Научная статья на тему 'Новые алкалоидоносные виды семейства Fabaceae в Предуралье'

Новые алкалоидоносные виды семейства Fabaceae в Предуралье Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
142
57
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Лугманова М. Р., Федоров Николай Иванович, Михайленко Оксана Ивановна, Гуркова Яна Олеговна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Новые алкалоидоносные виды семейства Fabaceae в Предуралье»

14

трехтычинкового на территории Саратовской области приводим одно из современных его местонахождений: Саратовская обл., Лысогорский р-н, окр. с. Белое Озеро; окраина лужи на лесной дороге; 20.07.2008. М. Березу цкий, О. Костецкий, В. Яркина. Сбор хранится на кафедре методики преподавания биологии и экологии Саратовского государственного университета. Мы также считаем, что нет никаких оснований сомневаться в правильности определения видов повойничков Е.К. Кох и А.Д. Фурсаевым и в достоверности их данных о распространении Elatine triandra Schkuhr на территории Саратовской области.

Список литературы

Благовещенский В.В., Пчелкин Ю.А., Раков Н.С. и др. Определитель растений Среднего Поволжья. Л.: Наука, 1984. 392 с.

Губанов И.А., Киселева КВ., Новиков B.C. и др. Определитель сосудистых растений центра европейской России. М.: Аргус, 1995. 560 с.

Егорова И.А., Ильина Н.С. Находки новых и редких видов растений на Самарской Луке // Тез. докл. XXIX Самар. обл. студ. науч. конф. Самара, 2003. 4.1. С.121—122.

Еленевский А.Г., Буланый Ю.И.. Радыгина В.И. Конспект флоры Саратовской области. Саратов: Наука, 2008. 232 с.

Кох Е.К., Фурсаев А.Д. Растительность прудов Саратовской области // Учен. зап. Сарат. гос. пед. ин-та. Фак. естествознания. 1957. Вып.27. С. 126-158.

Цвелев Н.Н. Сем. Elatinaceae Dumort. - Повойничковые // Флора средней полосы европейской части России. М: КМК, 2006. С.365-366. УДК [547.94: 582.736:581.6]: 470.55

НОВЫЕ АЛКАЛОИДОНОСНЫЕ ВИДЫ СЕМЕЙСТВА FABACEAE В ПРЕДУРАЛЬЕ

М.Р. Лугманова, Н.И. Федоров, О.И. Михайленко, Я.О. Гуркова

Институт биологии Уфимского научного центра РАН, 450054, г Уфа, пр. Октября 69; e-mail:

[email protected]

Семейство Fabaceae объединяет 650 родов и более 18000 видов растений, распространенных по всему земному шару (Polhill, 1981). В это семейство входит ряд родов (Thermopsis 1, Sophora, Genista и др.), включающих широко известные алкалоидоносные виды растений, которые содержат ряд обладающих фармакологической активностью алкалоидов (Орехов, 1955). На Южном Урале произрастают 98 видов семейства Fabaceae. Для 23 из них есть данные о содержании или составе алкалоидов в растениях (Растительные... , 1987). Остальные виды либо ранее на наличие алкалоидов не изучались, либо в других регионах не содержали алкалоидов. Цель данного сообщения — обсуждение результатов проведенного нами выявления новых алкалоидоносных видов в семействе Fabaceae на территории Предуралья и содержания в них суммы алкалоидов.

15

Материалы и методика

В качестве объектов исследования использованы образцы растений 46 видов семейства Fabaceae, собранные на территории Башкирского Предуралья. Для анализа на наличие алкалоидов в растениях применяли широко используемую методику с кремневольфрамовой кислотой с небольшими модификациями (Федоров и др., 2005). У травянистых растений анализировали корни и надземную часть, у древесных и кустарниковых видов - ветви, образовавшиеся в результате прироста текущего года, и листья. Для массовых видов анализировались образцы, собранные в контрастных по экологическим условиям местообитаниях.

Далее проводилось количественное определение суммы алкалоидов в выявленных алкалоидоносных видах. Для каждого из них использовались образцы растений из местообитаний, в которых при проведении реакции с кремневольфрамовой кислотой выпал на ибольший объем осадка. Сумму алкалоидов из корней и надземной части растений извлекали методом исчерпывающей экстракции (Степаненко, 1957). Для анализа на со' Латинские названия таксонов приведены по С.К. Черепанову [1995]. держание суммы алкалоидов брали воздушно-сухие измельченные образцы весом 50,0 г. В качестве экстрагентов использовали 70%-ный водный ацетон, 70%-ный этиловый спирт, дихлорэтан. Экстракцию повторяли до полного извлечения алкалоидов. Полнота экстракции проверялась качественной реакцией на третичный азот в молекуле алкалоидов с кремневольфрамовой кислотой. Водный экстракт подкисляли до рН=1-3 3%-ным раствором серной кислоты. Объединенный экстракт отфильтровывали на воронке Бюхнера, на роторном испарителе отгоняли растворитель. Водные извлечения подкисляли 3%-ным раствором серной кислоты до рН = 3, экстрагировали из них дихлорэтаном органические соединения неалкалоидного характера, а водный раствор, содержащий алкалоиды, подщелачивали до рН = 9-12 карбонатом натрия или аммиаком. Далее алкалоиды исчерпывающе экстрагировали подходящим растворителем (дихлорэтаном, бензолом, хлороформом), высушивали с помощью безводного сульфата натрия. Органический растворитель упаривали на роторном испарителе. Остаток растворителя откачивали на высоковакуумном насосе и вспенивали. Доведенный до постоянного веса образец взвешивали на аналитических весах.

Результаты и их обсуждение

При выявлении алкалоидоносных видов из проанализированных 46 видов растений семейства Fabaceae алкалоиды в неследовых количествах были обнаружены в корнях или надземной части 30 видов, что соответствует данным зарубежных исследователей о большой доле алкалоидо- носов в этом семействе (Hazlett, Sawyer, 1998). Наибольшая доля алкалоидоносных видов выявлена в родах Astragalus, Lathyrus, Vicia. Анализ литературных данных показал, что из 30 выявленных алкалоидоносных

16

видов 4 - известных, 20 - являются впервые выявленными и для 6 видов есть сведения только о наличии алкалоидов, но нет данных об их количественном содержании.

Далее было проанализировано содержание суммы алкалоидов в корнях и надземной части 16 новых и 6 ранее количественно не анализировавшихся видов растений, у которых при проведении реакции с кремневольфрамовой кислотой выпал наибольший объем осадка (таблица).

Несмотря на то, что алкалоиды были выделены из растений все х проанализированных видов, высокое их содержание (более 0,5%) обнаружено только у растений Атопа fragifera, который является нересурсным из-за небольших размеров. Однако в связи с тем, что образцы растений большинства видов были собраны на стадиях конца цветения или плодоношения, можно ожидать, что содержание алкалоидов в них до начала цве-

Содержание суммы алкалоидов у растений проанализированных видов флоры Башкирского Предуралья

17

Вид Содержание алкалоидов, % от сухой массы Фенофаза

корни надземная часть ветви листья

Атоопа fragifera 1,09 0,15 Начало плодоношения

А. тооШана 0,05 0,07 0,14 Плодоношение начало вегетации

Astragalus тасгоорич 0,34 0,07 Плодоношение

ЬаАутч litvinoovii 0,30 0,12 Бутонизация

L. раНечсепч 0,14 0,35 0,43 Плодоношение цветение

L. pisiformis 0.45 0.15 0,30 Шодоношение начало вегетации

Ь. pratensis 0.15 0.03 0,07 Цветение начало вегетации

L. чуЬечМч 0.17 0.12 0,37 Шодоношение начало вегетации

Ь. vernus 0,16 0,12 Плодоношение

Vicia чершт 0,14 0.22 Плодоношение цветение

V. чуЬайса 0.20 Шодоношение

МеШооЫч ооДгстаШ 0,03 0,20 Цветение

Ьа^утч шЬепочш 0,26 Начало вегетации

Astragalus rupifragus 0,10 0,06 Шодоношение

МеШооЫч а1Ьш 0,07 0,11 Цветение

Vicia стсса 0,03 Цветение

Впервые количественно проанализированные

Astragalus danicus 0,20 Цветение

А. glycyphylloos 0,35 0,26 Начало вегетации

А. оопооЬГУ'СШЧ 0,03 0,01 Начало плодоношения

Caragana frutex 0,15 0,26 0,22 0,22 Начало плодоношения бутонизация

Medicagoo falcata 0,08 0,06 Цветение

Vicia tenuifolia 0,04 Шодоношение

тения будет значительно выше (Орехов, 1955). Кроме того, образцы растений новых алкалоидоносных видов собраны, как правило, только в некоторых из типичных для этих видов местообитаниях, и, вероятно, в пределах их ареалов содержание алкалоидов может оказаться выше. Поэтому наибольший интерес представляют

18

ресурсные виды ¡Astragalus danicus, Caragana frutex, Lathyrus pisiformis, L. tuberosus, Melilotus officinalis, Vicia sepium) и виды, ресурсное использование которых возможно только при их интродукции (Astragalus glycyphyllos, Lathyrus litvinovii, L. palles- cens, L. sylvestris) с содержанием суммы алкалоидов от 0,2 до 0,5%. В остальных видах содержание суммы алкалоидов было менее 0,20% и их использование в качестве растительного сырья в Предуралье, видимо, экономически неоправданно.

Для оценки перспективности дальнейшего изучения состава алкалоидов в выявленных алкалоидоносных видах имеют значение сведения об их использовании в народной медицине. Некоторые из новых алкалоидоносных видов используются в народной медицине для лечения ряда заболеваний, например заболеваний нервной системы (Lathyrus vernus, L. pisiformis), эпилепсии (Lathyrus sylvestris), и можно предположить, что лечебные свойства этих видов связаны с наличием в них алкалоидов. Виды Astragalus glycyphyllos и Melilotus officinalis используются при лечении опухолей и онкологических заболеваний (Растительные..., 1987).

В связи с тем, что у растений подавляющего большинства видов семейства состав алкалоидов не известен, некоторое представление о типах содержащихся в них алкалоидов можно получить исходя из сведений о составе алкалоидов у растений близких видов или видов того же рода. Так как у растений Astragalus lentiginosus обнаружены индолизидиновые алкалоиды, проявляющие высокую анти-ВИЧ и противоопухолевую активность (Gardner et al., 2003), алкалоиды южно-уральских видов рода Astragalus могут представлять интерес в этом отношении. Состав алкалоидов, содержащихся у Caragana frutex, не известен, но из корней С. sinica выделен индольный алкалоид гипафорин (Gang Chen et al., 2001).

Для новых алкалоидоносных видов необходимо выявление эколого-ценотических и сезонных закономерностей содержания алкалоидов в растениях и анализ состава содержащихся в них алкалоидов.

Список лиmeрamуры

Орeхoв А.П. Химия алкалоидов. М., 1955. 859 с.

Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование: В 7 т. Т.З. Семейства Hydrangeaceae-Haloragaceae. Л., 1987. 326 с.

Cmenanerno Б.Н. Органическая химия. М., 1957. 411 с.

Фeдoрoв НИ., MiÀxa^emo О.И., My.dajMee A.A., Лугм2"'^ М.Р. Результаты выявления алкалоидоносных видов во флоре Южного Урала // Фундаментальные основы управления биологическими ресурсами. М., 2005. С.203-210.

Чeрenaнoв С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб., 1995. 990 с.

Gang Chen, Hongfeng Luo, Jiannong Ye, Changqi Ни. Determination of hypa- phorine and oligomeric stilbenes in the root of Caragana sinica by capillary electrophoresis with electrochemical detection // Talanta. 2001. Vol.54. P. 1067-1076.

Gardner D.R., Lee S.T., Molyneux R.J., Edgar J.A. Preparative isolation of swainsonine from locoweed: extraction and purification procedures // Phytochem. Anal. 2003. Vol.14. №4. P.259-266.

19

Hazlett D. L, Sawyer Neil W. Distribution of Alkaloid-Rich Plant Species in Shortgrass Steppe Vegetation // Conservation Biology. 1998. Vol.12, №6. P. 1260- 1268.

PolhiU R.M., Raven P.H. Advances in Legume Systematic // Royal Botanic Gardens. L„ 1981. P. 1-26.

УДК 581.9 (470.44)

ФЛОРА ИСКУССТВЕННЫХ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА «ХВ АЛЫНСКИЙ »

A.M. Павловский, Л.А. Серова, М.А. Березуцкий

Саратовский государственный университет им Н.Г. Чернышевского, 410012, Саратов, ул Астраханская 83; e-mail; [email protected]

Площадь искусственных лесных насаждений в мире с каждым годом неуклонно возрастает. В странах Европы лесные культуры занимают большую площадь, чем естественные леса. В отдельных странах (Голландия) не осталось ни одного гектара естественного леса (Мельник, 1993).

На территории национального парка «Хвалынский» (далее - НП) искусственные леса занимают огромную площадь (5051 га), которая с каждым годом увеличивается более чем на 100 га. Поэтому в настоящее время является особенно актуальным выяснение видового состава этого типа антропогенных экосистем. Очень важно также выяснить степень толерантности охраняемых видов к этим местообитаниям.

Гербарный материал собирался в течение полевых сезонов 2005- 2007 гг. с апреля по октябрь. Были исследованы лиственные (ясеневые и берёзовые) и хвойные (сосновые) лесные насаждения.

В результате исследований в искусственных лесных насаждениях было зарегистрировано 284 вида сосудистых растений (29,2% от флоры НП в целом (Серова, Березуцкий, 2008)), относящихся к 64 семействам, 183 родам.

В исследованной флоре по количеству видов преобладают семейства Asteraceae, Fabaceae и Rosaceae (18.3, 8.5 и 7.4% соответственно). В хвойных насаждениях преобладают семейства Asteraceae (20.0%), Rosaceae (9.1%), Fabaceae (6.4%), в лиственных насаждениях - семейства Asteraceae (16.6%), Fabaceae (9.6%), Lamiaceae (8.0%).

Наиболее крупными родами изученной флоры являются Galium (представлен восемью видами), Verónica (семь видов), Silene (шесть видов), Astragalus, Centaurea (по пять видов), Artemisia, Plantago, Potentilla (каждый род представлен четырьмя видами).

Среди жизненных форм по системе Раункиера в исследованной флоре преобладают гемикриптофиты (64,4%), довольно велика доля фанеро- фитов (10,9%) и криптофитов (9,2%). Среди жизненных форм по системе Серебрякова доминируют

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.