В работе выполнены электронно-микроскопические исследования с энергодиспер- сионным анализом микроэлементов вегетативных органов облепихи из трех регионов Алматинской области. Установлено, что во всех видах исследованных растений наибольшее накопление микроэлементов происходит в звездчатых чешуйках нижней стороны листа. Наиболее широкий спектр микроэлементов представлен в облепихе, произрастающей в предгорьях Заилийского Алатау.
Введение
Облепиха крушиновидная (Hippophaë rhamnoides) является уникальным лечебно- ароматическим растением, относящиеся к семейству Elaeagnaceae. В облепихе содержатся почти все жирорастворимые и водорастворимые витамины, минеральные вещества, флавоноиды, дубильные вещества, полисахариды и другие биологически активные вещества, от недостатка которых страдает организм[1]. Общеизвестно что, причиной большого числа болезней является дефицит микроэлементов в организме человека[2]. Особая ценность облепихи проявляется в том, что она содержит широкий спектр необходимых организму микроэлементов[3].
Для получения высокоэффективных лекарственных препаратов и полноценных продуктов питания важную роль играют не только биологически активные вещества, но и неорганические составляющие исходного сырья[4]. Особенности климатических и экологических условий, разнообразие географических регионов обусловливают специфику обменных процессов, протекающих в растениях, способствуют синтезу и накоплению в них различных микроэлементов. Казахстан обладает большими площадями естественных зарослей облепихи, среди которых наибольший интерес представляет облепиха, растущая в Алматинской области[5]. Анализ лекарственных растений, изучение динамики накопления микроэлементов в природных популяциях облепихи из различных мест произрастания позволяет выявить регионы наиболее минерализованной облепихи для их использования в лечебных целях[6]. В связи с этим, целью настоящей работы являлось определение зависимости микроэлементного состава органов облепихи от места произрастания в Алматинской области.
Материалы и методы
Объектами исследования являлись листья и стебли облепихи, собранные в близи озера Байынколь, в предгорьях Заилийского Алатау и в ботаническом саду города Алматы. Исследования проводились на сканирующем электронном микроскопе Jeol JSM 6510 LA с энергодисперсионным рентгеновским спектрометром, что позволяет получать не только микрофотографии срезов облепихи, но и микроэлементный состав в определенных компонентах структуры растения.
Для исследования облепихи на сканирующем электронном микроскопе, из высушенных образцов стебля и листьев были изготовлены срезы в поперечном и продольном направлениях. Подготовленные образцы размещались на углеродной ленте, закрепленной на предметный столик. Электронно-микроскопические съемки проводились в низком вакууме при увеличении образца в 100-800 раз.
Результаты и обсуждение
На рисунке 1 показаны верхняя и нижняя стороны листа облепихи. Характерной особенностью всех видов облепихи является наличие звездчатых чешуек на нижней стороне листа.
Результаты энергодисперсионного анализа показывают, что облепиха, произрастающая в Байынкольском регионе, имеет в составе органов большое количество различных микроэлементов. Так, при исследовании листа облепихи было обнаружено, что основное накопление и концентрация микроэлементов происходит не на верхней стороне листа, а на звездчатых чешуйках, расположенных на кожице нижней стороны листа. Подобным же образом происходит накопление микроэлементов в листьях облепихи из предгорья Заилийского Алатау и ботанического сада. В таблице 1 представлены распределения микроэлементов в звездчатых чешуйках исследованных видов облепихи.
На рисунке 2 представлена микрофотография поперечного среза стебля облепихи. На фотографии отчетливо видны проводящие сосуды различного диаметра. Энергодисперсионный анализ показывает, что микроэлементы распределены по стеблю весьма неоднородно – основное накопление элементов происходит на стенках проводящих сосудов. Распределение микроэлементов в стеблях облепихи из разных регионов представлено в таблице 2.
Рисунок 1. Поверхность листа облепихи: а) – верхняя сторона, б) – нижняя сторона
Рисунок 2. Проводящие ткани стебля облепихи
Сравнение результатов микроэлементного анализа облепихи из Заилийского Алатау с облепихой из Байынкольского региона показывает отличия в накоплении микроэлементов в листе и в стебле. В звездчатых чешуйках облепихи из Заилийского Алатау преобладают микроэлементы K, Ca, Mn, Fe, Zn, Ag при сравнении с облепихой из Байынкольского региона и ботанического сада (таб. 1). В стебле облепихи из Заилийского Алатау наблюдается уменьшенное содержание большинства микроэлементов по сравнению с облепихой из Байынкольского региона, за исключением Na, Si, Mn, Ag (таб. 2).
Таблица 1. Микроэлементный состав звездчатых чешуек на обратной стороне листа
Отличием листьев облепихи с ботанического сада относительно листьев облепихи из Заилийского Алатау и Байынкольского района является более повышенное содержание микроэлементов Mg, Al, Si, P, S, Cl, Au и Pb и отсутствие Mn, Fe, Ni и Zn в звездчатых чешуйках (таб. 1). В стебле так же наблюдаются различия в накоплении микроэлементов по сравнению со стеблями облепихи из Заилийского Алатау и Байынкольского региона. В стебле облепихи из ботанического сада содержание Mg и Zn больше чем в остальных видах облепихи и отсутствуют микроэлементы Fe, Ni, Cu и Ag (таб. 2).
Таблица 2. Микроэлементный состав стебля облепихи
Энергодисперсионный анализ сухого остатка воды (солей) из озера Байынколь на сканирующем электронном микроскопе показал наличие в его составе тех же микроэлементов, которые были обнаружены и в органах байынкольской облепихи, в том числе ионов серебра и золота.
Выводы
Таким образом, полученные результаты показывают, что практически весь спектр жизненно важных микроэлементов содержится в вегетативных органах облепихи, произрастающей в Заилийском Алатау, при этом основное накопление микроэлементов происходит не в стебле, а в листьях облепихи. Это обстоятельство придает особую ценность местной облепихе как лекарственному растению и сырью для изготовления лекарственных препаратов и биологически-активных добавок.
Литература
- В.Г. Макарова, Е.Г. Мартынов. К вопросу влияния микроэлементов на биохимические показатели сортовой облепихи // Российский медико-биологический вестник имени академика И.П.Павлова, №3-4, 2004 г.-С. 68-77
- Alam Zeb, Ijaz Malook. Biochemical characterization of sea buckthorn (Hippophae rhamnoides spp. turkestanica) seed // African Journal of Biotechnology Vol. 8 (8), 20 April, 2009, Р. 1625-1629
- Ф.М. Юнусова, А.Ш. Рамазанов, К.М. Юнусов. Определение содержания биологически активных веществ в плодах облепихи дагестанских популяций // Химия растительного сырья. №1. С. 109–111.
- Alam Zeb. Chemical and nutritional constituents of sea buckthorn juice // Pakistan Journal of Nutrition 3 (2), 2004. - Р.99-106
- Лекарственные растения Казахстана и их использование. – Алматы, 1996. – 68 с.
- Seglina, S. Ruisa, I. Krasnova, P.Viskelis, J.Lanauskas. Biochemical Characterization of Seabuckthorn (Hippophae rhamnoides L.) Grown in Latvia // Proceedings of the 3rd international seabuckthorn association conference, Québec City, Québec, Canada, August 12-16, 2007. – Р. 159-170