Анатомо-диагностические признаки лекарственного растительного сырья Eucalyptus globulus Labill

УДК 581.45:582.883.2

DOI 10.24411/2409-3203-2019-12130

АНАТОМО-ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ EUCALYPTUS GLOBULUS LABILL.

Черятова Юлия Сергеевна

к.б.н., доцент кафедры ботаники, селекции и семеноводства садовых растений ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет -МСХА имени К.А. Тимирязева» Россия, г. Москва

Аннотация: В статье представлены результаты изучения особенностей анатомического строения листьев фармакопейного вида эвкалипта шаровидного (Eucalyptus globulus Labill.) из семейства Миртовые (Myrtaceae), который используется в фармацевтической промышленности для получения ценного эфирного масла. При проведении микроскопического анализа листьев E. globulus установлены основные анатомо-диагностические признаки, которые могут быть использованы при проведении идентификации и оценке подлинности лекарственного растительного сырья. Анализ анатомического строения показал, что листья E. globulus изолатеральные; листовая пластика амфистоматическая. Устьичный аппарат растений аномоцитный. В листе наблюдались секреторные эндогенные структуры, представленные схизолизигенными эфирномасличными вместилищами круглой или овальной формы. Схизолизигенные эфирномасличные вместилища формировались как в столбчатом, так и губчатом мезофилле листа, образование которых начиналось вначале схизогенно, а дальнейшее увеличение их размеров осуществлялось путем лизиса окружающих клеток. Функцию секреторных клеток взамен лизированных приобретали клетки, примыкающие к полости образовавшегося вместилища. Главная жилка листовой пластинки двухпучковая, образована открытыми коллатеральными проводящими пучками. Боковые жилки листа имели закрытые коллатеральные пучки. Ксилема в пучках была обращена к адаксиальной поверхности пластинки, а флоэма - к абаксиальной. Главная жилка листа имела кристаллоносную обкладку. Все жилки листа были армированы волокнами склеренхимы. К характерным маркерным признакам листа также относится наличие в мезофилле одиночных кристаллов ромбовидной формы и друз оксалата кальция. Полученные сведения могут послужить дополнением при переработке раздела «Микроскопия» нормативной документации.

Ключевые слова: Eucalyptus globulus Labill., фармакогнозия, микроскопический анализ, анатомия листа, микроскопические признаки.

ANATOMO-DIAGNOSTIC TRAITS OF MEDICINAL VEGETABLE RAW MATERIALS OF EUCALYPTUS GLOBULUS LABILL.

Cheryatova Yuliya S.

PhD, Associate Professor of Department of Botany, Breeding and Seed Technology of Horticultural crops «Russian State Agrarian University -MSAU named after K.A. Timiryazev» Russia, Moscow

Abstract: The article presents the results of studying the anatomical structure of the leaves of the pharmacopeia species of spherical eucalyptus (Eucalyptus globulus Labill.) from the Myrtaceae family, which is used in the pharmaceutical industry to produce valuable essential oil. When conducting a microscopic analysis of the leaves of E. globulus, the main anatomical and

614

diagnostic features were established that can be used in the identification and assessment of the authenticity of medicinal plant materials. The analysis of the anatomical structure showed that the leaves of E. globulus are isolated; amphistomatic plastic sheet. The stomatal apparatus of plants is anomocytic. Secretory endogenous structures represented by schizolysigenic essential oil containers of round or oval shape were observed in the leaf. Schizolysigenic essential oil containers formed both in the columnar and spongy mesophylls of the leaf, the formation of which began initially schizogenously, and a further increase in their size was carried out by lysis of the surrounding cells. The function of secretory cells instead of lysed cells was acquired by cells adjacent to the band of the formed receptacle. The main vein of the leaf blade is two-beam, formed by open collateral conducting bundles. The lateral veins of the leaf had closed collateral bundles. The xylem in the bundles was turned to the adaxial surface of the plate, and the phloem to the abaxial. The main vein of the leaf had a crystalline lining. All leaf veins were reinforced with sclerenchyma fibers. The characteristic marker features of the leaf also include the presence in the mesophyll of single crystals of a rhomboid shape and drusen of calcium oxalate. The information obtained can serve as a supplement when processing the section "Microscopy" of normative documentation.

Keywords: Eucalyptus globulus Labill., pharmacognosy, microscopic analysis, leaf anatomy, microscopic characterictics.

Введение. В современной фармацевтической промышленности широко используют листья эвкалипта шаровидного (Eucalyptus globulus Labill.) из семейства Миртовые (Myrtaceae) в качестве сырья для получения ценного эфирного масла (Oleum Eucalypti) [1]. Листья эвкалипта содержат эфирное масло (до 4,5 %.), флавоноиды, дубильные вещества, эллаговую кислоту, смолы, воск [2, 3]. Главной составляющей эфирного масла является цинеол (не менее 60 %) - моноциклический терпен с интенсивным окислительным действием [4]. Помимо цинеола в листьях эвкалипта найдены пинен, миртенол, пино-карвон, глобулон, а также алифатические альдегиды — изовалериановый, капроновый, каприловый [5, 6, 7].

Антисептическое свойство эвкалипта лежит в основе терапевтического применения растения. Производные галлиевой кислоты эфирного масла эвкалипта проявляют фунгицидную и антибактериальную активность [8]. Препараты из листьев эвкалипта пагубно влияют на стрептококки и стафилококки, палочку брюшного тифа, палочку дизентерии, кишечную палочку. Благодаря высокому содержанию в листьях салициловой кислоты растение обладает выраженным противовоспалительным свойством, способствует скорейшему заживлению ран, оказывает болеутоляющее действие [9].

На основе листьев эвкалипта выпускаются различные лекарственные формы. Эфирное масло эвкалипта входит в состав медицинских средств — «Эфкамон», «Эвкалимин», «Пектусин», «Ингалипт», «Хлорофиллипт». Препараты листьев эвкалипта применяют при трахеите, ларингите, ангине, фарингите, острых респираторных заболеваниях, для ингаляций при катарах верхних дыхательных путей, а также при стафилококковом дисбактериозе кишечника. Эвкалиптовое масло используется для ингаляций при тонзиллите, фарингите, ларингите. Эфирное масло также применяют для растираний при ревматизме, люмбаго, невралгиях и подагре. Настои и отвары листьев эвкалипта назначают при абсцессах, флегмонах, вялотекущих инфицированных хронических язвах, для лечения ожогов [2]. Помимо традиционной медицины, листья эвкалипта используются в гомеопатии в качестве источника природных антиоксидантов. Экстракты листьев на сегодняшний день получили также широкое применение в пищевой промышленности для изготовления биологически активных добавок [10].

В отечественной и иностранной литературе приводятся противоречивые сведения о происхождении внутренних секреторных структур листьев E. globulus, накапливающих ценное эфирное масло. При этом тип и строение эфирномасличных вместилищ имеют

615

первостепенное значение в технологии переработки каждого вида сырья, оказывают решающее влияние на потери эфирных масел при уборке, транспортировке, хранении. Поскольку масло в эфирномасличных вместилищах листьях эвкалипта находится в свободном состоянии, изучение секреторных структур имеет важную роль не только в вопросах контроля качества лекарственного растительного сырья, но и для разработки и усовершенствования методов экстракции эфирного масла. Известно, что эфирное масло во внутренних вместилищах хорошо сохраняется и трудно извлекается из них. Сырье с такими вместилищами, как правило, можно высушивать и долго хранить без заметных потерь масел. Однако при его переработке следует предусматривать методы измельчения с целью вскрытия вместилищ для интенсификации процессов извлечения масла.

Морфолого-анатомическая характеристика типов вместилищ, а также динамика их образования и накопление секрета растением является главным аспектом микродиагностики и установления подлинности лекарственного сырья различных морфологических групп. При изучении секреторных структур необходимо учитывать их топографию, генезис, строение выделительных клеток и др.

Определение подлинности лекарственного растительного сырья является одним из основополагающих этапов стандартизации. Испытание на подлинность должно оптимально определять отличие от родственных видов и потенциальных примесей. Основным методом определения подлинности лекарственного растительного сырья является метод световой микроскопии. Этот метод позволяет наиболее полно выявить анатомо-диагностические признаки рассматриваемого растительного сырья. Гистохимические реакции, являющиеся неотъемлемой частью этого метода, позволяют дополнить, дать исчерпывающую характеристику особенностям строения растительных тканей и выявить локализацию различных групп биологически активных веществ в растительном сырье.

Исходя из вышесказанного, работа в этом направлении является актуальной и может послужить не только в целях микродиагностики лекарственного сырья E. globulus, его переработке и хранении, но и в вопросах систематики растений.

Целью исследования послужило установление анатомо-диагностических признаков лекарственного растительного сырья Eucalyptus globulus Labill, а также изучение особенностей анатомического строения секреторных структур листьев растений.

Условия и методы исследования. Экспериментальная работа проводилась на кафедре ботаники, селекции и семеноводства садовых растений ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева в 2019 году. Объектами исследования служили свежесобранные листья старых ветвей E. globulus, полученные из фондовой оранжереи Главного ботанического сада имени Н.В. Цицина РАН. Подготовку растительного материала к анализу проводили методом холодного размачивания [11]. Для анатомического исследования изготавливали временные водно-глицериновые микропрепараты продольных и поперечных срезов листьев растений. Процессы одревеснения частей растения выявляли с использованием реактива флороглюцина с концентрированной соляной кислотой. Исследование микропрепаратов проводили с помощью микроскопа Carl Zeiss Primo Star и цифровой фотокамеры Canon Digital IXUS 105. Изучение анатомических признаков сырья осуществляли в соответствии с требованиями фармакопейных статей Государственной Фармакопеи: «Техника микроскопического и микрохимического исследования лекарственного растительного сырья» [12, 13].

Результаты исследования и обсуждение. Листья E. globulus простые, черешчатые, узколанцетные, цельнокрайние, без прилистников. Листовая пластинка темно-зеленая, кожистая, голая. Листья с обеих сторон покрыты однослойной эпидермой с кутикулой. Наружные стенки клеток эпидермы листа сильно утолщенные, покрыты сплошным слоем кутикулярного воска. Кутикула не только ровным слоем покрывает поверхность эпидермы, но и образует также клинообразные выступы, вдающиеся между клетками. Форма

основных клеток верхней и нижней эпидермы изодиаметрическая со слегка закругленными краями.

Листовая пластинка амфистоматическая - устьица находились на обеих сторонах листа. Наибольшее число устьиц обнаруживалось в средней части листовой пластинки. Известно, что тип устьичного аппарата часто указывают в определителях цельного и измельченного лекарственного растительного сырья в качестве главного маркерного признака растений. Исследуя парадермальные срезы было установлено, что устьичный аппарат E. globulus аномоцитный. Вокруг замыкающих клеток устьиц находилось нескольких околоустьичных клеток, не отличающихся по форме и размеру от основных клеток эпидермы (рис. 1).

Рисунок 1 - Строение листовой пластинки Eucalyptus globulus Labill.

Замыкающие клетки устьиц слабопогруженные (рис. 2). Клеточные стенки замыкающих клеток устьиц, обращенные к устьичной щели, наиболее утолщенные. Кутикула замыкающих клеток устьиц неоднородна, внутри были вкраплены включения растительных восков.

Рисунок 2 - Строение клеток нижней эпидермы на поперечном срезе листовой пластинки Eucalyptus globulus Labill.: 1 - замыкающие клетки устьиц; 2 - основные клетки эпидермы; 3 - околоустьичные клетки

Лист E. globulus изолатеральный, характеризуется расположением столбчатого (палисадного) мезофилла на обеих сторонах листовой пластинки. Под верхней и нижней эпидермой листа располагался трехрядный столбчатый мезофилл. Клетки столбчатого мезофилла удлиненно-прямоугольные, плотно сомкнутые, содержали большое число хлоропластов. В центральной части поперечного среза листовой пластинки находился довольно рыхло сложенный губчатый мезофилл. Область губчатой хлоренхимы, граничащая с палисадной хлоренхимой по толщине листа была неоднородна. Число слоев

617

клеток губчатого мезофилла листовой пластинки на всем ее протяжении варьировалось от

3 до 5 (рис. 3).

Рисунок 3 - Поперечный среза листа Eucalyptus globulus Labill.: 1 - верхняя

эпидерма;

2 - столбчатый мезофилл; 3 - губчатый мезофилл; 4 - нижняя эпидерма

В мезофилле листа E. globulus были обнаружены эндогенные секреторные структуры, представленные эфирномасличными вместилищами. Особенно отчетливо их было видно на листьях в проходящем ярком свете в виде небольших точек. Вместилища с эфирным маслом довольно крупные, круглой или овальной формы. Размер некоторых сформированных эфирномасличных вместилищ порой доходил до половины толщины полупластики листа. Анализ анатомической структуры в онтогенезе эфирномасличных вместилищ E. globulus показало схизолизигенное их происхождение (рис. 4).

Рисунок 4 - Строение эфирномасличных вместилищ на поперечном срезе листа Eucalyptus globulus Labill.: А - фрагмент листовой пластинки: 1 - верхняя

эпидерма;

2 - нижняя эпидерма; 3 - схизолизигенные эфирномасличные вместилища; Б -зрелое эфирномасличное вместилище; В - начальный этап формирования эфирномасличного вместилища (х 400) Схизолизигенные эфирномасличные вместилища формировались как в столбчатом, так и губчатом мезофилле листа, образование которых начиналось вначале схизогенно (в результате разрушения межклеточного вещества), а дальнейшее увеличение их размеров осуществлялось путем лизиса окружающих клеток. Функцию секреторных клеток взамен лизированных приобретали клетки, примыкающие к полости образовавшегося вместилища. Здесь следует особо подчеркнуть, что аналогичные по генезису схизолизигенные

эфирномасличные вместилища также были обнаружены в листьях у некоторых представителей семейства Myrtaceae [14, 15].

Таким образом, при возникновении на месте постоянных тканей (хлоренхимы) листа эфирномасличных вместилищ происходила морфофункциональная перестройка окружающих его клеток, вследствие чего они приобретали выделительную функцию. При этом необходимо отметить, что, очевидно, все клетки мезофилла листа E. globulus были потенциально способны к повторной специализации с функцией секреции. Накопление секрета вместилищ происходило постепенно, в связи с чем наблюдалась разная степень их заполненности эфирным маслом. Эфирное масло растения представляло собой прозрачную жидкость желтого цвета. Запах масла ароматный; вкус - пряно-горький, терпкий.

Главная жилка листовой пластинки двухпучковая, представлена открытыми коллатеральными проводящими пучками. Камбий в проводящих пучках функционировал непродолжительно. Боковые жилки листа имели закрытые коллатеральные пучки. Ксилема в пучках была обращена к адаксиальной поверхности пластинки, а флоэма - к абаксиальной. Главная жилка листа имела кристаллоносную обкладку. Жилки листа были армированы волокнами склеренхимы, что придавало им механическую прочность. В области расположения проводящих пучков, субэпидермально, располагалась многослойная уголковая колленхима.

Рисунок 5 - Строение поперечного среза листа Eucalyptus globulus Labill. в области главной жилки: 1 - закрытый коллатеральный проводящий пучок боковой жилки; 2 -верхняя эпидерма; 3 - мезофилл; 4 - уголковая колленхима; 5 - ксилема проводящего пучка главной жилки; 6 - флоэма проводящего пучка главной жилки; 7 - склеренхимная обкладка пучка; 8 - схизолизигенное эфирномасличное вместилище

К характерным маркерным признакам листа также можно отнести наличие в мезофилле одиночных кристаллов ромбовидной формы и друз оксалата кальция. Мелкие многогранные кристаллы оксалата кальция, срастаясь, формировали довольно крупные друзы, имеющие звездчатую форму. Друзы развивались постепенно. Сначала возникали кристаллы ромбоэдрической формы, на которые нарастали более мелкие кристаллы. В итоге, на одном и том же срезе можно было видеть разные стадии развития друз оксалата кальция.

Заключение. В результате проведенного исследования были установлены анатомо-диагностические признаки листьев E. globulus, которые могут быть использованы при идентификации и оценке подлинности лекарственного растительного сырья. Полученные сведения могут послужить дополнением при переработке раздела «Микроскопия» нормативной документации.

Список литературы:

1. Самылина И.А., Яковлев Г.П. Фармакогнозия: учебник. - М.: ГЕОТАР-Медиа, 2014. - 976 с.

2. Лебеда А.Ф. Лекарственные растения. Самая полная энциклопедия. - М.: ПРЕСС КНИГА, 2011. - 496 с.

3. Лекарственные растения: самый полный справочник / П.А. Кьосев. - М.: Издательство «Эксмо», 2011. - 944 с.

4. Formento J.C., Rodriguez J., Galiotti H., Paladino S., Luquez C. Mosto concentrado tinto: Nueva variedad de vid para su elaboracion // Rev. Fac. Cienc. Agr. -1998. - Т. 30, N 1. - P. 55 - 64.

5. Gilles, Martin, Zhao, Jian, An, Min, Agboola, Samson. Chemical composition and antimicrobial properties of essential oils of three Australian Eucalyptus species // Food Chemistry.

- 2010. - Vol. 119, N 2. - P. 731- 737.

6. Guimaraes, Rafaela, Barros, Lillian, Carvalho, Ana Maria, Sousa, Maria Joao, Morais, Jorge Sa, Ferreira, Isabel C.F.R. Aromatic plants as a source of important phytochemicals: vitamins, sugars and fatty acids in Cistus ladanifer, Cupressus lusitanica and Eucalyptus gunnii leaves // Industrial Crops & Products. - 2009. - Vol. 30, N 3. - P. 427- 430.

7. Isiaka A Ogunwande, Nureni O Olawore, Kasali A Adeleke, Wilfried A Konig. Chemical composition of the essential oils from the leaves of three Eucalyptus species growing in Nigeria // Journal of Essential Oil Research: JEOR; Carol Stream. - 2003. - Vol.15, N 5 - P. 297

- 301.

8. Inagaki R., Terada T., Inoue H., Kamoda S., Samejima M. Evaluation of antifungal spectrum for utilization of gallic acid derivatives, the main components of Eucalyptus saligna leaves. // Bull. of the Tokyo univ. forests. - 2018. - N 137 - 138. - P. 4151.

9. Warrier R.R., Paul M., Vineetha M.V. Estimation of salicylic acid in Eucalyptus leaves using spectrophotometric methods // Genetics and plant physiology. - 2013. - Т.3, N 1-2.

- P. 90 - 97.

10. Yoshiaki Amakura, Morio Yoshimura, Naoki Sugimoto, Takeshi Yamazaki, Takashi Yoshida. Marker Constituents of the Natural Antioxidant Eucalyptus Leaf Extract for the Evaluation of Food Additives // Biosc. Biotechnol. Biochem. - 2009. - Т.73, N 5. - P. 1060 -1095.

11. Черятова Ю.С. Анатомия лекарственных растений и лекарственного растительного сырья: Учебное пособие. - М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2010. - 95 с.

12. Государственная Фармакопея СССР: Вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. - 11-е изд. - М.: Медицина, 1989. - 400 с.

13. Государственная фармакопея Российской Федерации. XII издания. Часть 1. М.: Научный центр экспертизы средств медицинского применения, 2008. - 704 с.

14. Черятова Ю.С. Анатомо-диагностические признаки побегов мирта обыкновенного (Myrtus communis L.) // Доклады ТСХА: Сборник статей. Вып. 289. Ч.1. -М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2017. - С. 147 - 149.

15. Черятова Ю.С. Анатомо-диагностические признаки листьев Syzygium australe (J.C.Wendl. ex Link) B.Hyland // Доклады ТСХА: Сборник статей. Вып. 290. Ч.1. - М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2018. - С.- 15 - 17.