CC BY
106
УДК 581.192.1:635.25/26
СЕЛЕНОДЕФИЦИТ И ВОЗМОЖНОСТИ ЕГО СОКРАЩЕНИЯ. АККУМУЛИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА ALLIUM L. ПО ОТНОШЕНИЮ К СЕЛЕНУ
Т.И. ШИРШОВА*, Н.А. ГОЛУБКИНА**, И.В. БЕШЛЕЙ*, Н.В. МАТИСТОВ*
*Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар **НИИ питания РАМН, г. Москва shirshova@ib.komisc.ru
Проведено исследование содержания селена в образцах растений рода Allium (A. angulosum L., A. schoenoprasum L., A. strictum Schrad.), произрастающих на территории Республики Коми. По величине коэффициента биологического накопления все три вида можно считать аккумуляторами селена. В образцах A. angulosum максимальное количество селена обнаружено в листьях, в A. schoenoprasum - в луковицах, а в A. strictum - как в листьях, так и в луковицах.
Ключевые слова: Allium angulosum, A. schoenoprasum, A. strictum, селен, селенодефицит
^I.SHIRSHOVA, N.A.GOLUBKINA, I.V.BESHLEI, N.V.MATISTOV. SELE-NIUM-DEFICIENCY AND POSSIBILITIES OF ITS REDUCTION. ACCUMULATING PROPERTIES OF SOME REPRESENTATIVES OF THE GENUS ALLIUM L. IN RELATION TO SELENIUM
Selenium accumulation in A. angulosum L., A. schoenoprasum L., A. strictum Schrad. grown in the Komi Republic was investigated. Coefficients of biological accumulation testify that all species studied belong to selenium accumulators. The highest selenium concentration was found in leaves of A. angulosum, in bulbs of A. schoenoprasum, in leaves and bulbs of A. strictum.
Key words: Allium angulosum, A. schoenoprasum, A. strictum, selenium-deficiency
Как известно, основными причинами высокой смертности в России и во всем мире являются онкологические заболевания, заболевания сердечнососудистой, эндокринной и иммунной системы. Исследования последних лет показали, что одной из причин серьезных нарушений в работе этих систем может быть недостаточность селена ^е).
Научные исследования биологической роли Se в живых организмах были начаты в 30-40-х гг. прошлого века в США, когда в некоторых штатах у животных, употребляющих в пищу так называемые растения-аккумуляторы Se, были обнаружены случаи токсикозов. Вплоть до 50-х гг. прошлого столетия эффект биологического действия Se рассматривался лишь с позиций его токсичности. Однако дальнейшими исследованиями было доказано, что Se является эссенциальным нутриентом, входящим в состав различных ферментов антиоксидантного действия - глутатионпероксидаз и других селенозависимых ферментов. С тех пор исследования в области Se получили новый толчок, и сегодня известно, что Se является неотъемлемой частью по крайней мере 25 селенопротеинов, участвующих в регуляции основных метаболических путей в организме человека и животных [1].
Важнейшими природными формами Se являются селеноцистеин и селенометионин:
Нве-СН2-СН^Н2)-СООН НзС-СН(веН)-СН^Н2) -соон
SeCys ве1У^
Селеноцистеин ^еСуэ) - нестандартная «двадцать первая» аминокислота, входящая в состав активного центра фермента глутатионперок-сидазы и отличающаяся от обычного цистеина тем, что вместо атома серы в ее состав входит атом Se. SeCys синтезируется в организме человека и животных, однако основной формой присутствия Se в живых организмах является селенометионин ^е-Ме^, который образуется в растениях. При употреблении в пищу растительных селенопротеинов SeMet всасывается и ассимилируется организмом. Комбинированное действие витамина Е и SeMet усиливает антиоксидантные свойства последнего, обеспечивает более мощную защиту иммунной системы [2]. В настоящее время установлено, что Se предотвращает возникновение и развитие кардиологических и онкологических заболеваний, способствует выведению тяжелых металлов из организма, нормализует репродуктивную функцию и повышает иммунитет [1, 3-6].
Глубокий дефицит Se в пищевой цепи обусловливает развитие специфических эндемических заболеваний - кардиомиопатии (болезнь Кешана) и остеоартропатии (болезнь Кашина-Бека), которые
встречаются в тех регионах, где потребление Se в суточном рационе ниже нормы в 2-2,5 раза или ежедневное потребление элемента менее 7 мкг [7].
Среднесуточное потребление Se человеком в разных странах сильно различается и находится в интервале от 10 мкг/день в селенодефицитных регионах до 5000 мкг/день в регионах селенозов (табл. 1). Без учета эндемических регионов мира
Таблица 1
Уровни потребления селена населением некоторых стран мира
Страна
Уровень потребления, мкг/день
Китай* 7-11
Китай** 60-120
Китай*** 750-4990
Финляндия 30-100
Новая Зеландия 30-80
Франция 51,0
США 60-220
Канада 80-224
Россия 54-80
Великобритания 50-120
Германия 60-150
Ирландия 80.8
Италия 97,4
Венгрия 99,6
Польша 110,6
Израиль 130,5
Венесуэла 200-350
Филиппины 236,1
Тайланд 240,1
Япония 243,1
*селенодефицитные районы (северные провинции)
**средние уровни потребления селена
***районы селенозов (провинция Хайнань)
значительная часть стран характеризуется умеренными показателями потребления Se (50-130 мкг/день), а высокие показатели (от 200 мкг/день) установлены лишь для небольшого числа стран [8]. Средний уровень потребления Se населением России составляет 54-80 мкг/день (без учета эндемических селенодефицитных районов). Большая часть территории России характеризуется низким содержанием Se, что закономерно приводит к дефициту в цепи биологического круговорота почва-растения-животные-человек. На селеновой карте России преобладают "белые пятна" регионов с неизученным селеновым статусом окружающей среды [1]. Эпидемиологические исследования свидетельствуют о пониженном селеновом статусе более 80 % населения страны. Архангельская область и Республика Коми относятся к регионам с низким селеновым статусом [9].
Принятая минимальная потребность в Se для мужчин в 19 мкг/день и 14 мкг/день для женщин соответствует уровню потребления Se в эндемических районах Китая, при котором не наблюдается развитие болезни Кешана [10]. Физиологическая потребность человека в Se определяется по максимальной активности глутатионпероксидазы в плазме крови. Максимальный безопасный уровень потребления достигает 400 мкг/день. Симптомы токсикозов проявляются при хроническом потреблении Se более 800 мкг/день. Принятые в настоящее время нормы потребления Se не учитывают его важную биологическую роль в защите от возникновения и развития кардиологических и ряда онкологических заболеваний. Результаты эпидемиологических исследований в разных странах мира показывают, что нормы потребления должны быть увеличены, поскольку доза во многом определяет биологическое действие Se. Хорошо известно, что в странах с высоким уровнем потребления Se показатели смертности населения от разных форм рака малы (рис. 1). В 1996 г. в США были опубликованы результаты исследований, которые показали, что потребление селенообогащенных дрожжей из расчета 200 мкг Se в день в течение 4.5 лет привело к снижению заболеваемости и смертности от рака в два раза [1, 5].
J рак молочной железы I рак предстательной железы
и рак легких
Ш рак желудочно-кишечного тракта
Рис. 1. Смертность от различных форм рака в зависимости от суточного потребления селена в разных странах
1. Германия (75 мкг)
2. Венесуэла (220 мкг)
3. Япония (255 мкг)
Одним из основных источников Se в России являются зерновые. С продуктами переработки зерновых жители России получают до 50% диетического Se, что связано с низким уровнем потребления мяса, молочных продуктов, овощей и фруктов, в то время как за рубежом эта величина составляет всего 20% (табл. 2). Зерновые содержат Se в наиболее хорошо усваиваемой органической форме - SeMet, который составляет 80% в пшенице, сое и кукурузе. Большинство овощных культур накапливает Se в следовых количествах, и при повышении концентрации в почве он ингибирует рост растений. Несмотря на этот парадокс, для человека крайне важно получать Se именно при потреблении
2
3
Таблица 2
овощей. Если в пшенице основной формой Se является SeMet, то многие растения, в том числе рода Allium и Brassica, накапливают преимущественно антиканцерогенные селенометилселеноцистеин (SeMeSeCys) и Y-глутамил-селенометилселеноцис-теин (Y-Glu-SeMeSeCys). Среди различных химических форм микроэлемента (селенаты, селениты, селеносодержащие белки, синтетические производные: селенопиран, диметил дипиразолил селенид и др.) именно метилированные формы селенсодержащих аминокислот обеспечивают наиболее эффективную защиту от онкологических заболеваний [11].
Большинство сельскохозяйственных культур в среднем содержит 100-1000 мкг/кг Se. Некоторые представители растительного царства, особенно растения рода Astragal, могут накапливать до 0.1% (1000 ррт) Se. Токсичность некоторых растений может быть обусловлена наличием в них Se в очень больших количествах. Много Se при высоком уровне этого элемента в среде обитания могут накапливать дрожжи и прокариоты, в частности, спирулина.
В последнее десятилетие резко возросло внимание исследователей к растениям рода Allium (Лук), способным аккумулировать SeMeSeCys и Y-Glu-SeMeSeCys. Одним из наиболее интересных представителей рода Allium является чеснок Allium sativum L., который относят к аккумуляторам Se с сильными антиканцерогенными свойствами благодаря присутствию SeMeSeCys. Чеснок в 10 раз более интенсивно поглощает Se из почвы, чем другие растения. Эпидемиологические исследования, проведенные в Китае, показали, что потребление чеснока снижало частоту рака молочной железы на 40% по сравнению с показателями для населения, редко употребляющего его. Чеснок, обогащенный Se, обладает еще более выраженным антиканцерогенным действием и уменьшает частоту случаев рака молочной железы на 60%. Установлено, что антиканцерогенное действие чеснока пропорционально содержанию в нем Se. В связи с этим общей тенденцией в мире является увеличение производства чеснока с повышенным содержанием этого
микроэлемента. Повышение содержания в чесноке SeMeSeCys в настоящее время в основном осуществляют внесением Se в почву [12].
В литературе неоднократно отмечались высокие антиоксидантные свойства многолетних луков, обусловленные как наличием особых органических форм Se, так и высокими концентрациями витамина С и флавоноидов. В России вопрос об использовании таких природных источников Se стоит особенно остро ввиду крайне низкой продолжительности жизни и высокой смертности от сердечно-сосудистых заболеваний и рака. Потребность в витаминах и других микронутриентах для населения северных регионов, особенно остро ощущаемая ранней весной, может быть решена за счет более широкого использования луков, биологическая и фармакологическая ценность которых несомненна, и подтверждается результатами исследований, которые приняли в последнее время более широкий и глубокий характер. Тем не менее, данные по содержанию микроэлемента в почве и способности растений флоры европейского Северо-Востока России, в том числе дикорастущих луков, аккумулировать Se в условиях Республики Коми остаются до сих пор практически неизученными.
В Институте физиологии Коми НЦ УрО РАН были проведены исследования сезонных изменений содержания Se в организме молодых мужчин, проживающих на европейском Севере, с целью понимания механизма адаптации организма к условиям Севера [9, 13]. Результаты исследований показали, что среднегодовое значение концентрации Se в сыворотке крови обследованных мужчин располагалось ниже (82 мкг/л) общепринятого норматива (115-120 мкг/л), а в отдельные периоды года (июль) приближались к критическим значениям (50 мкг/л), определяющим глубокий дефицит Se. Авторы показали, что в северных районах Республики Коми количество лиц с уровнем Se в сыворотке крови ниже 80 мкг/л составляет 32% среди женщин и 18% среди мужчин. Обнаружена сезонная и возрастная зависимость содержания Se в организме северян. Таким образом, адекватная обеспеченность организма Se является актуальной проблемой в условиях Республики Коми, требующей дальнейшего изучения для разработки северных и региональных нормативов содержания у северян этого микронутриента.
Целью нашей работы являлось установление селенового статуса культурных и дикорастущих видов рода Allium, произрастающих на территории Республики Коми, выявление закономерностей аккумулирования этого микроэлемента в зависимости от его содержания в почве, эколого-географических условий произрастания, распределение по частям растения, зависимость содержания от фазы развития растения и оценка их пищевой и фармакологической ценности.
Материалы и методы
Исследования проводили в 2008-2010 гг. В качестве объекта изучения использовали образцы дикорастущих и интродуцированных растений A. angulosum, A. schoenoprasum и A. strictum из географически удаленных районов Республики Коми.
Вклад различных продуктов питания в общее потребление селена населением России, Финляндии и Великобритании, %
№ Наименование продуктов Россия Фин- ляндия Вели- кобри- тания
Урал Брянская обл.
1. Продукты переработки зерновых 50 47 19 22
2. Мясо 20 16 40 32
3. Рыба 10 14 11 13
4. Молочные продукты 10 15 24 22
5. Яйца 5 3
6. Овощи 2 2 6 6
7. Картофель 2 2
8. Фрукты 1 1 5
Сбор растительного сырья производился в разные фазы развития (отрастание, бутонизация, цветение, плодоношение). Растения-интродуценты A. schoenoprasum были выращены в Ботаническом саду Института биологии Коми НЦ УрО РАН (БС) из семян, поступивших из Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина Российской академии наук и Всероссийского научно-исследовательского института лекарственных и ароматических растений РАСХН (ГУ ВИЛАР). A. schoenoprasum var. major и сортовой образец A. schoenoprasum cv. Prazska Krajova (лук скорода «Пражска Крайова») были выращены в БС и поддерживаются в живой коллекции лаборатории биохимии и биотехнологии Института биологии Коми НЦ УрО РАН. Семена A. strictum и A. angulosum получены по делектусу из различных Ботанических садов России и зарубежных стран. Дикорастущие образцы растений и образцы почвы собраны в географически удаленных районах республики - в окрестностях г. Сыктывкар (пос. Выль-тыдор), с. Гам Усть-Вымского района, на Северном Урале (берег р. Илыч), на Приполярном Урале (берег р. Щугор) и в Заполярье (г. Воркута, р. Уса). Для комплексного исследования химического состава брали не менее 30 растений каждого образца, которые разделяли на корни, луковицы, покровные чешуи, листья, бутоны, соцветия, измельчали и сушили при комнатной температуре и постоянном вентилировании.
Содержание Se в растениях и валовое содержание Se в почве определяли флуорометриче-ским методом с использованием референс-стан-дартов в двух повторностях [6]. Образцы почвы отбирали из ризосферной части корневой системы растений, используя стандартные методики [14]. О накоплении Se судили по величине коэффициента биологического накопления (КБН), который рассчитывали по формуле:
Содержание Se в сухой биомассе, мкг/кг
КБН-------------------------------------------
Содержание Se в почве, мкг/кг
При значении КБН > 1 растения рассматривались как аккумуляторы Se.
Результаты и обсуждение
Селеновый статус дикорастущих луков изучен недостаточно хорошо, однако в некоторых работах показана их повышенная способность к биосинтезу витамина С и аккумулированию микроэлементов Fe, Mn, Zn, Cu и Cr по сравнению с зеленью лука репчатого A. cepa [1, 15, 16].
Род лук Allium L. объединяет около 750-800 видов [17,18]. Во флоре Республики Коми встречается три вида многолетних луков: редкий для этой территории лук угловатый, или лук луговой (Allium angulosum L.), лук торчащий или лук прямой (A. strictum Schrad.), растущий в труднодоступных местах по известняковым обнажениям у рек Кожим, Щугор и Илыч [19], которые внесены в Красную книгу Республики Коми (2009), а также лук скорода, резанец, шнитт (A. schoenoprasum L.), встречающийся на всей территории республики и являющиеся одной из наиболее ценных овощных культур. Проведенные нами комплексные биохимические исследования многолетних луков флоры европей-
ского Северо-Востока России показали, что эти растения являются источником богатого набора биологически активных веществ, необходимых человеку для нормального функционирования организма, в том числе липидов, в состав которых входят эссен-циальные высшие жирные кислоты линолевая и линоленовая [20], протеиногенных аминокислот [21], стероидных гликозидов [22], макро- и микроэлементов [16] и других микронутриентов.
Как показывают результаты наших исследований, образцы почвы, отобранные из ризосферной части корневой системы растений, отличаются очень низким содержанием Se (табл. 3-5). При этом по величине коэффициента биологического накопления все три исследованные вида лука можно считать аккумуляторами Se. У корневищных луков в пищу используется преимущественно надземная зеленая часть, поэтому основная масса исследований посвящена изучению химического состава листьев. У исследуемых нами видов полезными питательными свойствами обладают и луковицы, поэтому мы определяли накопление Se как в листьях, так и луковицах. Приведенные в таблицах данные иллюстрируют широкий диапазон концентраций Se, специфику накопления его в разных частях и органах растения в зависимости от вида, условий его произрастания и фазы развития. Особый интерес представляет, несомненно, А. schoenoprasum, как самый распространенный на территории республики, введенный в культуру и издавна широко используемый населением. Он отличается наиболее высокими аккумулирующими свойствами, значение КБН выше 1 почти для всех исследуемых образцов (табл. 3). При этом концентратором Se в этом виде лука является луковица. Самое низкое содержание Se обнаружено в образце из окр. с. Гам Усть-Вымского района (табл. 3, образец 3). На примере лука-интродуцента нами была исследована динамика накопления Se по фазам развития (рис. 2). Как видно из приведенного графика, при переходе из
фазы развития
Рис. 2. Динамика накопления селена по фазам развития культивируемых растений Allium schoenoprasum (Ботанический сад Института биологии Коми НЦ УрО РАН)
фазы отрастания в фазу бутонизации значения КБН как для листьев, так и для луковиц незначительно возрастают, при этом аккумулятором Se по-прежнему остаются луковицы. При переходе в фазу цветения КБН для луковиц значительно снижается,
Таблица 3
Содержание селена в Allium schoenoprasum, мкг/кг
Номер об- разца Место сбора образца Дата сбора Фаза развития Содержание селена (луковица / лист / почва) КБН (луковица / лист)
1 Интродуцент, БС ИБ, получен семенами из ГУ ВИЛАР, г. Москва 19.06.2008 бутонизация 174 / 121 / 131 1,33 / 0,92
2 Северный Урал, РК, берег р. Илыч, бечевник 30.07.2008 бутонизация 217 / 136 / 158 1,37 / 0,86
3 с. Гам, Усть-Вымский, р-н, РК 26.06.2008 бутонизация 92 / 64 / 116 0,79 / 0,55
4 Интродуцент, БС ИБ. Получен семенами из ГУ ВИЛАР, г. Москва 19.06.2009 бутонизация 111 /111 / 98 1,13 / 1,13
5 окр. пос. Советский, г. Воркута, РК, берег р. Уса, травянистый бечевник 07.08.2009 цветение 137/152/157 0,87 / 0,97
6 Интродуцент, БС ИБ. Получен семенами из ГБС РАН, г. Москва 29.05.2010 отрастание 117 / 111 / 112 1,04 / 0,99
22.06.2009 бутонизация 126 / 116 / 117 1,08 / 0,99
06.07.2009 цветение 102 / 114 / 115 0,89 / 0,99
29.08.2009 плодоношение 155 / 138 / 115 1,35 / 1,20
7* Интродуцент, БС ИБ. Получен семенами из Южно-Алтайского БС АлтГУ, г. Барнаул 24.06.2008 бутонизация 128 / 83 / 184 0,70 / 0,45
8** Интродуцент, БС ИБ. Получен семенами из БИН, г. Санкт-Петербург 19.06.2008 бутонизация 129 / 106 / 201 0,64 / 0,53
9** Интродуцент, коллекция лаб. биохимии и биотехнологии. Получен семенами из БС И Б. 22.06.2009 бутонизация 54 / 63 / 88 0,61 / 0,72
Примечания: * - сортовой образец A schoenoprasum cv. Prazska Krajova, ** -разновидность A schoenoprasum var. major. Здесь и далее БС - Ботанический сад; ИБ - Институт биологии Коми НЦ УрО РАН; РК - Республика Коми.
Таблица 4
Содержание селена в Allium angulosum, мкг/кг
Но- мер об- разца Место сбора образца Дата сбора Фаза развития Содержание селена (луковица / лист / почва) КБН (луковица / лист)
1 Интродуцент БС ИБ 11.06.2009 бутонизация 76 / 193 / 260 0,29 / 0,74
2 Интродуцент БС ИБ 11.06.2009 бутонизация 101 / 360 / 191 0,53 / 1,89
3 с. Гам, Усть-Вымский р-н, РК 24.06.2009 бутонизация 108/ 139 / 143 0,76 / 0,97
4 пос. Выльтыдор, окр. г. Сыктывкара, РК 18.06.2009 бутонизация 81 / 112 / 108 0,75 / 1,0
5 Интродуцент БС ИБ, происхожд. Респ. Таджикистан 29.05.2009 отрастание 116 / 89 / 146 0,8 / 0,6
11.06.2009 бутонизация 114 / 84/179 0,63 / 0,47
06.07.2009 цветение 110 / 96 / 212 0,52 / 0,45
13.08.2009 плодоношение 80/67 / 150 0,53 / 0,45
6 Интродуцент, БС ИБ, происхожд. Италия 29.05.2009 отрастание 80 / 74 / 168 0,48 / 0,44
22.06.2009 бутонизация 88/76 / 193 0,46 / 0,39
29.07.2009 цветение 86 / 80 / 230 0,37 / 0,35
07.09.2009 плодоношение 99 / 98 / 316 0,31 / 0,31
7 Интродуцент, БС ИБ, получен семенами из ГУ ВИЛАР, г. Москва 29.05.2009 отрастание 109/105/153 0,71 / 0,69
11.06.2009 бутонизация 110/103/184 0,60 / 0,56
06.07.2009 цветение 97 / 94 / 169 0,57 / 0,56
13.08.2009 плодоношение 89 / 81 / 207 0,43 / 0,39
8 пос. Выльтыдор, окр. г. Сыктывкара, РК 18.06.2009 бутонизация 113 / 93 / 228 0,50 / 0,40
14.08.2009 плодоношение 92 / 83 / 282 0,33 / 0,29
9 с. Гам, Усть-Вымский р-н, РК 24.06.2009 бутонизация 91 / 73 / 205 0,44 / 0,36
19.08.2009 плодоношение 97 / 74 / 233 0,42 / 0,32
в то время как для листьев он остается постоянным. Максимальное содержание Se накапливается как в луковицах, так и в листьях в фазу плодоноше-
ния. При этом значения КБН в обоих случаях значительно возрастают.
Самыми низкими аккумулирующими свойствами обладает А. аngulosum, КБН его лишь в нескольких случаях лежит в области единицы (табл. 4). В фазу бутонизации аккумулятором Se является лист. На примере трех образцов культурного вида была показана динамика изменения содержания Se. Максимальное содержание у всех образцов было обнаружено в фазу отрастания. При переходе к фазе плодоношения происходит уменьшение КБН (рис.3).
Третий вид, встречающийся на территории Республики Коми - лук торчащий А. stridum, также является аккумулятором Se. Причем, если для А. апди1о-sum концентратором Se является лист, для А. schoenoprasum - луковица, то в А. strictum Se аккумулируют как лист, так и луковица (табл. 5). В образцах лука торчащего, собранного д.б.н. В.А. Черемуш-киной в Республике Тува, Республике Бурятия, на Горном Алтае, содержание Se значительно выше, чем в исследуемых образцах (табл. 5). Из-за отсутствия образцов почв мы не имели возможности рассчитать значения КБН, но по абсолютному содержанию Se образцы с Горного Алтая и из Бурятии значительно превосходят местные образцы.
Противоопухолевое действие препаратов из листьев лука А. schoenoprasum было подтверждено в
Содержание селена в Allium strictum, мкг/кг
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
Но- мер об- разца Место сбора образца Дата сбора Фаза развития Содержание селена (луковица / лист /почва КБН (луковица / лист)
1 Интродуцент, БС ИБ, 26.06.2009 бутонизация 75 / 99 / 149 0,50 / 0,66
2 Северный Урал, РК, р. Щугор, скалы 12.07.2009 цветение 127 / 122 / 118 0,97 / 1,03
3 Интродуцент, БС ИБ, получен семенами из Южно-Алтайского БС АлтГУ, г. Барнаул 18.05.2010 отрастание 105 / 97 / 90 1,17 / 1,08
10.06.2010 бутонизация 85 / 93 / 85 1,0 / 1,1
28.06.2010 цветение 58 / 65 / 90 0,64 / 0,72
22.07.2010 плодоношение 55 / 31 / 91 0,6 / 0,34
4 Интродуцент БС, получен семенами из БС-институт ДВО РАН, г. Владивосток 29.05.2009 отрастание 46 / 83 / 62 0,74 / 1,34
26.06.2009 бутонизация 75 / 99 / 149 0,50 / 0,66
18.07.2009 цветение 72 / 45 / 72 1,0 / 0,63
21.08.2009 плодоношение 52 / 62 / 52 1,0 / 1,19
5 Республика Тува - цветение 110/95 / - - / -
6 Республика Тува - цветение 86 / 65 / - - / -
7 Республика Тува - цветение 119/69 / - - / -
8 Горный Алтай - цветение 183/ 193 / - - / -
9 Республика Бурятия - цветение 132/ 179 / - - / -
Луковица Лист
Таблица 5 экспериментах на мышах в НИИ канцерогенеза Российского онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина РАмН (г. Москва) с.н.с., к.б.н. В.П. Дерягиной и с.н.с., к.б.н. Н.И. Рыжовой. Результаты испытаний показали, что водный и водно-спиртовый экстракт листьев лука проявляют тенденцию к ингибированию роста подкожно перевиваемой карциномы Эрлиха у мышей-самцов BDF на стадии ее интенсивного развития.
В настоящее время разработано множество различных путей повышения селенового статуса населения, который оценивается по содержанию Se в сыворотке крови, волосах и ногтях. Селеновый статус является относительно постоянной величиной, характерной для конкретного района проживания. Хотя повышение селенового статуса населения для большинства стран мира является одной из нерешенных проблем, ни в одной стране мира не проводят прямого обогащения продуктов питания соединениями Se из-за опасности возникновения и развития хронических токсикозов. Наиболее широко используемым способом оптимизации обеспеченности Se населения являются корневые или внекорневые подкормки сельскохозяйственных растений соединениями Se. Так, В Финляндии, имеющей дефицитные по Se почвы, начиная с 1985 г. действует государственная программа повсеместного использования селеносодержащих удобрений. К настоящему времени благодаря осуществлению программы повышения селенового статуса населения, снижения потребления жиров, кофе и борьбы с курением, Финляндии удалось занять лидирующую позицию среди европейских стран по снижению уровня смертности от онкологических и кардиологических заболеваний, при этом в 1985 г. Финляндия имела худшие показатели в Европе [1, 4]. В других странах коррекцию селенового статуса населения проводят, импортируя пшеницу с высоким содержанием микроэлемента из эндемических регионов мира (США, Канада, Австралия). К сожалению, в России отсутствует единая программа оптимизации обеспеченности Se населения, хотя случаи низкой обеспеченности Se
Отрастание Бутонизация Цветение Плодоношение
Фаза развития
Рис. 3. Динамика накопления селена по фазам развития культивируемых растений Allium angulosum (Ботанический сад Института биологии Коми НЦ УрО РАН)
1. семена растений получены из ВИЛАР, г. Москва;
2. происхождение - г. Падуя, Италия; 3. происхождение г. Хорог, Республика Таджикистан.
зарегистрированы во многих регионах. К их числу следует отнести и Республику Коми.
Таким образом, нами показано, что почвы Республики Коми обеднены Se, однако, как показали наши исследования, дикорастущие и культивируемые виды рода Allium являются аккумуляторами этого микроэлемента. В дальнейшем представляет интерес организация комплексных исследований, направленных на оценку селенового статуса населения, изучение зонального распределения Se в различных типах почв европейского Северо-Востока России и содержание этого эссенциально-го микронутриента в продуктах питания, культиви-
3
руемых и дикорастущих растений, произрастающих на данной территории. Включение в рацион питания людей, проживающих на Севере, многолетних луков и других овощных культур-аккумуляторов Se, будет способствовать улучшению состояния здоровья населения.
Исследования выполнены при финансовой поддержке Программы Президиума РАН «Фундаментальные науки - медицине» (проект № 09-П-4-1013: ««Молекулярно-клеточные механизмы стресс-устойчивости и оценка возможности фитофармакологической коррекции адаптивных реакций организма в неблагоприятных условиях окружающей среды, высоких физических и психоэмоциональных нагрузок) и Программы Отделения биологических наук РАН ««Биологические ресурсы России, оценка состояния и фундаментальные основы мониторинга» (проект № 09-T-4-1002: «Со-
стояние ресурсов полезных растений европейского Северо-Востока России: мониторинг и разработка биотехнологических подходов по рациональному использованию и воспроизводству»).
Литература
1. Голубкина НА., Папазян Т.Т. Селен в питании. Растения, животные, человек. М.: Печатный город, 2006. 255 с.
2. Gladyshev V.N., Hatfield D.L. Selenocysteine-containing proteins in mammals // J. Biomed. Sci., 1999. Vol. 6. P. 141-160.
3. Combs G., Combs S. The Role of Selenium in Nutrition. N.Y.: Acad. Press, 1986. P. 235238.
4. Aro A., Alfthan G. Effects of supplementation of fertilizers on human selenium status in Finland // Analyst., 1995. Vol. 120. P. 841843.
5. Clark L.C., Combs G.F., Turnbull B.W. et al. A randomized controlled trial. Nutritional Prevention of Cancer Study Group // J. Am. Med. Assoc., 1996. Vol. 276. P. 1957-1985.
6. Alfthan G.V. A micromethod for the determination of selenium in tissues and biological fluids by single-test-tube fluorimetry // Anal. Chim. Acta., 1984. Vol. 165. P. 187-194.
7. Решетник ЛА., Парфенова Е.О. Селен и здоровье человека // Экология моря: Сб. науч. трудов. Севастополь, 2000. Вып. 54. С.20-25.
8. Combs G.F. Selenium in Nutrition // Encyclopedia of human biology. N.Y.: Acad. Press, 1997. Vol. 7. P. 743-754.
9. Проблемы адаптации человека к экологическим и социальным условиям Севера / Отв. ред. Е.Р. Бойко. Сыктывкар-СПб.: Политехника-сервис, 2009. 264 с.
10. Yang G.Q., Qian P.C., Zhu L.Z. et al. Human selenium requirements in China // Selenium in biology and medicine. N.Y.: Van Nostrand Reinhold Co., 1987. P. 589-607.
11. Голубкина НА., Сирота С.М., Пивоваров В.Ф. и др. Биологически активные соединения овощей. М.: ВНИИССОК, 2010. 200 с.
12. Ip C. Hydroponic garlic enriched with selenium. // J. Trase. Elem. Res., 1992. Vol. 15. P. 132-135.
13. Паршукова О.И. Влияние климато-географи-ческих факторов на содержание селена в сыворотке крови жителей европейского Севе-
14. ра // Известия Коми НЦ УрО РАН, 2010. № 1. С. 51-53.
15. Ягодин БА., Смирнов П.М., Петербургский А.В. и др. Агрохимия. М.: Агропромиздат, 1989. 639 с.
16. Голубев Ф.В., Голубкина НА., Горбунов Ю.Н. Минеральный состав диких луков и их пищевая ценность // Прикл. биохимия и микробиология, 2003. Т. 39. № 5. С. 602606.
17. Ширшова Т.И., Бешлей И.В. Содержание макро- и микроэлементов в A. schoenoprasum L. (Alliaceae) // Раст. ресурсы, 2009. Т. 45. Вып. 2. С. 97-105.
18. Stearn W.G. Haw many species of Allium are known? // Kew Bot. Magaz., 1992. Vol. 9. Nc.
4. P. 180-182.
19. Hanelt P., Fritsch R. Notes on some infrage-netic taxa in Allium L. // Kew Bulletin., 1994. Vol. 49. Ко. 3. P. 559-564.
20. Флора Северо-Востока европейской части СССР / Под ред. А. И. Толмачева. Л., 1976. Т. 2. С. 112-114.
21. Ширшова Т.И., Бешлей И.В., Груздев И.В. Липиды и высшие жирные кислоты в Allium schoenoprasum L. // Раст. ресурсы, 2008. Т. 44. Вып. 1. С. 75-81.
22. Ширшова Т.И., Бешлей И.В. Содержание азота и протеиногенных аминокислот в Allium schoenoprasum (Alliaсеae) // Раст. ресурсы, 2008. Т. 44. Вып. 2. С. 82-87.
23. Ширшова Т.И., Волкова ГА. Биологически активные вещества некоторых видов рода Allium L. // Раст. ресурсы, 2006. Т. 42. Вып. 3. С. 59-66.
Статья поступила в редакцию 17.06.2011.
