CC BY
24
ИТОГИ ИНТРОДУКЦИИ РОДА AGASTACHE HORSEMINT В УСЛОВИЯХ ЮЖНОГО БЕРЕГА КРЫМА
Л.А.ХЛЫПЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук; Т.И.ОРЕЛ, кандидат сельскохозяйственных наук Никитский ботанический сад - Национальный научный центр
Введение
Интродукция перспективных видов и создание новых сортов расширяют ассортимент возделываемых эфирномасличных и лекарственных культур, получаемых из них эфирных масел для удовлетворения потребностей народного хозяйства.
Род Agastache Horsemint включает 22 вида, произрастающих в Северной Америке, Мексике, Азии [6]. Представители рода - эфирномасличные растения, обладающие сильным анисово-мятным ароматом. Два вида: Agastache foeniculum (Pursh.) O.Kuntze - многоколосник фенхельный (синоним Lophanthus anisatus Benth - лофант анисовый) и Agastache rugosa (Firsh. et Mey) O.Kuntze - многоколосник морщинистый используются как пряно-ароматические и лекарственные растения. Основными действующими веществами травы многоколосника являются эфирное масло, флавоноиды и микроэлементы. Настои и отвары используют при простуде, желудочно-кишечных заболеваниях. Эфирное масло оказывает противомикробное, обезболивающее,
противоспазматическое, иммуностимулирующее, радиопротекторное действие [2, 3, 4].
В связи с этим изучение биологических и основных хозяйственных признаков видов рода Agastachе актуально и имеет практическое значение для использования в медицине, пищевой и парфюмерно-косметической промышленности.
Объекты и методы исследования
Материалом для исследований служили 20 образцов семи видов, интродуцированных на Южный берег Крыма (ЮБК) из различных эколого-географических зон: ботанических садов Европы, Азии, Северной Америки. По основным хозяйственно ценным признакам (урожайность сырья, массовая доля и компонентный состав эфирного масла) были изучены следующие виды: Agastachе scrophulariaefolia (Willd.) O.Kuntze -многоколосник норичниковолистный (Германия), Agastachе mexicanа (H.B.K.) Lint et Epling - многоколосник мексиканский (Германия), Agastachе nepetoides O.Kuntze - многоколосник котовниковый (Германия, Канада), Agastachе foeniculum (Pursh.) O.Kuntze - многоколосник фенхельный (Италия, Франция, Польша, Германия), Agastachе rugosa (Fisch. et Mey) O.Kuntze - многоколосник морщинистый (Япония,
Норвегия), Agastache anethioides (Nutt.) Brith. - многоколосник укропный (Германия), Agastache cana Wolt. et Stande - многоколосник дикий (Румыния), а также сорт селекции НБС-ННЦ A. foeniculum Памяти Капелева, внесенный в Реестр сортов растений, предназначенных для распространения на территории Украины (контроль).
Растения A. foeniculum были высажены на участке с использованием стационарной системы подпочвенного орошения и различных вариантов внесения органических и минеральных удобрений, для которого характерны коричневые среднегумусированные карбонатные мощные легкоглинистые почвы.
Интродукционное изучение проводили по методике, принятой в отделе новых ароматических и лекарственных культур Никитского ботанического сада [5]. Эфирное масло получали из надземной части, собранной в период массового цветения. Массовую долю эфирного масла в растениях определяли методом гидродистилляции по Гинзбергу на аппаратах Клевенджера. Компонентный состав эфирного масла исследовали на хроматографе Agilent Technology 6890N с масс-спектрометрическим детектором 5973N. Компоненты эфирных масел идентифицировали по результатам сравнения полученных в процессе хроматографирования масс-спектров химических веществ, входящих в исследуемые смеси, с данными библиотеки масс-спектров NIST02 (более 174 000 веществ). Индексы удерживания компонентов рассчитывали по результатам контрольных анализов эфирных масел с набором нормальных алканов.
Результаты и обсуждение
В условиях ЮБК все интродуцированные виды проходят полный цикл развития, обильно цветут и плодоносят. Растения морозоустойчивы, свето-и влаголюбивы. Растения сорта Памяти Капелева в возрасте двух-трех лет имеют высоту до 115 см, диаметр 55 см. Листья светло-зеленые, черешковые, сердцевидно-ланцетные, редкозубчатые, длиной 6,5 см, шириной 4,5 см. Цветки мелкие, собраны в колосовидные соцветия длиной до 15 см, на одном растении насчитывается до 100 соцветий. Венчик цветка белый. Чашечка цветка трубчато-колокольчатая. Плод - орешек, гладкий, мелкий, светло-коричневый, продолговато-овальный. Масса 1000 семян - 1,2 г, лабораторная всхожесть семян составляет 70%. Растения других видов морфологически близки к сорту Памяти Капелева, но отличаются сине-фиолетовой окраской венчика цветка.
На участке с применением подпочвенного орошения растения сорта Памяти Капелева по всем ростовым показателям выгодно отличались от контрольных на 30-40%, по урожайности - в 2-3 раза. Использование различных сочетаний органических и минеральных удобрений на орошаемом фоне оказали определенное влияние на урожай сырья, на массовую долю, сбор эфирного масла (табл. 1). На увеличение массы куста
сильнее влияет внесение органики или ее комплекса: урожай сырья растет в 2,7-2,9 раз. Удобрения (в значительной степени минеральные) усиливают процесс накопления эфирного масла.
Таблица 1
Сравнительная характеристика хозяйственно ценных признаков Agastachеfoeniculum при использовании удобрений и подпочвенного
орошения (2006-2008 гг.)
Сочетание удобрений Урожай надземной массы сырья Массовая доля эфирного масла, % Сбор эфирного масла, кг/га
г/куст ц/га от сырой массы от сухой массы
контроль 89,7±2,5 45±1,5 0,30±0,05 1,00±0,03 13,5±2,5
навоз 257,7±5,5 129±6,5 0,40±0,04 1,28±0,04 51,6±2,8
навоз+Nl6P6K6 238,5±4,5 119±5,5 0,50±0,03 1,92±0,05 59,5±3,5
N16P6K6 205,0±6,5 103±7,5 0,45±0,04 1,48±0,07 46,4±4,5
В возрасте двух лет растения A. mexicana имеют до 120 см высоты и до 60 см в диаметре. Листья темно-зеленые, с антоциановой окраской нижней стороны листовой пластинки, черешковые, сердцевидно-ланцетные, редкозубчатые, длиной 7-8 см, шириной 4-5 см. Цветки мелкие, собраны в колосовидное соцветие длиной 20-25 см. Венчик цветка сине-фиолетовый.
Начало вегетации в условиях ЮБК отмечается в первой декаде марта, бутонизация - в третьей декаде мая-первой декаде июня; начало цветения - в третьей декаде июня; массовое цветение - в первой-второй декаде июля. Продолжительность цветения составляет 40-50 дней. Плодообразование наблюдается в третьей декаде августа. От начала вегетации до созревания семян проходит в среднем 175 дней.
Урожайность сырья у изученных сортообразцов колебалась от 0,3 до
л
0,8 кг/м , наиболее высокой урожайностью отличаются A. rugosa и A. scrophulariaefolia. Массовая доля эфирного масла варьировала от 0,1% от сырой массы (0,4% от абсолютно сухой массы) у A. foeniculum (Германия) до 0,60% от сырой массы (1,78% от абсолютно сухой) у A. mexicana (Германия) (табл. 2).
В эфирном масле изученных видов идентифицировано 19 компонентов. Все виды и сортообразцы имеют сходный компонентный состав, но отличаются соотношением отдельных компонентов.
В зависимости от доминирующего компонента можно выделить три хемотипа: метилхавикольный, изоментоновый и пулегоновый (табл. 3).
Таблица 2
Характеристика видов рода Agastache по основным хозяйственно _ценным признакам (2003-2009 гг.)__
Вид, сортообразец Происхождение Урожайность, кг/м2 Массовая доля эфирного масла, % Сбор эфирного масла, кг/га
от сырой массы от сухой массы
A. anethioides Германия 0,30±0,10 0,42±0,02 1,46±0,23 12,6±2,1
A.rugosa Япония 0,36±0,18 0,40±0,05 1,40±0,20 14,4±2,4
A.nepetoides Германия 0,30±0,10 0,29±0,02 1,10±0,10 8,6±1,1
A.nepetoides Канада 0,30±0,10 0,45±0,05 1,61±0,25 13,2±2,3
A.foeniculum Швейцария 0,30±0,10 0,34±0,02 1,21±0,20 10,3±2,1
A.mexicana (1983) Германия 0,39±0,18 0,54±0,01 1,92±0,26 21,1±4,1
A.cana Румыния 0,44±0,22 0,49±0,02 1,71±0,30 21,7±4,2
A.foeniculum Франция 0,41±0,14 0,29±0,03 0,96±0,10 11,8±2,3
A.foeniculum Италия 0,53±0,23 0,49±0,01 1,71±0,25 26,0±4,1
A.foeniculum (3/6) Польша 0,30±0,16 0,43±0,03 1,55±0,23 12,8±2,2
A.foeniculum (3/2) Польша 0,62±0,22 0,40±0,02 1,73±0,25 24,8±4,2
A.foeniculum Германия 0,67±0,25 0,10±0,01 0,40±0,05 6,7±1,2
A.rugosa Япония 0,72±0,27 0,20±0,03 0,75±0,10 14,4±2,5
A.rugosa Китай 0,78±0,30 0,23±0,02 1,00±0,10 18,0±3,4
A.scrophulariaefolia Германия 0,79±0,30 0,50±0,02 1,52±0,22 39,4±5,4
A.mexicana (2903) Германия 0,53±0,15 0,60±0,01 1,78±0,31 31,5±5,1
A.foeniculum Памяти Капелева Украина, НБС-ННЦ 0,50±0,15 0,45±0,05 1,21±0,20 22,5±3,5
Таблица 3
Компонентный состав эфирного масла видов рода Agastache
Наименования компонентов Х е м о т и п
метилхавиколь-ный изоментоновый пулегоновый
а-пинен 0,18 0,10 0,10 0,27 0 0
сабинен 0,17 0,30 0,84 1,54 1,13 0,22
мирцен 0 0,10 0,19 0,43 0,25 0,35
п-цимол 0 0,10 0,14 0,14 0 0
лимонен 2,14 1,92 4,79 14,69 13,21 19,70
линалоол 0 0,32 0,27 0,26 0 0
ментон 0,40 1,53 6,27 6,74 3,65 2,62
изоментон 1,06 10,68 55,49 45,14 24,93 16,92
ментол 0,83 0,41 1,06 0,69 0 0
метилхавикол 89,63 70,08 8,09 4,09 8,58 5,67
пулегон 0,60 5,02 17,97 21,14 42,47 47,82
евгенол 0,53 0,41 0,26 0 0,34 2,13
У видов и сортообразцов, имеющих ярко выраженный анисовый аромат сырья и эфирного масла, основным компонентом эфирного масла является фенол метилхавикол, очень близкий по строению и свойствам к анетолу. Содержание метилхавикола колеблется от 57,7 до 93,3% и составляет: 65,1% у сорта A. foeniculum Памяти Капелева, 84,3% - у A. mexicana (Германия), 85,6% - у A. scrophulariaefolia (Германия), 89,6% - у A. rugosa (Норвегия) и 93,3% - у A. foeniculum (Польша).
У видов и сортообразцов, имеющих аромат мяты, основными компонентами эфирного масла являются моноциклические терпеновые кетоны - изоментон и пулегон. Содержание изоментона варьирует от 16,7 до 55,5%, пулегона - от 36,7 до 47,8%. Доминирование изоментона отмечено у отдельных сортообразцов A. foeniculum (Италия, Франция, Польша) (40%) и A. rugosa (Япония) (36,7%). К третьему хемотипу (с преобладанием пулегона а эфирном масле) относятся: A. nepetoides (47,8%), A. cana (39,72%), А. anethioides (42,47%), а также отдельные сортообразцы A. foeniculum (53,67%), A. rugosa (36,7%), A. mexicana (41,64%).
Значительную долю в эфирном масле всех изученных видов и сортообразцов составляет моноциклический терпен лимонен (от 1,9 до 19,7%). В эфирном масле видов рода Agastache содержатся ментон (до 6,7%), линалоол (до 2,0%), кариофиллен (до 1,6%), камфора, борнеол, 1,8-цинеол, мирцен - менее 1,0%. Следует отметить, что доминирующие компоненты находятся в обратной зависимости: чем выше содержание в эфирном масле метилхавикола, тем ниже - пулегона и изоментона и наоборот. В эфирном масле A. mexicana (2903) и A. scrophulariaefolia (603) изоментон и пулегон вообще отсутствуют, а метилхавикол составляет 84,3 и 85,6% соответственно (табл. 4). Сырье этих видов наиболее ценно для использования в составе фитосборов.
Таблица4
Компонентный состав эфирного масла выделенных форм Agastache
Наименование компонентов Массовая доля компонента в эфирном масле, %
Agastache foeniculum Памяти Капелева Agastache mexicana Agastache scrophulariaefolia
лимонен 17,9 6,6 4,1
линалоол 0,2 2,0 1,6
метилхавикол 65,1 84,3 85,6
линалилацетат 0 1,0 0,6
пулегон 5,0 0 0
кариофиллен 1,6 0,2 0,3
изоментон 5,3 0 0
ментон 0,9 0 0
1,8-цинеол 0 1,0 4,0
По литературным данным, доминирующими компонентами эфирного масла A. foeniculum являются метилхавикол (25-70%), метилевгенол и евгенол (23-74,7 %) [1].
Метилхавикол является наиболее ценным компонентом эфирного масла многоколосников, так как обладает высокой биологической активностью, является иммунномодулятором. Изучение компонентного состава эфирного масла видов рода Agastachе позволяет виды A. mexicanа и A. scrophulariaefolia, имеющие сходный компонентный состав эфирного масла с A. foeniculum, включить в список лекарственных растений. Трава A. foeniculum, A. rugosa, A. mexicanа и A. scrophulariaefolia может быть рекомендована для грудных, желудочных, общеукрепляющих сборов.
Сырье A. foeniculum сорта Памяти Капелева было апробировано в составе фитосборов сердечно-сосудистого и противовоспалительного действия при санаторно-курортном лечении (г. Евпатория) детей из Чернобыльской зоны. Получены положительные результаты.
Выводы
В условиях ЮБК все интродуцированные виды проходят полный цикл развития, обильно цветут и плодоносят. Период вегетации - 220-230 дней. Растения рода Agastachе очень отзывчивы на орошение и внесение удобрений. На рост и развитие растений большее влияние оказывают органические удобрения и их комплексы, на накопление эфирного масла -минеральные.
Выделены сортообразцы A. mexicana, A. scrophulariaefolia, содержащие 84,3 и 85,6% метилхавикола соответственно, превышающие контроль по сбору эфирного масла на 40-75%. Они представляют интерес для использования в пищевой промышленности и медицине.
Список литературы
1. Динамика накопления и состава эфирного масла Agastachе foeniculum в процессе вегетации растений и при хранении сырья / Л.Б. Дмитриев, М.Г Мумладзе., Н.А Клюев и др. // Изв. Тимирязевской с.-х. академии. - М.: Колос, 1981. - С.86-91.
2. Капелев И.Г. Интродукция и введение в культуру лофанта // Пищевая пром., сер. 8. Парф.-космет. и эфирномасличная пром. Н-т. рефер. сб., Вып. 2. М., 1980. - С. 10-13.
3. Эфирномасличные и пряно-ароматические растения. Фито-, арома- и ароматотерапия / О.К. Либусь, В.Д. Работягов, С.П. Кутько и др. - Херсон: Айлант, 2004. - С. 139-143.
4. Мустяцэ Г.И. Возделывание ароматических растений. - Кишинев: Штиинца, 1988. - С. 141-144.
5.Работягов В.Д., Машанов В.И., Андреева Н.Ф. Интродукция эфирномасличных и пряно-ароматических растений. - Ялта, 1999. - 32 с.
