CC BY
87
RF-630090, Novosibirsk, Zolotodolinskaya st., 101, e-mail: [email protected]; Kukushkin Tatiana A. — Senior Researcher of the Laboratory of Phytochemistry, e-mail: [email protected]; Kostikova Vera A., Junior Researcher of the Laboratory of Phytochemistry, PhD, e-mail: [email protected]
© МЯДЕЛЕЦ M.A., СИРОМЛЯ Т.И., ОХЛОПКОВА O.B., КАЧКИНК.В. — 2015 УДК 577.118:582.933
СОДЕРЖАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ЛИСТЬЯХ ПОДОРОЖНИКА БОЛЬШОГО [PLANTAGO MAJOR L.) В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННО НАРУШЕННЫХ МЕСТООБИТАНИЙ
Марина Александровна Мяделец1, Татьяна Ивановна Сиромля1, Олеся Викторовна Охлопкова2, Константин Вячеславович Качкин2 ('Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, директор — д.б.н. К.С. Байков, лаборатория биогеохимии, зав. — д.б.н. А.И. Сысо; 2Новосибирский государственный медицинский университет, ректор — д.м.н., проф. И.О. Маринкин, кафедра гигиены и экологии, зав. — д.б.н., проф. Н.Г. Никифорова)
Резюме. Проведено исследование элементного химического состава листьев, водных и водно-спиртовых извлечений P. major, произрастающего в антропогенно нарушенных местообитаниях. Достоверных отличий между валовым содержанием химических элементов (ХЭ) в исследуемых и аптечных образцах не обнаружено, сырье соответствует требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01. Степень извлечения ХЭ 10% НС1 максимальна для К, Na, Ni (86-98 % от валового содержания), минимальна для Си (33-68) и РЬ (21-76). В водные извлечения в значительной степени переходят К (57±3% от валового содержания), Na (41±3), Mg (38±4), Sr (33±2), а также Cd (69±9) и № (42±5), низкой степенью извлечения характеризуются Си (5±1), Pb (6±0,2), Fe (0,4±0,01). В водно-спиртовые экстракты переходило значительно больше РЬ (54±13 % от валового содержания), примерно те же количества Си, Na и Ni, прочие ХЭ извлекались слабее. Содержание полисахаридов соответствует требованиям Государственной фармакопеи (не менее 12%), количество дубильных веществ составляет 5,5-6,9%, флавонолов — 0,22-1,05%, хлорофилла — 4,0-13,5%.
Ключевые слова: Plantago major L., листья, водные и водно-спиртовые извлечения, элементный состав, биологически активные вещества, хлорофилл.
CONTENT OF CHEMICAL ELEMENTS AND BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCESIN PLANTAIN LEAVES (PLANTAGO MAJOR L.) UNDER ANTHROPOGENICALLY DISTRUBED HABITATS
M.A. Myadelets1, T.I. Siromlya1, O.V. Ohlopkova2, K.V. Kachkin2 ('Institute of Soil Science and Agrochemistry, Siberian Branch of RAS, Novosibirsk;
Novosibirsk State Medical University, Russia)
Summary. A study of the elemental chemical composition of leaves, water and hydro-alcoholic extracts of P. major, growing in anthropogenically disturbed habitats. Significant differences between the total content of chemical elements (ChE) in the studied samples and pharmacy are found, the raw material complies Sanitary 2.3.2.1078-01. ^e recovery rate of 10% HCl ChE maximum for K, Na, Ni (86-98% of total content), the minimum for Cu (33-68) and Pb (21-76). In the aqueous extract largely transferred K (57±3% of the total contents), Na (41±3), Mg (38±4), Sr (33±2), a well as Cd (69 ± 9) and Ni (42 ± 5), characterized by a low degree of extraction of Cu (5±1), Pb (6.0±0.2), Fe (0.4±0.01). In aqueous-alcoholic extracts passed significantly more Pb (54±13% of the total content), about the same amount of Cu, Na, and Ni, other ChE extracted weaker. Polysaccharide content complies with the State Pharmacopoeia (not less than 12%), the amount of tannins is 5.5-6.9%, flavonols — 0.22-1.05%, chlorophyll — 4.0-13.5%.
Keywords: Plantago major L., water and water-alcohol extraction, elemental composition, biologically active substances, chlorophyll.
В настоящее время интерес к использованию растительного сырья в медицине неуклонно растет, что обусловлено сочетанием хорошего терапевтического эффекта фитопрепаратов с их относительной безвредностью [9]. В свою очередь уменьшаются территории, не испытывающие антропогенной нагрузки, и в связи с этим возникает необходимость исследования возможности применения лекарственных растений, произрастающих на антропогенно нарушенных местообитаниях. Наиболее популярными формами использования лекарственных растений являются настои и отвары. Как установлено, экотоксиканты способны накапливаться в растениях в концентрациях, значительно превышающих допустимые уровни потребления, однако, в отвар или настой переходит лишь некоторая доля металла, содержащегося в лекарственном растительном сырье [6].
Plantago major L. — подорожник большой — является ценным лекарственным растением, применяющимся в качестве отхаркивающего средства при заболеваниях дыхательных путей, а также в составе комплексной терапии. Листья P. major включены в Государственную фармакопею (ГФ) [4] как лекарственное сырье. Данный вид лекарственного растения является одним из наиболее известных и характерных представителей урбанофлоры.
94
Цель работы: определение элементного химического состава листьев, водных и водно-спиртовых извлечений P. major, произрастающего в антропогенно нарушенных местообитаниях, а также соответствия показателям ГФ [4] и СанПиН 2.3.2.1078-01 [3] по допустимости к использованию в медицинских целях.
Материалы и методы
Объектом исследования послужили образцы растительного сырья (листья) P. major, собранные в фазу цветения растений в вегетационные периоды 2011-2012 гг. на территории крупного промышленного центра — г.
Таблица 1
Характеристика места сбора исследуемых образцов
№ точки
Место сбора
п. Плотникове (НСО)
Lot трассы, м_ 5-10
Ост. «Куприна», ул. Никитина
4-10
Ост. «Сибирская ярмарка», .Красный проспект.
IV
Ост. «Горбольница», ул. Залесского
2-10
8-10
Ост. «Карьер Борок», ул. Большевистская
5-10
В качестве объекта сравнения использовалось аптечное сырье производства ЗАО Фирма «Здоровье» г. Москва Р N5003120/01. Отбор образцов проводили общепринятыми методами. В каждой точке отбирали не менее 3 средних проб, дважды в течение вегетационного периода. Далее представлены средние арифметические значения (п=12). Общую зольность и количество золы, не растворимой в 10% НС1, анализировали по общепринятой методике [4]. Определяли общее содержание химических элементов (ХЭ) в лекарственном сырье, а также их количество в солянокислых экстрактах, водных отварах и спиртовых настоях. В работе использовался метод атомно-абсорбционной спектрометрии (прибор Квант-2А). Содержание ХЭ приведено в пересчете на воздушно-сухие образцы. Все анализы выполнены в трех аналитических повторностях.
Для оценки степени перехода химических элементов в фитопрепараты был рассчитан коэффициент извлечения а (отношение содержания ХЭ в извлечении, мг/кг к валовому содержанию ХЭ в растительном сырье, мг/ кг х 100%). Были изучены следующие лекарственные формы: отвары и настои (экстрагент — 40% этанол). Извлечения получены согласно общепринятым методикам [4]. Соотношение сырье — экстрагент 1:10. В водно-спиртовых извлечениях определяли содержание фенольных соединений (флавонолов, дубильных веществ). Флавонолы определяли спектрофотометриче-ским методом [1]. Количество флавонолов в пробе рассчитывали по калибровочному графику, построенному по рутину. Содержание дубильных веществ определяли спектрофотометрическим методом с применением раствора аммония молибденовокислого [13]. Содержание полисахаридов в сырье определялось гравиметрическим методом [4]. Сумму хлорофиллов рассчитывали через определение оптической плотности спиртового экстракта на СФ-56 (А. = 666 нм).
лась при помощи программ MS Excel и PAST.
Результаты и обсуждение
Учитывая, что содержание общей золы (табл. 4) для данного вида сырья не должно превышать 20% [4], отмечается несоответствие данного показателя у растений, отобранных во II (21,3%) и V (22,1%) точках. Содержание золы, не раство-
римой в 10% HCl, не соответ-
6% [4]) только в
Это свидетельствует о повышенной запыленности данных образцов. Следовательно, такое сырье не может быть использовано в медицинских целях.
При сравнении содержания тяжелых металлов (ТМ) в исследуемых
тельного сырья с показателями предельно допустимых концентраций (ПДК) СанПиН
2.3.2.1078-01 [3] превышения допустимых значений не отмечается. Анализируя содержание ХЭ в образцах сырья из разных точек, следует отметить, что наиболее варьирует количество Li (V=34%), Na (V=31%) и Zn (V=30%). Наиболее постоянным содержанием отличается Pb (V=9%), что, возможно, является проявлением физиологического барьера растений к ТМ [12]. Также незначительной изменчивостью количественного содержания характеризуются Са и Ni (V=10%). Достоверных отличий между содержанием ХЭ в аптечном сырье и сырье, собранном в исследуемых точках, не установлено. Степень извлечения элементов 10% раствором соляной кислоты (табл. 2) отличается для разных ХЭ, максимально извлекаются такие элементы как К, Na, Ni (а= 86-98 %), менее — Си (а= 33-68%) и РЬ (а= 21-76%).
Важной характеристикой лекарственного растительного сырья является степень перехода химических элементов в фитопрепараты. В связи с этим, было проанализировано содержание ХЭ в наиболее широко использующихся лекарственных формах — отварах и настоях (табл. 3). Полученные результаты свидетельствуют о том, что в водные извлечения (отвар) в значительной степени переходят К, Mg, Na, Sr, а также Cd и Ni. Низкой степенью извлечения характеризуются Си, Pb, Fe, что подтверждает ранее полученные данные о содержании в листьях Р. major данных элементов в прочносвязанной форме [10]. Переход отдельных ХЭ из растительного сырья в водное извлечение колебался от 0,3% (Fe) до 90% (Cd). При этом наибольшие количества были зафиксированы для элементов с незначительным содержанием в сырье, что согласуется с данными других исследователей для разных видов растительного сырья [7].
Существуют данные о том, что в водно-спиртовые растворы ТМ из растительного сырья извлекаются в меньших количествах, чем в отвары [5]. Полученные нами результаты в целом близки, но есть и разница — одинаково извлекались Си, Na и Ni, намного сильнее извлекался РЬ. Возможно, эта разница связана с тем, что содержание ХЭ в извлечениях зависит от вида растительного сырья, режима настаивания, а также ряда других факторов.
Кроме элементного состава, в исследуемых образцах сырья было проанализировано содержание некоторых групп биологически активных веществ (БАВ).
Таблица 2
Содержание ХЭ в сырье Л major
№ точки Химический элемент
Ca Cd Cu Fe Li К Mg Mn Na Ni Pb Sr Zn
1 1 31179 0,181 12,51 381 1,61 23144 2568 48,3 108 1,66 1,58 40,1 30,41
2 18146 0,132 4,70 258 1,31 20570 1974 40,0 92 1,16 0,41 29,9 18,65
а 58 73 38 68 82 89 77 83 86 70 26 75 61
II 1 31996 0,216 9,68 425 2,49 24596 3595 44,1 58 1,46 1,53 67,8 41,29
2 26858 0,111 6,71 358 1,97 24200 2634 36,1 52 1,36 1,16 49,7 37,65
а 84 51 69 84 79 98 73 82 90 93 76 73 91
III 1 24403 0,171 16,43 362 1,44 28884 2193 35,2 102 1,40 1,63 28,9 50,11
2 18146 0,147 5,47 273 1,11 26862 1754 27,5 88 1,32 0,45 20,1 33,00
а 74 86 33 75 77 93 80 78 87 94 27 70 66
IV 1 26712 0,174 13,81 331 1,69 29759 2769 36,2 85 1,65 1,78 39,9 49,16
2 23470 0,134 6,04 226 1,31 29282 2255 31,4 77 1,40 0,48 30,3 36,33
а 88 77 44 68 78 98 81 87 91 85 27 76 74
V 1 29615 0,265 15,86 579 2,81 21979 4314 44,5 148 1,84 1,58 87,6 68,48
2 25809 0,160 9,55 397 2,13 21027 3635 37,8 133 1,62 0,34 63,0 61,69
а 87 60 60 69 76 96 84 85 90 88 22 72 90
Аптечное сырье 1 31564 0,288 11,62 518 3,34 23524 2806 48,2 135 1,58 1,93 87,5 34,85
2 23107 0,198 7,89 363 2,64 22990 2194 40,6 131 1,46 0,40 65,3 31,60
а 73 69 68 70 79 98 78 84 97 92 21 75 91
Примечание: 1 — общее содержание ХЭ в растительном сырье, мг/кг; 2 — содержание ХЭ, извлекаемых 10 % НС1, мг/кг; а — коэффициент извлечения ХЭ, %.
95
h гс то га i О.
* S ° ^ 2>-е-
deaio
с аз
5 О,
О)
н а
я
6
X
<тз
S S
son Q-lV
0
ь
пз <— Q.
Q_ CD
01
ts
Q.
о с
X
■ О.
О О
Содержание полисахаридов во всем исследованном сырье соответствует требованиям ГФ [4], то есть составляет не менее 12%, а в некоторых случаях даже превосходит показатели аптечного сырья (например, 17,5% в точке IV и 14,5% в аптечном сырье). По данным других исследователей [2 ], количество полисахаридов в листьях
P. major, произрастающего на территориях разной степени антропогенного воздействия, колеблется в диапазоне 12,324,4%, выявлена зависимость биосинтеза полисахаридов от загрязнения растений ТМ.
Количество дубильных веществ (табл. 4) изменяется в диапазоне 5,48-6,89% и в среднем несколько выше, чем в аптечном сырье. Количественное содержание данной группы веществ соответствует показателям сырья P. major, собранного в Пермском крае (3,80-5,95%) [11]. Выявлена корреляционная зависимость между содержанием дубильных веществ и ХЭ — РЬ (г= — 0,81; р=0,04); Mg (r=0,77; р=0,04); Zn (г=0,56; р=0,02).
Максимальное содержание флавонолов (0,74-1,05%) наблюдается в образцах с превышенным содержанием общей золы. Возможными причинами этого могут быть как техногенное воздействие, так и другие факторы. Корреляционная зависимость прослеживается между содержанием флавоно-
степень корреляционной зависимости с содержанием Cd, Fe и Li (r=0,68; р=0,04) может быть связана с существованием альтернативных путей биосинтеза феноль-ных соединений [14].
Снижение содержания фотосинтетических пигментов при антропогенном загрязнении окружающей среды [8] прослеживается в уменьшении количества хлорофилла (до 3,66% в точке II) в сырье более загрязненных местообитаний. Корреляционная зависимость отмечается между содержанием хлорофилла и ХЭ — Mg,
Анализ полученных результатов показал, что растительное сырье P. major, выращенное даже на загрязненных ТМ территориях, является экологически чистым по содержанию ТМ, лекарственно ценным по содержанию полисахаридов и в целом соответствует образцам аптечного сырья. Превышение нормативных показателей в нескольких точках установлено лишь для содержания золы, что свидетельствует о повышенной запыленности данных образцов растительного сырья.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Прозрачность исследования. Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № 14-05-31211. Исследователи несут полную ответственность за предоставление окончательной версии рукописи в печать.
Декларация о финансовых и иных взаимодействиях. Все авторы принимали участие в разработке концепции и дизайна исследования и в написании рукописи. Окончательная версия рукописи была одобрена всеми авторами. Авторы не получали гонорар за исследование.
Работа поступила в редакцию: 14.11.2014.
ЛИТЕРАТУРА
1. Беликов В.В., Шрайбер М.С. Методы анализа флавоноид-ных соединений // Фармация. — 1970. — №1. — С. 66-72.
2. Великанова Н.А. Экологическая оценка состояния лекарственного растительного сырья (на примере POLYGONUM AVICULARE L. и PLANTAGO MAJOR L.) в урбоусловиях горо-
96
да Воронежа и его окрестностей: Автореф. дис. ... канд. биол.
3. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. СанПиН 2.3.2.1078-01. — М., 2002.
4. Государственная фармакопея СССР. XI издание. Вып.1. Общие методы анализа. — М., 1987. — С. 286-287.
5. Гравель И.В. Региональные проблемы экологической оценки лекарственного растительного сырья и фитопрепаратов на примере Алтайского края: Автореф. дисс.... д-ра. фарм. наук. — М., 2005. — 48 с.
6. Гравель И.В., Шойхет Я.Н., Яковлев Г.Н., Самылина И.А. Фармакогонозия. Экотоксиканты в лекарственном растительном сырье и фитопрепаратах. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. — 304 с.
Микроэлементный состав спазмолитического сбора и его компонентов // Фармацевтическая химия и фармакогнозия. —
8. Зубарева К.Э., Качкин К.В., Сиромля Т.И. Влияние выбросов автомобильного транспорта на элементный состав листьев подорожника большого // Химия растительного сы-
9. Куркин В.А. Фармакогнозия: учебник для студентов фармацевтических вузов. — Самара, 2007. — 1239 с.
10. Сиромля Т.И. Влияние автотранспортного загрязнения на экологическое состояние подорожника большого (Plantago major L.) // Сибирский экологический журнал. — 2011. —
11. Соснина С.А., Левинова В.Ф., Одегова Т.Ф. и др. Фитохимический и микробиологический анализ настоев листьев различных видов рода Plantago L. // Современные проблемы науки и образования. — 2013. — №3. — URL: www. science-education.ru/109-9297 (дата обращения: 05.11.2014).
12. Титов А.Ф., ТалановаВ.В., Казнина Н.М., Лайдинен Г.Ф. Устойчивость растений к тяжелым металлам. — Петрозаводск,
13. Федосеева Л.М. Изучение дубильных веществ подземных и надземных вегетативных органов бадана толстолистого (Bergenia crassifolia (L.) fitsch.), произрастающего на Алтае // Химия растительного сырья. — 2005. — №2. — С. 45-50.
14. Щербаков A.B. Особенности состава флавоноидов популяций растений как проявление адаптаций в геохимических условиях Южного Зауралья: Автореф. дисс. ... д-ра.
REFERENCES
1. Belikov V.V., Schreiber M.S. Methods of analysis of flavonoid compounds // Farmatsiya. — 1970. — N 1. — P. 66-72. (in Russian)
2. Velikanova N.A. Environmental assessment of the medicinal plants (for example, POLYGONUM AVICULARE L. and PLANTAGO MAJOR L.) in wroclove of Voronezh city and its surroundings: Extended abstract of candidate's thesis. — Voronezh, 2013. — 21 p. (in Russian)
3. Hygienic requirements for safety and nutritional value of food products Sanitary 2.3.2.1078-01. — Moscow, 2002. (in Russian)
4. State Pharmacopoeia of the USSR XI edition. Is. 1. General methods of analysis. — Moscow, 1987. — P. 286-287. (in Russian)
5. Gravel 1. V. Regional problems of environmental assessment and medicinal plants of herbal remedies on the example of the Altai Territory: Extended abstract of Doctor's thesis. — Moscow, 2005. — 48 p. (in Russian)
6. Gravel I.V., Shoikhet Y.N., Yakovlev G.N., Samilina I.A. Farmacognosia. Ecotoxicants in herbal raw materials and herbal remedies. — Moscow: GEOTAR-Media, 2013. — 304 p. (in Russian)
7. Gravel I.V., Ivashchenko N.V., Samilina I.A. Microelement composition of the collection and its antispasmodic components // Farmatsevticheskaya himiya i farmakognoziya. — 2011. — N1. — P. 9-11. (in Russian)
8. Zubarev K.E., Kachkin K.V., Siromlya T.I. 'tte impact of
emissions of road transport on the elemental composition of plantain leaves // Himiya rastitelnogo syirya. — 2011. — N2. — P. 159-164. (in Russian)
9. Kurkin V.A. Pharmacognosy. — Samara: Samara State Medical University, 2007. — 1239 p. (in Russian)
10. Siromlya T.I. Effect of vehicular pollution on the ecological condition plantain (Plantago major L.) // Sibirskiy ekologicheskiy zhurnal. — 2011. — N5. — P. 677-688. (in Russian)
11. Sosnina S.A., Lyavinova V.F., Odegova T.F., et al. Phytochemical and microbiological analysis of extracts of leaves of different species of the genus Plantago L. II Sovremennyie problemyi nauki i obrazovaniya. — 2013. — N3. URL: www.science-education. ru/109-9297 (date accessed: 05.11.2014). (in Russian)
12. Titov A.F., Talanov V.V. Kaznina N.M., Laidinen G.F. Resistance of plants to heavy metals. — Petrozavodsk: KRC RAS, 2007. — 172 p. (in Russian)
13. Fedoseyeva L.M. Study tannins underground and aboveground vegetative organs of Badan (Bergenia crassifolia (L.) Fitsch.), which grows in the Altai // Himia rastitelnogo sirya. — 2005. — N 2. — P. 45-50. (in Russian)
14. Shcherbakov A.V. Peculiarities of flavonoids plant populations as a manifestation of adaptation in the geochemical conditions of South Ural: Extended abstract of Doctor's thesis. — Ufa, 2014. — 296 p. (in Russian)
Информация об авторах: Мяделец Марина Александровна — научный сотрудник, к.б.н., 630090, Новосибирск,
пр. Академика Лаврентьева, д. 8/2, Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, лаборатория биогеохимии, тел. (383) 3639026, e-mail: [email protected]; Сиромля Татьяна Ивановна — научный сотрудник, к.б.н.;
Охлопкова Олеся Викторовна — студент; Качкин Константин Вячеславович — доцент, к.б.н. About the authors: Myadelets Marina Alexandrovna — PhD, 630090, Novosibirsk, Prospect Lavrentiev, 8/2, Laboratory of biogeochemistry, Phone (383) 3639026. E-mail: [email protected];_SiromlyaTatiana Ivanovna — PhD, Ohlopkova Olesya Victorovna — student; Kachkin Konstantin Vjacheslavovich — docent, PhD.
© АКМУРАДОВ А., ПЛЕСКАНОВСКАЯ С.А..ШАЙЫМОВ Б.К. — 2015 УДК 582. 594.2:615.322:633.88 (575.4)
ЛЕКАРСТВЕННЫЕ И РЕДКИЕ ОРХИДНЫЕ ЮГО-ЗАПАДНОГО КОПЕТДАГА
Алламурад Акмурадов, Светлана Александровна Плескановская, Бабагулы Керимович Шайымов (Государственный медицинский университет Туркменистана, Ашхабад, Туркменистан, ректор — д.м.н. A.M. Оразалиева, научно-исследовательский центр, директор — д.м.н., проф. С.А. Плескановская, кафедра медицинской биологии и генетики, зав. — к.б.н. Т.П. Кичикулова)
Резюме. Несмотря на то, что все орхидные любят влажную среду обитания, некоторые из них сохранены в природе Туркменистана. Эндемичные и редкие орхидные Туркменистана произрастают, в основном, в районе Юго-Западного Копетдага. Растения чаще всего низкорослы, их химический состав богат. Целью настоящей работы является представление специалистам в области орхидных данных об эндемичных и редких видах орхидных Туркменистана, их особенностях и использовании в народной медицине.
Ключевые слова: семейство цветковых растений Orch.ida.ceae ^вв., орхидные, эндемичные виды, ботаника, использование в народной медицине, Туркменистан.
97
