CC BY
35
350С; продолжительность настаивания - 168 ч; гидромодуль - 3,0; концентрация этанола - 70% об.; степень измельчения листьев - > 5 мм).
Список литературы
1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1976. - 279 с.
2. Барабой В.А. Биологическое действие фенольных соединений. - К.: Наукова думка, 1976. - 260 с.
3. Грачев Ю.П. Математические методы планирования экспериментов. - М.: Пищевая промышленность, 1979. - 118 с.
4. Ежов В.Н., Полонская А.К. Биохимическое обоснование направлений переработки растений для получения лечебно -профилактических продуктов // Бюл. Главн. ботан. сада РАН. - 2003. - Вып.186. - С. 214-226.
5. Кудрицкая С.Е. Каротиноиды плодов и ягод. - К.: Вища школа, 1990. - 211 с.
6. Биологически активные вещества листьев некоторых плодовых культур в связи с перспективой их использования в пищевых продуктах / Полонская А.К., Ежов В.Н., Корнильев Г.В., Гребенникова О.А. // Ученые записки ТНУ им. В.И. Вернадского. Серия «Биология, химия». - 2007. - Т. 20 (59). - № 3. - С. 122-127.
7. Яшин Я.И., Яшин А.Я. Новый экспрессный метод и прибор для определения антиоксидантной активности пищевых продуктов и напитков // Аналитические методы измерения и приборы в пищевой промышленности: Материалы междунар. конф. Москва, 1-2 февр. 2005 г. - М.: Изд. корп. МГУПП, 2005. - С. 184-185.
Рекомендовано к печати д. мед.н. Ярош А.М.
ВЛИЯНИЕ ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА НА АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТА
ПЕРОКСИДАЗЫ
А.М. НИКОЛАИЧУК, кандидат биологических наук Центральный ботанический сад НАН Беларуси, г.Минск, Республика Беларусь
Введение
Хлористый водород является опасным ингредиентом загрязнения воздуха. Источниками его поступления в окружающую среду являются предприятия по производству эластомеров, резиновых изделий, шин, кирпича, керамики, а также химические предприятия, производящие инсектициды, гербициды, соляную кислоту, гидролизный спирт, хлорную известь, соду, хлорсодержащие пестициды [4]. Имеются данные об исключительной фитотоксичности хлористого водорода [2], однако сведения о его влиянии на растительность крайне ограничены [2, 4, 8]. Хлористый водород поглощается клетками растений, растворяется в пленочной воде оболочек клеток мезофилла и через липопротеидные мембраны проникает внутрь клеток, накаливается в цитоплазме и клеточных органоидах, вызывая нарушение важнейших звеньев метаболизма, роста и развития растений [5, 8]. Для характеристики устойчивости растений в экстремальных условиях произрастания ряд авторов предлагают использовать пероксидазную активность тканей [3, 6-8]. Они считают, что одной из основных функций пероксидазы является защита организма от вредного действия перекиси [8]. Повышение активности пероксидазы в листьях древесных растений под влиянием атмосферных поллютантов является следствием глубокой перестройки метаболических процессов, в частности дыхательных систем, для реализации защитно-приспособительных возможностей растений и поддержания гомеостаза клеток в экстремальных условиях произрастания [8]. В связи с этим высказывается предложение использовать степень ферментативной активности пероксидазы в листьях.
Целью данной работы явилось изучение влияния хлористого водорода на активность фермента пероксидазы различных видов растений на протяжении вегетационного периода.
Объекты и методы исследования
В процессе изучения устойчивости растений к хлористому водороду мы определяли пероксидазную активность тканей 26 видов лиственных аборигенных и интродуцированных деревьев и кустарников из дендрария ЦБС НАН Беларуси. Для проведения опыта листья тестовых растений фумигировали хлористым водородом в течение одного часа. Активность фермента определяли методом А.Н. Бояркина [1]. Метод основан на измерении времени, за которое опытный раствор достигает определенной оптической плотности. Пероксидазную активность лиственных деревьев и кустарников изучали на протяжении всего вегетационного периода. Данные статистически обработаны и сведены в таблицы.
Результаты исследований и их обсуждение
Анализ результатов показал, что воздействие хлористого водорода на листопадные деревья и кустарники приводит к повышению активности пероксидазы. У группы газоустойчивых растений (рододендрон кэтевбинский, виноград лапчатый, виноград амурский, барбарис Тунберга, девичий виноград пятилисточковый, жимолость обыкновенная, пузыреплодник калинолистный, клен ложноплатановый, кирказон крупнолистный, ива белая шелковистая) активность пероксидазы возросла до 209,1% по сравнению с контролем (табл. 1).
В листьях среднеустойчивых растений (жимолость каприфоль, древогубец круглолистный, лимонник китайский, тополь канадский, конский каштан обыкновенный, бук лесной пурпурнолистный, клен ясенелистный, береза повислая, лещина обыкновенная, вяз шершаволистный, свидина белая, ясень обыкновенный, виноград лисий, клен серебристый) активность пероксидазы возросла в большей степени (до 491,6%), чем у растений, проявляющих высокую устойчивость к действию HCl (табл. 1).
Для группы неустойчивых растений, к которой мы отнесли клен остролистный и липу мелколистную, характерно снижение пероксидазной активности тканей (табл. 1). Уменьшение активности пероксидазы у группы неустойчивых к хлористому водороду видов может быть обусловлено общим снижением скорости метаболических реакций и ингибированием фермента токсическим газом.
Таблица 1
Влияние хлористого водорода на активность пероксидазы в листьях различных видов древесных растений в весенний, летний и осенний периоды вегетации
Вид растения Вариант Активность ПО, X ± S x (май) Активность ПО, X ± S X (июль) Активность ПО, X ±S X (октябрь)
1 2 3 4 5
жимолость обыкновенная Lonicera xylosteum L. контроль 2,63±0,117 1,68±0,219 3,28±0,129
HCl 5,16±0,351 3,20±0,212 6,85±0,460
Р двухстороннее 0,001 0,001 0,001
% к контролю 196,4 190,8 209,1
ива белая шелковистая Salix alba L. 'Sericea' контроль 0,70±0,027 0,83±0,035 2,40±0,026
HCl 1,23±0,146 1,25±0,045 4,33±0,156
Р двухстороннее 0,001 0,001 0,001
% к контролю 177,2 150,3 180,1
барбарис Тунберга Berberis thunbergii DC. контроль 0,05±0,001 не идет 0,05±0,005
HCl 0,08±0,006 не идет 0,09±0,002
Р двухстороннее 0,003 0,001
% к контролю 148,1 156,4
кирказон крупнолистный Aristolochia macrophylla Lam. контроль 0,17±0,002 0,61±0,014 0,91±0,053
HCl 0,20±0,002 0,99±0,054 1,54±0,140
Р двухстороннее 0,001 0,001 0,001
% к контролю 114,9 161,4 169,3
клен ложноплатановый Acer pseudoplatanus L. контроль 0,13±0,003 0,06±0,001 0,26±0,005
HCl 0,17±0,004 0,08±0,002 0,44±0,006
Р двухстороннее 0,001 0,005 0,001
% к контролю 129,9 133,9 169,4
1 2 3 4 5
пузыреплодник калинолистный Physocarpus opulifolius (L.) Maxim. контроль 0,03±0,001 0,04±0,001 0,07±0,001
HCl 0,05±0,002 0,04±0,005 0,11±0,003
Р двухстороннее 0,001 0,001 0,001
% к контролю 157,1 115,4 162,3
древогубец круглолистный Celastrus orbiculatus Thunb. контроль 0,76±0,027 1,01±0,073 1,46±0,221
HCl 1,43±0,163 1,57±0,065 2,11±0,064
Р двухстороннее 0,001 0,001 0,010
% к контролю 187,8 157,7 145,0
жимолость каприфоль Lonicera caprifolium L. контроль 0,08±0,007 0,21±0,013 0,47±0,013
HCl 0,17±0,003 0,45±0,022 0,22±0,032
Р двухстороннее 0,001 0,019 0,001
% к контролю 219,7 211,7 211,3
тополь канадский Populus canadensis L. Regenerata контроль 5,51±0,604 7,12±0,337 2,80±0,044
HCl 18,55±0,889 17,58±0,888 7,96±0,081
Р двухстороннее 0,001 0,001 0,001
% к контролю 336,8 246,9 284,8
бук лесной пурпурнолистный Fagus sylvatica L. 'Atropuniceae' контроль 0,53±0,017 0,37±0,008 0,41±0,036
HCl 1,30±0,085 0,75±0,045 0,95±0,129
Р двухстороннее 0,001 0,001 0,006
% к контролю 247,7 229,8 233,1
лещина обыкновенная Corylus avellana L. контроль 0,22±0,004 0,09±0,001 0,27±0,006
HCl 0,71±0,018 0,30±0,003 0,94±0,072
Р двухстороннее 0,001 0,001 0,003
% к контролю 316,9 347,1 348,9
свидина белая Swida alba L. контроль 0,08±0,004 не идет не идет
HCl 0,22±0,002 не идет не идет
Р двухстороннее 0,001
% к контролю 293,4
береза повислая Betulapendula Roth. контроль 1,56±0,257 1,25±0,007 0,25±0,017
HCl 0,58±0,081 3,38±0,113 0,66±0,059
Р двухстороннее 0,002 0,001 0,001
% к контролю 317,3 269,6 259,1
вяз шершаволистный Ulmus scabra Mill. контроль 1,51±0,044 2,50±0,508 1,34±0,159
HCl 7,42±0,137 9,92±1,121 4,82±0,548
Р двухстороннее 0,001 0,001 0,001
% к контролю 491,6 396,9 359,6
конский каштан обыкновенный Aesculus hippocastanum L. контроль 0,63±0,048 0,85±0,019 1,21±0,014
HCl 2,36±0,058 2,84±0,090 4,71±0,293
Р двухстороннее 0,001 0,001 0,001
% к контролю 376,8 334,5 388,2
ясень обыкновенный Fraxinus excelsior L. контроль 1,46±0,119 1,56±0,121 1,14±0,063
HCl 4,75±0,591 3,99±0,063 3,35±0,144
Р двухстороннее 0,002 0,003 0,001
% к контролю 325,0 255,9 294,8
клен ясенелистный Acer negundo L. контроль 0,32±0,011 0,32±0,002 2,07±0,026
HCl 0,92±0,030 1,03±0,084 5,80±0,040
Р двухстороннее 0,001 0,001 0,001
% к контролю 291,1 322,8 280,4
лимонник китайский Schizandra chinensis (Turcz.) Baill. контроль 0,41±0,011 0,56±0,008 0,50±0,038
HCl 1,14±0,006 1,56±0,012 1,39±0,021
Р двухстороннее 0,001 0,001 0,001
% к контролю 273,8 280,9 275,7
1 2 3 4 5
клен серебристый Acer saccharinum L. контроль 1,22±0,022 4,55±0,062 0,22±0,027
HCl 2,73±0,002 10,50±0,638 0,59±0,044
Р двухстороннее 0,002 0,001 0,001
% к контролю 223,4 230,8 269,2
липа мелколистная Tilia cordata Mill. контроль 3,02±0,047 2,62±0,012 0,49±0,001
HCl 2,10±0,141 1,80±0,050 0,36±0,006
Р двухстороннее 0,001 0,001 0,001
% к контролю 69,4 68,6 73,9
клен остролистный Acerplatanoides L. контроль 0,12±0,001 0,13±0,001 1,18±0,001
HCl 0,08±0,001 0,10±0,001 1,01±0,004
Р двухстороннее 0,001 0,001 0,001
% к контролю 70,7 76,3 85,8
рододендрон кэтевбинский Rhododendron catawbience Michx. контроль не идет не идет не идет
HCl не идет не идет не идет
виноград амурский Vitis amurensis Rupr. контроль не идет не идет не идет
HCl не идет не идет не идет
виноград лисий Vitis vulpina L. контроль не идет не идет не идет
Опыт не идет не идет не идет
девичий виноград пятилисточковый Parthenocissus quinquifolia L. контроль не идет 3,16±0,003 3,92±0,067
HCl не идет не идет 4,86±0,026
Р двухстороннее 0,001
виноград лапчатый Vitis palmata Vahl. контроль не идет не идет не идет
HCl не идет не идет не идет
Выводы
Исследования показали, что хлористый водород оказывает влияние на активность пероксидазы исследуемых растений, причем ответные реакции различных видов деревьев и кустарников на действие изучаемого поллютанта неоднозначны. Наибольшую активность фермент проявляет у группы устойчивых и среднеустойчивых видов. Повышение пероксидазной активности в условиях загрязненного атмосферного воздуха является защитной реакцией, направленной на детоксикацию перекисных соединений и поддержание гомеостаза клеток в экстремальных условиях. Для растений, обладающих низкой толерантностью к хлористому водороду, характерно уменьшение пероксидазной активности тканей, что связано с ингибированием фермента хлористым водородом. Наибольшая активность фермента наблюдается в осенний и весенний периоды вегетации.
Список литературы
1. Гаврнленко В.Ф., Ладыгина М.Е., Хандобина J1.M. Большой практикум по физиологии растений: Учеб. пособ. - М.: Высш. шк., 1975. - 392 с.
2. Гудериан Р. Загрязнение воздушной среды. - М.: Мир, 1979. - 200 с.
3. Доманская Э.Н., Стрекозова В.И. Активность окислительных ферментов у некоторых видов вечнозеленых растений в связи с их морозостойкостью // Бюлл. Глав. ботан. сада. - 1971. - Вып. 81. - С. 92-96.
4. Илькун Г.М. Загрязнители атмосферы и растения. - Киев: Наук. думка, 1978. - 246 с.
5. Николаевский В.С. Биологические основы газоустойчивости древесных растений. -Новосибирск: Наука, 1979. - 280 с.
6. Олейникова Т.В., Пушина Р.Н. Изменения в изоферментных спектрах и активности пероксидазы в листьях пшеницы при действии повышенной и высокой температуры // Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции ВНИИ растениеводства. - 1979. - Т. 64. - С. 23-29.
7. Рачковская М.М., Ким Л.О. Изменение активности некоторых оксидаз как показатель адаптации растений к условиям промышленного загрязнения // Газоустойчивость растений: Зб. научн. работ. - Новосибирск, 1980,- С. 117-126
8. Сергейчик С.А. Устойчивость древесных растений в техногенной среде. - Мн.: Навука 1 тэхшка, 1994. - 279 с.
Рекомендовано к печати к.б.н. Рихтером А.А.
ИЗМЕНЧИВОСТЬ СОДЕРЖАНИЯ И КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА ЭФИРНОГО
МАСЛА OCIMUM BASILICUM L.
Ю.П.ХРИСТОВА
Никитский ботанический сад - Национальный научный центр
Введение
Из года в год растет интерес к проблеме рационального использования растительных ресурсов. Большие возможности открывает использование эфирномасличных растений как источника биологически активных соединений, необходимых для медицины, парфюмерно-косметической и пищевой промышленностей. Производству необходимы эфирные масла с цветочным, цитральным, эвгенольным запахами. Решение данной проблемы заключается в привлечении и глубоком изучении биологии и биохимии ароматических растений.
Одним из ценных эфиромасличных растений является базилик душистый (Ocimum basilicum L.) [4, 6, 8]. Галеновые препараты базилика оказывают спазмолитическое, седативное, дезинфицирующее, репаративное, общетонизирующее, ветрогонное, детоксикантное и противовоспалительное действие; повышают моторную функцию желудка и кишечника [5]. Растения O. basilicum являются сырьём для производства эвгенола, цитраля, камфоры и других ценных веществ, которые находят применение в производстве фармацевтических, лечебно-профилактических препаратов и натуральных душистых веществ.
Цель настоящей работы - изучение изменчивости компонентного состава эфирного масла растений O. basilicum для выделения перспективных для селекции форм.
Объекты и методы исследования
Объектами исследования служили 12 сортообразцов O. basilicum различного эколого-географического происхождения. Работа проведена на интродукционном участке отдела новых ароматических и лекарственных культур Никитского ботанического сада (НБС). Фенологические наблюдения за растениями прведены по общепринятой методике [1]. Массовую долю эфирного масла в растениях определяли способом гидродистилляции (с использованием прёмников Гинзберга и аппаратов Клевенджера) [2]. Компонентный состав эфирного масла определяли с помощью хромато-масспектрометрии на приборе Agilent Technology 6890N с масспектрометрическим детектором 5973N. Условия анализа: хроматографическая колонка кварцевая, капиллярная HP 5MS. Температура испарителя 250 С. Газ-носитель - гелий. Скорость газа-носителя 1 мл/мин. Ввод пробы осуществляли с делением потока 1/50. Определение проводили в режиме программирования температуры термостата от 50 до 220 С, со скоростью 3 /мин. Температура детектора и испарителя составляла 250 С. Компоненты эфирных масел идентифицировали по результатам сравнения полученных в процессе хроматографирования масс-спектров химических веществ, входящих в исследуемые смеси, с данными библиотеки масс-спектров NIST02. Индексы удерживания компонентов рассчитывали по результатам контрольных анализов эфирных масел с набором нормальных алканов [7]. Математическая обработка экспериментальных данных проведена методами корреляционного и регрессионного анализа [3].
