CC BY
12
БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
DOI -10.32743/UniChem.2023.103.1.14826
ИССЛЕДОВАНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА РАСТЕНИЯ Sisymbrium altissimum L. МЕТОДОМ ISP-MS
Ёкубова Замира Хакимовна
магистрант кафедры химии Ферганского государственного университета, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: amirova1988@internet. ru
Иброхимов Азиз Алижоногли
магистрант кафедры химии Ферганского государственного университета, Республика Узбекистан, г. Фергана
Ибрагимов Алиджан Аминович
д-р хим. наук, проф. кафедры химии Ферганского государственного университета, Республика Узбекистан, г. Фергана
INVESTIGATION OF THE MINERAL COMPOSITION OF THE PLANT Sisymbrium altissimum L. BY THE ISP-MS METHOD
Zamira Yokubova
Master student of the Department of Chemistry Ferghana State University, Republic of Uzbekistan, Fergana
Aziz IbroKhimov
Master student of the Department of Chemistry Ferghana State University, Republic of Uzbekistan, Fergana
Alidjan Ibragimov
Dr. chem. Sciences, Professor, Department of Chemistry Ferghana State University, Republic of Uzbekistan, Fergana
АННОТАЦИЯ
Методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой исследован элементный состав растения Sisymbrium altissimum L. В результате была выявлена высокая концентрация таких жизненно важных макроэлементов, как К, Мg, Са и Р, а также высокая концентрация микроэлементов Fe, Al, Si, Ti. В Листях и соцветиях Sisymbrium altissimum преобладают кремний и алюминий. В стеблях относительно других компонентов больше Ti и Fe. Обращает на себя внимание достаточно высокое содержание лития во всех органах растения.
ABSTRACT
The elemental composition of the Sisymbrium altissimum L plant was studied by inductively coupled plasma mass spectrometry. As a result, a high concentration of such vital macroelements as K, Mg, Ca and P, as well as a high concentration of trace elements Fe, Al , Si , Ti. The leaves and inflorescences of Sisymbrium altissimum are dominated by silicon and aluminum. The stems contain more Ti and Fe than other components. Noteworthy is the rather high content of lithium in all organs of the plant.
Ключевые слова: Sisymbrium altissimum L., масс-спектрометрия, ИСП-МС, макроэлементы, микроэлементы.
Keywords: Sisymbrium altissimum L., mass spectrometry, ISP-MS, macroelements, microelements.
Библиографическое описание: Ёкубова З.Х., Иброхимов А.А., Ибрагимов А.А. ИССЛЕДОВАНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА РАСТЕНИЯ Sisymbrium altissimum L. МЕТОДОМ ISP-MS // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2022. 1(103). URL: https://7universum. com/ru/nature/archive/item/14826
№ 1(103)
Sisymbrium altissimum L. (Гулявник высокий, семейство Крестоцветные Brassicaceae Burnett.) одно или двухлетнее растение. Грубый одиночный стебель в нижней части покрыт жёстким опушением, в высоту достигает от 20 до 80 см, иногда до 1,5м. Нижние листья перисто-раздельные, верхние -перисто-рассеченные. Цветки многочисленные, окрашены в нежно-жёлтый цвет, собраны в кисти. Плод - стручок длиной 5-8 см. Семена мелкие (длина 1-1,2 мм) коричневого цвета [1-4].
Род Гулявник -Sisymbrium L.- род травянистых растений семейства Капустные -шдержит около 90 видов, широко распространённых в умеренной полосе Северного полушария: Росии, США, Канаде, а также в Южной Америке (Анды) и Южной Африке. На территории СНГ произрастает 25 видов, в том числе в республиках Средней Азии. На Алтае встречается 4 вида [2-4]. Растение предпочитает расти в почве, богатой питательным веществами, в том числе и засолённой. Распространен практически повсеместно - встречается на обочинах дорог, пустырях, берегах рек, огородах, лугах и т. д. Детально изучена экология рода [5-8].
Гулявник является лекарственным растением. Издавна и широко используется в народной медицине. Для приготовления целебных настоев и отваров заготовляют все части растения: используют цветки, листья, стебли и стручки. Следует отметить, что траву не высушивают, а применяют свежей. Собирают её в период цветения. Настоями и отварами на основе гулявника лечили воспаление лёгких, бронхиальную астму, бронхит, ларингит, туберкулёз лёгких, секреторную недостаточность, гастрит, воспалительные процессы мочеполовой системы, а также общую слабость организма и другие недуги. Настои использовали и наружно: для обработки ран, лечения ссадин, стоматитов, катаральной ангины, ушибов и даже чесотки. Гулявник обладает выраженными противовоспалительными, отхаркивающими, мочегонными, вяжущими свойствами, а также признан действенным средством для повышения аппетита, есть указания о его противоопухолевой активности [9-10].
Химический состав гулявника хорошо изучен. Надземные части растения содержат дубильные вещества, тиогликозиды, флавоноиды, карденолиды (корхорозид А, гельветикозид), каротин, аскорбиновую, олеиновую кислоту и серу. Семена гулявника богаты жирными маслами (до 30 %) и кислотами, среди последних установлены арахиновая, линоле-вая, линоленовая, пальмитиновая, олеиновая, эйко-задиеновая, эруктовая, зйкозеновая, стеариновая кислоты [11]. Современных работ по элементному составу изучаемого вида в доступной литературе не обнаружили.
январь, 2023 г.
Целью данного исследования является изучение концентрации макро- и микроэлементов в листьях, стеблях и цветках методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой.
Материалы и методы
Для исследования были использованы образцы стеблей, листьев и соцветий, собранных на территории махали Чинигарон Риштанского района Ферганской области. Образец массой 0,1 г (100 мг) взвешивали на аналитических весах. Затем образец помещали в автоклав (DAK 100), добавили 6 мл азотной кислоты и 2 мл перекиси водорода (H2O2). Крышку автоклава закрывали и ставили на микроволновую печь Berghof (SpeedWaveXpert). Минераллизацию проводили в течение 45 мин в условиях минимальной Т (500С), максимальной Т (2300С), давлении Р [bar] max 40 [bar]. Затем автоклав охлаждали и содержимое переносили в колбу с меткой на 100 мл. Объем раствора доводили бидистиллированной водой до метки. Полученный раствор хорошо перемешивали и пробу для проведения анализа помешали в пробирку объемом в 10 мл.
Качественный и количественный элементный анализ проб определяли на масс-спектрометре с индуктивно-связанной плазмой Perkin Elmer ISP-MS (NexION 2000) с использованием минерализованного раствора [12].
Обсуждение результатов
Таким образом в результате проведённой работы была определена концентрация 26 макро-и микроэлементов Sisymbrium Altissimum собранного на территории Риштанского района Ферганской области в период цветения.
В образцах стеблей, листьев и соцветий гулявника высокого количественно определили 6 макроэлементов ( Na, Ca, K, Mg, P, S) и 20 микроэлементов (Li, Be, B, Al, Si, Ti, V, Cr, Mn , Fe, Co, Ni , Ta, W, Re, Hg, Ti, Pb, Bi, U, ) которые были проанализированы с помощью ICP-MS.
Содержание макроэлементов в стеблях исследуемого растения увеличивается в следующем порядке: Na < Ca < S < Mg < P < K в листьях возрастание наблюдается в следующем порядке S < Na < P < Mg < K < Ca, а для соцветий Na < Mg < S < Ca < P < K. Из вышеуказанных данных вытекает следующее: для листьев и соцветий гулявника высокого характерно высокое содержание K и минимальное содержание Na (табл.1 и Рис.1).
В ходе исследований было выявлено, что образцы не содержат Та, W, Re, Bi, U, Но, Ti содержится в стеблях гулявника высокого. В листьях и соцветиях титан не был обнаружен.
Таблица 1.
Содержание макроэлементов в различных частях гулявника высокого (мг/кг)
№ Элементы Стебели гулявника Листья гулявника Соцветия гулявника
высокого высокого высокого
1 № 23 252,25 1933,473 252,744
2 К39 18327,300 26906,378 19431,339
3 Mg24 1405,768 4981,071 396,876
4 Са42 395,776 28283,905 1923,146
5 Р31 2332,159 4545,840 5133,360
6 832 541,550 1125,427 759,936
Рисунок 1. Диаграмма содержания макроэлементов
Результаты определения количества 14 микроэлементов в составе исседуемых образцов приведены в Таблице 2. и Рисунке 2.
Таблица 2.
Содержание микроэлементов в различных частях гулявника высокого (мг/кг)
№ Элементы Стебли гулявника высокого Листья гулявника высокого Соцветия гулявника высокого
1 Ь17 0,115 1,719 0,232
2 Ве9 0,002 0,000 0,000
3 В11 1,633 0,652 1,066
4 А1 27 6,994 278,858 113,567
5 8128 0,608 485,716 184,426
6 Т148 15,754 75,326 13,996
7 V51 0,001 0,023 0,001
8 Сг52 0,033 0,064 0,033
9 Мп55 0,246 1,343 0,975
10 Бе57 21,512 132,130 28,501
11 Со59 0,004 0,022 0,013
12 №60 0,030 0,169 0,049
13 Та181 0,000 0,000 0,000
14 ^^184 0,000 0,000 0,000
15 Яе187 0,000 0,000 0,000
16 Щ202 0,003 0,001 0,003
17 Т1205 0,001 0,000 0,000
18 РЬ208 0,03 0,001 0,003
19 В1209 0,000 0,000 0,000
20 и238 0,000 0,000 0,000
500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0
Re 187
Cr 52
Li 7 Be 9 B 11 Al 27 Si 28 Ti 48 V51 Cr 52 Mn 55 Fe 57 Co 59 Ni 60 Ta 181 W 184 Re 187 Hg 202 Tl 205 Pb 208
Рисунок 2. Диаграмма содержания микроэлементов
Содержание микроэлементов в листьях Sisymbrium Altissimum увеличиваетсяв следующем порядке: Pb=Hg < Co < V < Cr < Ni < B < Mn < Li < Ti < Fe < Al < Si. В стеблях порядок возрастания следующий: V=Tl < Hg < Co < Ni=Pb < Cr < Li < Mn <Si < B < Al < Ti < Fe, а в соцветиях - V < Pb=Hg < Co < Cr < Ni < Li < Mn < B < Ti < Fe < Al < Si .
Выводы
Таким образом, в результате проведенной работы была определена концентрация 26 макро- и микроэлементов растения Sisymbrium altissimum, собранного на территории Риштанского района. В результате была выявлена высокая концентрация таких жизненно важных макроэлементов[13-14], как К, Mg, Са и Р, а также высокая концентрация
микроэлементов Fe, Al, Si, Ti. В Листях и соцветиях Sisymbrium altissimum преобладают кремний и алюминий. В стеблях относительно других компонентов больше Ti и Fe. Обращает на себя внимание достаточно высокое содержание лития во всех органах растения.
Способность исследуемого растения к избирательной аккумуляции таких элементов, как калий, кальций, железо, кремний, титан, литий необходимо принимать во внимание при использовании данного природного сырья для приготовления лекарственных препаратов в галеновых формах, поскольку в настои и отвары переходит около 50% содержащихся в растении микроэлементов.
Список литературы:
I. Н.Н. Сафонов «Лекарственные растения. Иллюстрированный атлас», Москва, Эксмо, 2013 г. - 56 с. Флора Узбекистана. - Ташкент : Изд. АН Уз ССР, 1955. - С. 43.
Sisymbrium // Ботанический словарь / сост. Н.И. Анненков. — СПб.: Тип. Имп. АН, 1878. — XXI + 645 с. Гулявник, желтяк // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907. Great Plains Flora Association. 1986. Flora of the Great Plains. Lawrence, KS: UniversityPressofKansas. 1392 p. [1603]. Hickman, James C., ed. 1993. The Jepson manual: Higher plants of California. Berkeley, CA: University of CaliforniaPress. 1400 p. [21992].
Mitich, Larry W. 1983. The intriguing world of weeds. Part XV: Jim Hill mustard. WeedsToday. 14(4): 5-6. [44516]/ Yensen, Dana L. 1981. The 1900 invasion of alien plants into southern Idaho. TheGreatBasinNaturalist. 41(2): 176-183. [2634]
Никифоров Ю.В. Алтайские травы-целители. — Горно-Алтайск: Юч-Сумер - Белуха, 1992. 10. И.А. Гречаный, «Полный справочник лекарственных трав и целительных сборов», Харьков, Клуб семейного досуга, 2013 - 78 с.
II. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование. СПб.: Наука, 1991. 352 с.
12. A. Ibragimov, S. Dusalieva, Sh.Turgunbayev. Investigation of the mineral composition of the plant cydoniaoblonga mill. by the ISP-MS method.// Unuversum№ 11 (101), 2022 y., p. 58-61
13. Авцын А.П. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш [и др.]. — М.: Медицина, 1991. — 496 с.
14. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. - М. : Мир, 1989. - 439 с.
9.
