В последнее десятилетие вновь возрастает интерес к методам фитотерапии. Все более широкое распространение в лечебно-профилактических учреждениях получают фитобары и применение фитококтейлей. Известно, что около 80% населения планеты применяют лекарственные растения в той или иной мере для лечения различных заболеваний. В то же время экологическая обстановка в значительной степени влияет на дикорастущие растения,в том числе лекарственное растительное сырье(ЛРС)[1].Тяжелые металлы(ТМ) являются одним из особо опасных для живых организмов классов поллютантов. В связи с этим возникает необходимость изучения их влияния на различные компоненты биосферы и, в первую очередь, на растения естественных экосистем, как основной составляющей растительных ресурсов. В растения тяжелые металлы поступают из почвы и атмосферы в результате пылевого загрязнения. Из почвы поступают Cu, Zn, которые аккумулируются в тканях растений; Pb преимущественно оседает на поверхности листьев, цветков, плодов, в меньшей степени - стебле [2]. Поэтому проблема влияния тяжелых металлов на лекарственное растительное сырье привлекает внимание исследователей во всем мире[3].
Целью данной работы было выявить токсические действия тяжелых металлов на цитологические характеристики дикорастущих растений на примере лекарственного растительного сырья - почек тополя
(Populus itallica,P.deltoides). Исследования проводили в модельных опытах . При выборе объекта исследования руководствовались следующими условиями: - вид должен иметь обширный ареал и не быть эндемичным ; -он должен изначально обладать низкой модификационной и генетической изменчивостью, т. е. быть относительно мономорфным, но в то же время эврибионтным; -клетки меристемы должны быть достаточно отзывчивыми на воздействие мутагенов.
Для эксперимента были отобраны ветки тополя с достаточным количеством почек. На протяжении всего опыта объекты находились в темноте во избежания появления зеленых листьев. При исследовании мутагенного потенциала тяжелых металлов в качестве контроля использовали дистиллированную воду. Мутагенными растворами являлись растворы растворимых солей TM с повышенной концентрацией. Токсическое действие TM проявляется прежде всего в нарушении деления клеток меристемы почек. Определяли цитогенетические показатели меристематических тканей почки : митотический индекс, соотношение фаз митоза., уровень хромосомных аберраций..Фиксацию окрашивание и приготовление давленных препаратов осущесвляли по стандартной методике с некоторыми модификациями [4].
Затем, разделенная на несколько частей зачаточная почка помещалась в краситель (ацетоорсеин). Препарат выдерживался в красителе сутки при комнатной температуре. Для анализа выделялись определенные части листа (с наибольшим количеством делящихся клеток), помещались на предметное стекло, измельчались в присутствии фиксатора или капли молочной кислоты. Затем, согласно стандартной методике, были приготовлены давленные препараты. [4] Структурные изменения хромосом учитывали анафазным методом. Всего было проанализировано около 100 деревьев различных видов. В каждом варианте просматривали имеющиеся анафазы в меристеме 10-15 зачаточных листьев почек. Число просматриваемых анафаз в каждом варианте было равно 900. Значения митотического индекса и относительной продолжительности фаз митоза определяли на основе анализа не менее 2 тысяч клеток в каждом из вариантов. Проводили статистическую обработку данных.
Отмечено достоверное снижение величины митотического индекса (отношение количества делящихся клеток к общему числу клеток) в вариантах с концентрациями 1х10-4 и 1х10-6моль/л меди и свинца. TM оказывают также значительное влияние на распределение отдельных фаз митоза, во всех вариантах уменьшается процент клеток в стадии профазы, увеличивается количество метафаз, что указывает на ингибирование процесса образования или функционирования веретена деления.. Из полученных результатов видно, что в контроле спонтанный уровень аберраций хромосом в клетках меристемы почек тополя (Populus itallica,P.deltoides). находится в пределах адаптивной нормы и составил 1,4 ± 0,72 %. Увеличение концентрации индуцировала превышение аберраций хромосом по сравнению с контролем в 5,9 и 7,4 раз соответственно.
Спектр аберраций хромосом в контроле и опыте с TM существенно отличался. В контроле были зарегистрированы одиночные фрагменты и хроматидные мосты (25% и 75% соответственно). При использовании растворов солей TM на долю хромосомных перестроек приходится 48,56%. Во всех вариантах отмечалось возрастание количества клеток с перестройками хромосом при увеличении концентрации мутагена. Это отражает токсическое действие TM на процессы деления клеток меристемы почек тополя, которое возрастает с повышением концентрации Cu, Zn, Pb. Выявленный характер изменчивости цитогенетических характеристик можно рассматривать как свидетельство негативного влияния техногенного загрязнения среды TM. Антропогенные факторы оказывают воздействие на дикорастущие растения, в частности, на почки тополя (Populus itallica,P.deltoides), что следует учитывать при заготовке растительного лекарственного сырья для лечебно-профилактических целей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гравель И.В., Яковлев Г.П., Петров Н.В. Содержание тяжелых металлов в сырье некоторых лекарственных 2. растений, произрастающих в условиях атмосферного загрязнения (Республика Алтай) // Растит. ресурсы. - 2000. - T. 36.
3. Алексеев Ю.В. Tяжелые металлы в почвах и растениях. - Л.:Аграпромиздат, 1987 С.140. Листов С.А., Петров Н.В., Арзамасцев А.П. О содержании тяжелых металлов в лекарственном растительном сырье // Фармация. - 1990. - №2. - С. 19-25. 99-106.
4. Гостимский С. А.. Дьякова Е. И. Практикум по цитогенетике. M. :Miy, 1974. С. 7-15.