CC BY
16
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
DOI -10.32743/UniChem.2023.104.2.14909
ИССЛЕДОВАНИЕ МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ РАСТЕНИЯ Trifolium pratense
МЕТОДОМ ICP-MS
Жалолов Икболжон Жамолович
доц. кафедры химии, Ферганский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: amirova1988@internet. ru
Aбдурахмонова Сайера Бахромовна
магистрант,
Ферганский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Фергана
INVESTIGATION OF MACRO AND MICRO ELEMENTS OF THE PLANT Trifolium pratense
BY THE ICP-MS METHOD
Iqboljon Jalolov
Associate Professor, Department of chemistry, Fergana State University, Republic of Uzbekistan, Fergana
Sayyora Abdurahmonova
Graduate student of Fergana State University Republic of Uzbekistan, Fergana
АННОТАЦИЯ
Методом ICP-MS определен качественный и количественный состав 25 макро- и микроэлементов в образцах растения Trifolium pratense. Максимальное содержание имеют калий, фосфор, магний и кальций.
ABSTRACT
The qualitative and quantitative composition of 25 macro- and microelements in Trifolium pratense plant samples was determined by ICP-MS. Potassium, phosphorus, magnesium and calcium have the maximum content.
Ключевые слова: красный клевер, цветы, стебли, листья, макро- и микроэлементы, масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, калий, фосфор, магний, кальций.
Keywords: red clover, flowers, stems, leaves, macro- and microelements, inductively coupled plasma mass spectrometry, potassium, phosphorus, magnesium, calcium.
Красный клевер (Trifolium pratense) распространен в европейской части России, Сибири, на Украине, в Молдавии, Белоруссии, на Кавказе, в Казахстане и Средней Азии, а также в Европе, Западной Азии, Северо-Западной Азии, Северной и Южной Америке [4]. Произрастает в предгорьях и на орошаемых землях, по рекам, ручьям и канавам, в руслах рек, на лугах, на полях (особенно на лугах), на сырых и дру-
гих местах. Красный клевер - многолетнее травянистое растение высотой 25-50 см, относящееся к семейству Fabaceae. Стебель восходящий, с зубчатыми листьями. Листья трехлопастные, расположены в ряд на стебле с помощью длинной ножки. Листовые доли яйцевидные, продолговато-яйцевидные или эллиптические, суженные к основанию. Красные пя-тилопастные цветки расположены в шаровидно-яйцевидном соцветии [6].
Библиографическое описание: Жалолов И.Ж., Абдурахмонова С.Б. ИССЛЕДОВАНИЕ МАКРО И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ РАСТЕНИЯ Trifolium pratense МЕТОДОМ ICP - MS // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2023. 2(104). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14909
Плод - односемянный, эллиптический или продолговато-яйцевидный стручок. Цветет с апреля по сентябрь, плоды образуются с июня по октябрь. Головку (соцветие) употребляют в пищу в сыром, сушеном, приправленном, уксусном и соленом виде. Измельченный кочан добавляют в жидкие блюда, к нему добавляют отварной картофель и свеклу, готовят салаты. Молодые листья красного клевера обжаривают на бараньем жире, из него в Центральной Азии готовят сладкое, вкусное и питательное блюдо, его используют как ингредиент самсы. Надземная часть содержит флавоноиды (кверцетин, кемпферол, изо-рамнетин и их гликозиды), кумарин, изокумарины (куместрол, биоханин А и др.), антоцианы, органические (в том числе салициловую, кумаровую и другие ароматические) кислоты, сапонины, эфирные масла, дубильные и другие вещества [6]. Красный клевер также богат витаминами. В надземной части, где он цветет, содержится витамин С, до 30 мг% каротина и другие витамины. Растение используется в народной медицине. Настойку или отвар его соцветий (головки) применяют как отхаркивающее и мочегонное средство. Отвар и настойку используют также для лечения чесотки, ран и ожогов (раны промывают и перевязывают марлей). Для лечения ран измельченные, невысушенные листья привязывают к ранам и различным вздутиям или раны промывают отваром надземной части растения. Отваром верхней части растения лечат простуду, малярию и болезни желудка. Детям дают сок невысушенного листа при сахарном диабете [6].
Изучена биологическая оценка эстрогенной активности красного клевера [11; 10]. Исследованы антиоксидантные свойства экстрактов листьев Trifolium pratense [7]. В экспериментах изофлавон биоханин А ингибировал активность CYP19 и экспрессию генов [8]. Изучено влияние экстракта растения на опиатные рецепторы [там же]. Изофлавоноиды Trifolium pratense ингибируют вне-печеночные цитохромы P450 1A1 и 1B1 человека [12].
Целью данного исследования является изучение содержания элементов в красном клевере, произрастающем в Республике Узбекистан, методом ICP-MS.
Материалы и методы. Растение Trifolium pratense было собрано в Ферганском районе Ферганской области Республики Узбекистан. Для анализа элементного состава растения Trifolium pratense были использованы высушенные в сухом прохладном месте цветы, листья и стебли [5; 2]. Измельченные части растения массой 100 мг взвешивали на аналитических весах. К образцам добавляли концентрированные растворы азотной кислоты и перекиси водорода в соотношении 3:1. Смесь исследуемых частей растения помещали в автоклав и ставили в микроволновую печь. Минерализация была проведена в течение часа. Анализ элементного состава проводили на приборе Perkin Elmer ISP-MS (NexION 2000) [1].
Обсуждение результатов. В анализированных пробах растения Trifolium pratense количественно определили содержание 25 элементов. В цветах растения Trifolium pratense количество элементов уменьшается в следующем ряду K > P > Mg > Na > Ca > S > Si > Al > Fe > B > Mn > Ni > Li > Cr > Co > V > Be > U, в стеблях и листьях - Mg > K > Ca > S > Na > P > Fe > Si > Al > B > Mn > Li > Cr > V > Ni > Co > Be. Общее количество макроэлементов в цветах больше, чем в стеблях и листьях. В цветах растения Trifolium pratense из макроэлементов самое высокое содержание имеет калий, а в стеблях и листьях -магний. В цветах растения Trifolium pratense низкое содержание имеет элемент-неметалл сера, а в стеблях и листьях - фосфор (таблица 1).
В образцах семян и ростков растения Trifolium pratense, изученных раннее методом методом пламенной атомно-абсорбционной спектроскопии, было обнаружено 12 химических элементов. Максимальное содержание имеют следующие макроэлементы: калий, магний и кальций [9]. В образцах травы растения Trifolium pratense, изученных методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, было обнаружено 11 химических элементов. Максимальное содержание имеют следующие макроэлементы: калий, магний и кальций [3]. В этих исследованиях элементы-неметаллы сера и фосфор не обнаружены.
Таблица 1.
Содержание макроэлементов в Trifolium pratense (мг/л)
№ Элементы Цветы Стебли и листья
1 Na (23) 1248.981 288.678
2 Mg (24) 2224.601 1252.091
3 P (31) 4352.725 160.094
4 S (32) 403.644 447.199
5 K (39) 14637.896 1028.350
6 Ca (42) 1028.350 597.486
В цветах растения Trifolium pratense количество макроэлементов увеличивается в следующем ряду K > P > Mg > Na > Ca > S, а в стеблях и листьях -Mg > K > Ca > S > Na > P. В цветах Trifolium pratense определено содержание 18 микроэлементов. Такие элементы, как титан, тантал, вольфрам, рений, таллий, висмут, в анализированных пробах не обнаружены (таблица 2). В стеблях и листьях растения Trifolium pratense отсутствует уран. В цветах растения Trifolium pratense более высокие концентрации имеют кремний, алюминий, железо, бор, марганец, а в стеблях и листьях - железо, кремний, алюминий, бор, марганец.
В образцах семян и ростков растения Trifolium pratense, изученных ранее методом пламенной атомно-абсорбционной спектроскопии, обнаружены следующие микроэлементы: медь, железо, марганец, селен, цинк, барий и серебро. Максимальное содержание имеют следующие микроэлементы: железо и цинк [9]. В образцах травы растения Trifolium pratense, изученных методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, обнаружены следующие микроэлементы: алюминий, медь, железо, марганец, стронций и цинк. Максимальное содержание имеют следующие микроэлементы: алюминий и железо [3].
Таблица 2.
Содержание микроэлементов в Trifolium pratense (мг/л)
№ Элементы Цветы Стебли и листья
1 Li (7) 0.125 0.123
2 Be (9) 0.004 0.002
3 B (11) 4.520 1.653
4 Al (27) 170.329 17.022
5 Si(28) 214.092 18.289
6 Ti (48) 0 0
7 V (51) 0.017 0.008
8 Cr (52) 0.109 0.075
9 Mn (55) 1.364 0.410
10 Fe (57) 69.577 36.613
11 Co (59) 0.019 0.005
12 Ni (60) 0.167 0.053
13 Ta (181) 0 0
14 W (184) 0 0
15 Re (187) 0 0
16 Tl (205) 0 0
17 Bi (209) 0 0
18 U (238) 0.003 0
В анализированных пробах растения Trifolium pratense также изучена концентрация ядовитых элементов. Из токсичных элементов обнаружен только свинец. В цветах растения концентрация свинца составляет от 0.006 мг/л. В исследованных образцах семян, ростков и травы Trifolium pratense отсутствуют мышьяк, кадмий, ртуть и свинец [9; 3].
Выводы. Изучен элементный состав растения Trifolium pratense, произрастаюшего в Узбекистане. Проведенные эксперименты выявили в изученных частях растения Trifolium pratense содержание
25 элементов. В цветах, стеблях и листьях растения Trifolium pratense определено количество калия, фосфора, магния, натрия, кальция и серы. Наибольшее количество в цветах имеет калий, а в стеблях и листьях - магний. Из микроэлементов преобладает железо. В исследованных образцах из токсичных элементов обнаружен только свинец в цветах растения. Данные анализов показывают, что в изученных образцах растения в малом количестве обнаружен свинец и растения можно применять в различных пищевых добавках.
Список литературы:
1. Ибрагимов А.А., Аббасова Д.З., Назаров О.М. Определение содержания химических элементов в Ephedra equisetina Bunge с использованием нейтронно-активационного анализа // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн. - 2020. - № 8 (74) / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/9937 (дата обращения: 05.12.2022).
2. Карабаева Р.Б., Ибрагимов А.А., Назаров О.М. Определение содержания химических элементов и аминокислот в Prunus persica var. nectarina // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн. - 2020. - № 9 (75) / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://7universum. com/ru/ nature/ archive/item/10659 (дата обращения: 05.12.2022).
№ 2(104)
UNIVERSUM:
ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ
• 7universum.com
февраль, 2023 г.
3. Определение элементного состава травы клевера лугового (Trifolium pratense L.) / Т.Ш. Нгуен, З.Р. Дитковская, Ю.Э. Генералова, И.Е. Каухова [и др.] // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. -2020. - № 23 (2). - С. 51-55 / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://doi.org/10.29296/ 25877313-202002-08.
4. Павлов Н.В. Растительное сырье Казахстана / под ред. В.Л. Комарова. - М. - Л. : АН СССР, 1947. - С. 312-314.
5. Расулова М.О., Назаров О.М., Амирова Т.Ш. Определение содержания макро- и микроэлементов в различных видах кожи методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн. - 2022. - № 6 (96) / [Электронный ресурс]. - Режим доступа https://7universum.com/ru/ nature/archive/item/13847 (дата обращения: 05.12.2022).
6. Яковлев Г.П. Большая российская энциклопедия: в 35 т. / гл. ред. Ю.С. Осипов. - М. : Большая российская энциклопедия, 2004-2017.
7. Antioxidant Profile of Trifolium pretense / B. Kaurinovic, M. Popovic, S. Vlaisavljevic, H. Schwartsova [et al.] // L. Molecules. - 2012. - № 17 (9). - P. 11156-11172 / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https: //doi.org/ 10.3390/molecules170911156.
8. Chaudhary N., Tripathi S. A review on chemical and biological activity of Trifolium Pretense // PharmaTutor. -2014. - № 2 (3). - P. 93-101
9. Comparative Study of the Bioactive Properties and Elemental Composition of Red Clover (Trifolium pratense) and Alfalfa (Medicago sativa) Sprouts during Germination / E.R. Chiriac, C.L. Chi^escu, C. Sandru, E.-I. Geana [et al.] // Appl. Sci. -2020. - № 10. - P. 7249 / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://doi.org/10.3390/app10207249 Н.
10. Trifolium pratense (Red Clover) Exhibits Estrogenic Effects / J.E. Burdette, L. Jianghua, D. Lantvit, L. Eula [et al.] // Vivo in Ovariectomized Sprague-Dawley Rats J. Nutr. - 2002. - № 132. - P. 27-30.
11. Flux D.S., Munford R.E., Barclay P.C. Oestrogens in pasture legumes // N.Z. J. agric. Res. -1961. - № 4. - P. 328-335.
12. Wikideck / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://wikideck.com/Trifolium_pratense (Retrieved 5 Decemberl 2022).н Т.Ш., Дитковс Дитковская З.Р., Генералова Ю.Э., Каухова И.Е., & Сорокин В.В. (2020). ОПРДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ТРАВЫ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО (TRIFOLIUM PRATENSE L.). ВоЭ., Каухова И.Е., & Сорокин В.В. (2020окин В.В. (2020). ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ТРАВЫ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО (TRIFOLIUM PRATENSE L.). Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 23 (2), 51-54. Нгуен Т.Ш., Дитковская З.Р., Генералова Ю.Э., Каухова И.Е., & Сорокин В.В. (2020). ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ТРАВЫ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО (TRIFOLIUM PRATENSE L.). Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 23 (2), 51-54.
