Особенности развития ботанических исследований растений рода Hedysarum

ОБМЕН ОПЫТОМ

Федорова Ю.С., Кузнецов П.В., Черкасова Т.Л.

Кемеровская государственная медицинская академия,

г. Кемерово

ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ БОТАНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАСТЕНИЙ РОДА HEDYSARUM

В данной статье приведены данные об особенностях и этапах ботанических исследований растений рода Hedysarum. Впервые систематизированы и представлены в виде таблицы ряд растений рода копеечник, занесенных в «Красные книги». Показана морфологическая изменчивость близкородственных видов копеечников. Выявлены некоторые неточности в литературных источниках в определении видов растений рода Hedysarum. Для идентификации Hedysarum neglectum и Hedysarum theinum предложено определение химического состава корней данных растений.

Ключевые слова: растения рода Hedysarum; Hedysarum neglectum; Hedysarum theinum; морфологическая изменчивость.

Fedorova J.S., Kuznetsov P.V., Cherkasova T.L.

Kemerovo State Medical Academy, Kemerovo

CHARACTERISTIC FEATURES OF BOTANICAL RESEARCH DEVELOPMENT OF THE GENUS HEDYSARIUM REPRESENTATIVES

In this article the data about the peculiarities and stages of botanical research of the genus Hedysarum representatives are observed. For the first time a number of plants of the Hedysarum species listed in the «Red book» were systematized and summarized in the form of tables. Morphological variability of closely related Hedysarum species was demonstrated. A survey of recent literature revealed some inaccuracies in determining the phylum of the Hedysarum. For the identification of Hedysarum neglectum and Hedysarum theinum it was suggested to determine chemical composition of the roots of the given plants. Key words: genus Hedysarum representatives; Hedysarum neglectum; Hedysarum theinum; morphological variability.

Hedysarum L. является крупнейшим родом семейства Бобовые (Fabaceae). Первый вид копеечника (H. coronarium) был описан фламандским ботаником в 1576 г. Матиасом де Лобелем под названием H. alterium clypeatum [1]. Копеечниками эти растения называют за форму округло-эллиптических плоскосжатых бобов, перетянутых поперек, состоящих из нескольких плоских члеников в форме монеты.

Другие русскоязычные названия данного рода — бадуй, гедизар, денежник, сардана, украинское название — солодушка [2].

Латинское общепринятое научное название «Hedysarum» дано Карлом Линнеем в 1753 г. (от греч. Hedys — «сладкий» и Arum — «аромат, запах») за пахучесть некоторых видов [3]. В литературных источниках также встречаются и другие латинские наименования рода — Corethrodendron, Stracheya, Sulla, Taverniera [2, 3].

В настоящее время в мире насчитывается около 285 видов растений рода Hedysarum, на территории бывшего СССР встречаются 126 видов [4]. Все они

травянистые многолетние растения со стержневым деревянистым корнем. Подавляющее их число произрастает в Средней Азии. На Дальнем Востоке встречаются 8 видов, в Западной Сибири — 13 видов, на Алтае — 8 видов, на Сахалине и Курилах — 1 вид Hedysarum 8асЬа1іпеше [3-5].

Растения данного рода обитают на лугах, в степях, лесах и тундрах, в долинах рек и на склонах гор, включая высокогорья. Копеечник плохо переносит увлажнение и затенение. Обильно встречается в составе кустарниково-разнотравных лугов, расположенных на хорошо дренированных, возвышенных участках центральной части поймы. Хорошо развивается на солнечных открытых участках и на супесчаной почве [3].

Сложный химический состав (дубильные вещества, флавоноиды, ксантоны и др.) и широкое применение в народной медицине, а также большие запасы сырья позволяют рекомендовать копеечники как ценные для медико-биологических исследований растения [6].

В народной медицине Сибири и на Алтае чаще всего применяются два вида — копеечник забытый и копеечник чайный [4, 7].

Копеечник забытый впервые был описан Каспаром Баухиным в 1620 г. под названием Н. obscurum и отнесен к роду Onobryschis [3, 8]. Затем в 1753 г. К. Линнеем данный вид растения был ошибочно от-

Корреспонденцию адресовать:

ФЕДОРОВА Юлия Сергеевна.

650029, г. Кемерово, ул. Ворошилова, 22а. Тел.: 8 (3842) 62-58-71.

E-mail: fedorova_yuliya_sergeevna@mail.ru

ОКОшщна Medicine

в Кузбассе

T. 12 № 1 2G13 63

несен к роду Astragalus [3, 9], но в 1759 г. автор исправляет свою ошибку и переносит H. obscurum в род Hedysarum.

В литературных источниках в период с 1824 г. по 1901 г. копеечник забытый также упоминается как H. lasiocarpum Ledeb., H. genuinum, H. typicum и Н. neglectum Ledeb. [3]. В народной медицине копеечник забытый известен под названиями «белошный корень», так как корень растения имеет на изломе белый окрас; «медвежий корень» — такое своеобразное название дали копеечнику жители Горного Алтая. Согласно некоторым местным преданиям, именно медведь открыл людям секрет своей силы, заключенной в данном растении [7].

Красным корнем на Алтае староверы-кержаки стали называть растение с мощным бурым корнем, дающим розово-красный цвет при отваре и в настойках. В конце 20-х годов профессор Томского университета Л.А. Уткин определил красный корень как копеечник темный (Hedysarum obscuro). В послевоенные годы при обработке гербария в дополнительном (XII) томе из копеечника были выделены 3 самостоятельных вида, такие как копеечник забытый, копеечник южносибирский и копеечник родственный [7].

Красный же корень из этой секции выпал и остался неописанным, и лишь в 1985 г. в Ботаническом словаре (№ 8, 1985) доктором биологических наук И.М. Красноборовым он описан как новый вид для флоры Западной Сибири и Алтая — копеечник чайный (H. theinum Krasnob.), поскольку его используют вместо чая [5].

Однако путаница с определением этих видов привела в заблуждение и, как следствие, к ошибкам. В более ранних работах H. theinum Krasnob. описывался и как H. obscurum L., и как H. neglectum Ledeb., и как H. austrosibiricum B. Fedtsch. [7]. Во многих научных трудах до настоящего времени копеечник забытый называют копеечником южносибирским, красным корнем [5, 10]. Чтобы ликвидировать этот пробел, ниже приводится характеристика некоторых видов копеечника, очень похожих на красный корень.

Копеечник южносибирский имеет деревянистый целый корень до 2 см толщиной. Обитает в альпийском поясе гор, где растет на альпийских и субальпийских лугах и скалах [11].

Копеечник родственный имеет стебли 20-40 см высотой, прямые или восходящие, рассеянно-волосистые (реже голые). Листья на черешках, сверху голые, снизу и по нервам и краям волосистые. Венчик розово-лиловый. Растет по альпийским лугам и тундрам, по высокогорным степям и их окраинам. Встречается в окрестностях Усть-Кана, Кош-Агача, Коко-рю и в других местах [3].

Копеечник минусинский имеет стебли до 40 см высотой, венчик фиолетовый. Зарегистрирован только в одном месте — в окрестностях села Онгудай [3].

Копеечник ферганский — почти бесстебельное растение, 20 см высотой, серовато-серебристого цвета от прижатых волосков. Венчик розовый, бобы с волосками и короткими шипиками. Встречается в альпийском поясе гор по сухим и щебнистым склонам: Чуйские белки на перевале р. Тете-Тете, по р. Тархаты, Себестей, Калгуты и в других местах [11].

Копеечник Гмелина. Корень стержневой с побегами полурозеточного типа. Стебли шелковисто-пушистые до 40 см высотой. Венчик розово-пурпуровый. Растет на сухих холмах, на каменистых и щебнистых склонах. Распространен довольно широко в Ку-лундинских степях [12].

Копеечник забытый. Корневище многоглавое, переходящее в крупный 3-8 см в диаметре корень, на поверхности темно-бурый, на изломе сначала белый, а при подсыхании розовеющий. Стебли многочисленные, высотой 60-90 см. Цветки розово-фиолетовые. Растет в горах Западной и Восточной Сибири (кроме Даурии) в верхнегорном поясе на субальпийских лугах и в лишайниково-щебнистых высокогорных тундрах [12].

Копеечник чайный (Н. Летит Кга8ПоЬ.) по ряду морфологических и биохимических признаков был выделен в 1985 г. из Н. neglectиm [5]. Копеечник чайный (красный корень) отличается от всех вышеописанных видов толстым светло-бурым стержневым корнем, достигающим толщины до 10 см и уходящим на глубину более 1,5 метра. Таких размеров не имеет ни одно травянистое растение Западной Сибири. Кроме того, корни имеют продольные волокна [3, 5]. Стебли многочисленные, иногда от одного корня отходят до 20 стеблей высотой до 1,5 м. Цветочные кисти длиннее других копеечников, цветки обычно густо-малиновые. Стручки длинные — 10-20 см. Растет в верхнем поясе гор, на субальпийских лугах. Растение влаголюбивое. Копеечник чайный распространен в западной и восточной Сибири, в северо-западном Алтае, по хребтам Тегерекский, Коргонский, Холзунский, Теректинский, Бащелакский, Семинский, Катунский и Южночуйский [3].

В некоторых литературных источниках сообщается, что ряд растений рода копеечник, в том числе, копеечник забытый и копеечник чайный, занесены в Красную книгу [13, 14]. Нами проанализированы 116 «Красных книг», и выявлено, что 43 растения данного рода действительно находятся на гране исчезновения. Отмечено, что копеечник чайный присутствует только в одной «Красной книге» Республики Алтай (Т.1.: Растения. Горно-Алтайск, 2007), а

Сведения об авторах:

ФЕДОРОВА Юлия Сергеевна, ассистент, кафедра фармацевтической и токсикологической химии, ГБОУ ВПО КемГМА Минздрава России, г. Кемерово, Россия. E-mail: fedorova_yuliya_sergeevna@mail.ru

КУЗНЕЦОВ Петр Васильевич, доктор фарм. наук, профессор, зав. кафедрой фармацевтической и токсикологической химии, ГБОУ ВПО КемГМА Минздрава России, г. Кемерово, Россия.

ЧЕРКАСОВА Татьяна Леонидовна, инженер по качеству ОМК, ГБОУ ВПО КемГМА Минздрава России, г. Кемерово, Россия.

64 T. 12 № 1 2013 MedicLn^ OMSurnia

inKuzbass вК^бага

ОБМЕН ОПЫТОМ

Таблица

Отличие состава биологически активных веществ в корнях копеечника чайного и копеечника забытого

Идентифицированные соединения Hedysarum theinum Hedysarum neglectum

Оксикоричные кислоты

1. неохлорогеновая кислота +-

Флавоноиды

1. гиперозид +-

Изофлавоны

1. даиндзин +-

Жирные кислоты

1. капроновая кислота +

2. каприновая кислота +

3. лауриновая кислота +

4. у-линоленовая кислота +

Изопреноиды

1. эргостерол +

2. (3р,22Е)-эргоста-5,22-диен-3-ол ацетат +

3. андрост-5,7-диен-3-ол-17-он +

4. андрост-4-ен-9-метилтио-11-ол-3,17-дион +

5. андрост-5,7-диен-3-ол-17-он ацетат +

6. 3р-(метоксиметокси)андрост-5-ен-17-он +

7. 7,17-диоксоандрост-5-ен-3-ил ацетат +

8. 3р-(метоксиметокси)андрост-5-ен-17-он +

9. 17а-гидрокси-17-метил-андроста-1,4-диен-3-он +

10. 5а-андростан-3-он, андрост-5-ен-4-он +

11. 17-[(1-оксо-10-ундеценил)окси]-(17р)-андроста-1,4-диен-3-он +

12. 2-(3-ацетокси-4,4,14-триметиландрост-8-ен-17-ил)-пропанат +

13. антиэргоста-5,7,9-триен-3-он +

14. 3-ацетокси-5-прегнин +

15. ретандрол +

16. 26-гидрокси-16,22-диоксохолест-5-ен-3-ил ацетат +

Производные жирорастворимых витаминов

1. 24,25-дигидроксихолекальциферол (Db) +

2. ретинолпальмиат (А) +

Примечание: (+) - присутствие, (-) - отсутствие.

в определении видов растений рода Hedysarum. Во

копеечник забытый не найден ни в одной из рассмотренных Красных книг.

Одной из причин, затрудняющих таксономическую классификацию внутри этого рода, является наличие спонтанной межвидовой гибридизации и, как следствие, широкой морфологической изменчивости, особенно у видов с перекрестным типом опыления. Это в полной мере относится к таким близкородственным видам Hedysarum L., как Н. theinum Ю^поЬ. и Н. neglec-tum Ledeb [15].

Для целей идентификации видов бобовых растений В.Г. Конарев использовал электрофоретические полипеп-тидные спектры, состоящие из белков разной природы, в которых количественно преобладали запасные глобулины [15]. Преимущества запасных белков, как маркеров, заключаются в значительном внутривидовом полиморфизме и независимости от условий произрастания растений. Известно, что белки проявляют ту или иную степень специфичности и могут указывать на принадлежность данного растения к виду и роду [16].

Связь между типом опыления и характером белковой вариабельности была отмечена В.Г. Конаревым (в 1993 г.), а позднее Э.Э. Егги и Е.К. Потокина (в 1998 г.) подтвердили возможность использования электрофореза как тест-метода для прогнозирования характера опыления у некоторых видов бобовых [15, 17].

В дальнейшем Агафоновой М.А. метод электрофореза был применен для идентификации копеечников забытого и чайного, в качестве маркеров были использованы запасные глобулины эндосперма растений [16]. Недостатком данного метода, по нашему мнению, считается возможность идентификации копеечников, исследуя только семена растений, что не дает возможности определения видовой принадлежности сырья. Другими недостатками данного метода является его трудоемкость и дороговизна.

В наших работах показано различие химического состава корней копеечников чайного и забытого, что вполне может быть использовано для идентификации данных видов [18-20].

По результатам проведенного анализа в литературных источниках выявлены некоторые неточности

избежание данных ошибок нами представлены описание и история открытия близкородственных видов копеечников, которые позволяют различить копеечник забытый и копеечник чайный. Для идентификации данных видов растений рода Hedysarum нами рекомендовано определение состава биологически активных веществ корней копеечника забытого и копеечника чайного различными хроматографическими методами (ЖКХ, ВЭЖХ-МС, ГЖХ-МС). Отличия состава биологически активных веществ Н. Летит и Н. neglectum представлены в таблице.

Information about authors:

FEDOROVA Julia Sergeevna, assistante, pharmaceutical and toxicological chemistry chair, Kemerovo State Medical Academy, Kemerovo, Russia. E-mail: fedorova_yuliya_sergeevna@mail.ru

KUZNETSOV Peter Vasilievich, doctor of pharmaceutical sciences, professor, head of pharmaceutical and toxicological chemistry chair, Kemerovo State Medical Academy, Kemerovo, Russia.

CHERKASOVA Tatyana Leonidovna, quality engineer, Kemerovo State Medical Academy, Kemerovo, Russia.

ОМіїшта Mediciinn<L=ss T. 12 № 1 201Э

65

ЛИТЕРАТУРА:

1. De Lobel, Plantarum seu stirpium historia, 1576. - Р. 523.

2. Копеечник //Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: в 86 т. - СПб., 1907. - Т. 82. - С. 5355.

3. Федченко, Б.А. Копеечник - Hedysarum L. /Б.А. Федченко //Флора СССР. - М. Л., 1948. - Т. 13. - 319 с.

4. Флора Сибири Fabaceae (Leguminosae) /под ред. А В. Положий, Л И. Малышевой. - Новосибирск: Наука, 1994. - Т. 9. - 280 с.

5. Красноборов, И.М. Новый вид рода Hedysarum (Fabaceae) из Южной Сибири /И.М. Красноборов, Г.Р. Азовцев, В.П. Орлов //Ботанич. журн. -1985. - № 7. - С. 968-973.

6. Компонентный состав видов рода Hedysarum (Fabaceae) /О.В. Неретина, А.С. Громова, В.Н. Луцкий и др. //Растит. ресурсы. - 2004. - Т. 40, вып. 4. - С. 111-137.

7. Уткин, Л.А. Народные растения Сибири /Л.А. Уткин //Труды науч.-исследоват. хим.-фарм. института. - 1931. - Вып. 24. - С. 100-103.

8. Bauhin, C. Prodromus theatric botanici /Bauhin, C. - 1620. - Р. 244.

9. Carl von Linn. Systema naturae per regna tria naturae, secundum classes, ordines, genera, species /Ed. 10., reformata Stockholm: impensis L. Salvii. -1758. - Р. 740.

10. Растительные ресурсы России. Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность /под ред. А.Л. Будан-цева. - СПб.; М., 2010. - Т. 3. - С. 601.

11. Самылина, И.А. Фармакогнозия /И.А. Самылина, О.Г. Аносова. - М.: Гэотар-Медиа, 2009. - Т. 3. - 488 с.

12. Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав, использование: в 3-х т. - Л.: Наука, 1988. - Т. 3. - 328 с.

13. Крылов, Г.В. Травы жизни и их искатели /Г.В. Крылов. - Новосибирск: Западно-Сибирское изд-во, 1972. - 232 с.

14. Силантьева, М.М. Основы экологии, охраны природы, природоиспользования и экологического права: учеб. пособие /М.М. Силантьева, Н.В. Карлова, О.Н. Мироненко. - Барнаул: Изд-во Алтайского гос. ун-та, 2008. - 340 с.

15. Конарев, В.Г. Молекулярно-биологические аспекты прикладной ботаники, генетики и селекции /В.Г. Конарев, И.П. Гаврилюк, Н.К. Губарева. -М., 1993. - 325 с.

16. Агафонова, О.В. Продуктивность и содержание олигомерных катехинов у Hedysarum theinum Krasnob. в центральном и юго-западном Алтае /О.В. Агафонова, С.Б. Володарская //Растит. ресурсы. - 2000. - Т. 36, вып. 4. - С. 47-52.

17. Егги, Э.Э. Перекрестник или самоопылитель? Электрофоретическое разделение полипептидов семян для определения способа опыления у бобовых /Э.Э. Егги, Е.К. Потокина //Ботанич. журнал. - 1998. - № 12. - С. 77-83.

18. Федорова, Ю.С. К сравнительной оценке биологически активных веществ некоторых видов копеечника методом газожидкостной масс-спек-трометрии /Ю.С. Фёдорова, П.В. Кузнецов //Фармацевтическая наука, образование и практика: реалии и перспективы развития: матер. меж-регион. сб. - Тюмень, 2009. - С. 241-244.

19. Федорова, Ю.С. Особенности хроматографирования фракций фитопрепарата из копеечника забытого на полисахаридном адсорбенте сефа-роза CL-4B /Ю.С. Федорова, П.В. Кузнецов, А.С. Сухих //Медицина в Кузбассе. - 2009. - Спецвып. № 7. - С. 72-73.

20. Федорова, Ю.С. Сравнительный фитохимический анализ биологически активных веществ некоторых фитопрепаратов рода Hedysarum /Ю.С. Федорова, П.В. Кузнецов //Вестн. Рос. Академии естественных наук (ЗСО). - 2010. - Вып. № 12. - С. 183-186.

66

T. 12 № 1 2013

Medicine

in Kuzbass

в Кузбассе