементный состав исследуемых растений достаточно однотипный. Надземная часть видов Monarda содержит важнейшие в жизни растений элементы - K, Fe, Cu, Zn, Mn. У видов рода Monarda первое место среди элементов по содержанию занимает K. Содержание потенциально токсичных Sr, Zr у видов M. didyma, M. fistulosa незначительное и лежит в пределах ПДК. Среди тяжелых металлов в образцах определены Cu, Zn, Ni.

Ключевые слова: виды Monarda, элементный состав, тяжелые металлы.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Rys M.V. Elements composition of species Monarda L. genus under introduction to the Forest-Steppe of Ukraine

For the first time under conditions of Forest-Steppe of Ukraine the elemental composition of aboveground biomass four species of genus Monarda was studied. The herbs of species of M. didyma and M. fistulosa are included into recipes of spice mixtures for food industry. The elemental composition of the test plants is sufficiently uniform. The above-ground part of Monarda species are contain the most important for plants elements - K, Fe, Cu, Zn, Mn. Among chemical elements in species of Monarda L. is the dominant. The maintenance of potentially toxic elements Sr and Zr in species ofM. didyma and M. fistulosa are small and lies within maximum concentration limit. Heavy metals Cu, Zn and Ni are determined in the element composition of Monarda.

Keywords: species Monarda, elements composition, heavy metals.

УДК 581.522.4:633.37 Пров. тж. О.В. Шиманська -

Нацюнальний ботатчний сад ím. М.М. Гришка НАН Украти, м. Кшв

ОСОБЛИВОСТ1 РОСТУ I РОЗВИТКУ РОСЛИН ВИД1В РОДУ

GALEGA - G. ORIENTALIS L. ТА G. OFFICINALIS L., 1НТРОДУКОВАНИХ В П1ВН1ЧНОМУ Л1СОСТЕПУ УКРА1НИ

Представлено результати спостережень за сезонними ритмами росту i розвит-ку, ростовими процесами i насшневою продуктившстю Galega orientalis L., Galega officinalis L. в Люостепу Укра!ни.

Ключовг слова: штродукщя, Galega orientalis L., Galega officinalis L., рют i роз-виток.

Ефективне використання сшьськогосподарських упдь е одшею з акту-альних проблем в Украш, у виршенш яко! важливу роль выведено видам роду Galega L, як використовують як кормов1, лжарсью, сидеральш, медо-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.