CC BY
21
Секция
«ЭКОЛОГИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО РЕГИОНА»
УДК 504.7.062.2
ОЦЕНКА ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ПОДОРОЖНИКА БОЛЬШОГО (PLANTAGO MAJOR L.), ПРОИЗРАСТАЮЩЕГО В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ
М. С. Алмазова, Е. В. Игнатова
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: [email protected]
Исследовано влияние антропогенного воздействия на элементный состав листьев подорожника большого, собранного на разном удалении от автотрассы.
Ключевые слова: антропогенные факторы, загрязнение, поглощение, тяжелые металлы, подорожник большой
EVALUATION OF THE ELEMENTAL COMPOSITION OF PLANTAIN ^LANTAGO MAJOR L.) GROWING IN CONDITIONS OF ANTHROPOGENIC LOAD
M. S. Almazova, E. V. Ignatova
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochiy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation Е-mail: [email protected]
The influence of anthropogenic impact on the elemental composition of plantain leaves harvested was studied at different distances from the highway.
Key words: anthropogenic factors, pollution, absorption, heavy metals, Plantago Major L.
Подорожник большой (Plantago Major L.), встречающийся почти на всей территории России, за исключением Крайнего Севера, является ценным лекарственным и пищевым растением. Растет по обочинам дорог, на пустырях, полях, огородах, вблизи жилья и в канавах. Введен в культуру как лекарственное растение [1].
Надземная часть подорожника большого широко применяется как в практической медицине, так и в гомеопатии. Современная медицина признает подорожник большой хорошим успокаивающим, желчегонным, слабительным, желудочным средством [2]. Кроме того, все виды подорожника (ланцетный, средний, подорожник Корнута) легко выдерживают высокую рекреационную нагрузку вследствие низкорослости и преобладающей розеточной жизненной формы.
С работой автомобильного транспорта связано загрязнение растений в наибольших количествах тяжёлыми металлами, а именно свинцом, кадмием и цинком. Увеличивающийся токсический прессинг, накапливаясь по цепочке питания, может негативно отражаться на здоровье человека. Поэтому изучение накопления тяжелых металлов в лекарственном растительном сырье в районах массового сбора, а также необходимость разработки научно обоснованных рекомендаций по его заготовке с учетом современной экологической ситуации, остаются актуальными.
Широкое распространение подорожника большого в нарушенных деятельностью человека местах обитания и его высокая ценность в качестве лекарственного сырья выводят на передний план вопрос о влиянии антропогенного воздействия на элементный состав листьев растения.
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 2
Цель нашего исследования - оценка качества и безопасности листьев подорожника большого, собранного на разном удалении от автотрассы, для использования в качестве лекарственного сырья.
Сырье отбирали в естественных условиях в окрестностях пос. Золотой Ключ рес. Бурятия Прибайкальского района. Сбор производился с 21 по 25 июля 2016 г. на четырех площадках на расстоянии 10, 50, 100, 200 м от дорожного полотна. Отбор проб для анализов проводили с помощью выделения средней пробы методом квартования. Фракционный состав определяли методом ситового анализа и использовали сырье с размерами частиц 1-5 мм. Все образцы сырья сушили и хранили в одинаковых условиях в соответствии с методикой [3].
Концентрацию тяжелых металлов устанавливали методом атомно-абсорбционной спектрометрии на приборе Спектроскан [4]. Сумму хлорофиллов рассчитывали через определение оптической плотности спиртового экстракта на СФ-56 (А=670 нм).
Одним из обязательных параметров для оценки допустимости использования в качестве лекарственного сырья согласно [1], является общая зольность растительного материала - не более 20 %. Данному критерию удовлетворяют все исследованные нами образцы. Количество общей золы составляет от 14,8 до 16,3%, зависимость от расстояния от автотрассы не прослеживается. Следовательно, судить о загрязненности исследуемого лекарственного сырья по данному параметру не представляется возможным.
Результаты определения содержания тяжелых металлов и хлорофиллов приведен в таблице.
Таблица 1
Содержание тяжелых металлов и хлорофиллов в листьях подорожника большого_
Расстояние от дороги, м Содержание тяжелых металлов, мг/кг а.с.с Содержание хлорофиллов (а+в), мг%
Сё Бе Мп РЬ 8г Си Мм гп
10 0,110 368,0 41,61 2,16 68,61 3,16 1802 28,16 0,028
50 0,085 101,0 36,18 1,63 52,15 4,24 2106 29,75 0,105
100 0,063 103,0 30,61 1,15 45,28 5,16 3215 28,81 0,290
200 0,058 81,0 28,15 0,62 37,16 6,33 3561 31,18 0,340
Анализ полученных результатов позволяет условно выделить две группы тяжелых металлов: 1) элементы, количество которых в растениях снижается с удалением от дороги - Сё, Бе, Мп, РЬ, 8г; 2) элементы, количество которых в растениях увеличивается с удалением от дороги -Си, М§, гп.
Содержание тяжелых металлов первой группы в листьях подорожника большого находится в прямой зависимости от степени антропогенной нагрузки, наибольшее их количество отмечено на расстоянии 10 м от дороги. Элементы поллютанты могут накапливаться в растениях из-за выбросов продуктов сгорания топлива. Основным компонентом моторного топлива является нефть, которая содержит различные примеси, в том числе и металлорганические соединения до 8 %.
Количество элементов второй группы в листьях увеличивается с отдалением от дороги, т.е. в растениях, находящихся в более благоприятных экологических условиях. Основная физиологическая роль магния связана с его вхождением в молекулу хлорофилла. Также он входит в состав запасного вещества - фитина, который используется в энергетическом обмене и как источник фосфорной кислоты. Медьсодержащий белок пластоцианин участвует в процессе фотосинтеза. Возможно, количество магния и меди в растениях придорожной зоне уменьшается из-за ин-гибирования фотосинтетических процессов. Концентрация цинка практически не меняется в зависимости от степени удаленности от автотрассы.
Как показывают приведенные данные, содержание всех твердых металлов находится в пределах допустимых значений, принятых для биологически активных добавок к пище на растительной основе СанПиН 2.3.2.560-2002. Данное сырьё может быть использовано в медицине. Этот факт, позволяет нам сделать вывод о безопасности по данному критерию листьев подорожника большого, собранного даже на расстоянии 10 м от дороги (на исследуемой территории). Возможно, это связано с высокой устойчивостью растения к антропогенной нагрузке. Растения с
Секция ««Экологияпромышленного региона »
помощью защитных механизмов в состоянии ограничивать движение избыточных ионов из корней в надземные органы. Способность растений ограничивать накопление тяжёлых металлов в употребляемых человеком органах весьма значительно проявляется на техногенно загрязненных почвах, что может значительно снизить остроту экологической ситуации.
Таким образом, наши данные позволяют отнести подорожник большой, произрастающий на данной территории, к растениям с высоким экологическим потенциалом. На данной территории допустим сбор листьев подорожника большого при условии строгого соблюдения правил заготовки лекарственного растительного сырья.
Количество хлорофилла в листьях растения может служить индикатором состояния среды его обитания. Кроме того, этот пигмент широко используется как БАД. Обнаружено сходство в строении молекулы хлорофилла и гемоглобина, поэтому хлорофилл способен оказывать на кровь человека сходное с действием гемоглобина воздействие: повышать уровень кислорода, ускорять азотистый обмен.
Количество хлорофилла в листьях растения уменьшается по мере увеличения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и коррелирует с количеством магния, поскольку магний входит в состав молекулы этого пигмента (таблица). Коррелирует с хлорофиллом и медь. Медьсодержащий белок пластоцианин участвует в процессе фотосинтеза. Очевидно, что от оптимального соотношения этих металлов зависит скорость фотосинтеза и количество хлорофилла.
В процессе исследования влияния элементов на количество хлорофилла выяснилось, что содержание этого пигмента не зависит от количества РЬ, Бе, 2п, Мп и Сё.
В целом чувствительность хлорофилла к антропогенному воздействию в данных условиях высокая. Можно сделать вывод, что содержание хлорофилла может служить индикатором загрязнения окружающей среды на исследуемой территории.
В результате исследований выявлено, что общий минеральный остаток листьев растений, собранных на разном удалении от автотрассы, отличается незначительно.
Влияние автомагистрали на элементный состав листьев подорожника большого обнаруживается, но благодаря высокой устойчивости данного растения к антропогенной нагрузке накопление тяжелых металлов не превышает ПДК для растительных чаев.
Листья подорожника большого для последующего приготовления водного извлечения рекомендуется заготавливать на расстоянии не менее 50 м от дороги, для получения более качественного спиртового экстракта - не менее 100 м.
Библиографические ссылки
1. Государственная фармакопея СССР. - М.: Медицина, 1989. - 400 с.
2. Гринкевич Н.И. Лекарственные растения. - М.: Высшая школа, 1991. - 397 с.
3. Правила сбора и сушки лекарственных растений: Сборник инструкций. - М.: Наука, 1985. - 24 с.
4. Методика выполнения измерений массовой концентрации тяжелых металлов в биологических объектах на рентгено-флуоресцентном спектрометре «Спектроскан». - СПб. : ГП ВНИ-ИФТРИ, 1994. - 102 с.
© Алмазова М. С., Игнатова Е. В., 2017
