CC BY
431
УДК 631.529.635.977 В.Н. Сорокопудов, Н.Н. Нетребенко,
М.В. Евтухова, Д.И. Писарев
МОРФОЛОГО-АНАТОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА ROSA L.
Проведено морфологическое и биохимическое изучение 8 видов шиповников для использования в садоводстве Белгородской области. Для сравнения взяты виды, произрастающие в Белгородской области: Rosa canina, Rosa cinnamomea, Rosa acicularís, и интродуцирванные виды: Rosa rugosa, Rosa pendulina, Rosa multiflora, Rosa woodsi, Rosa glauca. Выделены виды секции шиповника коричного: шиповник морщинистый и шиповник коричный, и вид секции шиповника собачьего: шиповник альпийский, как наиболее высоковитаминные и крупноплодные.
Ключевые слова: шиповник, виды, плоды, семена, морфология, биохимия, витамин С, каротиноиды.
V.N. Sorokopudov, N.N. Netrebenko, M.V. Evtukhova, D.I. Pisarev
MORPHOLOGICAL AND ANATOMIC ASPECTS OF SOME REPRESENTATIVES OF ROSA L. SORT
Morphological and biochemical research of 8 kinds of brier for use in the Belgorod region gardening is conducted. The species growing in Belgorod region such as Rosa canina, Rosa cinnamomea, Rosa acicularis and the introduced species such as Rosa rugosa, Rosa pendulina, Rosa multiflora, Rosa woodsi, Rosa glauca are taken for comparison. The species of Rose cinnamon section such as Rose rugosa and Rosa cinnamomea, and wild rose section species such as Rose Alpine is selected as the largest and containing a lot of vitamins.
Key words: brier, kinds, fruits, seeds, morphology, biochemistry, vitamin C, carotin.
Шиповник собачий, или роза собачья (Rosa canina) - вид растений, относящихся к роду Шиповник (Rósa) семейства Розовые (Rosáceae), народные названия - дикая роза, шиповный цвет, своборина, чипо-рас, шипичник, шипок лесной, троянда, шуплина, щуплиця, шаулина, терпигузка, свербигузка, дербивузка и
др.
Род Шиповник имеет множество культурных форм, разводимых под названием Роза. Известно более 50 видов шиповника секций Cinnamomea (шиповник коричный, ш. даурский, ш. Беггера, ш. иглистый, ш. морщинистый и др.) и Canina (ш. собачий).
Шиповник собачий - это кустарник высотой 1-2,5 м с редкими, но крепкими, изогнутыми к основанию сильно расширенными шипами (рис. 1) [1, 2, 7].
Побеги голые толстые, дуговидно изогнутые. Кора зеленовато- или красно-бурая. Шипы редкие серповидные, с очень коротким основанием, с боков сжатые. Листья - небольшие голые, размером до 4,5 см, непарноперистые, с 5-7 пильчатыми по краю, яйцевидно-эллиптическими листочками. У основания листа имеется узкий железисто-реснитчатый прилистник. Цветки - без запаха, одиночные или собранные по 3-5 в верхушечное щитковидное соцветие, от белого до ярко-розового цвета, достигают в диаметре 5-8 см. Чашелистики перисто-рассеченные, широколанцетные, после цветения отгибаются вниз и отпадают задолго до созревания плодов, поэтому не имеют отверстия на верхушке. Цветет в июне-июле. Плоды удлиненноовальной формы, гладкие и лоснящиеся, оранжево-красного цвета (рис. 2), внутри содержат семена - много волосистых орешков. Плоды созревают в августе [1,2].
На территории СНГ шиповник встречается в средней полосе и южных районах европейской части страны, в Крыму, на Кавказе и в некоторых районах Средней Азии и Казахстана. На юге и западе граница распространения шиповника выходит за пределы государственной границы РФ. Для Средней Азии некоторые авторы считают шиповник собачий заносным растением. Однако большинство исследователей считают его дикорастущим видом, распространение которого связано с реликтовыми широколиственными лесами. В Средней Азии шиповник собачий встречается в Заилийском Алатау, Западном Тянь-Шане, Памиро-Алтае, Копетдаге и на юге Таджикистана [5].
Рис. 1. Цветущий куст Рис. 2. Плоды шиповника собачьего
Кустарник растет в разреженных лесах, на опушках, по остепненным склонам, среди других кустарников, в долинах горных рек, ручьев, на вырубках, пастбищах, пустырях, вдоль дорог, в нижне- и среднегорном поясах; единично или небольшими группами [7].
Содержание биологически активных веществ шиповника собачьего неодинаково в различных районах заготовок. У плодов, собранных на Северном Кавказе, содержание растворимых веществ - 24,57%, нерастворимых веществ - 8,09%, свободных кислот - 1,31%, дубильных, красящих и пектина - 2,74%, пентозанов
- 2,18%. В семенах обнаружено много масла. Содержание аскорбиновой кислоты в плодах шиповника колеблется от 500 до 1352 мг на абсолютно сухой вес плодов. В высокогорных районах содержание кислоты в плодах шиповников всегда выше, чем в низменных районнах. Содержание каротина в плодах шиповника собачьего от 0,01 до 0,07% в пересчете на сухой вес плодов. Из плодов шиповника собачьего выделены: изокверцитрин, 3-глюкозид кемпферола и кверцетина. Красящими веществами плодов являются каротин, ликопин, ксантофилл [6].
В плодах также содержатся углеводы, спирты, стероиды и их производные, флавоноиды, антоцианы, лей-коантоцианиды, высшие или алифатические углеводороды, высшие алифатические спирты, липиды [4, 6, 7].
Всестороннее изучение шиповников как высоковитаминного растения дало возможность установить ряд закономерностей в накоплении витаминов. Шиповник издавна известен как один из основных источников витамина С. Современные исследования по сравнению натуральных и синтетических витаминных препаратов доказывают, что натуральные плоды шиповника и лекарственные препараты на его основе оказывают лучшее лечебное действие на организм и на его жизнедеятельность, чем синтетические.
Цель исследований - изучить морфологические особенности плодов и выявить высоковитаминные виды шиповника для внедрения в культуру на территории Белгородской области. В задачи наших исследований входило изучить эколого-биологические и микроскопические особенности видов рода Rosa, интроду-цированных в ботаническом саду БелГУ, выявить характер изменчивости биохимических признаков видов Rosa, и выделить ценные для выращивания формы видов R. majalis и R. canina с максимальным накоплением биологически активных веществ.
Для сравнения были взяты виды, произрастающие в Белгородской области, Rosa canina, Rosa cinna-momea, Rosa acicularis, и интродуцирванные виды: Rosa rugosa, Rosa pendulina, Rosa multiflora, Rosa woodsi, Rosa glauca.
Макроскопическое изучение сырья проводилось визуально. Сырье состоит из высушенных плодов восьми видов шиповника. Для определения морфолого-анатомических признаков были определены размеры, вес и цвет плодов, наличие видовых особенностей (табл. 1).
Таблица 1
Отличительные диагностические признаки плодов шиповника
Вид Опушение Форма Цвет
Rosa rugosa Гладкие Плоды мясистые, шаровидные или сплюснуто-шаровидные, 3 см и более в поперечнике Темно-красный
Rosa pendulina Густо покрыты длинными железистыми щетинками с липкой капелькой на конце Плоды длинные, веретеновидные, диаметром 2,5 см Ярко-красный
Rosa multiflora Гладкие Плоды эллиптические, около 1 см в диаметре Темно-красный
Rosa acicularis Верхняя часть плода покрыта железистыми щетинками Плоды 1,5-2,5 см в диаметре, яйцевидные или эллиптические, сильно суженные при основании Красный
Rosa woodsi Гладкие Плоды овальные, сильно суженые книзу, диаметром 1,3 см Красный
Rosa glauca Гладкие Плоды овальные, диаметром 1,5 см Красный
Rosa cinnamomea Гладкие Плоды шаровидные или сплюснутошаровидные, реже яйцевидные, до 1,5 см в диаметре Ярко-красный
Rosa canina Гладкие Плоды овальные, около 2 см в диаметре Красный
При сравнительном анализе орешков плодов установили диагностические отличия по форме, размеру, цвету и опушению (табл. 2).
Таблица 2
Отличительные диагностические признаки орешков плодов шиповника
Вид Форма Цвет Опушение
Rosa rugosa Крупные, гладкие, имеются небольшие вдавленно-сти; конусовидной формы, приплюснутые с боков по периметру семени проходит глубокая бороздка Светло- желтый На вершине конуса имеется пучок волосков
Rosa pendulina Крупные, гладкие, сплюснутые с двух сторон; с одной стороны проходит глубокая бороздка Светло- желтые Опушения нет
Rosa multiflora Мелкие, треугольной формы; поверхность шероховатая; с одной стороны выпуклые, с другой - прямые; на выпуклой стороне имеется 4 грани Светло- коричневые Опушения нет
Rosa acicularis Средние, ланцетовидной формы; с одной стороны имеется бороздка Светло- желтые Слегка опушены по ходу бороздки
Rosa woodsi Средние, яйцевидной формы, сплюснуты с одной стороны; имеется бороздка с одной стороны Светло- коричневые Поверхность слегка опушенная
Rosa glauca Мелкие, яйцевидной формы, сплюснутые; по периметру проходит бороздка; на верхушке имеется темный клювик Светло- желтые Опушены по ходу бороздки
Rosa cinnamomea Средние, полусердцевидной формы, с одной стороны имеется бороздка; на верхушке располагается темно-коричневый клюв Окраска неравномерная: сверху и снизу - светлокоричневая, в середине -коричневая Покрыты светлыми волосками, особенно в области верхушки
Rosa canina Средние, треугольной формы, сплюснутые, по периметру проходит неглубокая бороздка; на верхушке располагается оранжевый клювик Светло- желтые Покрыты волосками
Микроструктура мякоти и верхнего эпидермиса изучалась на поперечных и продольных срезах. Для исследования были выбраны представители секции Canina'. Роза повислая и Роза собачья; представители секции Cinnamomea. Роза морщинистая, Роза сизая, Роза иглистая.
Общие микродиагностические признаки для исследуемых шиповников секции Canina показали, что паренхиматозные клетки основной ткани расположены близко, имеют прямоугольную форму. В большом количестве наблюдаются кристаллические включения разнообразной формы. На срезе верхнего эпидермиса плода Розы повислой имеются трихомы кроющего типа, а также железистые трихомы. К тому же, у этого вида шиповника видны крупные выросты эпидермы, которые можно наблюдать и визуально.
Отличительными признаками представителей секции Cinnamomea являются паренхиматозные клетки основной ткани многоугольной формы, во внутреннем слое паренхимы гипантия клетки округлые, богаты друзами. Имеются трихомы кроющего типа.
При сравнении Р. коричной и Р. морщинистой были установлены следующие отличия. паренхиматозные клетки основной ткани у шиповника коричного более крупные, у шиповника морщинистого клетки более мелкие, но имеются длинные трихомы покровного типа.
Таким образом, можно выделить ряд общих микродиагностических признаков, позволяющих различать как представителей каждой из секций, так и их внутрисекционные различия. форма и размер клеток, кристаллические включения.
Морфологические исследования плодов шиповника позволили установить основные характерные диагностические признаки и связать с анатомическими отличительными признаками, что дает возможность диагностировать различные виды шиповника.
Для определения каротиноидов в плодах шиповника был использован экспресс-метод определения суммы каротиноидов в сырье, основанный на достижении равновесия концентрации веществ в системе твердое тело-жидкость.
Нами был использован экспресс-метод определения суммы каротиноидов в сырье, основанный на достижении равновесия концентрации веществ в системе твердое тело-жидкость. Содержание суммы каротиноидов (в пересчете на каротин) в мг% рассчитывали по формуле.
D*0,00208*30*100
C%= ---------------------,
Do*a
где D - оптическая плотность исследуемого раствора;
Do - оптическая плотность раствора стандартного образца (РСО) дихромата калия;
0,00208 - количество каротина в мг в растворе, соответствующем по окраске раствору стандартного образца дихромата калия;
30 - объем гептана, взятый для экстракции, мл;
а - навеска.
Результаты количественного определения каротиноидов R. Canina и R.Cinnamomea спектрофотометрическим методом представлена на рисунке 3.
Рис. 3. Содержание каротиноидов в плодах различных видов шиповника
53
Мы определяли оптическую плотность полученных растворов. Таким образом, из проведенных исследований можно сделать следующее заключение: наиболее богаты каротиноидами плоды шиповника многоцветкового (3, 7497), шиповника морщинистого (2,5741), шиповника иглистого (2,7141) и шиповника коричного (4,3168). Более низкие показатели у шиповника альпийского (1,8807), шиповников собачьего (1,1888) и сизого (1,2008).
Определение содержания витамина С, или аскорбиновой кислоты, проводили стандартным методом (ГФ 11). Особенно много аскорбиновой кислоты в плодах шиповника морщинистого (0,307), шиповника альпийского (0,214) и шиповника коричного (0,211).
O'
Рис. 4. Содержание витамина С в различных видах шиповника
Эколого-географические условия способствуют высокому накоплению витамина С в шиповниках, произрастающих в Белгородской области, а также интродуцированных в этих условиях.
Для выращивания в коллективных и фермерских садах и для создания коллекции рекомендуется выращивать виды секции шиповника коричного: шиповник морщинистый и шиповник коричный, и вид секции шиповника собачьего: шиповник альпийский как наиболее высоковитаминные и крупноплодные.
Литература
1. Карабанов, И.А. Витамины и фитогормоны в жизни растений / И.А. Карабанов. - Минск: Ураджай, 1977. - 112 с.
2. Чиков, П.С. Лекарственные растения / П.С. Чиков. - М.: Лесн. пром-сть, 1982. - 384 с.
3. Правила сбора и сушки лекарственных растений (сборник инструкций). - М.: Медицина, 1985. - 328 с.
4. Кудрицкая, С.Е. Каротиноиды плодов и ягод / С.Е. Кудрицкая. - Киев: Выща шк., 1990. - 211с.
5. Стрижев, А.Н. Большая книга леса / А.Н. Стрижев. - М.: Олма-пресс, 1999. - 731 с.
6. Блинова, К.Б. Ботанико-фармакогностический словарь / К.Б. Блинова, Н.А. Борисова, Г.Б. Гортинский.
- М.: Высш. шк., 1990. - 272 с.
7. Лавренова, Г.В. Полная энциклопедия основных лекарственных растений / Г.В. Лавренова, В.К. Лав-ренов. - М.: АСТ; Донецк: Сталкер, 2007. - 796 с.
