CC BY
222
Содержание витаминов в листьях Fragaria viridis Duch. (Weston) степной зоны оренбургского Предуралья
ЮА Докучаева, аспирантка, Н.Ф. Гусев, д.б.н., профессор, ФГБОУ ВПО Оренбургский ГАУ; О.Н. Немерешина, к.б.н., ГБОУ ВПО ОрГМУ
Природным источником растительного сырья, используемого в различных отраслях хозяйственной деятельности человека, являются дикорастущие растения отечественной флоры. Указанное напрямую относится к обширной группе лекарственных
растений, применяемых для лечения и профилактики различных заболеваний.
Лекарственные растения содержат комплекс биологически активных веществ (БАВ) и микроэлементов, принимающих участие в биохимических процессах в растениях, обладающих биологической активностью и терапевтическим действием. Среди БАВ (флавоноиды, таниды, сапонины, фитонциды, иридоиды и др.), синтезируемых растениями, осо-
бое место занимают витамины, при отсутствии которых у человека возникают различные патологии.
Недостаток витаминов приводит к ослаблению организма, нарушению процессов метаболизма и развитию различных заболеваний. При этом у человека наступает слабость, быстрая утомляемость, снижение работоспособности и сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям [1]. Отметим при этом, что детям, пожилым людям и курильщикам необходимо повышенное количество витаминов. Источником витаминов, как известно, является растительная пища — зелень, овощи, фрукты и ягоды. Необходимость в витаминизации организма связана также с неблагоприятной экологической обстановкой в ряде регионов РФ и, в частности, в Оренбуржье. Напомним, что одним из важных витаминов является аскорбиновая кислота, которая эффективно действует как накопитель нитратов и нитритов, попадающих в пищу, и предотвращает образование нитрозаминов, обладающих канцерогенными свойствами [1].
Поэтому поиски перспективных лекарственных и пищевых растений, содержащих БАВ и витамины, являются актуальной проблемой сегодняшнего дня. Однако стиль жизни современного человека часто не позволяет использовать в питании достаточное количество витаминизированной пищи. Причин здесь несколько. Главная из них — отсутствие заботы о своём здоровье.
Оренбургская область не обладает значительными промышленными запасами лекарственных растений [2]. Однако для местного населения вполне достаточно растительного сырья, используемого в современной фитотерапии.
Оренбуржье представляет собой регион с повышенной инсоляцией и недостатком обводнённости, что оказывает влияние на общий габитус и продуцирование биологически активных веществ в растениях. Задача нашей работы — поиски витаминных растений в регионе и определение в них содержания витаминов в зависимости от экологических условий.
Объекты и методы исследования. Среди многообразия растений степной зоны оренбургского Предуралья для исследования было взято широко распространённое растение Fragaria viridis Duch. (Weston) — земляника зелёная, или клубника. Земляника зелёная — многолетнее травянистое растение (сем. Rosaceae — розовые), имеющие тройчатосложные листья. Листья с верхней стороны зелёные, а с нижней — серовато-опушённые. Плод — ложный многоорешек, называемый в народе ягодой. Плоды зеленоватые с розовыми боками, с чашелистиками, прижатыми к ягодам. Вид, встречающийся в районах оренбургского Предуралья почти повсеместно. Чаще всего произрастает в луговых степях, на остепнённых лугах, скалах, в пониженных элементах рельефа. Клубника используется как витаминное, пищевое и лекар-
ственное растение наравне с земляникой лесной (Fragaria vesca L.). Оба вида земляники широко применяются в Оренбуржье и Волго-Уральском регионе при анемии, как витаминное и противовоспалительное средство [2]. Земляника лесная, встречающаяся в лесной зоне, изучена довольно глубоко. Листья и плоды земляники лесной содержат флавоноиды, таниды, аскорбиновую кислоту, полисахариды [3]. Несмотря на обширный ареал в Оренбуржье и применение в народной медицине, земляника зелёная (клубника) в химическом отношении почти не изучена. Используя метод филогении рода Fragaria L., мы исследовали землянику зелёную, встречающуюся в районах степной зоны оренбургского Предуралья, на содержание БАВ.
На первом этапе изучали листья земляники зелёной (клубника) на содержание витаминов: аскорбиновой кислоты (витамин С), токоферола (витамин Е) и каротина, обладающих антиокси-дантными свойствами. Аскорбиновая кислота, токоферол и каротин, как биологически активные вещества, обладают выраженными антиоксидант-ными свойствами и являются частью неферментативного звена системы защиты растений от окислительного стресса [3].
Аскорбиновая кислота является одним из основных антиоксидантов, она способна восстанавливать окисляемую форму токоферола (витамин Е) и таким образом поддерживает концентрацию указанного антиоксиданта непосредственно в мембранах растительных клеток [3]. Благодаря способности легко отдавать электроны, аскорбиновая кислота является ведущим неферментативным антиоксидантом с буферным механизмом действия. Указанный антиоксидант, взаимодействуя с различными свободными радикалами, превращает их в химически нейтрализующие молекулы, становясь при этом свободнорадикальным аскорбином:
R-C ■ + HO - аск - ОН - R-CH + HO - аск - Оя.
При высокой концентрации аскорбин может оказывать повреждающее действие на биомолекулы, но благодаря большой подвижности в организме, он быстро с помощью глютатионпероксидазы дегенерирует в аскорбиновую кислоту. При этом восстанавливает глютатион (G-SH) в химически инертный окисленный глютатион (G-S-S-G):
HO - аск - Оя + G-SH-HO^^-OH + G^
G^+S-G-G-S-S-G G-S-S-G + 2НАДН*Н+ - 2G-SH + 2НАДФ+.
Кроме того, витамин С, будучи водорастворимым витамином и сильным восстановителем, взаимодействует с водорастворимыми активными формами кислорода (АФК) Оя2, Н2О2, ■ ОН и инактивируют их, что способствует жизнеспособности клеток.
Растительное сырьё (листья) земляники зелёной (клубники), необходимое для исследования, было
Содержание витаминов в листьях Fragaria viridis Duch. (Weston) степной зоны
оренбургского Предуралья
Местообитание растения Год сбора Фенофаза Витамин С, мг/% Токоферол, мг/кг Каротин, мг/кг
Остепнённые луга в пойме сред. течен. р. Урала (окр. с. Каменно- озёрного, Оренбургский район) 2012 вегетация начало цветения полное цветение 69.55 96.56 132,04 35,0 34,53
Остепнённые луга на плакоре (окр. Оренбурга- ГПЗ-полигон, Оренбургский район) 2012 цветение 83,75 42,31 18,72
Степь. Заповедник «Оренбургский» Буртинская степь, Беляевский район 2013 цветение 71,34 - 17,24
собрано в период вегетации и цветения растений в различных местообитаниях степной зоны оренбургского Предуралья.
Исследование аскорбиновой кислоты, каротина, токоферола (витамин Е) в растительном сырье проводили общепринятыми методами [4—7]. По данным ряда исследователей, воздействие стресс-факторов загазованности атмосферы, загрязнения окружающей среды, повышенной солнечной активности, засухи — способствует усилению биохимических процессов в растениях на клеточном уровне и активизирует систему антиоксидантной защиты [8].
Результаты исследований. Результаты исследований указывают, что содержание антиоксидантов: аскробиновой кислоты, токоферола и каротина в листьях Fragaria viridis зависит от фазы развития растений и их местообитания (табл.). Индукция синтеза токоферола в листьях растения, встречающегося в зоне влияния промышленных поллютан-тов, повышено (до 42,31 мг/кг), что, возможно, является одним из механизмов адаптации вида к загрязнению окружающей среды. В растениях, встречающихся на остепнённых пойменных лугах в среднем течении р. Урала, обнаружено повышенное содержание аскорбиновой кислоты (фаза цветения), что, видимо, связано с качеством почвы и близостью почвенно-грунтовых вод. Листья земляники зелёной (клубники), собранные на открытой, освещённой территории степного заповедника «Оренбургский» (южный район Оренбуржья), содержат наименьшее количество аскорбиновой кислоты (до 71,34 мг/%) и каротина (до 17,24 мг/кг), что, вероятно, связано с повышенной инсоляцией и дефицитом увлажнённости на территории.
В хорошо освещённых местах листья накапливают значительно больше токоферола, чем в местах
с недостаточной освещённостью. В хорошо увлажнённых местах идёт значительно более высокое накопление каротина, чем в местах с недостаточной влажностью. Лучшими местами для сбора травы земляники зелёной являются хорошо освещённые опушки леса и остепнённые луга региона.
Выводы. 1. В листьях земляники зелёной, встречающейся в степной зоне оренбургского Предуралья, обнаружены витамин С, токоферол, каротин.
2. Содержание витаминов в листьях клубники, растущей в остепнённых лугах, превалирует на 40% над содержанием витаминов в листьях земляники, произрастающей в пойме среднего течения р. Урала (Оренбургская область).
3. Листья Fragaria viridis, встречающиеся в степной зоне оренбургского Предуралья, собранные в качестве витаминного сырья, необходимы для использования в современной фитотерапии.
Литература
1. Гусев Н.Ф., Петрова Г.В., Немерешина О.Н. Лекарственные растения Оренбуржья (ресурсы, выращивание и использование). Оренбург: Изд. центр ОГАУ, 2007. 332 с.
2. Махлаюк В.П. Лекарственные растения в народной медицине. М.: Нива России, 1992. С. 134-136.
3. Климов С.В. Адаптация растений к стрессам через изменение донорно-акценторных отношений на разных уровнях структурной организации // Успехи современной биологии. 2008. Т. 28. № 3. С. 282-299.
4. Петухова О.В., Иванова Г. А., Олешко Г.И. Количественное содержание аскорбиновой кислоты в листьях земляники // Вузы и регион: матер. науч.-практич. конф. Пермь, 2003. С. 113-114.
5. ГОСТ 24556-89. Методы определения витамина С. Продукты переработки плодов и овощей. М., 1989.
6. ГОСТ 13496.17-95. Корма. Методы определения каротина. Межгосударственный стандарт. М., 1995.
7. Скурихин В.Н., Шабаев С.В. Методы анализа витаминов А, Е, Д и каротина в биологических объектах и продуктах животного происхождения. М.: Химия, 1996. 96 с.
8. Немерешина О.Н., Гусев Н.Ф. К вопросу изучения анти-оксидантной защиты высших растений в условиях влияния атмосферных выбросов предприятий Газпрома // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2011. № 2 (30). С. 218-224.
