Биоморфологические особенности Timus marschallianus в условиях Центрального Казахстана

Изучены биоморфологические особенности тимьяна Маршалла — Thymus marschallianus. Даны диагно­стические признаки для идентификации измельченного лекарственного сырья. Проведен сравнительный морфологический анализ тимьяна Маршалла и трех сопутствующих видов рода Thymus — тимьяна пол­зучего, тимьяна степного и тимьяна Лавренко — для выявления основных отличительных признаков ви­да Thymus marschallianus. Определена динамика накопления эфирных масел в надземных органах, уста­новлены оптимальные сроки заготовки сырья с наибольшим накоплением эфирных масел. 

В Казахстане собственная фармацевтическая промышленность находится на стадии развития, и остро стоит вопрос о создании ее устойчивой сырьевой базы. Многие официальные лекарственные виды растений не произрастают на территории Казахстана или запасы их ограничены и не способны удовлетворять потребности в сырье. К числу таких растений относятся виды тимьяна.

В настоящее время в качестве официальных лекарственных видов используются тимьян обыкно­венный и тимьян ползучий. Остальные виды, несмотря на свой химический состав и полезные свой­ства, не применяются в качестве лекарственного сырья, хотя их трава широко используется в народ­ной медицине. По литературным данным, трава различных видов тимьяна применяется при лечениях радикулита, а эфирные масла можно использовать в парфюмерии, кондитерском производстве и ме­дицине [1].

Среди рода Тимьян тимьян Маршалла — Thymus marschallianus относится к ценным лекарст­венным и пряно-ароматическим растениям, обладающим антисептическим и отхаркивающим дейст­вием; надземная часть имеет выраженное спазмолитическое и седативное действие [1, 2]. Также Thy-mus marschallianus содержит фенолкарбоновые кислоты и их производные, флавоноиды, антоцианы, эфирные масла — до 0,84 % [3].

Данный вид может являться заменителем тимьяна ползучего и тимьяна обыкновенного. Кроме того, тимьян Маршалла в условиях Центрального Казахстана широко распространен, но недостаточ­но изучен.

Исходя из сказанного выше целью нашей работы являлось изучение биоморфологических осо­бенностей Thymus marschallianus — тимьяна Маршалла.

Для достижения поставленной цели нами были выполнены следующие задачи: проведение ана­лиза отличительных морфологических признаков Thymus marschallianus — тимьяна Маршалла от других видов рода Thymus; определение динамики накопления эфирного масла в надземных органах по фазам развития и по отдельным органам для установления оптимальных сроков заготовки сырья.

Авторами статьи впервые предложено использование травы Thymus marschallianus — тимьяна Маршалла в качестве официального лекарственного растения и определено количественное содержа­ние эфирного масла в надземных органах по фазам развития. Установлены оптимальные сроки заго­товки сырья с наибольшим содержанием эфирных масел.

Растения рода Thymus обитают в типично-степных, сухостепных, полупустынных условиях, на лу­говых и кустарниковых зарослях, на равнинных и высокогорных территориях. Тимьяны встречаются как во влажных, так и в аридных условиях, с широкими температурными колебаниями, что позволило видам данного рода широко распространиться на территории Евразии и Северной Африки [4, 5].

Thymus marschallianus (тимьян Маршалла). Растёт по степным склонам мелкосопочника и пред­горий, до лесного пояса гор, по галечникам остепненных старых русел, по ковыльно-типчаковым степям, в зарослях чия, караганы и на остепненных лугах и опушках ленточных боров, в каменисто-щебнистых местах, у подножия гор. Встречается в отрогах общего Сырта, Тоболо-Ишимском, Ир­тышском, Семипалатинском Боровом, Кокчетавском, в северной части Прикаспийского мелкосопоч­ника, Актюбинском, Мугоджарах, Тургайском, Улутау, Восточном мелкосопочниках, Каркаралин-ском, Зайсанском, Балхаш-Алакульском районах, в горах Алтая, Тарбагатая, Джунгарского Алатау, Терскей Алатау,Заилийского Алатау, Кунгей Алатау, Чу-Илийских горах, горах Кетмень, Каратау [5].

По литературным данным на Южном Урале и Алтае были изучены особенности фитоценотиче-ской приуроченности и состояния 9 ценопопуляций Timus Marschallianus. Показана зависимость он­тогенетической структуры от антропогенной нагрузки и условий экотопа. Оценена устойчивость це-нопопуляций и установлено, что их оптимальное состояние достигается в луговых степях [6].

Материалы и методика исследований

Работа проводилась на кафедре ботаники КарГУ им. Е.А.Букетова. Объектом исследования яв­лялись надземные органы Thymus marschallianus, собранного в окрестностях г. Караганды (Спасские сопки, Бухаржырауский район Карагандинской области).

Биоморфологическое описание Thymus marschallianus осуществляли на гербарном материале и высушенном сырье, пользуясь терминологией, изложенной в стандартном описании фармакогно­зии [3], «Флоры Казахстана» [5].

Внешний вид. Цельное сырье. Thymus marschallianus Willd. (тимьян Маршалла, сем. Lamiaceae — Губоцветных) представляет собой многолетний полукустарничек с почти неразвитыми стволиками и приподнимающимися деревянистыми ветвями. Годичные бесплодные побеги и цвето­носные ветви прямостоячие, 12-25 см высотой, опушенные отстоящими волосками. Листья сидячие, продолговато-эллиптические, 12-30 мм длиной и 2-5 мм шириной, с клиновидным основанием и за­остренной верхушкой, зеленые, тонкие, голые или шероховатые от кратчайших щетинок, боковые жилки неясные. Соцветия удлиненные — от 4 до 20 см длиной, с отодвинутыми 2-7 нижними мутов­ками, верхние — сближенные, иногда почти головчатые. Цветоножки волосистые, чашечка коло­кольчатая, 2-3 мм, при плодах — крупнее, до 3,5 мм. Венчик бледно-фиолетовый, с короткой труб­кой, корончатый, около 5 мм длиной [5].

Измельченное сырье. Кусочки стеблей, листьев и соцветий, проходящих сквозь сито с отвер­стиями диаметром 7 мм.

Сырье собирали по фазам вегетации (отрастание, бутонизация, начало цветения, массовое цве­тение, плодоношение) с целью установления динамики накопления эфирного масла и оптимального срока заготовки. Сырье срезали на высоте 3-5 см от поверхности почвы. Сушку осуществляли в хо­рошо проветриваемом, закрытом от воздействия прямых солнечных лучей помещении. Удовлетвори­тельную степень высушивания определяли по легкому перетиранию листьев в пыль, характерному звуку при переламывании одревесневших веточек.

Количественное содержание эфирного масла определяли по общепринятой методике — методом гидродистилляции [3].

Стандартизацию травы Thymus marschallianus — тимьяна Маршалла по фармакопейным показа­телям (накопление эфирного масла, зольность, влажность сырья, примеси) проводили согласно мето­дикам, изложенным в Государственной фармакопее, издание 11-е [3, 7].

Результаты и их обсуждение

В Центральном Казахстане произрастает около 16 видов тимьянов, из них 4 встречаются наибо­лее часто. При сборе сырья необходимо их различать между собой. Для этого нами проведен сравни­тельный морфологический анализ надземных органов Thymus marschallianus — тимьяна Маршалла с наиболее часто встречающимися видами горных районов Центрального Казахстана: тимьян ползу­чий, тимьян степной, тимьян Лавренко [3, 5].

Результаты сравнения морфологических особенностей этих видов представлены в таблице 1. Как видно из таблицы, исследуемые виды тимьяна различаются по элементам строения листа и генера­тивных органов.

Для тимьяна степного характерны: линейные листья на очень коротких черешках, опушенные ресничками по краю; соцветие удлиненно-мутовчатое, венчик фиолетовый, с более длинной трубкой. Для тимьяна Лавренко характерны: листья линейно-продолговатые, с обеих сторон опушенные длин­ными и короткими волосками; соцветие головчатое, с отодвинутыми малоцветковыми мутовками; венчик розово-фиолетовый, короткий. Для тимьяна ползучего характерны: листья черешковые, эл­липтические, опушенные длинными ресничками по краю: соцветия плотно-головчатые; венчик ярко-розовый, с длинной трубкой.

Таким образом, выявлены характерные диагностические признаки надземных органов Thymus marschallianus — тимьяна Маршалла, играющие большую роль в фармакогнозии.

Количественное содержание эфирных масел в надземных органах Thymus marschallianus — тимьяна Маршалла определяли по общепринятой методике гидродистилляции [3].

Известно, что содержание биологически активных веществ (БАВ) в растениях не остается неиз­менным в процессе онтогенеза [8]. Различные группы БАВ накапливаются в максимальных количе­ствах в определенные фазы, что связано с физиологическими и биохимическими процессами расте­ний. Различным является и содержание БАВ по разным органам растения. Отмечено, что многие группы БАВ, в том числе эфирные масла, имеют различную динамику накопления. Так, максималь­ное содержание эфирных масел приходится на фазу бутонизации, реже — цветения [9].

Поэтому для оптимизации сроков сбора сырья любого лекарственного растения необходимым этапом исследования является выявление динамики накопления БАВ в процессе вегетации (онтогене­за) и локализации их по органам растения.

Сбор сырья по фазам вегетации: отрастание, массовая бутонизация, начало цветения, массовое цветение и плодоношение. В каждой фазе отбирали по три пробы. Результаты исследований пред­ставлены в таблице 2.

Таким образом, определено, что в процессе вегетации происходит накопление эфирного масла в траве от периода отрастания, достигая максимума в начале цветения — 1,03 %. После этого проис­ходит постепенное снижение эфирного масла до фазы плодоношения — 0,30 %.

По результатам исследований рекомендуем проводить сбор сырья Thymus marschallianus — тимьяна Маршалла в фазе начала цветения.

Помимо фазовой динамики накопления эфирного масла, нами проведен анализ изменений его количественного содержания в течение дня. Для этого сырье срезали в фазе начала цветения с 8 утра до 20 вечера. Результаты показали, что наибольшее накопление эфирного масла приурочено к утрен­ним часам — от 8 до 11 часов, тогда как в дневные жаркие часы содержание его незначительно сни­жается.

К вечеру в траве происходит увеличение количества эфирного масла, почти достигая утренних показателей. Таким образом, рекомендуем для максимальной эффективности проводить сбор сырья Thymus marschallianus — тимьяна Маршалла на эфирное масло в утренние (8-11 ч) или вечерние (17-20 ч) часы.

Сырье после сбора и сушки разбиралось на отдельные части: листья, стебли и цветки, проводил­ся анализ накопления эфирного масла по отдельным органам (табл. 3).

Накопление эфирного масла по отдельным органам Thymus marschallianus — тимьяна Маршалла показало, что наибольшее количество эфирного масла накапливается в листьях тимьяна, чуть мень­ше — в цветках, следовые количества обнаружены в стеблях.

Таким образом, максимальное количественное накопление эфирного масла в траве Thymus marschallianus — тимьяна Маршалла приходится на фазу начала цветения в листьях и цветках. Мак­симальное содержание эфирного масла в течение суток наблюдается в утренние и вечерние часы.

На основе проведенных исследований рекомендуем проводить сбор сырья Thymus marschallia-nus — тимьяна Маршалла в фазе начала цветения (2-3-я декада июня) в утренние или вечерние часы.

В заключение можно отметить следующее.

1. Анализ морфологических признаковThymus marschallianus— тимьяна Маршалла позволил определить следующие характерные признаки: продолговатые сидячие эллиптические листья, опу­шенные редкими ресничками, реже — голые; соцветия удлиненные, коротко-мутовчатые; венчик бледно-фиолетовый, с короткой трубкой.
2. Максимальное количественное накопление эфирного масла в травеThymus marschallianus— тимьяна Маршалла в листьях и цветках приходится на фазу начала цветения. Максимальное содер­жание эфирного масла в течение суток наблюдается в утренние и вечерние часы. Рекомендуем про­водить сбор сырьяThymus marschallianus— тимьяна Маршалла в фазе начала цветения (2-3-я декада июня) в утренние или вечерние часы.

Биоморфологические особенности .

Список литературы

1. Дикорастущие полезные растения России / Отв. ред. А.Л.Буданцев, Е.Е.Лесиовская. — СПб., 2001.
2. Растительные ресурсы СССР: цветковые растения, их химический состав, использование. СемействаHippurida-ceae —— СПб., 1991.
3. Государственная фармакопея СССР. 11-е изд. — М.: Медицина, 1993. — 252 с.
4. Род тимьян —Thymus // Флора СССР. — Т. 22. — М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1957. — С. 123-240.
5. Флора Казахстана. — Т. 7. — Алма-Ата: Изд-во АН КазССР, 1964. — С. 292-458.
6. Колегова Е.Б., Черемушкина В.А., Макунина Н.И., Быструшкин А.Г. Онтогенетическая структура и оценка состояния ценопопуляцийThymus marschallianus (Lamiaceae)на Южном Урале и на Алтае // Растительные ресурсы. —: РАН, 2013. — Т. 49, Вып. 3. — С. 341.
7. Гринкевич Н.И., Сафронич Л.М. Химический анализ лекарственных растений / Под ред. Н.И.Гринкевич. — М.: Высш. шк., 1983. — 145 с.
8. Вульф Е.В. Растения и эфирные масла // Эфирно-масличные растения, их культура и эфирные масла. — Л.: Наука, 1993. — Ч. 1. — С. 7-14.
9. Eгеубаева Р.А. Дикорастущие эфирно-масличные растения Юго-Востока Казахстана. — Алматы: Мектеп, 2002. —242 с.