Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ПАПОРОТНИКОВ, ПРОИЗРАСТАЮЩИХ НА ТЕРРИТОРИИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Федько И.В. 1 Китапова Р.Р. 2 Хващевская А.А. 3 Камбалина М.Г. 3
1 Сибирский государственный медицинский университет
2 Башкирский государственный медицинский университет
3 Томский политехнический университет
В данной статье приведены результаты сравнительного исследования содержания макро- и микроэлементов в папоротниках, произрастающих на территории Западной Сибири, собранных в одинаковых экологических условия в пределах Томской области и Алтайского края. Количественное определение кремния проводили методом спектрофотометрического анализа, основанного на способности кремниевой кислоты давать с ионами молибдена в кислой среде растворимую кремнемолибденовую кислоту. Содержание остальных химических элементов определяли нейтронно-активационным методом, результаты были обработаны методом математической статистики. Проведенные исследования элементного состава папоротников показали, что все они накапливают богатый комплекс биогенных химических элементов в допустимых для растений концентрациях, что свидетельствует об экологической чистоте сырья и дает возможность дальнейшего изучения папоротников для внедрения их в медицинскую практику. Однако изучение требует особой осторожности, так как папоротники содержат вещество фенольной природы – флороглюцид, обладающий токсическим действием на теплокровных животных.
медицина
папоротники
химические элементы
1. Доерфель К. Статистика в аналитической химии. – М., 1969. – 247с.
2. Исаев Ю.А. Лечение микроэлементами, металлами и минералами. – Киев: Здоровье, 1992. – 118 с.
3. Витамины и микроэлементы в клинической фармакологии / под. ред. В.А. Тутельяна. – М., 2001. – 506 с.
4. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях: пер. с англ. – М., 1989.
5. Коломиец Н.Э., Калинкина Г.И. Определении кремния в хвощах // Фармация. – 2009. – № 3.– С. 13–15.
6. Лекарственное растительное сырье. Фармакогнозия: учебное пособие / под ред. Г.П. Яковлева, К.Ф. Блиновой. – СПб.: Спец.Лит, 2004. – 765 с.
7. СанПин 2.3.2.560-96. Продовольственное сырье и пищевые продукты. Гигиенические требования к качествуи безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов. – М., 1997. – 270 с.
8. Характеристика элементного состава торфяного сырья олиготрофного болота / Т.Н. Цыбукова, Л.И. Инишева, О.К. Тихонова, Л.А. Зейле, М.С. Юсубов // Химия растительного сырья. – 2000. – № 4. – С. 29–34.
9. Mengel K., Kirbkby E.A. Princeipels of Plant Nutrition: Dordercht. 2001. – 849 p.

Томская область расположена в юго-восточной таежной части Западно-Сибирской низменности в пределах бассейна среднего течения реки Оби. Первые сведения о растительном покрове области относятся к XVIII века и связаны с именами первых исследователей Сибири Д.Г. Мессершмидта, И.Г. Гмелина, П.С. Паласа и других. Появление научного центра в Сибири оказало благоприятное влияние на флористические исследования, которые успешно развивались П.Н. Крыловым. Территория Сибирского региона богата хвойными лесами, эндемичными видами в которых являются различные виды папоротников. Современные папоротники – растения, сохранившиеся с древнейших времен. Лекарственные свойства папоротников были известны врачам уже в античную эпоху и средневековье. Упоминания о них можно встретить в сочинениях Диоскорида и Плиния. В народной медицине папоротники (папоротник мужской Dryopteris filix-mas) рекомендуют в качестве не только глистогонного, но и ранозаживляющего средства, при плеврите. Папоротники широко известны в китайской, тибетской медицине. В традиционной медицине используют корневища папоротника мужского (Rhizoma Dryopteris filix-mas), содержащего фенольные соединения – флороглюциды, использующиеся для производства антигельминтных препаратов [6]. Особый интерес для изучения представляет элементный состав растений, являющийся показателем экологической чистоты сырья.

В связи с этим целью нашей работы является характеристика элементного состава папоротников, произрастающих на территории Западной Сибири.

Материалы и методы исследования

Объектами исследования служили листья кочедыжника женского (Athyrium filix-femina L.), страусника обыкновенного (Matteuccia struthiopteris L.), орляка обыкновенного (Pteridium aqulinum L.) заготовленные на территории Томской области, и папоротника мужского (Dryopteris filix mas L.), собранного в Алтайском крае. Листья заготовлены в период спороношения – в августе. После сбора сырье доводилось в естественных условиях до воздушно-сухого состояния и измельчалось до частиц, проходящих сквозь сито с размером ячейки 1 мм.

Количественное определение соединений кремния проводили спектрофотометрическим методом, основанным на способности кремниевой кислоты давать с ионами молибдена в кислой среде (pH = 1,5–1,7) растворимую кремнемолибденовую кислоту [5].

Содержание химических элементов определяли нейтронно-активационным методом (НАА). Высушенное растительное сырье предварительно озоляли в фарфоровых тиглях при температуре 300–350 °C до постоянного веса. Затем навеску золы (не менее 100 мг) упаковывали в алюминиевую фольгу и анализировали. Пробу облучали потоком нейтронов при плотности 2∙1013 нейтр/см2·с в течении 6 ч. Наведенный γ-спектр исследовали дважды: среднеживущие определяли через 7 суток, долгоживущие – через 25 суток. Выбор анализируемых элементов прежде всего определяли методом НАА [8]. Результаты обработаны методом математической статистики [1].

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты анализа количественного содержания кремния приведены в таб. 1 (в % от массы сухого сырья).

Таблица 1

Содержание кремния в исследуемых образцах (в %)

Кочедыжник женский

Страусник обыкновенный

Орляк обыкновенный

Папоротник мужской

0,314 ± 0,11

0,225 ± 0,12

0,466 ± 0,1

0,081 ± 0,01

Из приведенных в табл. 1 данных следует, что все образцы содержат кремний в сопоставимых количествах. Наибольший интерес представляют листья орляка обыкновенного, широко используемого в пищевой промышленности, особенно в Японии, где ученые заметили, что последствия ядерных взрывов лучше всего перенесли муравьи. Точнее, тот вид муравьев, который питался этим папоротником.

Анализируемые химические элементы были разделены с учетом их роли в физиологии растительного организма [9].

– группа 1 – биогенные элементы: K, Ca, Co, Fe, Na, Zn;

– группа 2 – элементы с преобладающим токсическим действием на растительный организм: Ag, Ba, Br, Cr , Sr;

– группа 3 – элементы-токсиканты: As, Sb, Th, U.

Следует отметить, что элементы Br, Ba, Cr, и Sr обладают в отличие от растительного организма биогенностью в животном организме.

Таблица 2

Содержание макро- и микроэлементов в исследуемых образцах (в %)

Элемент

Содержание, в %

кочедыжник женский

страусник обыкновенный

орляк обыкновенный

папоротник мужской

Элементы 1 группы

K

13,910

12,620

12,010

19,110

Ca

4,270

7,760

3,120

5,550

Co

0,517∙10–4

2,589∙10–4

0,581∙10–4

0,665∙10–4

Fe

0,080

0,450

0,094

0,120

Na

0,049

0,135

0,045

0,036

Zn

123,190∙10–4

1732,110∙10–4

170,280∙10–4

321,130∙10–4

Элементы 2 группы

Ag

0,020∙10–4

45,756∙10–4

0,255∙10–4

0,319∙10–4

Ba

1840,000∙10–4

4530,000∙10–4

226,000∙10–4

361,000∙10–4

Br

159,520∙10–4

13,480∙10–4

85,060∙10–4

35,840∙10–4

Cr

5,020∙10–4

9,920∙10–4

2,000∙10–4

26,040∙10–4

Sr

233,000∙10–4

628,000∙10–4

800,000∙10–4

296,000∙10–4

Элементы 3 группы

As

0,354∙10–4

4,106∙10–4

0,300∙10–4

0,258∙10–4

Sb

0,730∙10–4

1,940∙10–4

0,133∙10–4

0,215∙10–4

Th

0,169∙10–4

0,520∙10–4

0,144∙10–4

0,216∙10–4

U

0,363∙10–4

0,339∙10–4

0,231∙10–4

0,009∙10–4

Результаты анализа, представленные в табл. 2, показали, что папоротники Западно-Сибирского региона содержит элементы всех трех групп. Исследуемые образцы богаты K, Ca, Zn и Ba. Концентрация цинка однако не превышает допустимое значение ПДК (СанПиН 2.3.3.560-96) для чаев (10 мг/кг) [7]. Содержание Ва хоть и высоко, особенно в страуснике обыкновенном, но не превышает пределов, допустимых для растений [4]. Содержание Fe варьирует в пределах от 0,080–0,450 %, что может положительно сказаться на процессах кроветворения в организме животных. Листья папоротников содержат Na (до 0,135 %) и К (до 19,100 %), которые активно поддерживают ионное равновесия и проницаемость клеточных мембран [2, 3]. Содержание элементов с преобладающим токсическим действием на организм в представленных образцах незначительно, как и содержание радиоактивных элементов. Данный факт может свидетельствовать об экологической чистоте представленных образцов сырья. Однако для рекомендации к применению папоротников в медицине нужно подходить с большой осторожностью, так как содержащиеся в папоротниках флороглюциды обладают токсическим действием.

Выводы

Таким образом, проведенные исследования элементного состава папоротников показали, что они накапливают богатый комплекс биогенных химических элементов в допустимых для растений количествах, что свидетельствует об экологической чистоте сырья и дает возможность дальнейшего изучения папоротников для внедрения их в медицинскую практику.

Рецензенты:

Коломиец Н.Э., д.фарм.н., профессор кафедры фармакогнозии с курсами ботаники и экологии ГБОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Томск;

Прибыткова Л.Н., д.х.н., профессор кафедры судебной медицины с курсом токсикологической химии ГБОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Томск.

Работа поступила в редакцию 16.05.2013.


Библиографическая ссылка

Федько И.В., Китапова Р.Р., Хващевская А.А., Камбалина М.Г. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ПАПОРОТНИКОВ, ПРОИЗРАСТАЮЩИХ НА ТЕРРИТОРИИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 6-5. – С. 1193-1195;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=31714 (дата обращения: 22.11.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074