CC BY
175
УДК 581.84. 577:543.53 ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ БАГУЛЬНИКА БОЛОТНОГО
© М.В. Белоусов, Т.Н. Цыбукова, Т.П. Березовская, О.К. Тихонова, Е.В. Басова, Л.А. Зейле,
М. С. Юсубов
Сибирский государственный медицинский университет, Московский тракт, 2, Томск, 634050 (Россия) e-mail: yusubov@mail.ru
Методом нейтронно-активационного анализа было установлено содержание 3-х макро- и 26 микроэлементов в образцах багульника болотного, собранного в различных регионах России. Установлено, что сибирские образцы багульника болотного содержат незначительные количества токсических элементов, не превышающие предельно допустимые концентрации, и могут быть рекомендованы к медицинскому использованию.
Введение
Багульник болотный (Ledum palustre L.) - кустарниковое растение семейства вересковых (Ericaceae). Это популярное растение народной и научной медицины. Лекарственным сырьём являются побеги однолетнего прироста. Растение богато эфирными маслами и различными фенольными соединениями (арбутин, кумарины, флавоноиды, дубильные вещества, фенолкарбоновые кислоты, катехины) и проявляет бактерицидные, противовоспалительные, ранозаживляющие, противогрибковые и диуретические свойства
[1]. Багульник применяется в качестве отхаркивающего и противокашлевого средства в научной медицине
[2]. Ареал багульника болотного охватывает северные территории Европы и Азии, а также Северной Америки. Обитает багульник болотный во влажных хвойных лесах и на моховых болотах; на севере - в лесотундре; в горах поднимается до субальпийского пояса, где растет среди каменистых россыпей и в каменистой лишайниковой или моховой тундре; в лесостепных районах встречается редко [3].
Минеральный состав багульника болотного привлек внимание исследователей торфа в связи с тем, что багульник является одним из растений единого олиготрофного болотного ландшафта и одним из растений - торфообразователей. В багульнике болотном, собранном на Васюганском болоте (Томская область), [4] обнаружено 16 макро- и микроэлементов. Минеральные вещества локализуются, в основном, в листьях и незначительно в стеблях. Отмечено, что в багульнике накапливается меньше редких элементов, чем в других растениях-торфообразователях.
Начиная со второй половины 20-го века, началось активное исследование минерального состава лекарственных растений и выявление роли макро- и микроэлементов в жизнедеятельности организма человека [5-8]. Было установлено, что многие из макро- и микроэлементов способны предупредить развитие некоторых болезней, а многие тяжёлые металлы и радионуклиды проявляют токсические и канцерогенные свойства. Дефицит макро- и микроэлементов способен вызвать развитие патологического процесса в организме человека. Na - один из основных катионов, участвующих в поддержании кислотнощелочного равновесия и осмотического давления внеклеточных жидкостей. Ионы Са активируют действие многих ферментов, способствуют свертыванию крови, регулируют проницаемость клеточных мембран. Ионы Fe входят в лекарственные препараты для лечения анемии. Mg снимает усталость, нервное напряжение, способствует лучшему усвоению Са. Он усиливает иммунитет, сопротивляемость и устойчивость нормальных клеток к канцерогенным факторам, способствует предупреждению
* Автор, с которым следует вести переписку.
атеросклероза и инфаркта. Микроэлементы Со, 2п, Мп входят в состав многих металлоферментов, участвуют в процессах кроветворения. Со является составной частью витамина В-12. Мп активирует работу многих ферментов растительного организма, участвует в биосинтезе биологически активных соединений. Определение редких, тяжелых и токсичных элементов РЬ, С^ ЯЬ, Бс, Ьа, Л8, БЬ, Сг в лекарственных растениях необходимо проводить для изучения их экологической безопасности при заготовке сырья для использовании в медицинской практике.
Основным биологическим аккумулятором минеральных веществ являются растения. Они поглощают минеральные вещества из почвы и других субстратов своей корневой системой и с помощью транспирационного тока воды обеспечивают ими ткани и органы (семена, плоды, листья, стебли) растительного организма. Минеральные вещества, попадая в организм человека, выполняют функцию регуляторов основных процессов жизнедеятельности [9].
В монографии «Почему растения лечат» [10] приведены данные о качественном составе и количественном содержании минеральных веществ 196 видов лекарственных растений, а также приведён список видов, содержащих терапевтические дозы микроэлементов в суточных дозах лекарственного растительного сырья. По данным французских исследователей, полученных на примере 20 тыс. больных и приведенных в монографии Анри Пикара «Лечебное применение микроэлементов» [11], терапевтические дозы для марганца, кобальта, меди, цинка, никеля, хрома, серебра и золота составляют от 50 до 200 мкг в сутки. Такие дозы (по А. Пикару) обеспечивают коррекцию нарушенного микроэлементного равновесия у больных. В монографии Л.Я. Ловковой с соавторами приведены данные по элементному составу багульника болотного для образца, собранного в Европейской части России. В нем содержатся макроэлементы К, Са, и Бе и 15 микроэлементов. Установлено, что багульник концентрирует Мп и особенно много селена, но не обнаружены кадмий, литий, золото, серебро, молибден [9].
Целью нашего исследования явилось изучение элементного состава сырья багульника болотного, собранного в различных регионах Сибири (4 образца) и в сравнении с образцом флоры Европейской части России.
Методика исследования
Высушенное сырьё багульника (листья и стебли однолетнего побега) предварительно озоляли в фарфоровых тиглях при температуре 300-350°С до постоянного веса. Затем навеску золы (не менее 100 мг) упаковывали в алюминиевую фольгу и анализировали на содержание элементов нейтронноактивационным методом (НАА); работу проводили на ядерном реакторе «Спутник» (Томск). Пробу облучали потоком нейтронов при плотности 2х1013 нейтр/см2-с в течение 8 часов. Наведенный у-спектр исследовали дважды: среднеживущие изотопы определяли через 7-9 суток, долгоживущие - через 26 суток. Выбор анализируемых элементов прежде всего определялся возможностью метода НАА.
Результаты и обсуждение
Результаты анализа приведены в таблицах 1 и 2 (% от массы сухого сырья). Данные получены усреднением 4-5 параллельных определений и обработаны методом математической статистики [12, 13].
Следует отметить пониженное содержание сурьмы и золота в образце 1 (Краснодарский край, Кочубеевский район) по сравнению с остальными. Багульник из Приморья (Уссурийский заповедник, образец 2) содержит максимальное количество сурьмы. В багульнике из Бурятии (образец 3) можно отметить пониженное содержание натрия, бария и стронция. В образце 4 (Горный Алтай, 2-2,5 тыс. м. над уровнем моря) Са, Бг, ЯЬ меньше, чем в других багульниках; содержание остальных элементов сопоставимо. В Суйгинском багульнике (Томская область, Молчановский район, пос. Суйга; образец 5) меньше, чем в других образцах, брома и сурьмы, но много рубидия, бария и золота. Большое количество рубидия обнаружено в образцах 1, 2. Значительное содержание золота отмечено в багульнике из Приморья. Во всех образцах (кроме 5) не были обнаружены ртуть и селен.
Анализируя данные таблиц 1 и 2, можно заключить, что содержание большинства элементов сопоставимо, токсические элементы практически отсутствуют, что свидетельствует о доброкачественности сырья по минеральному составу.
Таблица 1. Содержание макро- и микроэлементов в сырье багульника болотного, собранного в различных регионах России (в %).
№
Элементы, %
обр Ыа 10-2 Са 10-2 Ее 10-2 7п 10-4 Со 10-4 Ва 10-4 Бг 10-4 Вг 10-4 Сг 10-4 оо 4 К 2 Бе 10-6 Л8 10-6 БЬ 10-6 Ли 10-6 Ag 10-6
1 0,42 39,0 1,83 0,14 0,09 52,4 6,92 0,05 0,72 не обн. не обн. 5,9 2,4 3,0 2,77
2 0,55 54,0 2, 39 0, 21 0,115 74,3 8,64 0,055 0,82 не обн. не обн. 5,8 11,2 124,0 2,88
3 0,145 53,0 3,85 0,23 0,19 11,7 2,0 0,071 1,19 не обн. не обн. 7,9 5,1 47,0 3,93
4 0,77 28,0 2, 21 0,18 0,097 49,0 1,13 0,054 0,78 не обн. не обн. 4,5 7,7 59,0 2,26
5 0,955 36,8 1, 92 0,16 0,112 90,0 8,00 0,026 0,90 0,31 0,30 4,3 1, 36 256,0 2,30
Таблица 2. Содержание редких элементов в сырье багульника болотного, собранного в различных
регионах России (% по отношению к массе сухого сырья).
№ Элемент 10-6 мг/г
обр. ЯЬ С8 Ш Та Бс Ьа Се Бт Еи ТЬ УЬ Ьи ТИ и
1 1410,0 16,3 5,54 0,55 5,26 10,2 1,38 2,69 1,05 0,39 0,42 <0,2 2,23 <2,6
2 1350,0 9,8 4,61 0,58 6,90 15,6 1,44 3,17 1,21 0,81 0,75 <0,2 3,46 <2,6
3 904,0 3,03 7,07 0,79 11,40 27,5 8,65 3,93 1,18 0,24 0,75 <0,3 4,72 <3,5
4 542,0 4,39 5,45 0,45 7,00 14,0 3,60 2,94 1,04 0,68 0,33 <0,2 3,16 <2,0
5 1292,1 14,5 6,12 0,36 6,01 11,3 4,95 1,95 1,10 0,69 0,63 <0,2 3,07 3,31
Анализ таблицы 3 свидетельствует о корректности результатов элементного анализа и о возможности применения метода НАА в подобных исследованиях.
В таблице 4 приведены результаты исследования элементного состава листьев и стеблей багульника, произрастающего на отрогах Васюганского болота (Томская область, с. Бакчар) [4]. Исследования показали, что листья багульника концентрируют элементы в большей степени, чем стебли. Но содержание всех элементов в листьях и стеблях багульника значительно меньше, чем в торфе и мхе болота (см. табл. 4).
Таблица 3. Статистическая обработка результатов анализа
Элемент N X *10-3 5- ч (- - X)2 п -1 5 5х 5х Г уіп 4 = 5х * х ±4
Ыа 4 8.56 0.83 0.42 1.32 8.56+1.32
Ва 4 7.80 0.26 0.13 0.41 7.80+0.41
ЯЬ 4 1.29 0.17 0.08 0.21 1.29+0.21
Ее 5 19.16 0.66 0.29 0.82 19.16+0.82
Элемент N X *10-6 5 - 5х 4 х ±4
Со 5 11.23 1.14 0.50 1.40 11.23+1.40
и 4 3.07 0.18 0.09 0.29 3.07+0.29
Вг 4 2.58 0.40 0.20 0.65 2.58+0.65
Бс 5 6.01 0.38 0.17 0.48 6.01+0.48
Ьа 4 11.30 1.11 0.49 1.37 11.30+1.37
Ш 4 6.10 0.60 0.27 0.74 6.10+0.74
Еи 5 1.10 0.12 0.05 0.14 1.10+0.14
Примечания. п - число измерений; X - средний результат из 4-5 параллельных определений; Бх - относительное стандартное отклонение единичного результата; Sx - относительное стандартное отклонение среднего результата; 4 -доверительный интервал при: 1р/=2,78; Р=0,95, £=4 / ^,£=3,18; Р=0,95, £=3
Таблица 4. Содержание микроэлементов в багульнике, собранном на отрогах Васюганского болота
Растения
Элемент (%)
Na 10-2 Ca 10-2 Fe 10-2 Zn 10-4 Co 10-4 Ba 10-4 Sr 10-4 Br 10-4 Cr 10-4 Hg 10-4 Se 10-6 Sb 10-6 Au 10-6 g -6 A10 U 10-6
Листья багульника 0,95 49,0 2,2 32,3 0,1 76,6 20,6 2,1 0,8 0,4 <0,4 3,2 1,3 8,2 <0,7
Стебли багульника 0,4 11,6 0,8 20,4 1,4 46,7 12,8 33,3 36,0 <0,1 <0,1 2,4 0,6 6,6 0,02
Нам показалось интересным сравнить данные таблицы 4, опубликованные ранее [4], с содержанием этих же элементов в образце 5, т.к. тот и другой багульник был собран в Томской области. Бакчарский багульник содержит значительно больше цинка, стронция, хрома, брома и серебра. Содержание золота и урана больше в Суйгинском багульнике. Содержание остальных элементов сопоставимо. В образце багульника болотного из Томской области (Каргасокский район, с. Мыльджино, берег реки Нюрольки), исследованном нами ранее [14], было определено 30 элементов. Установлено, что железо, цинк, стронций так же, как и в Бакчарском образце, концентрируются больше, чем другие элементы. По аналогии с данными, приведенными Л.Я. Ловковой с соавторами [9], образец из Мыльджино содержит Мп.
Содержание техногенных элементов в исследованных образцах багульника болотного не превышает предельно допустимых концентраций.
Выводы
1. В образцах сырья багульника болотного, собранного в различных районах России методом НАА, обнаружено 3 макро- (№, Са, Бе) и 26 микроэлементов.
2. Сибирские образцы багульника болотного можно рекомендовать к промышленной заготовке и медицинскому использованию сырья.
Список литературы
1. Белоусов М.В. Фармакогностическое исследование растений семейства вересковые флоры Сибири и Дальнего Востока. Авт. дис. ... к.ф.н. Уфа, 1995.
2. Машковский М.В. Лекарственные средства. Т. 1, М., 1993.
3. Флора Сибири. Т. 11. Сем. Ericaceae, Ledum L. Новосибирск, 1997. С. 15-28.
4. Цыбукова Т.Н., Инишева Л.И., Тихонова О.К., Зейле Л.А., Юсубов М.С. Характеристика элементного состава торфяного сырья олиготрофного болота // Химия растительного сырья. №4. 2000. С. 29-34.
5. Ковальский В.В. Геохимическая среда, здоровье, болезни /В кн.: Физиологическая роль микроэлементов. Рига, 1976.
6. Ноздрюхина Л.Р. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М.,1977.
7. Ноздрюхина Л.Р. Геохимическая среда, здоровье, заболевания сердечно-сосудистой системы // Сб. Биологическая роль микроэлементов. М., 1983. С. 182-187.
8. Ноздрюхина Л.Р. Микроэлементы крови на различных стадиях ишемической болезни сердца. Авт. дис. ... д-ра биол. наук. М., 1970.
9. Либберт Э. Физиология растений М., 1976.
10. Ловкова Л.Я., Рабинович А.М. и др. Почему растения лечат. М.,1989.
11. Picard H. Utilisation therapeutique des oligo-elementes. P.: Libr. Malaine, 1965. 176 p.
12. Доерфель К. Статистика в аналитической химии. М., 1969. С. 247.
13. Рекомендации по представлению результатов анализа // Журнал аналитической химии. 1978. Т. 33. Вып. 3. С. 607-609.
14. Замчалкина С.В., Фурса Н.С., Комиссаренко Н.Ф., Бакланова А.Ю., Белоусов М.В., Стельмах А.Ю. Макро- и микроэлементы 17 видов вересковых // Современные проблемы фармакогнозии и фитотерапии: Межвузовский сборник научных трудов, посвящен. 15-летию кафедры фармакогнозии Ярославской гос. мед. Академии / Под ред. Н.С. Фурса. Ярославль, 1999.
Поступило в редакцию 17 октября 2002 г.
После переработки 26 ноября 2002 г.
