ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА НАДЗЕМНЫХ ОРГАНОВ КУРИЛЬСКОГО ЧАЯ КУСТАРНИКОВОГО СЕВЕРОКАВКАЗСКИХ ПОПУЛЯЦИЙ
Секция: 2. Биологические науки
VIII Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: естественные и медицинские науки»
ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА НАДЗЕМНЫХ ОРГАНОВ КУРИЛЬСКОГО ЧАЯ КУСТАРНИКОВОГО СЕВЕРОКАВКАЗСКИХ ПОПУЛЯЦИЙ
Поскольку в последнее время повысился интерес к курильскому чаю кустарниковому как лекарственному и пищевому сырью, то мы считаем, что немаловажное значение также имеют определение его элементного состава и оценка уровня содержания микроэлементов в различных его органах.
Идея создания совершенно нового чайного продукта, соответствующего по свойствам традиционному чаю, но превосходящего его по целебным качествам, опирается на профилактическую роль, которая основывается на радиопротекторных и антидизбактериологических свойствах этого растения. Растения служат лучшим источником макро- и микроэлементов и оказывают несомненный терапевтический эффект в лечении человека и животных, т. к. микроэлементы находятся в них в наиболее доступной и усвояемой форме и в наборе, свойственном живой природе в целом [3].
Целью данного проекта была оценка качества и безопасности, определение элементного состава и анализ уровня содержания микроэлементов в различных органах курильского чая кустарникового, произрастающего в Адыгее.
Профилактические напитки из курильского чая значительно снижают заболевания, вызванные желудочно-кишечными инфекциями, и повышают иммунитет организма. Кроме того, в России (в том числе и на Северном Кавказе) отмечено большое число людей и, особенно, маленьких детей, страдающих дисбактериозом на фоне пищевой и лекарственной аллергии. Сибирскими учеными доказано успешное лечение дисбактериоза экстрактами курильского чая даже у грудных детей.
Чайные растения являются культурами тропического и субтропического климата. Известно несколько разновидностей чайного куста (индийская, цейлонская, китайская, японская). В России чайное растение имеет ограниченный ареал, выращивается в небольшом количестве лишь на юге Краснодарского края и в Республике Адыгея. Поиск заменителя чайного растения, который содержал бы те же вещества, обусловливающие биологическую активность, цвет и вкусовые качества, а также возможность плантационного выращивания и производства в умеренном климате привел к открытию, что таким растением, отвечающим всем требованиям культуры и производства, может быть курильский чай кустарниковый (лапчатка кустарниковая). В прошлом под названием «Курильский чай» был известен чайный напиток, широко применявшийся взамен индийского чая от Урала до Курильских островов. Готовили его из листьев лапчатки кустарниковой.
В России до сих пор существует проблема с увеличением ассортимента лечебно-профилактических продуктов, в том числе всевозможных чайных напитков, хотя чай является у нас наиболее употребляемым.
Относительно высокое содержание биологически активных веществ объясняет его способность заменять традиционный чай, в котором именно биохимические превращения этой группы веществ определяют вкус, цвет и аромат чая. По содержанию дубильных веществ, флавоноидов, растворимых сахаров и органических кислот исследуемое растение значительно превосходит традиционное чайное растение.
Полезные свойства курильского чая, вероятно, определяются еще и присутствием макро- и микроэлементов [1; 2]. Поскольку изучаемые нами макро- и микроэлементы могут играть существенную роль в каталитическом управлении процессами ферментации у курильского чая, подобно биохимическим превращениям при ферментации листа традиционного чайного куста, мы сравнивали эти два вида по содержанию калия, натрия, кальция, железа, марганца, меди, магния и цинка.
Полученные результаты (в мг\г) показали, что сравниваемые виды очень близки по содержанию магния, цинка и железа. Содержание марганца в курильском чае существенно ниже, чем в листе чайного куста. По накоплению кальция и меди курильский чай превосходит чайный лист. Таким образом, заменитель чая, полученный из курильского чая кустарникового, близок к листу чайного куста не только по составу и содержанию биологически активных веществ, но и по элементному составу.
Для изучения минерального состава использовали методику, описанную Е.П. Храмовой и др. [5]. Для этого брали среднюю пробу с 20 особей. Годичные облиственные побеги длиной 10—20 см отрывали или срезали деревянным ножом равномерно, разделяли по органам, высушивали в тени до воздушно-сухого состояния. Образцы не промывали. Навеску воздушно-сухого сырья (1 г) измельчали в агатовой ступке, затем образцы прессовали в форме таблетки диаметром 1 см и весом 20—30 мг. Определение элементного состава проводили методом рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения (РФА СИ) на станции в Институте ядерной физики СО РАН (накопитель ВЭПП-3) на предоставленном нами материале.
Определение элементного состава курильского чая кустарникового позволило получить информацию по 28 элементам, преобладающими из которых являются калий, кальций, марганец, железо и скандий.
Определение содержания в различных органах курильского чая кустарникового таких редкоземельных металлов, как актиноиды (торий и уран), выявило, что в максимальных количествах торий находится в стеблях (до 0,25 мг/кг), а уран (до 0,17 мг/кг) — в листьях.
Курильский чай кустарниковый относится к растениям, накапливающим цинк в значительных количествах. Более высокое содержание цинка отмечено в стеблях (30,5 мг/кг) по сравнению с листьями (21,3 мг/кг).
Результаты исследования показывают, что растения, выращенные на Северном Кавказе, аккумулируют большое количество стронция, содержание которого практически одинаково в стеблях и листьях (26,2 — 26,6 мг/кг).
В различных органах растения титана содержится от 54 мг/кг (в листьях) до 74 мг/кг (в стеблях). Кобальт и бор сохраняют те же тенденции в их накоплении различными органами растения, что и титан, большее их количество отмечено в стеблях растений.
Содержание потенциально токсичных элементов, таких как хром, свинец и никель в лапчатке кустарниковой в отдельных случаях превышает оптимальные значения при сравнении с данными пороговых, но не достигает показателя избыточного содержания. Уровень этих элементов находится в пределах фоновых значений. Результаты исследования представлены в таблице.
Таблица 1.
Элементный состав курильского чая кустарникового, произрастающего в Адыгее
Химический элемент |
Содержание микроэлементов в надземных органах, мг/кг |
Химический элемент |
Содержание микроэлементов в надземных органах, мг/кг |
||
листья |
стебли |
листья |
стебли |
||
Калий |
19709 |
13771 |
Торий |
0,14 |
0,25 |
Кальций |
20403 |
13682 |
Галлий |
0,23 |
0,00 |
Скандий |
138 |
140 |
Германий |
0,00 |
0,00 |
Титан |
54 |
74 |
Мышьяк |
0,34 |
0,19 |
Ванадий |
8,5 |
0,0 |
Селен |
0,00 |
0,00 |
Хром |
0,0 |
2,66 |
Бром |
0,6 |
1,7 |
Висмут |
0,00 |
0,00 |
Рубидий |
2,4 |
1,7 |
Марганец |
151 |
97 |
Стронций |
26,2 |
26,6 |
Железо |
260 |
3317 |
Иттрий |
0,24 |
0,40 |
Кобальт |
1,51 |
17,66 |
Цирконий |
1,77 |
0,74 |
Уран |
0,17 |
0,04 |
Ниобий |
0,11 |
0,00 |
Никель |
0,91 |
0,00 |
Молибден |
0,75 |
0,33 |
Медь |
10,2 |
7,9 |
Ртуть |
0,00 |
0,00 |
Цинк |
21,9 |
30,5 |
Свинец |
0,47 |
0,26 |
Таким образом, сравнительное изучение элементного состава курильского чая кустарникового, произрастающего на Северном Кавказе, выявило содержание в его различных частях 25 химических элементов. Установлено, что это растение аккумулирует в больших количествах калий, кальций, марганец, железо и не накапливает ртуть, мышьяк, ниобий и хром.
Полученные данные по минеральному составу позволяют оценить с новых позиций курильский чай кустарниковый в качестве экологически чистого продукта, не накапливающего в своих органах тяжелых металлов, которые вызывают отравления [4], что характеризует его как источник получения лечебных и профилактических средств современной медицины.
Список литературы:
- Стальная М.И. Состав и содержание микроэлементов в пятилистнике кустарниковом при интродукции в Адыгее.//Материалы второй Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов, докторантов и молодых ученых «Наука XXI веку». Майкоп, 2002. С. 142—143.
- Стальная М.И., Храмова Е.П. Элементный состав Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Schwarz при интродукции в Адыгее. Известия вузов. Северо-Кавказский регион, «Естественные науки». 2002. № 4. С. 64—66.
- Триль В.М., Стальная М.И., Иващенко Т.А. Курильский чай в природе и в культуре (перспективы его использования). Майкоп: Изд-во «Магарин О.Г.», 2008. — 264 с.
- Стальная М.И., Стальная В.В., Фитотерапевтическое использование лапчатки кустарниковой.//Материалы ХХI Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы современности». Майкоп, 2013. — С. 115—116.
- Храмова Е.П., Куценогий К.П., Шкель Н.М., Ковальская Г.А., Чанкина О.В. Элементный состав Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Schwarz, произрастающего в Горном Алтае.//Раст. ресурсы. — 2000. Вып. 4. — С. 59—66.