Распределение микроэлементов и аскорбиновой кислоты в почве и тканях крапивы двудомной (Urtica dioica)

Изделие может быть вполне рентабельным и при стабильном выпуске и должной реализации даст достаточно ощутимый экономический эффект.

При проведении диагностики прибор в автономных условиях способен самостоятельно принимать решение о терапевтическом воздействии.

В качестве терапии применяется миостимуляция трапециевидной мышцы спины для восстановления кровотока.

Терапевтический кардиомонитор способен функционировать на одном комплекте аккумуляторов в течение 80 часов. Вес прибора не превышает 100 г. Прибор может использоваться на станциях скорой помощи и в отделениях стационарного наблюдения кардиологических центров, а также в частной практике под руководством специалиста (рис. 3).

Список литературы:

1. Андриященко П.Л., Большов В.М., Клочков В.А., Яковлев В.Т. К выбору метода измерения артериального давления в мониторных комплексах // Мед. техника. - 1995. - № 4. - С. 26-29.

2. Искусственный интеллект: в 3 кн. Кн. 1. Системы общения и экспертные системы: Справочник / Под ред. Э.В. Попова. - М.: Радио и связь, 1990. - 464 с.: ил.

3. Орлов В.Н. Руководство по электрокардиографии. - 3-е издание. - М.; ООО «Медицинское информационное агентство», 2003. - 528 с.: ил.

4. Построение экспертных систем: пер. с англ. / Под ред. Ф. Хейеса-Рота, Д. Уотермана, Д. Лената. - М.: Мир, 1987. - 441 с.: ил.

5. Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера типа IBM PC: практ. пособие / Под общей редакцией Ю. В. Новикова. - М.: ЭКОМ, 2002. - 224 с.: ил.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ И АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ В ПОЧВЕ И ТКАНЯХ КРАПИВЫ ДВУДОМНОЙ

© Юткина И.С.*, Евдокимова Р.С.*, Каримова А.З.*

Оренбургская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Оренбург

Данная работа посвящена исследованию химического состава растения крапивы двудомной (Urtica dioica), произрастающего в Сакмар-

* Студент 5 курса Фармацевтического факультета.

* Студент 5 курса Фармацевтического факультета. " Студент 5 курса Фармацевтического факультета.

ском районе Оренбургской области. В результате исследования было выявлено, что в траве крапивы содержатся важные эссенциальные микроэлементы (Zn, Cu, Mn, Fe) и свинец (Pb). Сырье крапивы двудомной характеризуется высоким содержанием аскорбиновой кислоты. Распределение элементов в тканях крапивы характеризуется неравномерностью, в ряде случаев отмечается физиологический барьер, препятствующий поступлению избытка тяжелых металлов в генеративные и ассимилирующие органы растения.

Ключевые слова крапива, цинк, медь, железо, марганец.

Введение

Крапива двудомная (Artemisia absintium)- многолетнее травянистое растение с мощным корнем и длинными горизонтальными ветвистыми корневищами, достигающее в высоту 60-200 см. Всё растение густо покрыто жгучими волосками. Стебель полый, по консистенции травянистый, по положению в пространстве прямой или восходящий. Поперечное сечение ребристое (четырёхгранное). Листья супротивные, равносторонние, длинночереш-ковые, простые, цельные, тёмно-зелёного цвета. Растение двудомное. Соцветия метельчатые однополые, с ветвящейся осью. Соцветия длиннее черешков листьев, без обёртки. Цветки однополые мелкие, зеленоватые, акти-номорфные, четырёхмерные, с плоским цветоложем. Околоцветник простой, чашечковидный, с многочисленными простыми волосками. Плоды - сухие, сжатые, двояковыпуклые, односемянные, желтоватые или светло-коричневые, матовые, яйцевидные или эллиптические орешки 1-1,4 мм длиной. Одно растение даёт до 22 000 семян [1].

Крапива использовалась человеком с древнейших времен. Древнегреческий врач Диоскрид, например, указывает, что крапива широко использовалась древними как лекарственное растение с удивительными свойствами против многих недугов. Довольно много места крапиве посвятил Авиценна в своем «Каноне врачебной науки» [1]. Он отмечает многочисленные лекарственные свойства крапивы. В настоящее время ЛРС (лекарственное растительное сырье) крапивы двудомной являются трава (herba) и листья (folia) [2].

Крапива двудомная популярна не только как кровоостанавливающее средство. Она имеет обширные показания к применению как источник витамина К, аскорбиновой кислоты, микроэлементов и других веществ. Препараты из ЛРС крапивы двудомной применяют как противолихорадочное, рано-, язвозаживляющее, противомикробное и противовоспалительное средство.

Известно, что растения в процессе существования накапливают комплекс микроэлементов, среди которых эссенциальные элементы - Zn, Сы, Mn, Fe и многие другие [3]. Большинство из них выступают в роли кофак-

торов и активаторов ферментов ^п, Mn, №, Со, Сг). В целом элементный состав растений является достаточно лабильной величиной, зависящей отмножества одновременно действующих факторов [4].

Целью нашей работы является изучение содержания микроэлементов и аскорбиновой кислоты растения крапивы двудомной в Сакмарском районе Оренбургской области и в районе горы Маяк в городе Оренбург.

Материалы и методы исследования

Для следования было собрано сырье - 20 экземпляров травы крапивы двудомной в Сакмарском районе Оренбургской области (окрестности с. Сакмарское) и г. Оренбурге гора Маяк (западная окраина г. Оренбурга, в 500 м восточнее Сакмарской ТЭЦ. Геолого-геоморфологический и культурно-исторический памятник природы).

Оценка элементного состава растения проводилась методом атомной абсорбционной спектроскопии в лабораториях Оренбургского государственного аграрного университета. Оценивалось содержание Zn, С^ Mn, Fe, Pb и аскорбиновой кислоты в почве и траве крапивы.

Результаты и обсуждение

Известно, что в формировании элементного состава растений участвуют два ведущих фактора - генетический и экологический. В зависимости от факторов их соотношение может изменяется [5]. На содержание микроэлементов в растениях влияют: 1) содержание элемента в почве; 2) количество биодоступной формы элемента в почве; 3) вид растения, фаза развития и распределение элемента по органам; 4) эволюция растений в данных геохимических условиях [6].

В результате нашего исследования было выявлено, что в тканях крапивы содержаться 2п, Си, Mn, Fe, Pb. Установлено, что они распределены не равномерно идля некоторых из них существует физиологический барьер поступления в генеративные и ассимилирующие органы растения. Так же содержание микроэлементов зависит от географического положения. Так согласно полученным данным: в Сакмарском р-не для цинка, железа и свинца существует физиологический барьер, а для марганца и меди его практически нет; в г. Оренбург гора Маяк для цинка, железа, марганца и свинца существует такой барьер, а для меди его практически нет. По результатам видно, что содержание микроэлементов в почве в Сакмарском районе меньше чем в почве горы Маяк, что возможно связано с механизмами токсикологического действия и биохимической ролью микроэлементов для растений, а также способами их поглощения и переноса (табл. 1, рис. 1).

Известно, что цинк входит в состав ряда ферментов, например, карбо-ангидразы, катализирующей расщепление угольной кислоты на воду и углекислый газ [7]. Этот элемент принимает участие в происходящих в растении

окислительно-восстановительных процессах, в обмене углеводов, липидов, фосфора и серы, в синтезе аминокислот и хлорофилла. Роль цинка в окислительно-восстановительных реакциях меньше, чем роль железа и марганца, так как он не обладает переменной валентностью. Цинк влияет на процессы оплодотворения растений и развитие зародыша. Недостаточная обеспеченность растений усвояемым цинком наблюдается на гравийных, песчаных, супесчаных и карбонатных почвах. Особенно страдают от недостатка цинка виноградники, цитрусовые и плодовые деревья в засушливых районах страны на щелочных почвах. При длительном цинковом голодании у плодовых деревьев наблюдается суховершинность - отмирание верхних ветвей. Из полевых культур наиболее острую потребность к данному элементу проявляют кукуруза, хлопчатник, соя и фасоль. Вызываемое недостатком цинка нарушение процессов синтеза хлорофилла приводит к появлению на листьях хлоротичных пятен светло - зеленого, желтого и даже почти белого цвета [3].

Таблица 1

Содержание некоторых элементов в тканях и почве крапивы двудомной, произрастающего в Сакмарском районе и г. Оренбург гора Маяк

мг/кг Zn Од Мп Бе РЬ

Сакмарский район почва 17,1 4,0 33,5 54,6 0,75

трава 9,0 3,2 28,3 40,0 0,23

Гора Маяк (г. Оренбург) почва 34,2 4,3 54,7 49,5 2,5

трава 26,3 2,9 40,0 41,0 0,64

Содержание цинка в почвах больше, что говорит физиологическом барьере в тканях растения.

Медь, как и другие металлы с переменной валентностью, играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах и является компонентом ряда окислительных ферментов [8]. Ферменты, содержащие медь, участвуют в процессах тканевого дыхания, углеводного и белкового обмена растений. В присутствие меди в растениях идет процесс фотосинтеза, повышается резистентность растений к грибным и бактериальным болезням. Недостаточность меди в растениях отрицательно сказывается на их водо-удерживающей и водопоглощающей способности [9].

Содержание меди в почве и траве не достаточно различно, что говорит о потребности организма растения в данном микроэлементе.

Марганец поступает в растение в виде ионов Мп2+. В тканях растений марганец находится в разной степени окисления (Мп2+, Мп4+) и, также как и медь, обладает высокой активностью в окислительно-восстановительных процессах. Он является важным компонентом в процессе фотосинтеза, поскольку входит в состав активного центра кислородовыделяющего комплек-

са фотосистемы II и проводит разложение воды и выделение кислорода: 2Мп4+ + 2Н2О ^ 2Мп2+ + 4Н+ + О2. Кроме того, марганец участвует в восстановлении СО2. Всего марганец участвует в работе более 35 ферментов (оксидоредуктазы, декарбоксилазы, гидролазы). В их число входят ферменты, которые катализируюте реакции цикла Кребса: малатдегидрогеназа, изоцитратдегидрогеназа и др. В связи с этим становится явным его значение для тканевого дыхания.

Содержание Мп в почвах гораздо превышает его содержание в растении, что свидетельствует о наличии физиологического барьера крапивы.

Рис. 1. Содержание микроэлементов в траве крапивы двудомной

Железо потребляется растениями в значительно меньших количествах (1-10 кг с 1 га), чем другие макроэлементы. Оно входит в состав ферментов, участвующих в создании хлорофилла, хотя в него этот элемент не входит. Железо участвует в окислительно-восстановительных процессах, протекающих в растениях, так как оно способно переходить из окисленной формы в закисную и обратно. Кроме того, без железа невозможен процесс дыхания растений, поскольку оно является составной частью дыхательных ферментов.

Недостаток железа ведет к распаду ростовых веществ (ауксинов), синтезируемых растениями. Листья становятся светло-желтыми. Железо не может, как калий и магний, передвигаться из старых тканей в молодые (т.е. повторно использоваться растением). Железное голодание чаще всего проявляется на карбонатных и сильноизвесткованных почвах. Особенно чувствительны к недостатку железа плодовые культуры и виноград. При длительном железном голодании у них происходит отмирание верхушечных побегов [6].

Содержание Бе в почве гораздо больше, чем в траве крапивы, что свидетельствует о наличии мощного физиологического барьера крапивы.

Нами также было изучено содержание аскорбиновой кислоты в растении на территории Сакмарского р-на и горы Маяк (табл. 2, рис. 2). Аскор-

биновая кислота способствует повышению устойчивости растений к неблагоприятным условиям обитания [10], что объясняется не в последнюю очередь ее антиокислительной способностью. Результаты проведённого количественного определения аскорбиновой кислоты свидетельствуют о повышении её синтеза в загрязнённой атмосфере (табл. 2, рис. 2).

Таблица 2

Содержание аскорбиновой кислоты в траве крапивы двудомной

Место сбора Аскорбиновая кислота

Сакмарский район 129,5 ± 1,3

Гора Маяк 209,5 ± 3,6

Рис. 2. Содержание кислоты аскорбиновой в траве крапивы двудомной

Заключение

Крапива двудомная (Urtica dioica), произрастающая на территории Оренбургской области, является не только хорошим кровоостанавливающем, противовоспалительным и противовирусным средством, но и ценным источником аскорбиновой кислоты и микроэлементов.

Содержание микроэлементов в почве и траве растения зависит от географического расположения и экологии местности. Так из полученных данных видно, что содержание элементов (Zn, Mn, Pb, Cu) больше на горе Маяк. Это связано с тем, что она находится на западной окраине г.Оренбурга, в 500 м восточнее Сакмарской ТЭЦ, которая является одним из мощных источников загрязнения почвы тяжелыми металлами и, как следствие, меняется элементный состав произрастающих на ней растений.

Нами также было изучено содержание аскорбиновой кислоты в траве крапивы на этих территориях и по полученным данным видно, что количество витамина С в траве крапивы двудомной меньше в Сакмарском районе и повышено в условиях химического загрязнения на г. Маяк (табл. 2, рис. 2), что может быть результатом действия адаптационных механизмов растений крапивы в условиях стресса.

Список литературы:

1. Гусев Н.Ф. Лекарственные растения Оренбуржья (ресурсы, выращивание и использование) / Н.Ф. Гусев, Г.В. Петрова, О.Н. Немерешина. - Оренбург: Издательский центр ОГАУ 2007. - 332 с.

2. Государственная Фармакопея СССР. - 11-е изд. 2 выпуск - М.: Медицина, 1990. - 303 с.

3. Немерешина О.Н. Оценка содержания тяжелых металлов в тканях Polygonumaviculare L. на техногенно загрязненных территориях / О.Н. Немерешина, А.А. Шайхутдинова// Экология и промышленность России. -2012. - № 9. - С. 46-49.

4. Ильин В.Б. Тяжёлые металлы в системе «почва-растение» / В.Б. Ильин. - Новосибирск, 1991. - 357 с.

5. Немерешина О.Н. К вопросу о содержании микроэлементов в сырье перспективных видов лекарственных растений южного Предуралья / О.Н. Немерешина, Н.Ф. Гусев // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2006. - № 12. - С. 167-168.

6. Ноздрюхина Л.Р., Гринкевич Н.И. Нарушение микроэлементного обмена и пути его коррекции. - М.: «Наука», 1980. - 280 с. Боев В.М. Антропогенное загрязнение окружающей среды и состояние здоровья населения Восточного Оренбуржья / В.М. Боев, М.Н. Воляник. - Оренбург: УрО РАН, 1995. - 127 с.

7. Боев В.М. Дисбаланс микроэлементов как фактор экологически обусловленных заболеваний / В.М. Боев, В.В. Утенина, В.В. Быстрых, В.В. Уте-нин, С.В. Перепелкин, А.Г. Сетко, В.Ф. Куксанов // Гигиена и санитария. -2001. - № 5. - С. 68.

8. Сетко А.Г. Особенности микроэлементного баланса в организме городских и сельских школьников Оренбургской области / А.Г. Сетко, Т.М. Макарова, И.М. Сетко, Е.И. Кузнецова // Здоровье населения и среда обитания. -2010. - № 6. - С. 29-31.

9. Гусев Н.Ф. Некоторые аспекты интродукции лекарственных растений в степном Предуралье / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2005. - № 6. - С. 15-17.

10. Немерешина О.Н. К вопросу изучения антиокислительной защиты высших растений в условиях влияния атмосферных выбросов предприятий Газпрома / О.Н. Немерешина, Н.Ф. Гусев // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2011. - Т. 2. - № 30-1. - С. 218-224.