Оценка элементного химического состава растений Leonurus quinquelobatus (на примере Западной Сибири)

Ю.В. Загурская, Т.И. Сиромля

Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, г. Кемерово, 650065, Россия

Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, г. Новосибирск, 630090, Россия

Полный текст PDF

Аннотация

Проведена экологическая оценка содержания и особенностей накопления химических элементов растениями Leonurus quinquelobatus в различных экологических условиях на юге Западной Сибири. Отмечена статистически значимая разница содержания Cu, Ga, Fe, K, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Si, Sn, Sr, Ti, V, Y, Yb, Zn, Zr в растениях L. quinquelobatus из различных регионов Западной Сибири. В алтайских образцах выявлено наиболее высокое валовое содержание К и Cu, в кемеровских – Mn и Na, остальные элементы преобладали в растениях из Новосибирска. Более высокое валовое содержание ряда химических элементов может быть вызвано повышенной запыленностью растений (часть элементов содержится не в тканях растений, а в мелкодисперсных почвенных частицах, осевших на их поверхности), что подтверждают показатели содержания подвижных форм химических элементов и их степени извлекаемости. Исследованные нами растения L. quinquelobatus соответствуют требованиям к общей зольности, содержанию золы, нерастворимой в 10%-ной HCl, а также концентрации нормируемых химических элементов в лекарственном растительном сырье. Отмечена значительная вариабельность коэффициентов биологического поглощения и биогеохимической подвижности. L. quinquelobatus относится к гумидокатному типу растений. Интенсивность накопления Cr, Pb, Co Zn и B ниже среднестатистических.

Ключевые слова: пустырник пятилопастной, потенциально токсичные элементы, тяжелые металлы, лекарственное растительное сырье, экологическая оценка

Литература

1. Уфимцева М.Д. Закономерности накопления химических элементов высшими растениями и их реакции в аномальных биогеохимических провинциях // Геохимия. – 2015. – № 5. – C. 450–465. – doi: 10.1134/S001670291503012X.
2. Петрищева Т.Ю., Янович А.И. Вопросы реинтродукции и культуры выращивания лекарственных растений в условиях Центрального Черноземья // В мире науч. открытий. – 2016. – Т. 21, Вып. 9. – C. 105–112. – doi: 10.12731/wsd-2016-9-105-112.
3. Kosheleva N.E., Kasimov N.S., Vlasov D.V. Impact of geochemical barriers on the accumulation of heavy metals in urban soils // Dokl. Earth Sci. – 2014. – V. 458, No 1. – P. 1149–1153. – doi: 10.1134/S1028334X14090165.
4. Asagba E.U., Okieimen F.E., Osokpor J. Screening and speciation of heavy metal contaminated soil from an automobile spare-parts market // Chem. Speciation Bioavailability. – 2007. – V. 19, No 1. – P. 9–15. – doi: 10.3184/095422907X198022.
5. Вишневая Ю.С., Попова Л.Ф. Влияние автотранспорта на загрязнение почвенного покрова г. Архангельска тяжелыми металлами // Вестн. Северного (Арктического) фед. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2016. – № 2. – C. 32–41. – doi: 10.17238/issn2227-6572.2016.2.32.
6. Galiulin R.V., Galiulina R.A. Heavy metal pollution in the territory of Chelyabinsk upon coal combustion // Solid Fuel Chem. – 2013. – V. 47, No 2. – P. 129–131. – doi: 10.3103/S0361521913020043.
7. Тарасова Н.П., Осипов К.Ю., Осипова Н.А., Язиков Е.Г. Тяжелые металлы в почвах в районах воздействия угольных предприятий и их влияние на здоровье населения // Безопасность в техносфере. – 2015. – Т. 4, № 2. – C. 16–26. – doi: 10.12737/11329.
8. Wojtyniak K., Szymański M., Matławska I. Leonurus cardiaca L. (Motherwort): A review of its phytochemistry and pharmacology // Phytother. Res. – 2012. – V. 27, No 8. – P. 1115–1120. – doi: 10.1002/ptr.4850.
9. Ritter M., Melichar K., Strahler S., Kuchta K., Schulte J., Sartiani L., Cerbai E., Mugelli A., Mohr F.-W., Rauwald H.W., Dhein S. Cardiac and electrophysiological effects of primary and refined extracts from Leonurus cardiaca L. (Ph.Eur.) // Planta Med. – 2010. – V. 76, No 6. – P. 572–582. – doi: 10.1055/s-0029-1240602.
10. Rastogi S., Pandey M.M., Rawat A.K.S. Traditional herbs: A remedy for cardiovascular disorders // Phytomedicine. – 2016. – V. 23, No 11. – P. 1082–1089. – doi: 10.1016/j.phymed.2015.10.012.
11. Zhao J., Lv G.P., Chen Y.W., Li S.P. Advanced development in analysis of phytochemicals from medicine and food dual purposes plants used in China // J. Chromatogr. A. – 2011. – V. 1218, No 42. – P. 7453–7475. – doi: 10.1016/j.chroma.2011.06.041.
12. Schmidt S., Jakab M., Jav S., Streif D., Pitschmann A., Zehl M., Purevsuren S., Glasl S., Ritter M. Extracts from Leonurus sibiricus L. increase insulin secretion and proliferation of rat INS-1E insulinoma cells // J. Ethnopharmacol. – 2013. –V. 150, No 1. – P. 85–94. – doi: 10.1016/j.jep.2013.08.013.
13. Ahmed F., Islam M.A., Rahman M.M. Antibacterial activity of Leonurus sibiricus aerial parts // Fitoterapia. – 2006. – V. 77, No 4. – P. 316–317. – doi: 10.1016/j.fitote.2006.03.005.
14. Государственная фармакопея СССР: Вып. 2. – М.: Медицина, 1990. – 400 с.
15. Государственная фармакопея Российской Федерации XIII издания. Т. 2. – М, 2015. – 1004 с.
16. Rácz G., Rácz-Kotilla E. Sedative and Antihypertensive Activity of Leonurus quinquelobatus // Planta Med. – 1989. – V. 55, No 1. – P. 97. – doi: 10.1055/s-2006-961851.
17. Marciniuk P., Gawrońska B., Marciniuk J., Joachimiak A.J. Taxonomic individuality of Leonurus cardiaca and Leonurus quinquelobatus in view of morphological and molecular studies // Plant Syst. Evol. – 2014. – V. 300, No 2. – P. 255–261. – doi: 10.1007/s00606-013-0878-7.
18. Загурская Ю.В., Баяндина И.И., Сиромля Т.И., Сысо А.И., Дымина Е.В., Вронская О.О., Казанцева Л.М. Качество сырья лекарственных растений при выращивании в антропогенно нарушенных регионах Западной Сибири на примере Hypericum perforatum L. и Leonurus quinquelobatus Gilib // Химия растительного сырья. – 2013. – № 4. – С. 141–150. – doi: 10.14258/jcprm.1304141.
19. ГОСТ Р 51766-2001. Сырье и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения мышьяка. – М., 2011. – 10 с.
20. ГОСТ Р 53183-2008. Продукты пищевые. Определение следовых элементов. Определение ртути методом атомно-абсорбционной спектрометрии холодного пара с предварительной минерализацией пробы под давлением. – М., 2009. – 8 с.
21. Государственная фармакопея Российской Федерации XIII издания. Т. 3. – М., 2015. – 1294 с.
22. Сиромля Т.И., Сысо А.И., Загурская Ю.В., Баяндина И.И. Эколого-агрохимическая оценка состава и свойств почв ботанических садов юго-востока Западной Сибири // Агрохимия. – 2017. – № 10. – С. 16–23.
23. Kabata-Pendias A. Trace Elements in Soils and Plants. – Boca Raton, FL: Crc Press., 2010. – 548 p. – doi: 10.1201/b10158-6.
24. Губанов И.А., Киселева К.В., Новиков В.С., Тихомиров В.Н. Иллюстрированный определитель растений Средней России: в 3 т. – М.: Т-во науч. изд. КМК, 2004. – Т. 3: Покрытосеменные (двудольные: раздельнолепестные). – 665 с.
25. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. – М.: Астрея-2000, 1999. – 610 с.
26. Романкевич Е.А. Живое вещество Земли (биогеохимические аспекты проблемы) // Геохимия. – 1988. – № 2. – С. 292–306.
27. СанПиН 2.3.2.1078-01 Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. – M., 2001. – 144 с.
28. Рупасава Ж.А., Русаленка В.Г., Iгнаценка В.А., Рудакоуская Р.М., Афанаскiна I.П. Асаблiвасцi мiнеральнага абмену лекавых культур ваумовах Беларусi // Весцi Акад. навук Беларусi. Сер.бiялагiчных. навук. – 1994. – № 2. – С. 3–9.
29. Тарасенко С.А., Брилева С.В., Белоус О.А. Физиолого-биохимические основы высокой продуктивности лекарственных растений в агроценозах. – Гродно: ГГАУ, 2008. – 191 с.
30. Самсонова О.Е., Маликова И.В., Федотова Н.Н., Надеин О.Н., Судакова Н.В. Фронтальный элементный анализ как критерий качества растительного сырья // Вестн. Северо-Кавказ. фед. ун-та. – 2015. – T. 48, № 3. – С. 35–37.
31. Остапко И.Н. Сравнительный анализ содержания элементов полезных растений из коллекций Донецкого ботанического сада НАН Украины // Промышл. ботаника. – 2003. – № 3. – С. 87–90.
32. Ловкова М.Я., Рабинович А.М., Пономарева С.М., Бузук Г.Н., Соколова С.Н. Почему растения лечат. – М.: Наука, 1990. – С. 142–143.
33. Шапурко В.Н. Ресурсы и экологическое качество лекарственных растений (на примере Брянской области): Автореф. … канд. биол. наук. – Брянск, 2014. – 24 с.
34. Konieczynski P., Wesolowski M., Radecka I., Rafalski P. Bioavailable inorganic forms of essential elements in medicinal plants from Northern Poland // Chem. Speciation Bioavailability. – 2011. – V. 23, No 2. – P. 61–70. – doi: 10.3184/095422911X13026925862779.
35. Гравель И.В., Шойхет Я.Н., Яковлев Г.П., Самылина И.А. Фармакогнозия. Экотоксиканты в лекарственном растительном сырье и фитопрепаратах. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. – 304 с.
36. Zhou Y., Gao X., Wu Ch., Wu Y. Bioaccessibility and safety assessment of trace elements from decoction of “Zhebawei” herbal medicines by in vitro digestion method // J. Trace Elem. Med. Biol. – 2014. – V. 28, No 2. – P. 173–178. – doi: 10.1016/j.jtemb.2013.12.007.
37. Zheljazkov V.D., Jeliazkova E.A., Kovacheva N., Dzhurmanski A. Metal uptake by medicinal plant species grown in soils contaminated by a smelter // Envir. Experim. Bot. – 2008. – V. 64, No 3. – P. 207–216. – doi: 10.1016/j.envexpbot.2008.07.003.
38. Сысо А.И., Сиромля Т.И., Мяделец М.А., Черевко А.С. Эколого-биогеохимическая оценка элементного и биохимического состава растительности антропогенно нарушенных экосистем (на примере Achillea millefolium L.) // Сиб. экол. журн. – 2016. – № 5. – С. 782–792.
39. Айвазян А.Д. Геохимическая специализация флоры Алтая: Автореф. … дис. канд. геогр. наук. – М., 1974. – 21 с.

Поступила в редакцию

06.09.17

Загурская Юлия Васильевна, кандидат биологических наук,  научный сотрудник лаборатории рекультивации и биомониторинга Института экологии человека

Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН

пр. Ленинградский, д. 10, г. Кемерово, 650065, Россия

E-mail: syjil@mail.ru

Сиромля Татьяна Ивановна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории биогеохимии почв

Институт почвоведения и агрохимии СО РАН

пр. академика Лаврентьева, д. 8/2, г. Новосибирск, 630090, Россия

E-mail: tatiana@issa.nsc.ru

Для цитирования: Загурская Ю.В., Сиромля Т.И. Оценка элементного химического состава растений Leonurus quinquelobatus (на примере Западной Сибири) // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2018. – Т. 160, кн. 3. – С. 419–435.

For citation: Zagurskaya Y.V., Siromlya Т.I. Chemical composition of Leonurus quinquelobatus in Western Siberia. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2018, vol. 160, no. 3, pp. 419–435. (In Russian)

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.