Изучение анатомических структур некоторых видов полыней Казахстана

В настоящее время медицина все чаще стала возвращаться к натуральному природному сырью для изготовления лекарственных препаратов. Синтетические лекарства во многом уступают нату­ральным, природным компонентам. Поэтому одним из приоритетных направлений современной фармакологии является поиск, детальное изучение биологических особенностей и последующая ин­тродукция растений, обладающих лекарственными свойствами.

Полыни издавна широко использовались человеком в различных сферах деятельности, особенно в народной медицине [1]. Кроме того, большинство полыней являются отличным кормом для овец. Особенно в этом отношении имеет значение полынь холодная, которая используется в качестве на-жирочного корма перед зимовкой. Содержащиеся в полынях горечи и эфирные масла способствуют выведению кишечных паразитов и, кроме того, они обладают антисептическими свойствами [2].

Полыни используют в качестве красителей. Так отвар полыни горькой окрашивает шерсть в ли­монный цвет, а полынь Маршалла дает зеленый окрас. Эфирные масла полыней можно использовать в парфюмерной промышленности и в медицинской [3].

Антимикробная активность эфирных масел полыней выявилась давно. Обнаружены противо­грибковая активность эфирных масел полыни обыкновенной и полыни сиверса.

Лекарственная ценность полыней обусловлена, главным образом, наличием эфирных масел, лак-тонов, флавоноидов и других органических соединений [4]. Специально разводят для получения эфирных масел полынь лимонную и таврическую.

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют, что в основном виды полыней исполь­зуются в качестве средств, улучшающих аппетит, регулирующих обмен веществ, желчегонных, про­тивовоспалительных, антисептических и противоглистных [5].

Многим видам этого рода свойственна идентичная морфологическая характеристика, что за­трудняет точное определение видовой принадлежности полыней. Поэтому более детальное анатоми­ческое исследование некоторых видов полыней позволит установить их различия на микроуровне. Это поможет избежать ошибочных определений растений, обладающих лекарственными свойствами, и сделать процесс производства лекарственных препаратов на их основе более выверенным. В на­стоящее время, наряду с классическими методами систематики, основанными на морфологических признаках, имеются многочисленные примеры использования кариологических, эколого-географических, анатомических, химических и других признаков для решения вопросов систематики растений и полыней в частности.

Применению анатомического строения полыней для целей диагностики таксонов до настоящего времени почти не уделялось внимания [6]. Хотя все чаще в литературе среди наиболее актуальных и перспективных направлений ботанических исследований называют именно исследования по анато­мии растений [7]. Особенно важной задачей является выявление устойчивых признаков, не связанных непосредственно с влиянием условий обитания. Работами ряда исследователей показано, что такими признаками могут служить структуры секреторных органов растений и, в частности, полыней.

Особенности вегетативных органов (листа, стебля) изучены в различной степени у разных ви­дов; они чаще всего используются в диагностике видов, особенно в традиционной систематике полы­ней.

Проводимые исследования российских ученых по морфологии и анатомии вегетативных и гене­ративных органов полыней позволяют говорить о том, что наиболее надежными диагностическими признаками видов внутривидовых таксонов являются особенности строения листьев полыней. Одна­ко немаловажное значение могут иметь также особенности строения органов генеративной сферы растений, например, особенности строения цветков, в первую очередь такие, как форма, размеры и характер их поверхности [6].

Род полыней (Artemisia) широко распространен во всех географических и экологических зонах. Значительное число представителей этого рода встречается в Китае, Японии, меньше в Индии (Гима­лаи), в странах Передней Азии, Западной Европе и Северной Африке. Особое положение он занимает в Казахстане, так как является ценозообразующим родом в степных и полупустынных районах. В ро­де Artemisia свыше 500 видов, в Казахстане — 81 вид полыней, из них 34 — на территории Цен­трального Казахстана [8-10].

Объектами исследований были выбраны надземные органы следующих видов полыней: полынь армянская (Аrtemisia armeniaca Lam.), полынь тонковойлочная (А.tomentella), полынь однолетняя (A. annua), полынь понтийская (A. pontica), полынь Турнефоровская (A. tournefortiana), полынь рассе­ченная (A. laciniata), полынь полусухая (A. semiarida), полынь полубелая (A. albida), полынь Маршал-ловская (A.Marschalliana), полынь цитварная (A. cina).

Образцы полыней отбирали из образцов гербарного фонда лаборатории интродукции, фармаког­нозии, ресурсов и семеноводства лекарственных растений АО «Научно-производственный центр «Фитохимия», на базе которого проводилось исследование, а также в виде свежих растений с коллек­ции природной флоры.

Цель работы — изучение особенностей анатомического и морфологического строения некото­рых видов полыней.

В ходе выполнения работы были освоены методики анатомо-морфологического исследования надземных органов растений. В частности, анатомическое исследование видов полыни проводили согласно методических указаний В.Н.Вехова с соавторами и М.Н.Прозиной [11].

Отобранные образцы сырья размачивали горячей водой, после чего для подготовки к анатомиче­скому исследованию заливали смесью спирт этиловый 96 %: воды дистиллированная: глицерин в со­отношении 1:1:1. После размягчения сырья изготавливали поверхностные давленные препараты ли­стьев исследуемых видов и поперечные срезы стеблей и листьев полыней. Срезы изготавливали вручную при помощи бритвы.

Препараты рассматривали под микроскопом БИОЛАМ при увеличении 8х15, 8х20, 15х20, а также под лабораторным бинокулярным микроскопом Bina Logic - XSZ - 107 BN. Были сделаны фотографии микропрепаратов при помощи цифровой камеры Nokia N 73, Coolpix P5100. Схемы рисовались от руки, а затем сканировались. При описании анатомического строения и выявлении диагностических призна­ков использовали терминологию, предложенную К.Эзау и Н.И.Терпило [12,13].

Анатомическое изучение велось по трем направлениям:

  1. Изучение эпидермиса листьев полыней.
  2. Изучение поперечных сечений стеблей исследуемых видов.
  3. Изучение поперечных сечений листьев данных видов.

Анатомический анализ позволил выявить форму клеток эпидермиса, по которой также устанав­ливают и экологическую принадлежность растения. Так, клетки с более извилистостенной формой обнаруживаются у видов, относящихся к мезофитным формам, а клетки прозенхимной формы — у ксерофитных видов. Извилистостенность клеток была обнаружена у видов Аrtemisia armeniaca, А.tomentella, A. tournefortiana, A. laciniata, A. albida, то есть у половины изученных видов. Прозен-химные клетки эпидермиса наблюдаются у A. annua, A. pontica, A. cina, A. semiarida, A.Marschalliana.

Эфирно-масличные железки при анатомическом изучении поверхностных препаратов эпидерми­са были обнаружены у видов А. armeniaca, А.tomentella, A. cina, A. albida, что является одним из ди­агностических признаков для фармакогнозии.

Особенности строения поверхности эпидермиса листьев некоторых видов полыней представле­ны на рисунке 1.

Схемы поверхностных препаратов верхнего (ВЭ) и нижнего (НЭ) эпидермиса листьев A.armeniaca (a) и A.tomentella (b): 1 — трихомы; 2 — эфирно-масличные железки; 3 — устьице

Таким образом, при изучении поверхностных препаратов эпидермиса было выявлено, что иссле­дуемые виды полыней отличаются по ряду признаков:

-    форме клеток эпидермиса;

-    наличию опушения;

-    наличию эфирно-масличных железок;

-    типу устьичного аппарата.

На основании изученного анатомического строения поперечных срезов стеблей полыней, можно выделить следующие особенности:

-    исследуемые виды различны по форме поперечного среза;

-    по мощности хлоренхимной зоны;

-    по характеру залегания склеренхимы;

-    некоторые типы различны по типу пучка;

-    по форме сердцевины и размеру клеток, ее образующих;

-    по наличию или отсутствию эфирно-масличных железок на поверхности эпидермиса стебля;

-    по наличию или отсутствию схизогенных вместилищ.

Особенности строения поперечных срезов стеблей некоторых видов полыней представлены на рисунке 2.

Схемы поперечного сечения стеблей полыней A.tournefortiana (a) и A.annua (b): эп — эпидермис; эф.ж. — эфирно-масличные железки; кл — колленхима; энд — эндодерма; сх — схизогенные вместилища; пар — паренхима; ск — склеренхима; фл — флоэма; кс — ксилема; хл — хлоренхима

Наличие эфирно-масличных железок на поверхности эпидермиса стебля было выявлено у видов: А.tournefortiana, А.Marschalliana, A. annua, A. albida, что делает эти виды более перспективными для использования в фармакогнозии, фармацевтической химии.

Помимо этого, на поперечном срезе стебля А.tournefortiana были обнаружены схизогенные вме­стилища в виде оранжево-буроватых яйцевидной формы скоплений.

Результаты анатомического анализа поперечных срезов стеблей некоторых видов полыней пред­ставлены в таблице 1.

На основании изученного анатомического строения поперечных срезов листьев полыней можно выделить следующие особенности:

-    исследуемые виды различны по форме поперечного среза;

-    по особенностям строения мезофилла;

-    по наличию или отсутствию эфирно-масличных железок на поверхности эпидермиса;

-    по наличию или отсутствию схизогенных вместилищ в мезофилле листа.

Сравнительный анатомический анализ поперечных сечений стеблей полыней

Схемы поперечных сечений листьев полыней А.tomentella (а), A.laciniata (б): 1 — схизогенные вместилища; 2 — проводящий пучок; 3 — мезофилл; 4 — эфирно-масличные железки; 5 — эпидермис

Эфирно-масличные железки на поверхности эпидермиса листа были выявлены у видов А. armeniaca, A. albida, А. tomentella, A. annua, А. cina, А. pontica.

Схизогенные вместилища в мезофилле листа были выявлены у видов А. armeniaca, А. tomentella, A. laciniata, А.tournefortiana, А.Marschalliana, А. cina, А. pontica. Таким образом, видно, что основная концентрация схизогенных вместилищ находится в листьях.


Таким образом, листья и незначительная часть стеблей полыней являются ценным сырьем для производства лекарственных препаратов (табл. 2).

Сравнительный анатомический анализ поперечных сечений листьев некоторых видов полыней

В результате работы были:

-    раскрыты особенности анатомического строения надземных органов (лист, стебель);

-    выявлены основные диагностические признаки на макро- и микроуровнях.

Более детальное анатомо-морфологическое изучение некоторых видов полыни позволит сделать процесс определения их видовой принадлежности более точным и выверенным, так как многие по­лыни являются весьма перспективными видами для фармакологии и фармакогнозии. Это позволит расширить возможности фармакопейных производств в идентификации лекарственного сырья. 

 

Список литературы

1      Горяев М.И., Базалицкая В.С., Поляков П.П. Химический состав полыней. — Алма-Ата: Изд. АН КазССР, 1962. — 164 с.

2      НикитинаЕ.В., УбукееваА.У. Полыни Киргизии и их хозяйственное значение. — Алма-Ата: Изд. АН КазССР, 1964.

3         Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). — СПб.: Нау­ка, 1995. — 992 с.

4         Кагарлицкий А.Д., Адекенов С.М., Куприянов А.Н. Сесквитерпеновые лактоны растений Центрального Казахстана. — Алма-Ата: Наука, 1987. — С. 32-39.

5         Атажанова Г.А. Перспективы использования в медицинской практике эфирных масел растений флоры Казахстана // В сб. Химия и применение природных и синтетических биологически активных соединений. — Алматы: Комплекс, 2004. —С. 230-235.

6      Амельченко В.П. Биосистематика полыней Сибири. — Кемерово, 2006. — 217 с.

7      Мухитдинов Н. М., Нестерова С. Г., Айдосова С.С. Перспективные направления ботанических исследований на био­логическом факультете КазНУ им. аль-Фараби // Вестн. КазНУ. — 2002. — № 1 (16). — С. 6-12.

8         Флора СССР. — М.: Изд-во АН СССР, 1959. — Т. 26.

9         Флора Казахстана. — Алма-Ата: Наука, 1966. — Т. IX. — С. 76-140.

10      Крашенников И.М. Опыт филогенетического анализа некоторых евроазиатских групп рода Аrtemisia L в связи с особенностями палеогеографии Евразии // В сб. Материалы по истории флоры и растительности СССР. — М.: Изд. АН СССР,1946. — Вып. 2. — С. 87-194.

11         ПрозинаМ.Н. Ботаническая микротехика. — М., 1960. — 206 с.

12         Эзау К. Анатомия семенных растений. — М., 1980. — Т. 1. — 580 с.

13         Терпило Н.И. Анатомический атлас лекарственных растений. — Киев, 1961. — 362 с.

Фамилия автора: Е.Н.Сеняк, М.А.Яговдик, А.И.Ахметжанова
Год: 2010
Город: Караганда
Категория: Биология
Яндекс.Метрика