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: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=31714 (дата обращения: 19.04.2024).