CC BY
30
TYЙiндi свздер: 0сiмдiк шиюзаты, Filipéndula ulmaria, Filipéndula vulgaris, химиялы; курамы, биологиялы;
Вестник К03НМУ № I - 2020
белсендi заттар, биологиялы; белсендiлiк
Ye.A. Tulebayev1, I.V. Losseva1, M.Yu. Ishmuratova2
1NCJSC "Medical University of Karaganda", Karaganda, 2Ye.A. Buketov Karaganda State University, Karaganda
CURRENT STATE OF SCIENTIFIC RESEARCHES FILIPENDULA ULMARIA AND FILIPENDULA VULGARIS AS SOURCES OF BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES (REVIEW)
Resume: A literature review was carried out on this topic, international databases were analyzed, places of distribution in the world and Kazakhstan, the content of chemical elements and biologically active substances (BAS), biological activity and foreign experience in using these species of the genus Filipendula in official medicine were described. Based on the results of a literature review, the relevance of Filipendula ulmaria and
Filipendula vulgaris as sources of BAS and the need for further pharmacognostic studies and the prospects for the use in official medicine of these species growing in the Republic of Kazakhstan are established.
Keywords: raw materials, Filipendula ulmaria, Filipendula vulgaris, chemical composition, biologically active substances, biological activity
УДК 615.322
Е.А. Тулебаев1, М.Ю. Ишмуратова2, И.В. Лосева1
1НАО «Медицинский университет Караганды», г. Караганда 2КарГУ имени академика Е.А. Букетова, г. Караганда
СРАВНИТЕЛЬНОЕ МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ FILIPENDULA ULMARIA
И FILIPENDULA VULGARIS
В статье изложены результаты сравнительного микроскопического исследования надземных органов Filipendula ulmaria и Filipendula vulgaris, произрастающих на территории Карагандинской области.
Для обоих видов установлены диагностические признаки на микроскопическом уровне: форма и строение клеток эпидермиса листа и лепестков цветка, наличие трихом и локализация устьиц, степень и выраженность опушения на эпидермисе листа, строение листа и стебля на поперечном срезе. Полученные результаты войдут в нормативные документы на траву лабазника вязолистного и лабазника обыкновенного.
Ключевые слова: Filipendula ulmaria, Filipendula vulgaris, растительное сырье, анатомия, микроскопия, диагностические признаки
Введение. В соответствии со Стратегиями и Государственными программами индустриально-инновационного развития РК, обеспечение населения Казахстана эффективными и безопасными лекарственными препаратами является одной из приоритетных задач фармацевтической промышленности [1-3]. Соответственно, все большую значимость приобретает создание отечественных лекарственных препаратов растительного происхождения, которые обладают низкой токсичностью и рядом преимуществ по сравнению с лекарственными средствами синтетического происхождения. В этой связи изыскание новых видов лекарственного растительного сырья является весьма актуальной задачей. Флора Казахстана богата перспективными растениями, которые могут послужить в качестве источника лекарственного растительного сырья. К таким растениям можно отнести лабазник вязолистный (Filipendula ulmaria (L.) Maxim.) и лабазник обыкновенный (Filipendula vulgaris Moench), которые широко распространены в Республике Казахстан [4].
Лабазник (Filipendula L.) - род многолетних травянистых растений из представителей казахстанской флоры семейства Розоцветные (Rosaceae) [4]. По литературным данным растения рода Filipendula L. содержат биологически активные вещества: флавоноиды, гликозиды, тритерпеноиды, дубильные вещества, катехины и эфирные масла, а так же небольшое количество аскорбиновой кислоты [5-10]. В народной медицине виды рода лабазника применяются в качестве антимикробных, жаропонижающих, диуретических, гастро-, гепатопротективных,
антиоксидантных и противовоспалительных средств [1117].
Поэтому фармакогностическое исследование растений рода Лабазник, произрастающих на территории Казахстана, научное обоснование перспективы их применения в медицинской практике, а так же внедрение их в качестве лекарственного растительного сырья в фармацевтическое производство для получения импортозамещающих лекарственных препаратов являются актуальными задачами фармацевтической отрасли Республики Казахстан. Известно, что анатомическая и морфологическая структура растений, химический состав, качество и количество действующих веществ в них зависят от климатических условий и места произрастания [18]. Тем не менее, микроскопические показатели надземных и подземных органов являются индивидуальными, то есть могут выступать в качестве диагностических признаков при идентификации сырья, особенно измельченного. Целью нашей работы являлась изучение микроскопических особенностей надземных органов Filipendula ulmaria и Filipendula vulgaris, собранных на территории Карагандинской области (Центральный Казахстан).
Материалы и методы
Объектами исследования являются надземные органы (листья, стебли и цветки) лабазника вязолистного и лабазника обыкновенного, собранные на территории Карагандинской области Республики Казахстан: Спасские сопки, Абайский район, июнь-июль 2019 г., фаза цветения. Собранную надземную часть сырья доводили до воздушно-сухого состояния в процессе естественной сушки при
температуре 25-35°С в помещении, защищенном от солнечного света.
При исследовании фиксированные образцы сырья размягчали в смеси глицерин - спирт 95% - вода дистиллированная в соотношении 1:1:1 (реактив Флеминга-Штрауса) [19, 20]. Изготавливали поверхностные препараты и срезы вручную. Фотографирование микропрепаратов проводили на сканирующем микроскопе Altamy, обработку фотографий выполняли в программе MS Paint 3D. Описание особенностей анатомического строения надземных органов данных видов проводили по принципам, изложенных в трудах В.Н. Вехова и Л.И. Лотовой [21, 22]. Данная работа выполнена (с июня по декабрь 2019 года) в рамках научного исследования PhD-докторской
диссертации по специальности «Фармация» на тему «Фармакогностическое изучение и перспективы применения в медицине Filipendula vulgaris, Filipendula ulmaria, произрастающих на территории Центрального Казахстана» (тема утверждена на заседании Ученого совета КГМУ - Протокол №5 от 29.11.2018 г., была одобрена решением Комитета по биоэтике НАО «МУК» - Протокол №18 от 16.05.2019 г.). Результаты и их обсуждение Поперечный срез стеблей видов лабазников. На поперечном срезе стебель лабазника вязолистного (первый вид) округлый, гладкий, часто полый в центральной части, проводящая система - переходного типа (рисунок 1).
1 - эпидермис, 2 - коровая паренхима, 3 - склеренхима, 4 - флоэма, 5 - ксилема, 6 - сердцевинная паренхима, 7 - полость в центральной части Рисунок 1 - Анатомическое строение стебля лабазника вязолистного. Поперечный срез, фрагмент. Ув. 10х16
На поперечном срезе стебель лабазника обыкновенного (второй вид) округло-лопастной, гладкий, пучкового типа (рисунок 2).
1 - эпидермис, 2 -хлоренхима, 3 - коровая паренхима, 4 - склеренхима, 5 - эндодерма, 6 - флоэма, 7 - ксилема, 8 - сердцевинная паренхима Рисунок 2 - Анатомическое строение стебля лабазника обыкновенного. Поперечный срез. Ув. 10х16
По периметру стебля у обоих видов расположен однослойный эпидермис, состоящий из мелких клеток, тангентально-утолщенных клеток у лабазника обыкновенного, а у лабазника вязолистного почти прямоугольной формы, с более утолщенными наружными стенками. Эти клетки у обоих видов с наружной стороны покрытые кутикулой. У этих видов под эпидермисом в верхней части стебля залегает зона хлоренхимы, ниже она сменяется коровой паренхимой; проводящая зона отделена откоровой кольцом эндодермы. Центральный цилиндр стебля лабазника обыкновенного состоит из хорошо выраженных пучков, широко-яйцевидной или овальной формы, а у лабазника вязолистного - из крупных сливающими между собой пучков. Пучки у обоих видов коллатеральные, закрытого типа; каждый пучок состоит из тяжа ксилемы с крупными и хорошо выраженными сосудами, а также небольшого тяжа флоэмы; над тяжем флоэмы с наружной стороны размещены участки механической ткани склеренхимы в виде «шапки».
Центральная часть в верхней части заполнена клетками сердцевинной паренхимы, в нижней части у лабазника вязолистного - стебель полый, а у второго вида этот признак отсутствует. Лист. Поверхностный препарат.
Эпидермис верхней стороны листа лабазника вязолистного представлен клетками с прямыми и утолщенными стенками (рисунок 3), с нижней стороны клетки извилистые, которые полностью скрываются под густым войлочным опушением, а у второго вида наоборот - представлен клетками с извилистыми и утолщенными стенками (рисунок 4), с нижней стороны клетки вытянутой формы с прямыми стенками. У обоих видов устьица немногочисленные, расположены преимущественно с нижней стороны листа (гипостоматический тип). Устьица представлены замыкающими клетками бобовидной формы, аномоцитного типа (одно устьице окружено 3-4 клетками эпидермиса одинакового размеры и формы).
1 - основные клетки верхнего эпидермиса, 2 - трихомы Рисунок 3 - Препарат листа лабазника вязолистного с поверхности. Ув. 16х40
1 - основные клетки эпидермиса, 2 - утолщенные клеточные стенки, 3 - устьица Рисунок 4-Препарат листа лабазника обыкновенного с поверхности. Ув. 16х40
С верхней стороны листа у обоих видов наблюдаются немногочисленные простые трихомы, которые хорошо
просматриваются по краю пластинки и вдоль жилок (рисунок 5).
1 - простые трихомы
Рисунок 5 - Внешний вид простых трихом листа: А - лабазника вязолистного, Б - лабазника обыкновенного. Ув. 16х10
На поперечном срезе листа лабазника вязолистного обоих видов плоский, дорзо-вентрального типа (рисунок 6, 7). С обеих сторон лист окружен клетками верхнего и нижнего эпидермиса; клетки почти прямоугольной формы с утолщенными наружными стенками, покрыты слоем кутикулы. Мезофилл у лабазника вязолистного нечетко
дифференцирован на столбчатую и губчатую ткани, а у второго вида - хорошо дифференцирован. Столбчатый мезофилл у обоих видов состоит из 2 слоев и расположен с верхней стороны листа, губчатый - мелкоклеточный с нижней стороны, с просветами.
УеЬЫк КагПГШ № I - 2020
1 - столбчатый мезофилл, 2 - губчатый мезофилл, 3 - нижний эпидермис, 4 - ксилема, 5 - колленхима, 6 - верхний эпидермис, 7 - трихомы; А - срез в области средней жилки листа, Б - концевой участок листа Рисунок 6 - Поперечный срез листа лабазника вязолистного. Ув. 10х16
1 - нижний эпидермис, 2 - верхний эпидермис, 3 - губчатый мезофилл, 4 - столбчатый мезофилл, 5- флоэма, 6 - ксилема. А -фрагмент центральной части листа в области средней жилки; Б - фрагмент боковой части листа. Рисунок 7 - Поперечный срез листа лабазника обыкновенного. Ув. 16х10
Венчик цветка у обоих видов представлен мелкими округлыми клетками эпидермиса со слабо-извилистыми
стенками (рисунок 8). Хорошо прослеживается жилкование лепестков.
1 - основные клетки; А - лабазник вязолистный, Б - лабазник обыкновенный. Рисунок 8 - Анатомическое строение венчика цветка лабазника вязолистного и обыкновенного. Ув. 16х10
Нами проведено сравнение микроскопических показателей надземных органов лабазника вязолистного и лабазника обыкновенного (таблица 1).
Таблица 1 - Микроскопические показатели надземных органов лабазника вязолистного и лабазника обыкновенного
Показатели Лабазник вязолистный Лабазник обыкновенный
верхний эпидермис листа представлен клетками с прямыми и утолщенными стенками, представлен клетками с извилистыми и утолщенными стенками.
нижний эпидермис листа клетки извилистой формы. представлен клетками вытянутой формы с прямыми стенками
тип устьиц, локализация немногочисленные, расположены преимущественно с нижней стороны листа (гипостоматический тип). Устьица аномоцитного типа. немногочисленные, расположены преимущественно с нижней стороны листа (гипостоматический тип). Устьица аномоцитного типа.
опушение густое войлочное опушение из простых трихом. умеренное опушение из простых трихом.
тип листа на поперечном срезе плоский, дорзо-вентрального типа, мезофилл нечетко дифференцирован на столбчатую и губчатую ткани. плоский, дорзо-вентрального типа. Мезофилл хорошо дифференцирован на столбчатую и губчатую ткани.
форма стебля на поперечном срезе округлый, гладкий округло-лопастной, гладкий
тип проводящей системы Проводящая зона отделена переходного типа, состоит из крупных и сливающихся между собой пучков. Пучки коллатеральные, закрытые, с наружной стороны имеют тяжи склеренхимы в виде «шапки». Проводящая зона пучкового типа. Пучки широко-яйцевидной или овальной формы; коллатеральные, закрытого типа. По периметру каждый пучок снабжен участком склеренхимы в виде «шапки».
Строение центральной части стебля Центральная часть стебля в верхней части заполнена клетками сердцевинной паренхимы, в нижней части - стебель полый. Центральная часть стебля на всем протяжении часть заполнен клетками сердцевинной паренхимы.
Строение клеток эпидермиса венчика цветка представлен мелкими округлыми клетками эпидермиса со слабо извилистыми стенками. Хорошо прослеживается жилкование лепестков. представлен мелкими округлыми клетками эпидермиса со слабо извилистыми стенками. Хорошо прослеживается жилкование лепестков.
Заключение.
Таким образом, проведено микро-анатомическое исследование надземных органов лабазника вязолистного и лабазника обыкновенного. Для обоих видов установлены диагностические признаки на микроскопическом уровне. Диагностическими признаками сырья данных видов на микроскопическом уровне определены следующие: -для стебля - форма стебля на поперечном срезе, проводящая система переходного типа, наличие полости для нижней части лабазника вязолистного и для лабазника обыкновенного - отсутствие;
-для эпидермиса листа - форма и строение клеток, расположение устьиц преимущественно с нижней стороны,
степень и выраженность опушения на нижнем эпидермисе листа;
-для поперечного среза листа - строение мезофилла и форма трихом;
-для венчика цветка - форма клеток.
Изучение микроскопических особенностей надземных частей данных видов, произрастающего на территории Центрального Казахстана, позволило получить сведения, необходимые для установления подлинности сырья. Результаты данного исследования могут служить основой для дальнейшего фармакогностического анализа и фармацевтической разработки.
СПИСОК
1 Постановление Правительства Республики Казахстан от 31 декабря 2019 года №1050 «Об утверждении Государственной программы индустриально-инновационного развития Республики Казахстан на 2G2G-2025 года»;
2 Послание Президента Республики Казахстан - Лидера Нации Н.А. Назарбаева народу Казахстана от 14 декабря 2012 года «Стратегия "Казахстан-2050": новый политический курс состоявшегося государства»;
3 Указ Президента Республики Казахстан от 15 февраля 2018 года №636 «Об утверждении Стратегического плана развития Республики Казахстан до 2025 года и признании утратившими силу некоторых указов Президента Республики Казахстан»;
4 Флора Казахстана. Т. 4. - Алма-Ата: «Академия наук КазССР», 1961. - 548 с.
5 Тулебаев Е.А., Лосева И.В. Биологическая активность лабазника вязолистного (Filipendula ulmaria) и лабазника вязолистного (Filipendula ulmaria) // Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной памяти профессора Р.Дильбарханова «Формирование и перспективы развития научной школы фармации: преемственность поколений». - Алматы, 2019. - С.170-175.
6 Дубашинская Н.В., Юркевич А.А. Лабазник вязолистный: химический состав и фармакологическая активность // Вестник фармации. - 2017. - №4(78). - С. 55-58.
7 Зыкова И.Д., Ефремов А.А., Герасимов В.С. Макро- и микроэлементы стеблей, листьев и соцветий Filipendula ulmaria (L.) Maxim. // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья: Материалы V Всероссийской конференции. - Барнаул: Издательство Алтайского государственного университета. - 2012. - С. 332-333.
8 Краснов Е.А., Авдеева Е.Ю. Химический состав растений рода Filipendula (обзор)// Химия растительного сырья. -2012. - №4. - С. 5-12.
9 Круглова М.Ю., Круглов Д.С., Фурса Н.С. Анализ фенольного комплекса двух видов лабазника // Фармация. - 2012. - №7. - С. 21-23.
10 Шилова, И.В. Фитохимическое исследование надземной части Filipendula vulgaris Moench флоры Сибири // Традиционная медицина. - 2015. - №2(41). - С. 50-51.
11 Samardzic S, Tomic M et al. Antihyperalgesic activity of Filipendula ulmaria (L.) Maxim. and Filipendula vulgaris Moench in a rat model of inflammation // Journal of ethnopharmacology. - 2016. - V.193. - Р. 652-656.
12 Shilova, IV, Korotkova, EI. Biologically active substances from dropwort (Filipendula vulgaris) and assessment of their
VeStnik KQzfimU № I - 2020
antioxidant properties// Pharmaceutical Chemistry Journal. 17
- 2017. - V-51, №7. - P. 602-605.
13 Samardzic S, Arsenijevic J et al. Antioxidant, antiinflammatory and gastroprotective activity 18 of Filipendula ulmaria (L.) Maxim. and Filipendula vulgaris
Moench // Journal of ethnopharmacology. - 2018. - V.213. -P. 132-137.
14 Matic S, Katanic J et al. In vitro and in vivo assessment of the genotoxicity and antigenotoxicity of the Filipendula hexapetala and Filipendula ulmaria methanol
extracts // Journal of ethnopharmacology. - 2017. - V.200. - 19
P. 236-236.
15 Cebovic T, Maksimovic Z. Hepatoprotective Effect of Filipendula hexapetala Gilib. (Rosaceae) in Carbon 20 Tetrachloride-induced Hepatotoxicity in Rats // Phytotherapy Research. - 2012. - V.26, №7. - P. 1088-1091. 21
16 Gurita VG, Pavel IZ et al. Assessment of the Antioxidant Effect of ethanolic extracts obtained from Agrimonia eupatoria
L., Filipendula ulmaria (L.) Maxim. and Filipendula vulgaris 22
Moench collected from the Estern part of Romania // Revista de chimie. - 2018. - V.69, №9. - P. 2385-2390.
Katanic, J., Mihailovic, V. et al. Dropwort (Filipendula hexapetala Gilib.): Potential role as antioxidant and antimicrobial agent // EXCLI J. - 2015. - №14. - Р. 1-20. Колесникова Е.А., Барановская Н.В. Региональные особенности элементного состава надземной части Filipendula ulmaria (Rosaceae) (Юг Сибири) // Геология в развивающемся мире: Материалы VIII научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием. - 2015. - С. 281-284.
Долгова А.А., Ладыгина Е.Я. Руководство к практическим занятиям по фармакогнозии. - М.: Медицина, 1977. - 255 с.
Прозина М.Н. Ботаническая микротехника. - М.: Высшая школа, 1960. - 206 с.
Вехов В.Н., Лотова Л.И., Филин В.Р. Практикум по анатомии и морфологии высших растений. - М.: МГУ, 1980. - 560 с.
Лотова Л.И. Ботаника: Морфология и анатомия высших растений. - М.: КомКнига, 2007. - 512 с.
Е.А. Тулебаев1, М.Ю. Ишмуратова2, И.В. Лосева1
1«%араганды медицина университетi» КеАК,, Караганды ц., 2Академик Е.А. Бекетов атындагы К,арМУ, Караганды ц.
FILIPENDULA ULMARIA МЕН FILIPENDULA VULGARIS САЛЫСТЫРМАЛЫ МИКРОСКОПИЯЛЬЩ ЗЕРТТЕУ
tywh: Бул ма;алада Караганды облысы аумагында есетш Filipendula ulmaria мен Filipendula vulgaris жер ycTÍ мушелершщ салыстырмалы микроскопиялы; зерттеу нэтижелерi керсетшген.
Ekí тур ушш микроскопиялы; децгейде диагностикалы; белгiлерi аньщталган: гул KYЛтелерi мен жапыра;тыц эпидермис жасушаларыныц nmím мен курылысы, жапыра; сацылауларыныц орналасуы мен трихомалардыц болуы,
жапыра; эпидермисшдеп мамьщталудыц дэрежеа мен айкындылыгы, жапыра; пен сабактыц келденец тш1мшдеп курылысы аныкталды. Алынган нэтижелер шепршшд тобылгы мен алтыкултел1 тобылгы шептер1 нормативт1 кужаттарына енг1з1лед1.
ТYЙiндi сездер: Filipendula ulmaria, Filipendula vulgaris, растительное сырье, анатомия, микроскопия, диагностические признаки
Ye.A. Tulebayev1, M.Yu. Ishmuratova2, I.V. Losseva1
1NCJSC "Medical University of Karaganda", Karaganda, 2Ye.A. Buketov Karaganda State University, Karaganda
COMPARATIVE MICROSCOPIC STUDY OF FILIPENDULA ULMARIA AND FILIPENDULA VULGARIS
Resume: The article presents the results of a comparative microscopic study of the aerial organs of Filipendula ulmaria and Filipendula vulgaris, growing on the territory of the Karaganda region.
For both species, diagnostic signs were established at the microscopic level: the shape and structure of the cells of the epidermis of the leaf and flower petals, the presence of trichomes
and localization of stomata, the degree and severity of pubescence on the epidermis of the leaf, the structure of the leaf and stem on a cross section. The results will be included in the regulatory documents for the treatment of Filipendula ulmaria and Filipendula vulgaris.
Keywords: Filipendula ulmaria, Filipendula vulgaris, raw materials, anatomy, microscopy, diagnostic signs
