CC BY
30
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
Carbohydrate composition of plant of kinds Eremurus growing
in Kyrgyzstan
1 2 3
Turdumambetov K. , Bakirova G. , Ajibaeva Z. Углеводный состав растений родов Eremurus, произрастающих
в Кыргызстане Турдумамбетов К.1, Бакирова Г. А.2, Ажибаева З. С.3
1Турдумамбетов Кенешбек / Turdumambetov Keneshbek - доктор химических наук, заведующий лабораторией, лаборатория химии и технологии углеводов;
2Бакирова Гульмира Абдыгуловна /Bakirova Gulmira - кандидат химических наук, Национальная академия наук Кыргызской Республики, г. Бишкек;
3Ажибаева Зулайка Сулаймановна /Ajibaeva Zulaika - преподаватель,
кафедра естественнонаучных дисциплин, Ошский государственный университет, г. Ош, Кыргызская Республика
Аннотация: в данной работе изучается углеводный состав растений родов Eremurus и установлено, что содержание углеводов зависит от периода вегетации, исследуемых органов, от места произрастания и от сроков хранения растений. Abstract: in this paper we study the carbohydrate composition of plant of kinds Eremurus and found that of the carbohydrate content depends on the growing season, the test bodies from the place of growth and on the plant shelf life.
Ключевые слова: Eremurus, олигосахариды, полисахариды, корни, надземная часть. Keywords: Eremurus, oligosaccharides, polysaccharides, roots, abovegroundpart.
УДК. 547. 917
В пределах СНГ насчитывается около 45-50 видов эремурусов. На территории Кыргызстана, где они занимают значительную площадь [1, 2], произрастают 30% этих растений от их видового количества в СНГ и являются двухлетними растениями.
Эремурусы распространены в основном в юго-западных районах республики, на высоте от 700 до 2800 м над уровнем моря. Они считаются признанными сорняками пастбищ и сенокосов республики. Почти не поедаемые скотом, эти растения проявляют тенденцию к захвату новых территорий [1-3], в связи с чем предложен ряд мероприятий по очистке горных пастбищ от этих сорняков, таких, например, как использование гербицидов, которое приводит к временному улучшению пастбищ [3].
Нами были исследованы растения рода Eremurus, произрастающие в пределах Кыргызстана. Сырье заготовлено в разные периоды вегетации и проведено сравнение.
Корни и надземные части (н/ч) растений после измельчения до размера 0,5-1,0 мм и просеивания сначала были обработаны 96%-ным, затем 82%-ным этиловым спиртом. Далее в сгущенном спиртовом экстракте определено наличие моносахаров, после чего был проведен гидролиз спиртового раствора и определено количество олигосахаридов. В шроте, обработанном водой, при последующем гидролизе определены полисахариды.
В табл. 1 представлены данные о количественном составе углеводов по периодам вегетации растений рода Eremurus, произрастающих в Кыргызстане. Количественное содержание моно-,олиго- и полисахаридов определены по методу [4], пектиновых веществ [ПВ] и гемицеллюлозы [ГЦ] по методике [5].
Вид растения Фаза развития Исследуемый орган Моносахариды Олиго-сахариды Полисахариды Сумма сахаридов ПВ гц
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Э. Млечно- цветной Е. ЬаЫИсга Бутонизация Цветение Плодоношение К (н/ч) К Н/ч К Н/ч 11,9 16,4 5,3 8,8 3,1 4,1 23,7 14,3 17.7 14,9 14,9 10.8 8,1 7,0 22,1 4,2 28,8 3,7 43,7 37.7 55,1 27,0 46.8 18,6 3.1 2,0 4.2 1,7 0,6 1,0 4,9 4,6 4.8 4,3 3.9 4,2
Э. Гребенчатый Е. Сг^аШз Бутонизация Цветение Плодоношение К (н/ч) К Н/ч К Н/ч 14,5 17,5 5,2 9,2 1,1 3,2 22,4 15,4 19.2 13,9 11.3 8,2 13,0 8,1 30,8 4,4 48,2 4,4 49,9 41,0 55,2 27.5 60.6 15,4 3,9 2,1 4,2 1,7 0,6 1,2 11,0 6,8 10,5 4,0 10,3 3,9
Э. Тяньшанский Е. "ПашсИашсш Бутонизация Цветение Плодоношение К (н/ч) К Н/ч К Н/ч 12,0 17,8 10,2 13,5 9,9 4,5 15,0 19,6 16,9 16,0 16,8 9,0 0,9 3.1 1.2 2,0 1,8 1,2 27,9 40,5 28,3 31,5 28,5 14,7 2.7 3,1 3,6 2.8 2,1 2,4 10,7 8,2 6,6 7,9 6,0 7,2
Э. Загорелый. Е. Бшсш Бутонизация Цветение Плодоношение К (н/ч) К Н/ч К Н/ч 11,3 19,2 5,0 8,7 3,3 3,7 20,0 14,4 16,2 11,0 12,3 9,3 12,1 7,9 26,2 4,7 34,0 4,3 43.4 41.5 47,4 24,4 49.6 17,2 2,1 3,3 3,1 2,9 2,0 2,5 6.7 7.1 6.2 6,9 6.8 5,9
Э. Регели Е. Regeli Бутонизация Цветение Плодоношение К (н/ч) К Н/ч К Н/ч 12,1 18,0 4,9 8,9 1,4 3,3 12,0 15.1 18.2 12,7 10,1 8,8 3,6 8,8 33,3 5,0 40,8 4,2 44,7 41,9 56,4 26,6 52,3 16,3 2,5 2,2 2,3 2,2 2,0 2,3 9,1 5.1 7,8 5.2 7,0 4,7
Э. Согдийский. Е. Бутонизация Цветение Плодоношение К (н/ч) К Н/ч К Н/ч 12,2 17,9 6,2 9,0 2,6 4,4 19,7 16,0 16,3 13,6 12,0 11,1 12,6 6,6 27,9 3,1 36,7 2,5 44,5 40,5 50,4 25,7 51,3 18,0 1,7 0,9 1,6 1,0 1,4 1,0 8,8 12,0 7,9 9,3 8,2 8,8
Э. Мощный Б. Rodustus Бутонизация Цветение К (н/ч) К Н/ч 13,3 20,0 7,9 10,1 19,2 15,9 14,7 10,9 12,6 8,5 27,1 4,9 45,1 44,4 49,7 25,9 2,1 1,7 2,0 1,3 9.2 5.3 7,8 5,6
Плодоношение К Н/ч 4,3 4,1 13,1 9,7 33,3 3,2 50,7 17,0 2,0 1,1 7,1 5,4
Бутониза- К 12,0 20,1 13,3 45,4 2,2 7,9
ция (н/ч) 21,0 17,0 5,5 43,5 1,6 5,2
Э. Песчаный Цветение К 4,7 17,1 26,0 47,8 2,0 6,1
Б.Ь^ш Н/ч 11,3 12,2 4,0 27,5 1,2 5,3
Плодоношение К Н/ч 3,0 2,7 12,5 7,1 34,4 2,2 49,9 12,0 1,9 1,0 5,9 6,2
Как видно из табл. 1, во все периоды роста растений в корнях увеличивалось содержание полисахаридов, достигая максимума в фазе плодоношения. Содержание моно- и олигосахаридов было выше, когда растения находились в стадии роста и представляли собой зеленую массу, в период цветения и плодоношения их содержание уменьшалось. В надземных частях растений накапливались преимущественно олигосахариды.
Максимальное содержание полисахаридов наблюдалось в корнях растений Э. Гребенчатый, Э. Регели и Э. Согдийский - 48,2; 40,8 и 36,7%, соответственно.
Дополнительно было исследовано изменение содержания углеводов в корнях растений Э. Гребенчатый в течение года (табл. 2).
Таблица 2. Изменение содержания углеводов в корнях Э. Кристатус в течение года, %
Фаза развития Дата сбора Моносахариды % Олигосахариды, % Полисахариды, %
Розеточная форма Март-апрель 11,1 20,8 10,6
Бутонизация Апрель-май 6,0 32,3 13,5
Цветение Май 4,6 18,9 31,5
Плодоношение Июнь 0,8 8,8 47,9
Отмирание Июль-август 2,3 16,9 28,8
Покой Сентябрь-декабрь 2,4 11,6 15,9
Покой Январь-февраль 8,0 13,2 5,6
Как показывают данные табл. 2, по мере роста и развития растений в корнях накапливались полисахариды, достигая максимума в фазе плодоношения (47,9%), до января-февраля их содержание постепенно уменьшалось до 5,6%, так как они подвергались частичному распаду, о чем свидетельствует увеличение содержания олигосахаридов до 32,3%.
Таким образом, соотношение олиго- и полисахаридов играет важную роль в химических изменениях растений (переход полисахаридов к олигосахаридам) и охватывает весь цикл произрастания растений. Присутствие этих соединений составляет главную биологическую ценность в жизнедеятельности растений рода Eгemurus.
Было так же проведено исследование изменения содержания углеводов в корнях и надземной части (н/ч) этого растения при его хранении и в свежезаготовленном виде.
Фаза развития год сбора Исследуемые органы растений Содержание углеводов
Моносахариды, % Олигосахариды, % Полисахариды, %
Бутонизация. 15.04.2003 г. К н/ч 2,0 1,2 13,0 7,0 4,2 0,1
Цветение. 17.05.2003 г. К н/ч 2,0 1,8 8,9 5,7 16,2 0,2
Плодоношение. 15.06.2003 К н/ч 0,9 2,0 5,1 1,8 19,8 0,1
Бутонизация. 13.04.2005 г. К н/ч 6,2 2,1 18,2 12,7 8,3 0,4
Цветение. 12.05.2005 г. К н/ч 4,3 2,6 18,8 7,0 32,0 0,9
Плодоношение. 15.06.2005 г. К н/ч 1,9 5,5 10,9 3,2 46,0 0,3
Как видно из табл. 3, по мере роста растений в корнях увеличивается содержание полисахаридов, в это же время уменьшается содержание моно- и олигосахаридов. В надземных частях содержание полисахаридов незначительно, а максимальное содержание олигосахаридов приходится на период бутонизации (18,2).
Потери углеводов при хранении за один год в корнях в фазе бутонизации составляют: моносахариды 2,0%, олигосахариды - 13,0% и полисахариды - 4,0%, в то же время, когда свежезаготовленное сырье содержит 6,2%; 18,2% и 8,3%.
Таким образом, хранить сырье более года не рекомендуется, так как наблюдаются большие потери углеводов.
Далее нами были изучено содержание углеводов по периодам вегетации в различных органах растений (табл.4).
Растения были собраны на одном и том же месте близ местечка Чер Ферганской долины Джалал-Абадской области и в селе Стрельниково Чуйской долины. Отбор проб на анализ произведен от начала вегетации растения до его плодоношения. В каждом органе растения в зависимости от периода вегетации определено содержание моносахаридов (МС), олигосахаридов (ОС), водорастворимых полисахаридов (ВРПС), пектиновых веществ (ПВ), гемицеллюлозы (А) и (Б), (ГЦ) .
Полученные результаты приведены в табл. 4.
Таблица 4. Динамика накопления углеводов в надземной и подземной частях Э. Кристатус
в различные фазы развития
Дата и место сбора, фаза развития Исследуемый орган МС ОС Полисахариды
ВРП С ПВ Гемицел-люлоза
А Б
1 2 3 4 5 6 7 8
2 апреля, Чуйская долина, ростки Листья 6,9 11,0 0,1 5,1 10,9 3,3
30 марта, Ферганская долина, ростки Листья 8,4 11,4 0,6 4,0 10,8 3,2
15 апреля Чуйская долина, бутонизация Листья 4,3 16,5 1,7 4,2 12,1 3,9
12 апреля Ферганская долина, бутонизация Листья 6,3 18,7 1,9 4,3 12,7 4,1
20 мая Чуйская долина, цветение Листья 6,3 10,0 3,7 6,2 15,7 3,5
16 мая, Ферганская долина, цветение Листья 2,2 12,0 3,8 7,4 15,7 3,7
22 июня, Чуйская долина, плодоношение Листья 1,7 2,1 1,4 7,2 4,1 6,6
18 июня, Ферганская долина, плодоношение 2,9 2,2 1,6 8,6 4,7 6,8
15 апреля, Чуйская долина, бутонизация Цветонос 12,6 20,2 0,09 2,4 5,1 14,2
12 апреля, Ферганская долина, бутонизация 13,6 21,0 0,1 2,7 5,3 14,4
20 мая, Чуйская долина, цветение 6,7 3,7 0,3 1,7 6,6 7,6
16 мая, Ферганская долина, цветение 6,9 3,9 0,5 1,8 6,7 7,5
22 июня, Чуйская долина, плодоношение 0,2 0,18 - 3,1 6,6 5,0
18 июня, Ферганская долина, плодоношение 0,2 0,2 0,01 3,2 6,7 5,1
15 апреля, Чуйская долина, бутонизация Стебли 2,4 4,6 2,2 8,1 5,3 6,2
12 апреля, Ферганская долина, бутонизация 2,6 4,8 2,6 8,2 5,5 6,3
20 мая Чуйская долина, цветение 1,1 0,6 1,9 8,8 5,1 5,1
16 мая Ферганская долина, цветение 1,3 0,8 2,1 8,9 5,0 5,2
22 июня, Чуйская долина, плодоношение -//- 0,7 0,9 2,0 7,1 4,7 6,6
18 июня, Ферганская долина, плодоношение Стебли 0,8 0,9 2,2 7,2 4,3 6,5
2 апреля, Чуйская долина, ростки. Корни 4,3 7,1 8,0 0,9 0,8 2,1
30 марта, Ферганская долина ростки. -//- 6,7 10,8 10,6 1,3 1,2 2,7
15 апреля, Чуйская долина, бутонизация. 4,2 8,1 11,3 1,8 2,2 3,1
12 апреля, Ферганская долина, бутонизация 6,4 21,2 13,7 2,4 2,4 3,7
20 мая, Чуйская долина, цветение 6,3 18,4 32,7 2,9 3,4 6,1
16 мая, Ферганская долина, цветение. 8,7 19,0 34,3 3,1 3,9 6,0
22 июня, Чуйская долина, плодоношение 1,1 10,1 46,1 3,3 4,8 5,1
18 июня, Ферганская долина, плодоношение 0,9 12,6 48,9 4,0 5,4 5,5
Установлено, что в надземных органах растений полисахариды обнаруживаются на самых ранних фазах развития и подвергаются количественным изменениям на протяжении всего вегетационного периода.
Преобладающее содержание олигосахаридов и полисахаридов наблюдается в корнях растений.
Установлено, что все содержимое углеводов зависит также от места произрастания растения. Так, в растениях, произрастающих в Ферганской долине содержание МС, ОС, ПВ, ГЦ выше, чем у растущих в Чуйской долине. По-видимому, эти эколого-климатические условия более подходящие для растений Егетшгш, чем в северной части республики.
Установлено, что наибольшее количество пектиновых веществ в листьях содержится в фазе плодоношения - 8,0%, гемицеллюлозы (А) в фазе цветения -15,7%, а гемицеллюлозы (Б) - в фазе плодоношения.
В цветоносах в фазе бутонизации достигает максимума содержание МС-13,3%, ОС-21,0% и ГЦ (Б)-14,7%, преобладает содержание олигосахаридов и гемицеллюлозы - Б.
В стеблях ПВ преобладают в фазе цветения (до 8,2%), ГЦ (Б) - в фазе плодоношения (до 6,3%). Количество же остальных сахаров равномерно.
Как видно из табл. 4, в корнях в основном содержатся олиго- и полисахариды. Количество полисахаридов начинает резко увеличиваться в фазе цветения, достигая максимума 46,1-48,9% в фазе плодоношения. В корнях основным продуктом являются полисахариды. Изучение углеводных растений продолжается.
Литература
1. Хохряков А. Н. Эремурусы и их культуры. М. Наука, 1965.
2. Флора Киргизской ССР. Фрунзе, 1951 г. Т. III. С. 29.
3. Чубарова А. В. Эремурусы (Егетшгш) Киргизии и их роль в растительном покрове. Афтореф. канд. дисс. Фрунзе, 1932.
4. Ермаков А. И. Методы биохимического исследования растений. Л., 1987.
5. Афанасьева Е. М. Полисахариды некоторых видов Егетшгш. Растительные ресурсы, 1972. № 8. В. 2. С. 192-199.
The plants of the kinds of Cousinia - the source of getting of glucofructans (inulin) Turdumambetov K.1, Ajibaeva Z.2 Растения родов Cousinia - источник получения глюкофруктанов
(инулина) Турдумамбетов К.1, Ажибаева З. С.2
1Турдумамбетов Кенешбек / Turdumambetov Keneshbek - доктор химических наук, заведующий лабораторией, лаборатория химии и технологии углеводов, Национальная академия наук Кыргызской Республики, г. Бишкек; 2Ажибаева Зулайка Сулаймановна /Ajibaeva Zulaika - преподаватель,
кафедра естественнонаучных дисциплин, Ошский государственный университет, г. Ош, Кыргызская Республика
Аннотация: в данной статье изучается изменение содержания углеводов в 8 видах растений родов Cousinia. Установлено максимальное содержание углеводов в корнях двухлетних растений в фазе цветения, а у многолетних - в фазе плодоношения. Abstract: in this article a change is studied maintenance of carbohydrates in 8 types of plants of kind of Cousinia. Maximal maintenance of carbohydrates is set it the roots of two year plants in phase of flowering and at perennials in phase of fruiting.
Ключевые слова: Cousinia, глюкофруктаны, олигосахариды, полисахариды, корни, надземная часть.
Keywords: Cousinia, glucofructans, oligosaccharides, polysaccharides, roots, aboveground part.
УДК. 647.917
Известно, что биологически активные вещества растительного происхождения, обладающие достаточной активностью, низкой токсичностью, широким фармакологическим действием - фруктозаны, пектиновые вещества являются ценным сырьем для медицинской, пищевой, химической и других отраслей промышленности.
Они все более завоевывают свои права как важные новые лекарственные средства при ряде тяжелых заболеваний. Эти углеводы, не обладающие токсичностью,
