БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАСТЕНИЙ РОДА VERONICA L. (сем. Scrophulariaceae Juss.) ЛЕСОСТЕПНОГО И СТЕПНОГО ПРЕДУРАЛЬЯ 03.02.01. - ботаника Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Оренбург 2010

Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по биологии

На правах рукописи

Гусев Николай Федорович

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАСТЕНИЙ РОДА VERONICA L.

(сем. Scrophulariaceae Juss.) ЛЕСОСТЕПНОГО

И СТЕПНОГО ПРЕДУРАЛЬЯ

03.02.01. - ботаника

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Оренбург 2010

Работа выполнена в ФГОУ ВПО Оренбургский государственный аграрный университет и ГОУ ВПО Оренбургский государственный педагогический университет

Научный консультант:

Доктор биологических наук, профессор Рябинина Зинаида Николаевна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Савиных Наталья Павловна

доктор биологических наук, профессор Плаксина Тамара Ивановна

доктор медицинских наук, профессор Быстрых Владимир Викторович

Ведущая организация:

ГОУ ВПО Марийский государственный университет (г. Йошкар-Ола)

Защита состоится л___ ______________ 2010 г. в ____ часов на заседании диссертационного совета Д 212.180.02. при ГОУ ВПО Оренбургский государственный педагогический университет по адресу: 460844 г. Оренбург, ул. Советская 19, E-mail: ibrae@ospu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургского государственного педагогического университета.

Автореферат разослан л___________________2010 года.

Ученый секретарь диссертационного совета Мушинская Н.И.

Общая характеристика работы

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Одной из актуальных проблем науки и практики является поиск новых источников лекарственного растительного сырья, способных расширить сырьевую базу и пополнить ассортимент лекарственных средств растительного происхождения. Лекарственные препараты, получаемые из растений, занимают достойное место среди средств профилактики и лечения многих заболеваний (Машковский, 1985, 2008; Государственный реестрЕ, 2000; Муравьева и др., 2002; Бурбелло и др., 2004; Куркин и др., 2008). Достаточно отметить, что более одной трети применяемых в современной медицине препаратов вырабатывается из лекарственного растительного сырья и ассортимент фитопрепаратов постоянно расширяется. Препараты, изготовленные из лекарственного растительного сырья, содержат комплекс биологически активных веществ (БАВ), оказывающих разносторонние виды фармакологического действия, проявляющих антиоксидантные свойства и способствующих повышению иммунитета, а эссенциальные микроэлементы, находящиеся в растениях в органической форме, легко включаются в процессы метаболизма.

На Урале и в Сибири в народной медицине применяются многие виды лекарственных растений, не изученные современной наукой, но проверенные практикой. Среди значительного разнообразия лекарственных растений отечественной флоры и видов, произрастающих в Предуралье несомненный интерес вызывают представители семейства Scrophulariaceae Juss. (норичниковые), почти не используемые в медицинской практике.

Из многочисленных видов указанного семейства нами были взяты для исследования растения рода Veronica L. - вероника, имеющие обширный ареал в Предуралье и являющиеся потенциальными источниками БАВ.

Многие из растений рода Veronica L. широко применяются в фитотерапии в России, странах Западной Европы и Центральной Азии. Препараты из видов рода Veronica L. обладают противовоспалительным, отхаркивающим, кровоостанавливающим, мочегонным, антитоксическим и ранозаживляющим действием. Некоторые виды являются официнальными в ряде стран Западной Европы (Австрия, Дания, Швейцария, Германия) и включены в Фармакопеи этих государств (Drfler, Roselt, 1970; Махлаюк, 1992; Deusches Е, 1997).

В настоящее время отсутствуют научно обоснованные сведения о применении препаратов из сырья видов Veronica L. в медицинской практике. При этом важное теоретическое и практическое значение для медицинской и биологической науки имеют сведения о содержании биологически активных веществ в исследуемых видах рода и закономерностях их накопления в растениях, антимикробной активности экстракционных препаратов и содержании макро- и микроэлементов в растительном сырье, собранном в различных местообитаниях и зонах региона.

В отечественной литературе слабо освещены биологические особенности видов рода Veronica L., встречающихся в Предуралье, недостаточно сведений по фитоценологии и анатомо-морфологическим особенностям, наличии БАВ и микроэлементов в вегетативных органах растений. Отсутствуют данные о влиянии экологических факторов на содержание БАВ в исследуемых растениях рода и их идентификации, не обнаружено материалов по антимикробной активности препаратов, полученных из сырья видов Veronica L., заготовленного в районах Предуралья.

Все вышеизложенное свидетельствует об актуальности выбранной темы и необходимости проведения исследований в указанном направлении.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью настоящей работы является оценка и обоснование перспектив использования растений рода Veronica L. лесостепного и степного Предуралья.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- инвентаризация видового состава дикорастущих лекарственных растений, встречающихся в районах лесостепного и степного Предуралья, уточнение их распространения и приуроченности к различным местообитаниям;

- изучить фитоценотические особенности видов рода Veronica L. в Предуралье, выявить оптимальные условия для исследуемых растений и определить их продуктивность в различных растительных сообществах;

- изучить биологические и анатомо-морфологические особенности перспективных к использованию видов Veronica L., относящихся к разным экологическим группам, выявить их формы и установить диагностические признаки лекарственного растительного сырья исследуемых растений;

- провести фитохимическое и гистохимическое исследование видов рода Veronica L. разных экологических групп и установить локализацию основных БАВ в надземных органах растений;

- выявить, выделить и идентифицировать основные соединения в сырье исследуемых растений;

- исследовать содержание биологически активных веществ, макро- и микроэлементов в видах Veronica L., встречающихся в различных зонах Предуралья;

- определить содержание общей суммы БАВ в экстрактивных препаратах видов Veronica L., полученных с использованием различных способов экстракции и изучить их антимикробную активность;

- обосновать возможность использования в современной фитотерапии растений рода Veronica L., встречающихся в Предуралье.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Уточнен и дополнен список видового состава дикорастущих лекарственных растений, произрастающих в районах лесостепного и степного Предуралья и выявлена их приуроченность к различным местообитаниям, что необходимо для разработки теоретических основ ресурсоведения и практической деятельности по заготовке лекарственного растительного сырья.

Установлены фитоценотические особенности растений рода Veronica L., выявлены их основные местообитания и оптимальные экологические условия, обеспечивающие максимальное обилие и продуктивность видов в различных сообществах Предуралья.

Впервые проведен анализ сырья одиннадцати видов рода Veronica L., встречающихся в Предуралье, по содержанию БАВ, что позволило установить в растениях наличие комплекса соединений, основными из которых являются флавоноиды группы флавона и иридоиды группы аукубина.

Впервые установлен качественный состав полифенольных соединений - флавоноиды и фенолкарбоновые кислоты (от 13 до 23 веществ) в восьми видах Veronica L. Предуралья.

На основании фитохимических исследований а видах Veronica L. Предуралья впервые идентифицированы флавоноиды: лютеолин, апигенин и их гликозиды, фенолкарбоновые кислоты: кофейная и хлорогеновая кислоты, холин, иридоиды: аукубин и каталпозид.

Проведено сравнительное фитохимическое исследование восьми основных видов Veronica L. Предуралья и установлена зависимость содержания БАВ от местообитания растений и принадлежности к различным секциям рода.

На основании результатов фитохимических и фитоценотических исследований выявлены перспективные к использованию в фитотерапии виды : V. incana L., V. spicata L., V. officinalis L..

Выявлены диагностические признаки в анатомо-морфологическом строении видов Veronica L. разных экологических групп и установлена локализация БАВ в листьях исследуемых растений.

Определен макро- и микроэлементный состав в сырье видов Veronica L., произрастающих в различных зонах Предуралья и установлено их влияние на накопление БАВ в исследуемых растениях.

Установлено, что в исследуемых видах Veronica L. оснновным соединением флавоновой природы является лютеолин, из иридоидов - аукубин, а из фенолкарбоновых кислот - кофейнная, хлорогеновая и неохлорогеновая кислоты, которые следует считать хемосистематическим признаком секций рода: Pseudo-Lysimachium, Veronica (Chamaedrys) и Beccabunga.

Впервые изучена антимикробная активность экстракционных препаратов видов Veronica L. в отношении штаммов Staphylococcus aureus и Escherichia coli.

Во флоре Оренбургского Предуралья на основании исследований анатомо - морфологических признаков выявлена форма вида Veronica spicata L., охарактеризованная как V. spicata var. еuxina.

Впервые установлено, что неблагоприятные экологические факторы - явление флуктуации и промышленные поллютанты Оренбургского газоперерабатывающего завода, оказывают влияние на анатомо-морфологические признаки видов Veronica L. и содержание флавоноидов, как антиоксидантов, вырабатываемых растениями в ответ на стрессовые ситуации.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Результаты научно-исследовательской работы являются обоснованием природоохранных мероприятий федеральной целевой программы Экология и природные ресурсы России на 2002-2010 гг. применительно к Предуралью и Оренбургской области.

Полученные результаты могут быть использованы при составлении кадастра лекарственных растений в Предуралье, реализации программы по изучению ресурсов, их использованию и сохранению биоразнообразия в регионе.

Результаты изучения фитохимических и анатомо-морфологических особенностей видов рода Veronica L., произрастающих в районах лесостепного и степного Предуралья, позволяют установить диагностические признаки лекарственного растительного сырья и научно обосновать целесообразность использования их в медицинской практике.

Материалы фитоценотических и фитохимических исследований позволили выявить перспективные к использованию виды Veronica L., их приуроченность и продуктивность в различных сообществах, определить динамику содержания БАВ по фазам развития растений и установить оптимальные сроки заготовки их сырья.

Результаты исследований антимикробной активности экстракционных препаратов видов Veronica L. являются основой для разработки лекарственных средств противоспалительного, антиоксидантного и антимикробного действия.

Препараты, изготовленные на основе растений рода Veronica L., используются в практической деятельности Оренбургского центра традиционной и народной медицины.

Материалы, опубликованные в научных статьях и в диссертационной работе могут быть использованы в учебном процессе при изучении курсов: ботаники, фармакогнозии, физиологии растений, биогеографии и природопользования Оренбургского государственного аграрного университета, на фармацевтических факультетах Башкирской государственной и Оренбургской государственной медицинских академиях, в Пермской государственной фармацевтической академии, в отделах Фармации Министерства здравоохранения областей: Свердловской, Оренбургской, Пермского края и Республики Башкортостан, в муниципальных и частных аптеках.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ. На защиту выносятся: результаты биологических, фитоценотических, морфолого-анатомических, экологических и фитохимических исследований растений рода Veronica L., а также обоснование возможности использования их сырья и препаратов в современной фитотерапии.

По результатам проведенного исследования видов Veronica L. Предуралья установлено, что наиболее перспективными для дальнейшего испытания фармакологических свойств следует считать виды: V. officinalis L., V. spicata L., V. incana L., имеющие широкое распространение в регионе и отличающиеся высоким содержанием биологически активных веществ (флавоноидов, фенолкарбоновых кислот, иридоидов).

СВЯЗЬ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ С ПРОБЛЕМНЫМ ПЛАНОМ. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований Оренбургского ГАУ (Государственная регистрация № 01.2.00105541) и Оренбургского ГПУ (Государственная регистрация № 4226Г от 16.08.94).

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения работы представлены, доложены и обсуждены на региональных и межрегиональных научно-практических конференциях Охрана и рациональное использование биологических ресурсов Урала (Свердловск, 1978, 1980,1990), Ресурсы и рациональное использование лекарственных растений (Пермь, 1991), Вопросы традиционной, научной и академической медицины в системе здравоохранения (Оренбург, 2006); Перспективы развития исследований по естественным наукам на Западном Урале (Пермь, 1981), Интеграция традиционной, народной и академической медицины в системе здравоохранения (Оренбург, 2006), Современные подходы к изучению и применению традиционной и народной медицины в оздоровлении населения (Оренбург, 2004); на международных научно-практических конференциях Генетические ресурсы России и сопредельных территорий (Оренбург, 1999), Повышение устойчивости биоресурсов на адаптивно - ландшафтной основе (Оренбург, 2003), Растительные ресурсы: качество и технология переработки, правовое регулирование и научно - технический прогресс (Оренбург, 2003), Научные основы и опыт применения биоэлементов в медицине, спорте, пищевой промышленности и сельском хозяйстве (Оренбург, 2004), Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий (Оренбург, 2006), Биоэлементология (Оренбург, 2007), Россия как трансформирующееся общество (Оренбург, 2006, 2007), Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика (Оренбург, 2007, 2009); 3-го международного симпозиума Степи Северной Евразии. Эталонные ландшафты: проблемы охраны, экологической реставрации и использования (Оренбург, 2003); Оценка земельных ресурсов и создание адаптивных биоценозов в целях рационального природопользования: история и современность (Оренбург, 2008); межвузовских научных конференциях Вопросы питания, роста и развития растений (Пермь, 1980), Вопросы экологической физиологии растений (Пермь, 1986), Рост, развитие и адаптация растений к экстремальным факторам (Пермь, 1987,1992), научно - практических конференциях Пермской государственной фармацевтической академии (Пермь, 1970 - 1992 гг.) по проблемам Ресурсы и рациональное использование лекарственных растений в регионе Урала, Фитохимическое исследование перспективных к использованию растений, юбилейных научных конференциях и конференциях посвященных памятным датам.

ПУБЛИКАЦИИ. По результатам исследований автором опубликовано 69 работ, которые отражают основное содержание диссертации. В их числе изданы 5 монографий (в соавторстве), календарь Лекарственные растения и 15 научных статей в ведущих журналах, рекомендуемых ВАК для опубликования результатов исследований по теме диссертации.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 450 страницах компьютерного текста, включающего таблицы в количестве 75 и 95 рисунков.

Список цитируемой литературы включает 625 источников, из них 132 на иностранных языках.

В диссертации имеется приложение, в котором приведены материалы фитоценотических исследований в районах лесостепного и степного Предуралья, данные по структуре фитоценозов и растительных сообществ в различных зонах, сведения о флористическом составе дикорастущих лекарственных растений и их приуроченности к различным местообитаниям (24 таблицы). Представлены расчеты (7 таблиц и 7 рисунков) прогнозируемой вероятностной встречаемости Veronica officinalis L. на единицу площади в различных растительных сообществах Предуралья.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Настоящее исследование было проведено на территории лесостепного и степного Предуралья, включающего Кунгурско-Красноуфимскую лесостепь Среднего Предуралья и Южное Предуралье: Башкирское и Оренбургское, флора которого насчитывает около двух тысяч видов высших растений, где значительную часть составляют лекарственные растения.

Работа представляет материалы исследования биологических, фитохимических и анатомо-морфологических особенностей основных видов Veronica L., произрастающих в лесостепном и степном Предуралье, установлены группы БАВ в исследуемых растениях, определено их содержание, проведена идентификация важнейших соединений в объектах исследования, проведено определение микроэлементного состава и установлена антимикробная активность препаратов изучаемых растений, что является обоснованием использования сырья видов в фитотерапии.

В приложении к диссертации представлены сведения о приуроченнрсти лекарственных растений к различным местообитаниям в районах Предуралья, что может быть использовано в практической деятельности по заготовке лекарственного растительного сырья.

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЛЕСОСТЕПНОГО И СТЕПНОГО ПРЕДУРАЛЬЯ

В главе приведены данные о физико-географических условиях двух климатических зон: Кунгурско-Красноуфимской лесостепи Среднего Предуралья и Южного Предуралья: Башкирское и Оренбургское. Рассматриваются как литературные данные об особенностях растительного покрова указанных территорий, так и данные собственных исследований. Автором проведен краткий сравнительный анализ флористического состава, экологических групп видов и растительных сообществ в разных климатических зонах Предуралья.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектами исследования являются виды рода Veronica L. - вероника, семейства Scrophulariaceae Juss. - норичниковые, произрастающие в районах степного и лесостепного Предуралья. Среди них широкое распространение на исследуемой территории имеют: V. officinalis L. - в. лекарственная, в. дубравная - V. chamaedrys L., в. широколистная - V. teucrium L., в. колосистая - V. spicata L., в. длиннолистная - V. lonqifolia L., в. ненастоящая - V. spuria L., в. седая - V. incana L.. Менее распространены: в. простертая - V. prostrata L., в. тимьянолистная - V. serpyllifolia L., в. ложноключевая - V. anagalloides Guss., в. поручейная - V. beccabunga L.

Исследования биологических особенностей и химического состава были проведены с растениями, встречающимися исключительно на региональном уровне. Для этого нами был собран гербарий и фиксированный в этаноле материал для изучения анатомо-морфологического строения растений, заготовлено сырье для фитохимического исследования объектов и испытания антимикробной активности препаратов изучаемых видов.

Образцы - надземную часть (траву) заготавливали в период цветения - начала плодоношения растений в период с 1980 по 2006 гг. В отдельные годы (2007-2009 гг.) сбор сырья видов Veronica L. проводили по фазам развития растений в тех же местообитаниях. Сырье V. officinalis L., как зимнезеленого растения, заготавливали осенью, в предзимье и после схода снега от перезимовавших экземпляров.

Для изучения влияния промышленных поллютантов газохимического комплекса на химический состав растений, виды Veronica L. заготавливали в санитарно-защитной зоне Оренбургского газоперерабатывающего завода (1988, 2003, 2006 г.г).

Морфолого-анатомические исследования проводили на свежем и фиксированном материале, на гербарных образцах, хранящихся на кафедре ботаники и общей биологии Пермской государственной фармацевтической академии (Perm), а также использовали гербарные фонды Пермского государственного университета (Perm). Описание морфологических особенностей растений проводили по общепринятым методикам (Федоров и др., 1962), вычисляя средние показатели вегетативных органов растений. При исследовании анатомического строения растений использовали методы, принятые в ботанике и гистологии.

Статистическая обработка результатов биометрического анализа морфологических и анатомических признаков растений проведена по методикам принятым в ботанике и фармакогнозии.

Фитоценотические исследования осуществляли в период многолетних ботанических экспедиций, проводимых Пермской государственной фармацевтической академией совместно с ПО Фармация областей Урала. Данные исследования были посвящены изучению распространения лекарственных растений в регионе, выявлению их зарослей, учету запасов растительного сырья и поискам перспективных видов.

Описание фитоценозов проводили по общепринятым методикам, используемым в геоботанике. Определение приуроченности видов рода Veronica L. к различным типам местообитаний проводили в вариационном ряду согласно гидрологического и гидротермического режимов. Распространение и учет обилия видов Veronica L. в фитоценозах проводили маршрутным методом в ходе экспедиционных обследований (1976 - 1992 г.г.) и самостоятельно автором (1992- 2009 г.г.) Определение запасов сырья V. officinalis L., ее приуроченности и продуктивность изучали на конкретных зарослях, экстраполируя данные на однотипные растительные сообщества. Расчет прогнозирования вероятностной встречаемости V. officinalis L. проводили на основании многочисленных описаний фитоценозов в различных типах леса. О достоверности количества растений на единицу площади судили по значению критерия Стьюдента (t), а надежности опыта - по доверительному интервалу.

Наблюдения за изменчивостью фитоценозов - явление флуктуации и изучение биологических особенностей видов Veronica L. проводили в течение нескольких лет (2000 - 2009 гг.) на остепненных пойменных лугах в среднем течении реки Урал степной зоны Оренбургского Предуралья.

Фитохимическое и гистохимическое исследование видов рода Veronica изучали методами принятыми Институтом биохимии растений АН РФ (Москва), в ВИЛР (Москва), изложенными в Государственной Фармакопее (1987, 1990) и в фундаментальных литературных источниках.

Для выделения, обнаружения, идентификации и количественного определения БАВ в исследуемых объектах нами использовались химические и физико-химические методы - цветные и осадительные реакции, хроматография, УФ- и ИК-спектроскопия, фотоколориметрия.

Анализ макро- и микроэлементного состава растительного сырья проводили с использованием эмиссионного спектрального анализа в лаборатории спектроскопии при Пермском государственном аграрном университете (Perm) и в лаборатории спектрального анализа ОАО Оренбурггеология (Orenburg).

Для оценки антимикробной активности растений использовали отдельные фракции БАВ и экстракционные препараты, приготовленные по общепринятой методике, изложенной в Государственной Фармакопее (1987, 1990). Сухие экстракты получали методом турбоэкстракции, основанном на вихревом перемешивании сырья и экстрагента, при одновременном измельчении сырья.

Антимикробную активность в отношении Staphylococcus aureus и Escherichia coli исследовали методами, принятыми в микробиологии.

ГЛАВА 3. ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ, АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИХ И ФИТОХИМИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ВИДОВ РОДА VERONICA L. ЛЕСОСТЕПНОГО И СТЕПНОГО ПРЕДУРАЛЬЯ

Виды рода Veronica L. как лекарственные растения. В главе представлены сведения о применении растений рода Veronica L. в медицинской практике, использовании в пищевых добавках, данные об особенностях химического состава видов и фармакологических свойствах их препаратов.

Виды рода Veronica L. как лекарственные растения известны более 300 лет (Болотов, 1781, 1787; Крылов, 1876; Кузнецова, 1992, Ладынина, 1995; Кьосев, 2005). В настоящее время практически все научно-популярные издания по лекарственным растениям в России и странах зарубежья приводят виды рода Veronica L. как целебные растения.

Систематическое положение, биологические и анатомо-морфологические особенности видов. В данном разделе главы приведены сведения по систематике видов Veronica L., морфологии секций рода, анатомии растений и их биологические особенности.

Многие виды Veronica L. имеют обширный ареал и поэтому для них характерна значительная морфологическая изменчивость. В различных климатических зонах вариабельность видов Veronica L. выражена как расы, формы и подвиды, что характерно для большей части исследуемых видов.

Растения рода Veronica L. в анатомическом отношении изучены слабо, а по большей части видов сведения вообще отсутствуют. Общий план анатомического строения некоторых видов рода Veronica L., встречающихся в Предуралье, приведен нами ранее в ряде работ.

Эколого-географическое распространение. В данном разделе главы диссертации представлены сведения о распространении видов Veronica L. по земному шару, в Евразии, на территории России и в Предуралье, приводятся карты-схемы ареалов исследуемых нами видов.

Виды рода Veronica L. на Урале. Согласно литературных источников в Кунгурско-Красноуфимской лесостепи встречаются 16 видов Veronica L., на Южном Урале в пределах Башкортостана - 14 растений, на территории Оренбургского Предуралья - 13 видов рода. Всего по нашим данным на территории Предуралья встречаются двадцать видов рода Veronica L., как мезофитов, так и растений с признаками ксероморфизма.

Характеристика биологически активных веществ и микроэлементов, обнаруженных в растениях рода Veronica L. В разделе главы дана краткая характеристика БАВ и микроэлементов, отмечено значение указанных соединений в процессах метаболизма в растительных и животных организмах.

ГЛАВА 4. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ И ГИСТОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ РАСТЕНИЙ РОДА VERONICA L.

4.1. Анатомо-морфологические особенности видов рода Veronica L.

В главе приводятся материалы анатомо-морфологических исследований видов Veronica L., встречающихся в Предуралье и относимых к различным экологическим группам и секциям рода. Анализ анатомических признаков видов Veronica L. показал, что исследуемые растения имеют общий план строения, представленный нами ранее (Гусев, Зиновьева, 1987; Гусев и др., 1991). Проведенное исследование помимо научного теоретического интереса, позволяет установить фармакогностические признаки растений, как объектов лекарственного растительного сырья.

Морфологические признаки видов Veronica L., как качественные, так и количественные, находятся по большей части, в соответствии с литературными данными.

Несмотря на сходство строения, каждый вид Veronica L. имеет индивидуальные особенности морфологического (рис. 1) и анатомического (рис. 2 - 3) строения, связанные с зональностью и местообитанием растений (табл. 1).

Рис. 1. Морфологическая характеристика видов Veronica L.

4.1.1. Veronica officinalis L. Ц вероника лекарственная

В результате статистической обработки морфологических показателей установлено (рис.1,табл. 2), что V. officinalis L., произрастающая в различных местообитаниях и типах леса, имеет некоторые отличия в строении вегетативных органов, связанные с экологическими факторами и зональностью.

Таблица 1

Показатели анатомических элементов листа Veronica officinalis L. и достоверность различия растений из разных местообитаний

№ п/п	Анатомические признаки	N	Местообитания									Достоверность различия (td)
			Мm в мк		V	P		Мm в мк	V		P
			ес сосновый					смеш. широколиств.-хвойн. лес
1	Толщ. листовой пластинки, мк	25	218,42,6		5,5	1,2		198,511,4	2,8		5,7	1,7
2	Высота клеток эпидермиса верхней стороны листа на поперечном разрезе	20	18,04,9		12,2	2,7		17,43,0	7,7		1,8	0,1
3	Ширина клеток эпидермиса верхней стороны листа на поперечном разрезе	20	28,512,0		18,9	4,2		23,36,63	12,7		2,8	0,4
4	Высота клеток эпидермиса нижней стороны листа на поперечном срезе	20	10,42,4		10,4	2,31		11,83,0	10,2		2,5	0,4
5	Ширина клеток эпидермиса нижней стороны листа на поперечном разрезе	20	15,94,43		11,0	2,7		15,24,3	11,2		2,9	0,11
6	Длина клеток эпидермиса верхней стороны листа в плоскости (с поверхности)	20	7121,8		11,8	3,0		62,517,0	10,0		2,7	0,31
7	Ширина клеток эпидермиса верхней стороны листа в плоскости (с поверхности)	20	30,47,7		9,9	2,56		30,76,4	9,1		2,0	0,03
8	Длина клеток эпидермиса нижней стороны листа в плоскости (с поверхности)	20	74,719,1		9,8	2,5		66,415,8	10,2		2,3	0,33
9	Ширина клеток эпидермиса нижней стороны листа в плоскости (с поверхности)	20		40,87,1	6,7	1,9	45,65,2			5,1	1,1	0,55
10	Колич. Устьиц на 1 мм2 на эпидермисе верхней стороны листа	20		41,76,0	4,3	1,4	48,65,5			4,9	1,1	0,85
11	Колич. Устьиц на 1 мм2 на эпидермисе нижней стороны листа	20		129,120,6	5,6	1,8	1477,4			2,2	5,0	0,81
12	Толщина мезофилла	20		182,49,1	15,8	4,0	176,48,2			2,6	4,6	0,57
13	Клетки палисадной ткани высота ширина	20 20		44,96,2 15,32,1	6,2 6,3	1,3 14,1	42,86,2 18,62,8			5,6 5,8	1,4 1,5	0,25 0,9
14	Клетки губчатой ткани наибольший диаметр наименьший диаметр	20 20		24,38,7 20,84,1	16,4 7,7	3,5 2,0	39,013,7 22,64,4			14,9 7,7	3,9 1,8	0,3

Анатомическое строение вегетативных органов V. officinalis L. имеет особенности, характерные для растений сем. Scrophulariaceae (табл. 1, рис. 2). Исследуемый вид, встречающийся в различных типах леса Предуралья имеет отличия количественных показателей клеток и тканей листа, как наиболее пластичного органа растений (табл. 1).

В работе приводятся диагностические признаки морфологической и анатомической структуры Veronica officinalis L.:

- для вегетативных органов длина стебля и междоузлий, количество листьев и их размеры;

- для генеративных органов - длина соцветий, количество цветков и плодов, их размеры;

- толщина листовой пластинки, количество устьиц на единицу площади, типы трихом;

- для стебля - толщина радиуса первичной коры, отношение первичной коры к радиусу центрального цилиндра, толщина ксилемы.

Рис. 2. Анатомия вероники лекарственной - Veronica officinalis L.

Секция Veronica (sect. Chamaedrys) Koch.

Обозначения к рисункам по анатомическому строению видов Veronica L.:

1. Поперечный срез листа дорсивентрального типа, ув. 5х20

1 - Эпидерма верхняя с гладкой кутикулой; 2 - Эпидерма нижняя с гладкой кутикулой;

3 - Столбчатая (палисадная) паренхима; 4 - Губчатая (рыхлая) паренхима; 5 - Устьице на поперечном срезе

2. Эпидерма на плоскостном препарате, ув. 5х40

1 - Замыкающие клетки устьиц, 2 - Устьичная щель, 3 - Клетки эпидермы

3. Черешок листа (схема)

А - центральный пучок; Б - боковые пучки

1 - эпидерма; 1а - трихомы; 2 - колленхима, 3 - основная ткань; 4 - паренхимная обкладка пучка, 5 - склеренхима; 6 - флоэма; 7 - ксилема

4. Центральная жилка. Схематичное изображение тканей аналогично схеме черешка.

5. Трихомы: 1 - Кроющие (простые) - прямые одноклеточные и многоклеточные; наклоненные; 3 - изогнутые; 4 - курчавые одноклеточные и многоклеточные. 2 - Железистые (головчатые): 10 - с одноклеточной ножкой и двуклетной головкой; 11 - с многоклеточной ножкой и одноклетной головкой.

Поперечный срез надземного стебля, подземного стебля Ц корневища

1. Покровная ткань

Стебель: 1 - эпидерма Корневище: 1 - эпидерма, 1а - пробка

2. Первичная кора

Стебель: 2 - колленхима, 3 - основная ткань (запасающая), 4 - эндодерма

Корневище: 3 - основная ткань (запасающая), 4 - эндодерма

3. Центральный цилиндр: 5 - перицикл - склеренхима, основная ткань; 6 - флоэма, 6а - ситовидные трубки с клетками-спутницами; 6б - лубяная паренхима; 6в - лубяные волокна; 7 - камбий; 8 - ксилема, 8а - сосуды; 8б - древесинная паренхима; 8в - либриформ; 9 - сердцевина - основная ткань.

Корень первичного строения(зона роста)

1. Покровная ткань: 1 - эпиблема. 2. Первичная кора: 2 - экзодерма; 3 - мезодерма; 4 - эндодерма

3. Центральный цилиндр: 5 - перицикл (рад. пучок с числ. луч. флоэмы и ксилемы - 2 - 4 - 5); 6 - флоэма; 9 - ксилема; 10 - механические и основные ткани пучка.

Биологические особенности и интродукция Veronica officinalis L.

В разделе изложены результаты наблюдения за ростом и развитием V. officinalis L., произрастающей в елово-пихтовом лесу Среднего Предуралья. Исследуемый вид является зимне-зеленым растением и поэтому наблюдения проводили после схода снега в течение всего вегетационного периода. Нами установлено время отмирания перезимовавших листьев и стеблей, отмечены сроки появления новых листьев и побегов, время цветения и плодоношения вида. В период цветения проведены опыты по изолированию соцветий, что позволило установить автогамность растения.

Проведенные опыты по интродукции V. officinalis L. позволили определить оптимальные условия выращивания вида в условиях Среднего Предуралья.

4.1.2. Veronica spicata L. Ц вероника колосистая

Морфологическое и анатомическое строение V. spicata L. (рис.3) и V. incana L., находящихся в одной секции рода и сходных по общему габитусу, имеют особенности, характерные для растений-ксерофитов. Среди них дорсовентральное (более 90%) и изолатеральное (до 12 - 15%) строение пластинки листа, мелкоклеточность тканей, мощная кутикула и многочисленные волоски разнообразного строения. Корень в зоне роста переходного типа: в центральном цилиндре проводящие пучки (рис. 3) с четко выраженными тканями (6 - флоэма, 7- камбий, 8 - ксилема), а в зонах всасывания и проведения - непучковое строение.

Рис. 3 Анатомия вероники колосистой - Veronica spicata L.

Секция Pseudo-Lysimachium Koch.

Таблица 2

Показатели анатомических признаков листа дорсовентрального типа

Veronica spicata L. различных местообитаний Предуралья

Признаки (мкм)	Кунгурско-Красноуфимская лесостепь Среднего Предуралья	Башкирское Предуралье	Оренбургское Предуралье
Толщина пластинки листа	21412	206,816	22015
Толщина мезофилла	176,24,3	168,77,1	186,4+9,2
Толщина палисадн. паренхимы	92,1512	88,910	94,814
Толщина губчатой паренхимы	84,054,1	79,82,8	85,68
% толщины палисадн. Паренхимы	52,3	52,7	52,6
Высота кл. палисад. паренхимы	46+6	44+8	47+3
Ширина кл. палисад. паренхимы	9,016,3	10,117,0	9,015,6
Диаметр клеток губчатой паренхимы (наибольш.)	10,711,3	9,410,1	9,611,2
Толщина кутикулы	3,60,12	3,580,7	3,80,34
Толщина эпидермы верхней стороны листа	24+6,1	26,7	28,5+12
Толщина эпидермы нижней стороны листа	12,7+3,2	11,4+2,6	10,4+2,4
Количество устьиц на нижней стороне листа (на 1 мм2)	148+4	146+3	157+8
Количество устьиц на верхн. Стороне листа (на 1 мм2)	536,1	487,4	555,7

Результаты статистической обработки морфологических и анатомических показателей V. spicata L. свидетельствуют (табл. 2), что вид, встречающийся в различных местообитаниях Предуралья, имеет отличия в строении, связанные с зональностью и климатическими условиями. При этом выявлена региональная формы вида, охарактеризованная как Veronica spicata L. var. euxina.

4.1.3. Veronica incana L. Ц вероника седая

В разделе представлены данные по исследованию анатомо-морфологических особенностей вида, встречающегося в степной, засушливой зоне Южного Предуралья. Для V. incana L. вариабельность нехарактерна и некоторые отличия в морфологических показателях связаны с особенностями местообитания растений.

Особенностью V. incana L., как типичного ксерофита, является: развитые механические ткани стебля - перициклические волокна, мелкоклеточность тканей листа, мощная кутикула и многочисленные извитые волоски разнообразного строения на всех надземных органах растения. Листовая пластинка у большей части растений дорсовентрального типа, но на повышенных элементах рельефа встречаются экземпляры, имеющие изолатеральное строение листа, характерное для видов, имеющих признаки ксероморфизма.

Анатомическое строение листа V. incana L., встречающейся в различных зонах Предуралья имеют некоторые отличия, обусловленные местообитанием растения.

В главе представлены признаки морфологических и анатомических показателей видов: V. spicata L., V. officinalis L. и V. incana L., необходимые для диагностики лекарственного растительного сырья.

4.2. Гистохимическое исследование видов рода Veronica L.

В разделе приводятся результаты исследования локализации биологически активных веществ в клетках и тканях растений рода Veronica L. В главе приводятся рисунки и таблицы с указание локализации БАВ в тканях листьев растений и их оценка в баллах, принятая по реакциям окрашивания.

В листьях дорсовентрального типа видов Veronica L. флавоноиды локализованы в палисадной паренхиме и сосредоточены большей частью в клетках, примыкающих к эпидермису верхней стороны листа (рис. 4). В листьях изолатерального типа флавоноиды локализуются большей частью в первом слое палисадной ткани, примыкающем к эпидерме верхней и нижней стороны листа (рис. 5).

Иридоиды локализуются большей частью в палисадной паренхиме, примыкающей к эпидерме верхней стороны листа (рис. 6 - 7), а в изолатеральных листьях - к эпидерме с обеих сторон листовой пластинки.

Дубильные вещества локализуются в обкладочных клетках проводящих пучков, в отдельных клетках мезофилла и некоторых клетках эпидермиса листа.

Рис 4. Локализация флавоноидов

в листьях V. officinalis

1-эпидермис верхней стороны листа с кутикулой;

2-палисадная паренхима;

3-проводящий пучок на продольном разрезе;

4-губчатая паренхима;

5-эпидермис нижней стороны листа;

6-локализация флавоноидов.

Рис. 5. Локализация флавоноидов

в листьях V. spicata

(изолатеральный тип.)

1- кутикула; 2- эпидерма верхней стороны листа; 3- палисадная паренхима; 4- губчатая паренхима; 5- эпидермис нижней стороны листа; 6- локализация флавоноидов

Рис. 6. Поперечный срез листа V. officinalis и локализация в тканях иридоидов

1- эпидерма верхней стороны листа; 2- палисадная паренхима; 3- губчатая паренхима; 4- эпидерма нижней стороны листа; 5- локализация иридоидов

Рис. 7. Поперечный срез листа V. spicata и локализация иридоидов

1- кутикула; 2 - эпидерма верхней стороны листа; 3 - палисадная паренхима; 4 - губчатая паренхима; 5 - эпидермис нижней стороны листа; 6- локализация флавоноидов

- наличие - среднее содержание - значительное количество

ГЛАВА 5. ФИТОЦЕНОТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАСТЕНИЙ РОДА VERONICA L. РАЗЛИЧНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ГРУПП В РАЙОНАХ ЛЕСОСТЕПНОГО И СТЕПНОГО ПРЕДУРАЛЬЯ

5.1. Фитоценотические особенности видов рода Veronica L. в Кунгурско-Красноуфимской лесостепи Среднего Предуралья

В результате инвентаризации лекарственной флоры в Кунгурско-Красноуфимской лесостепи уточнен и дополнен список лекарственных растений, произрастающих в естественных местообитаниях. По результатам геоботанических исследований составлена карта-схема распространения и обилия видов Veronica L. в различных сообществах, выявлена приуроченность растений с учетом гидрологического режима и намечены экологические ряды, на основании которых установлены оптимальные условия для произрастания видов на исследуемой территории (рис. 8).

На исследуемой территории из видов Veronica L. в растительных сообществах встречаются растения с мезоморфными признаками : V. officinalis L., V. chamaedrys L., V. teucrium L., V. longifolia L., распространенные почти повсеместно. Виды с признаками ксероморфизма: V. spicata L., V. incana L. и V. spuria L. произрастают большей частью на повышенных элементах рельефа, а в южных районах они встречаются на плато и в березовых колках. Наибольшее обилие в фитоценозах, продуктивность и встречаемость в районах лесостепи выявлена для V. chamaedrys L., часто доминирующей в луговых сообществах.

В главе представлены расчеты продуктивности и прогнозируемый запас сырья V. officinalis L. в различных типах леса и сообществах (биологический, эксплуатационный запас и возможный ежегодный объем заготовок). Основными местообитаниями для вида здесь являются сосновые леса группы сообществ боры травяные, а часто и елово-пихтовые леса, где растение встречается в 20 - 22% сообществ на опушках, лесных полянах с постоянством 50 - 60% и проективным покрытием до 1 - 5%. Вид часто встречается в однородных сообществах, о чем свидетельствует показатель коэффициента флористической общности. Приведены расчеты по вероятностной встречаемости V. officinalis L. в различных типах леса Кунгурско-Красноуфимской лесостепи, что может быть использовано при составлении кадастра растений и планов заготовки лекарственного растительного сырья.

5.2. Фитоценотические особенности видов рода Veronica L. в Башкирском Предуралье

В главе дана характеристика основных растительных сообществ Башкирского Предуралья, приведено их ботанико-географическое районирование, выявлен видовой состав лекарственных растений, изучено их распространение в растительных группировках и административных районах.

По результатам фитоценотических исследований нами составлена карта-схема распространения видов Veronica L. в Башкирском Предуралье, с указанием их обилия в растительных сообществах и выявлена экологическая приуроченность растений в зависимости от гидрологического режима (рис. 9).

Виды Veronica L. из группы мезофитов: V. officinalis L., V. chamaedrys L., V. teucrium L., V. longifolia L. встречаются большей частью в растительных сообществах в северных, северо-западных и центральных районах. Растения группы ксерофитов: V. spicata L., V. incana L. и V. spuria L. широко распространены в степной зоне, в южных и юго-западных районах Предуралья.

Для V. officinalis L. оптимальным местообитанием являются широколиственно-хвойные (смешанные) леса, где нами проведены расчеты ресурсоведческих показателей вида и представлены материалы по вероятностной встречаемость растений в различных местообитаниях.

Рис. 8. Распределение видов Veronica L. в зависимости от увлажнения

в различных местообитаниях Кунгурско-Красноуфимской лесостепи

Рис 9. Распределение видов Veronica L. в различных местообитаниях на территории Башкирского Предуралья

5.3. Фитоценотические особенности видов рода Veronica L. в районах Оренбургского Предуралья

В разделе изложены результаты исследований по распространению, приуроченности и продуктивности видов Veronica L. в Оренбургском Предуралье. Незначительная облесенность и сухость климата оказывают влияние на формирование флоры, представленной в значительной степени засухоустойчивыми растениями. Указанное относится и к видам рода Veronica L., среди которых обширный ареал и значительное обилие в растительных сообществах занимают V. incana и V. spicata. На основании результатов геоботанических исследований нами составлена карта-схема распространения и обилия видов Veronica L. в Оренбургском Предуралье, выявлена экологическая приуроченность и распространение исследуемых видов в зависимости от гидрологического режима (рис. 10), что позволяет определить оптимальные места произрастания указанных растений.

Рис. 10. Распределение видов Veronica L. в экологическом ряду в различных сообществах Оренбургского Предуралья

Оренбургское Предуралье относится к засушливой зоне и поэтому виды, обладающие мезоморфными признаками: V. chamaedrys, V. teucrium отмечены в незначительном обилии в сообществах лесостепной зоны и в Бузулукском бору (Оренбургская область). Почти во всех районах встречаются растения с признаками ксероморфности: V. incana, V. spicata, V. spuria. А V. longifolia отмечается во влажных местообитаниях по всей территории.

ГЛАВА 6 ФИТОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАСТЕНИЙ РОДА Veronica L. ЛЕСОСТЕПНОГО И СТЕПНОГО ПРЕДУРАЛЬЯ

Проведено качественное исследование на основные группы биологически активных веществ одиннадцати видов рода Veronica L., встречающихся в Предуралье (табл. 3).На основании результатов анализа установлено, что преобладающими группами БАВ в исследуемых растениях являются флавоноиды и иридоиды. В некоторых видах Veronica L. отмечено высокое содержание дубильных и азотистых веществ. Сапонины были обнаружены только в надземных органах V. teucrium L. по реакциям полного гемолиза эритроцитов крови (ллаковая кровь). Среди видов рода Veronica L. выявлены растения с наибольшим содержанием БАВ (V. officinalis L., V. spicata L., V. incana L.), которые являются перспективными с точки зрения использования в фитотерапии.

Фитохимическое исследование V. officinalis L. как перспективного вида проводили в направлении основных групп БАВ: азотсодержащих (азотистых) веществ, полифенольных соединений (флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты и дубильные вещества), иридоидов и аскорбиновой кислоты.

Азотсодержащие вещества. Методом хроматографии на бумаге в исследуемом растении обнаружено азотсодержащее вещество - холин. Нами проведено выделение холина из растительного сырья и его количественное определение гравиметрическим и фотоэлектроколориметрическим методами. Подлинность холина определяли по температуре плавления его рейнеката и УФ-спектральной характеристике вещества (табл. 4). Содержание холина в растениях изменяется по фазам развития вида, зависит от местообитания и зональности. Максимальное количество холина обнаружено в траве заготовленной в период цветения в районах Южного Предуралья (до 0,42 % на абс.сух вес), а наименьшее - в фазу вегетации (до 0,16 %) и в перезимовавших растениях (до 0,14 %).

Флавоноиды. Методом двумерной хроматографии на бумаге в экстрактах из сырья V. officinalis L. обнаружено не менее 20 полифенольных соединений, из которых 12 отнесены к флавоноидам (рис. 11; сетчатая штриховка), а восемь - к фенолкарбоновым кислотам (рис. 11; линейная штриховка). Для других растений рода Veronica L. также представлены хроматограммы (рис.12,табл. 5), позволившие обнаружить от 13 до 23 полифенольных соединений.

Количественное определение суммы флавоноидов проводили в сырье, собранном по фазам развития растений гравиметрическим и фотоколориметрическим (на ФЭК 56П и КФК-М) методами. Гравиметрический метод довольно трудоемкий, но позволяет получить из сырья растений сумму флавоноидов (до 1,37 % в период цветения вида) для дальнейших исследований. ФК-метод определения флавоноидов менее трудоемок и более точен. Методом фотоколориметрии в лекарственном сырье установлено, что содержание флавоноидов изменяется по фазам развития вида и зависит от местообитания растений (рис. 13, 14). Наибольшее содержание флавоноидов (до 2,13 %) отмечено в сырье, собранном в период цветения растений в смешанных широколиственно-хвойных лесах Башкирского Предуралья и в растениях, встречающихся в сосновых борах Среднего Предуралья (до 1,86 %). В сырье перезимовавших экземпляров сумма содержащихся флавоноидов незначительна (до 0,42 %), что

Таблица 3

Результаты фитохимического исследования растений рода Veronica L. лесостепного и степного Предуралья на основные группы биологически (действующих) активных веществ

№

п/п

Название растений

Исследуемая часть

Азотистые вещества

Гликозиды

Сердечные гликозиды

Флавоноиды

Кумарины

актоны

Сапонины

Дубильные вещества

Иридоиды

Пена

гемолиз

Результаты исследования

итературные данные

Результаты исследования

итературные данные

Результаты исследования

итературные данные

Результаты исследования

итературные данные

Результаты исследования

итературные данные

Результаты исследования

итературные данные

Результаты исследования

итературные данные

Результаты исследования

итературные данные

Результаты исследования

итературные данные

Результаты исследования

итературные данные

Вероника лекарственная -

Veronica officinalis L.

Трава

истья

Стебли

Соцветия

+++

Сл.

+++

Сл.

+++

Вероника дубравная -

Veronica chamaedrys L.

Трава

истья

Стебли

Соцветия

+++

Сл.

Час/Гем

Сл.

Вероника широколистная -

Veronica teucrium L.

Трава

истья

Стебли

Соцветия

Сл.

+++

Сл.

Пол/Гем

Сл.

Вероника колосистая -

Veronica spicata L.

Трава

истья

Стебли

Соцветия

+++

Сл.

+++

Сл.

+++

Сл.

Час/Гем

Сл.

+++

Вероника длиннолистная -

Veronica longifolia L.

Трава

истья

Стебли

Соцветия

Сл.

+++

Сл.

+++

Сл.

+++

Сл.

+++

Сл.

+++

Сл.

+++

Сл.

Вероника ненастоящая Ц

Veronica spuria L.

Трава

истья

Стебли

Соцветия

Сл.

+++

Сл.

+++

Сл.

+++

Сл.

Вероника седая - Veronica incana L.

Трава

истья

Стебли

Соцветия

+++

Сл.

+++

Сл.

Час/Гем

Сл.

Вероника поручейная - Veronica beccabunga L.

Трава

истья

Стебли

Соцветия

Сл.

Вероника тимьянолистная - Veronica serpyllifolia L.

Трава

истья

Стебли

Соцветия

Сл.

Вероника простертая -

Veronica prostratа L.

Трава

истья

Стебли

Соцветия

Сл.

Час/Гем

Сл.

В. ложноключевая (ложноводяная)

V. anagalloides Guss.

Трава

истья

Стебли

соцветия

Сл.

0\О

Сл

сл

Обозначения:

- отсутствие сведений;

0 - отсутствие веществ (отрицательная реакция);

сл - следы, едва заметная реакция;

+ - наличие, заметная реакция;

++ - значительное количество, выраженная реакция;

+++ - высокое содержание, ярко выраженная реакция.

Таблица 4

Физико-химические характеристики БАВ Veronica officinalis L.

№ п/п	Название веществ	Rf в системах		tпл,С	УФ-спектры спирт.р-ров max (нм)
№ п/п	Название веществ	БУВ 4:1:5	Уксусная кислота 15:85	tпл,С	УФ-спектры спирт.р-ров max (нм)
1	Цинарозид (лютеолин-7-0--D-глюкопиранозид)	0,42	0,24	256-258	254, 268, 350
2	Апигенин-7-глюкуронид (апигенин-7--D-глюкуронид)	0,58	0,32	300-304	270, 336
3	ютеолин (5,7,3',4'-тетраоксифлавон)	0,84	0,11	328-330	353, 268, 350
4	Апигенин (5, 7, 4'-триоксифлавон)	0,92	0,06	348-350	270, 336
5	Кофейная кислота	0,82	0,51	194-196 (с разлож.)	295, 325
6	Хлорогеновая кислота	0,62	0,73	-	240, 265
7	Аукубин	0,32	-	178-180	254, 300, 330
8	Холин	0,32	0,81	255 -257 рейнеката холина (с разл.)	400-410, 525

позволяет предположить их использование растениями в экстремальных условиях.

Извлечение флавоноидов из растительного сырья проводили метанолом различной концентрации. После очистки экстракта разделение флавоноидов проводили на полиамидном сорбенте, используя в качестве элюирующей смесиводные растворы метанола возрастающей концентрации и чистый метанол. После объединения фракций и удаления растворителя получали желтовато-бурый аморфный порошок - комплекс флавоноидов, из которого рехроматографированием на колонке с полиамидным сорбентом, используя в качестве элюэнтов хлороформ, метанол и хлороформно - метанольную смесь, были получены индивидуальные вещества. Выделенные вещества флавоновой природы идентифицировали как цинарозид, апигенин-7-глюкуронид, лютеолин и апигенин (табл. 4). Физико-химические характеристики: температура плавления, гидролиз, щелочная деструкция, спектральные и хроматографические параметры веществ совпадают с литературными данными и аутентичными образцами (табл. 4).

Фенолкарбоновые кислоты. Методом хроматографии на бумаге в траве Veronica officinalis L. обнаружено пять основных фенолкарбоновых кислот (ФК). Выделение ФК из растительного сырья проводили этанолом с последующим перемещением упаренного экстракта на колонки с полиамидным сорбентом и элюированием водой. После упаривания элюатов и перекристаллизации был получен желтоватый порошок в виде мелких призм, которые идентифицированы с аутентичными образцами кофейной кислоты (табл. 4). Второе вещество было выделено методом препаративной бумажной хроматографии и идентифицировано как хлорогеновая кислота (табл. 4). Физико-химические свойства веществ обнаруженных в V. officinalis L. (tпл, спектральные и хроматографические характеристики) совпадают с литературными показателями и аутентичными образцами (табл. 4. Другие ФК при исследовании бумажно-хроматографическим методом и согласно литературным данным соответствуют неохлорогеновой, хинной и феруловой кислотам.

Содержание фенолкарбоновых кислот в сырье зависит от фазы развития растений, их местообитания и зональности. Максимальная сумма ФК отмечена в сырье (рис.13,14), собранном в период цветения растений в светло-хвойных лесах Среднего Предуралья (до 3,17%).

Дубильные вещества. Содержание дубильных веществ в траве V. officinalis L. зависит от фазы развития и местообитания растений. Максимальное их количество (до 5,84%) отмечалось в сырье, собранном в период цветения растений в сосновых борах Среднего Предуралья и на опушке елово-пихтового леса на окультуренной почве (до 5,46%) в окрестностях г. Перми. В растениях, встречающихся в сосновых лесах Южного Предуралья, отмечено пониженное содержание дубильных веществ (до 5%). Перезимовавшие растения содержат незначительное количество танидов (до 1,79%), что связано с расходом веществ в период относительного покоя вида.

Иридоиды. Методом хроматографии на бумаге в сырье растения обнаружено пять веществ иридоидной природы. Одно вещество, являющееся основным в траве V. officinalis L., выделено и идентифицировано нами как аукубин с применением различных физико-химических методов анализа (табл. 4). Два вещества согласно литературным данным и хроматографическим характеристикам идентифицировали как каталпозид и каталпол.

Максимальное содержание иридоидов (до 1,52%) отмечено в сырье V. officinalis L., собранного в фазу плодоношения растений в смешанных широколиственно-хвойных лесах Башкирского Предуралья и в елово-пихтовых лесах Среднего Предуралья (рис. 13, 14). Перезимовавшие экземпляры содержат незначительное количество иридоидов (до 0,32%), что связано с их участием в метаболических процессах в период покоя растений. Наблюдается общая тенденция увеличения количества иридоидов от фазы вегетации к фазе плодоношения.

Аскорбиновая кислота. Содержание аскорбиновой кислоты в траве V. officinalis L. зависит от фазы развития растений и условий местообитания. Максимальное количество аскорбиновой кислоты отмечено у растений, собранных в период цветения в сосновых лесах Среднего Предуралья (до 276 мг%) и на опушке елово-пихтового леса на окультуренной почве (до 239 мг%). В перезимовавших растениях отмечено минимальное содержание аскорбиновой кислоты (до 86 мг%).

Сравнительное фитохимическое исследование видов Veronica L. разных секций и экологических групп показало их сходство и различие по составу полифенольных соединений - флавоноидов и фенолкарбоновых кислот, которые являются основными БАВ в исследуемых растениях (табл. 5).

При изучении четырех видов Veronica L.: V. spicata, V. incana, V. longifolia, V. spuria секции Pseudo-Lysimachium выявлена их идентичность по спектру флавоноидов, фенолкарбоновых кислот и иридоидов, что свидетельствует об объективности распределения видов в данной секции.

Виды секции Veronica (Chamaedrys): V. officinalis, V. chamaedrys, V. teucrium имеют отличия по составу флавоноидов. Так V. officinalis содержит четыре основных флавоноида, V. chamaedrys - три, V. teucrium - только один. Вызывает интерес тот факт, что V. officinalis L. относящаяся к секции Veronica по составу полифенольных соединений близка к растениям секции Pseudo-Lysimachium. В сырье видов

Рис. 11. Cхема двумерной хроматограммы исследования Veronica officinalis на содержание полифенольных соединений

Рис. 12. Схема двухмерной хроматограммы исследования Veronica spicata на содержание полифенольных соединений

Рис. 13. Влияние фенофаз на содержание БАВ (%) в траве Veronica officinalis: 1 - вегетации; 2 - цветение; 3 - плодоношение; 4 - перезимовавшие растения

Рис. 14. Содержание БАВ (%) в траве Veronica officinalis различных зон и местообитаний:

1 - Сосновый бор (Среднее Предуралье); 2 - Елово-пихтовый лес (Среднее Предуралье); 3 - Смеш. широкол-хвойный лес (окр. г. Бирск, Башкортостан); 4 - Сосновый лес с примесью широкол. пород (Оренбургское Предуралье)

Veronica L. методом планарной хроматографии обнаружено различное количество иридоидов - от трех до шести. Аукубин обнаружен во всех исследуемых растениях, каталпозид - в некоторых (V. spiata, V. spuria, V. longifolia, V. teucrium), изокаталпол - в семи (кроме V. anagalloides), а одонтозид - в V. spicata и V. anagalloides.

Таблица 5

Содержание полифенольных соединений в видах Veronica L. лесостепного и

степного Предуралья

Виды Veronica L.	Количество соединений	Полифенольные соединения
		Флавоноиды			Фенолкарбоновые кислоты
		Количество	Сумма %		Количество	Сумма %
		Количество	Макс.	Мин.	Количество	Макс.	Мин.
V. spicata L.	23	15	3,36	2,19	8	2,56	2,03
V. incana L.	23	16	2,96	2,07	7	2,86	2,16
V. anagalloides Guss.	13	7	2,18	-	6	2,39	-
V. chamaedrys L.	18	9	1,47	1,28	8	1,76	1,34
V. teucrium L.	16	9	1,36	1,06	7	1,52	1,22
V. longifolia L.	21	13	2,45	2,11	8	2,47	2,14
V. spuria L.	23	16	2,52	2,17	7	2,48	2,03

Небольшой, но важный раздел в диссертации посвящен исследованию содержания макро- и микроэлементов в видах Veronica L., встречающихся в различных местообитаниях лесостепного и степного Предуралья. В зольном остатке надземных органов растений нами обнаружено 17 химических элементов (табл. 6), большинство из которых относятся к биогенным, влияющих на синтез биологически активных веществ в объектах.

Нами выявлены взаимосвязи между содержанием химических элементов в растениях с продуцированием отдельных групп БАВ. Во всех исследуемых видах обнаружены Mn, Cu, Fe, Mg, Si, P, Ca, Mo, Na. Самое высокое содержание микроэлементов установлено для V. spicata, V. officinalis, V. teucrium, а наименьшее - для V. longifolia. Максимальное содержание Co и Mn, способствующих накоплению флавоноидов, фенолкарбоновых кислот и танидов, отмечено в V. officinalis и V. spicata. Виды V. chamaedrys и V. teucrium, демонстрирующие пониженное по сравнению с другими растениями рода содержание Cu и Mn, отличаются также сравнительно низким содержанием полифенольных соединений.

Повышенное содержание Cr отмечено в видах V. chamaedrys, V. teucrium, V officinalis в районах Среднего Предуралья. Превышение Fe отмечено в видах V. spicata, V. teucrium, V. incana лесостепной зоны. Высокое содержание Zn в V. incana способствует повышению устойчивости вида в условиях засушливой зоны, что согласуется с литературными данными. В сырье V. teucrium, обнаружен V,который по мнению некоторых исследователей является таксономическим признаком видов содержащих сапонины. В видах V. spicata, V. incana, встречающихся в степной зоне, и аккумулирующих повышенное количество микроэлементов, в частности, Cu и Mn, отмечено повышенное содержание БАВ. Виды V. officcinalis, V. longifolia являются манганофилами и при определенных почвенно-климатических условиях способны вырабатывать повышенное количество аскорбиновой кислоты и флавоноидов.

Таблица 6

Количественное содержание макро- и микроэлементов в надземных органах видов Veronica L. лесостепного и

степного Предуралья (10-3% на абс. сух. вес)

Виды вероник	Место сбора	Ni	Al	Ba	Cr	Fe	Mg	Mn	Mo	Si	Na	Cu	Zn	V	Co	Sr	P	Ca
Veronica officinalis L.	1	0,001	0,03	0,03	0,003	0,001	0,001	0,01	0,001	0,003	0,03	0,0005	0,0005		0,0002		0,4	0,5
	2	0,002	0,03	0,04	0,004	0,002	0,001	0,02	0,001	0,003	0,03	0,0005	0,0003				0,3	0,5
	3	0,001	0,03	0,03	0,004	0,001	0,001	0,02	0,001	0,004	0,04	0,001					0,4	0,5
Veronica chamaedrys L.	1	0,001	0,03	0,03	0,003	0,001	0,001	0,01	0,001	0,003	0,1	0,0004		0,002			0,3	0,3
	2	0,002	0,03	0,04	0,004	0,001	0,002	0,02	0,001	0,003	0,03	0,0005					0,3	0,5
	3	0,001	0,02	0,03	0,003	0,001	0,003	0,02	0,003	0,004	0,04	0,0007					0,4	0,4
Veronica teucrium L.	1	0,001	0,02	0,03	0,003	0,1	0,001	0,01	0,001	0,003	0,03	0,0005		0,002			0,3	0,3
	2	0,002	0,04	0,04	0,005	0,05	0,001	0,01	0,001	0,005	0,03	0,001	0,0003				0,3	0,4
	3	0,001	0,03	0,03	0,003	0,1	0,001	0,02	0,001	0,003	0,04	0,001					0,4	0,4
Veronica spicata L.	1	-	0,02	0,03	0,003	0,1	0,001	0,01	0,001	0,003	0,1	0,0005			0,0002	0,005	0,4	0,5
	2	-	0,02	0,03	0,002	0,05	0,001	0,02	0,001	0,003	0,1	0,0005	0,0006				0,4	0,4
	3	-	0,03	0,03	0,003	0,1	0,001	0,02	0,001	0,004	0,1	0,0007	0,0004				0,3	0,5
	4	-	0,01	0,03	0,002	0,05	0,005	0,01	0,003	0,003	0,1	0,001					0,3	0,5
Veronica longifolia L.	1	-	0,001	-	-	0,001	0,001	0,01	0,001	0,003	0,05	0,0001					0,3	0,3
	2	-	0,001	-	-	0,001	0,003	0,01	0,001	0,003	0,05	0,0001					0,2	0,3
	3	-	0,001	-	-	0,001	0,001	0,02	0,001	0,004	0,1	0,0004					0,3	0,5
Veronica spuria L.	1	0,001	0,005	0,03	0,003	0,001	0,001	0,01	0,001	0,003	0,04	0,0003					0,5	0,4
	2	0,001	0,005	0,03	0,003	0,001	0,001	0,01	0,001	0,003	0,04	0,0003					0,5	0,4
	3	0,002	0,005	0,03	0,002	0,001	0,001	0,01	0,001	0,003	0,04	0,0003	0,0001				0,5	0,4
Veronica incana L.	2	0,001	0,03	0,03	0,001	0,1	0,002	0,01	-	0,002	0,05	0,0005					0,4	0,4
	3	0,002	0,03	0,03	0,003	0,1	0,002	0,02	0,001	0,003	0,1	0,0006					0,3	0,5
	4	0,002	0,03	0,02	0,001	0,05	0,001	0,01	-	0,004	0,1	0,0005	0,0005				0,1	0,3
	5	0,001	0,03	-	0,001	-	0,002	0,03	-	0,001	-	0,0001					0,3	0,2
V. anagalloides Guss.	6	0,002	0,001	-	-	0,001	0,003	0,02	0,005	0,02	0,04	0,0003					0,2	0,6

ГЛАВА 7. ИСПЫТАНИЕ АНТИМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТИ ПРЕПАРАТОВ ИЗ СЫРЬЯ ВИДОВ РОДА VERONICA L.

Нами определена антимикробная активность препаратов из лекарственного сырья видов Veronica L., собранного в период цветения в различных местообитаниях Предуралья. Для испытания антимикробной активности из растительного сырья исследуемых видов были изготовлены лекарственные препараты: водные и спиртовые извлечения, водно-эфирные экстракты и сухие экстракты. В ходе проведенных испытаний установлено, что водные извлечения из сырья обладают слабой активностью (разведение от 1 : 80 до 1 : 200) как в отношении грамположительных (Staphylococcus aureus), так и грамотрицательных (Escherichia coli) микроорганизмов (табл. 7,9 ). Спиртовые извлечения, полученные при использовании в качестве экстрагента этилового спирта различной концентрации, проявляют антимикробную активность в отношении St. aureus от 1 : 100 до 1 : 400 и E. coli - от 1 : 100 до 1 : 800 (табл. 7). При этом наиболее высокая активность в отношении E. сoli отмечена в извлечениях, полученных при использовании 70%-го этанола из травы. V. spicata и V. spuria (1 : 800). Спиртовые извлечения из сырья V. officinalis и V. chamaedrys проявляют в отношении E. coli антимикробную активность 1 : 400. Сравнительно низкая антимикробная активность (1 : 200) в отношении обоих групп микроорганизмов наблюдается в спиртовых извлечениях из травы V. longifolia и V. teucrium.

Водно-эфирные извлечения, представляющие сумму фенолкарбоновых кислот из травы видов Veronica L. обладают высокой активность в отношении штаммов обеих групп микроорганизмов (табл. 7). Наибольшая антимикробная активность отмечена у извлечений из V. spicata (1 : 160000 и 1 : 20000), V. officinalis (1 : 8000; 1 : 10000). Выраженная антимикробная активность в отношении St. аureus отмечена в извлечениях из сырья V. spuria, V. longifolia и V. incana, а наименьшая - у V. chamaedrys и V. teucrium. В отношении E. сoli максимальная антимикробная активность (1 : 10000) зафиксирована в извлечениях из травы V. spuria, V. incana, V. officinalis, V. longifolia. Низкой антимикробной активностью в отношении E. сoli (1 : 5000) обладают извлечения фенолокислот из травы V. chamaedrys и V. teucrium.

Результаты исследований антимикробной активности препаратов, содержащих сумму иридоидов, из травы растений рода Veronica L. показали (табл. 8), что одинаково высокой активностью в отношении обоих микроорганизмов обладают извлечения V. officinalis и V. spuria (1 : 8000 и 1 : 400). Причем извлечения из травы V. officinalis, собранной в период плодоношения, проявляют большую активность по сравнению с образцами, собранными в фазу цветения (табл. 8).

Извлечения суммы иридоидов из других видов Veronica L. обладают меньшей активностью в отношении обоих групп микроорганизмов. Возможно слабое проявление антимикробных свойств активной суммы иридоидов в исследуемых видах связано с термической обработкой сырья в процессе получения извлечений, что вызывает инактивацию фермента -гликозидазы, необходимого для гидролиза агликона аукубингенина, обладающего более высокой активностью по сравнению с гликозидами.

Таблица 7

Антимикробная активность извлечений из растений рода Veronica L. Предуралья

и суммарное содержание в них полифенольных соединений

№ п/п	Виды Растений	Извлечение и используемый экстрагент	Вид микроба и активность		Содержание полифенольных соединений
№ п/п	Виды Растений	Извлечение и используемый экстрагент	St. аureus	E. coli	флавоноиды (% на абс. сух. вес)	Фенолокислоты (% на абс. сух. вес)
1.	Veronica officinalis L.	Вода	1:200	1:100	0,27	2,06
		Спиртовое: 40%-ый этанол	1:200	1:200	1,84	-
		70%-ый этанол	1:200	1:400	2,07	-
		Водно-эфирное: диэтил. Эфир	1:80000	1:10000	-	3,07
2.	Veronica chamaedrys L.	Вода	1:100	1:80	0,14	1,63
		Спиртовое: 40% этанол	1:200	1:200	1,12	-
		70% этанол	1:100	1:400	1,54	-
		Водно-эфирное: диэтил. эфир	1:20000	1:5000	-	1,76
3.	Veronica teucrium L.	Вода	1:100	1:100	0,22	1,84
		Спиртовое: 40%-ый этанол	1:200	1:200	1,17	-
		70%-ый этанол	1:200	1:200	1,39	-
		Водно-эфирное: диэтил. эфир	1:20000	1:5000	-	1,62
4.	Veronica spicata L.	Вода	1:200	1:200	0,23	2,54
		Спиртовое: 40%-ый этанол	1:400	1:200	2,46	-
		70%-ый этанол	1:200	1:800	2,93	-
		Водно-эфирное: диэтил. эфир	1:160000	1:20000	-	2,84
5.	Veronica longifolia L.	Вода	1:400	1:200	0,31	2,4
		Спиртовое: 40%-ый этанол	1:100	1:100	2,17	-
		70%-ый этанол	1:200	1:200	2,45	-
		Водно-эфирное: диэтил. эфир	1:40000	1:10000	-	2,68
6.	Veronica spuria L.	Вода	1:100	1:200	0,20	1,89
		Спиртовое: 40%-ый этанол	1:200	1:200	1,86	-
		70%-ый этанол	1:100	1:800	2,51	-
		Водно-эфирное: диэтил. эфир	1:40000	1:10000	-	2,72
7.	Veronica incana L.	Вода	1:100	1:80	0,19	1,63
		Спиртовое: 40%-ый этанол	1:200	1:100	1,78	-
		70%-ый этанол	1:200	1:400	2,46	-
		Водно-эфирное: диэтил. эфир	1:40000	1:10000	-	2,29

Таблица 8

Антимикробная активность извлечений суммы иридоидов из видов рода Veronica L.

Предуралья

№ п/п	Виды растений	Фенофаза	Вид микроба и активность		Содержание суммы иридоидов
№ п/п	Виды растений	Фенофаза	St.aureus	E.coli	Содержание суммы иридоидов
1	Veronica officinalis L.	Цветение	1 : 800	1 : 400	0,86
1	Veronica officinalis L.	Плодоношение	1 : 1600	-	1,04
2	V. chamaedrys L.	Цветение	1 : 200	1 : 100	0,53
3	V. teucrium L.	Цветение	1 : 200	1 : 80	0,48
4	V. spicata L.	Цветение	1 : 600	1 : 1600	1,16
5	V. longifolia L.	Цветение	1 : 600	1 : 400	0,84
6	V. spuria L.	Цветение	1 : 800	1 : 600	1,26
7	V. incana L.	Цветение	1 : 800	1 : 400	0,87

Таблица 9

Антимикробная активность препаратов Ц сухих экстрактов из видов рода Veronica L.

Предуралья и содержание в них флавоноидов

№ п/п	Вид растений	Используемый экстрагент	Вид микроба и активность		Сумма флавоноидов (%)
№ п/п	Вид растений	Используемый экстрагент	Staphylococcus aureus	Escherichia coli	Сумма флавоноидов (%)
1	Veronica officinalis L.	Вода	1:80	н/д*	1,04
		20%-ный этанол	1:1000	н/д	2,49
		30%-ный этанол	1:4000	н/д	4,76
		40%-ный этанол	1:4000	н/д	5,62
		70%-ный этанол	1:200	н/д	3,13
		90%-ный этанол	1:100	н/д	2,68
2	V. spicata L.	Вода	1:100	н/д	1,12
		20%-ный этанол	1:1000	н/д	2,61
		30%-ный этанол	1:1000	н/д	2,83
		40%-ный этанол	1:2000	н/д	3,92
		70%-ный этанол	1:1000	н/д	2,14
		90%-ный этанол	1:1000	н/д	2,36
3	V. spuria L.	Вода	1:80	н/д	1,02
		20%-ный этанол	1:4000	н/д	5,98
		30%-ный этанол	1:2000	н/д	3,53
		40%-ный этанол	1:8000	н/д	8,67
		70%-ный этанол	1:2000	н/д	3,66
		90%-ный этанол	1:4000	н/д	5,82
4	V.incana L.	Вода	1:80	н/д	0,96
		20%-ный этанол	1:1000	н/д	2,67
		30%-ный этанол	1:1000	н/д	2,48
		40%-ный этанол	1:4000	н/д	5,87
		70%-ный этанол	1:2000	н/д	3,52
		90%-ный этанол	1:1000	н/д	2,56

* - отсутствие активности (экстракты недеятельны).

Сравнительное изучение антимикробной активности экстракционных препаратов - сухих экстрактов из перспективных видов Veronica L. показало, что их антимикробная активность и суммарное содержание БАВ различны (табл. 9). Антимикробным действием обладают препараты, при получении которых не используется нагревание. Сухие экстракты, несмотря на повышенное содержание в них суммы флавоноидов (8,67%) не проявляют активность в отношении E. сoli. В отношении St. аureus активность проявляют препараты из травы V. spuria (1 : 8000), V. incana и V. officinalis (1 : 4000), при получении которых в качестве экстрагента использовали 40%-й этанол. Наименьшее содержание суммы флавоноидов и слабую антимикробную активность проявляют сухие экстракты, полученные при использовании в качестве экстрагента дистиллированной воды и этанола слабой концентрации (табл. 9).

. Слабая антимикробная активность в отношении St. aureus и E.сoli некоторых испытуемых препаратов объясняется стадией термической обработки сырья при их получении, что приводит к разрушению ряда ферментов-гликозидаз, способствующих активизации биологически активных веществ. Антимикробная активность препаратов из видов Veronica L. зависит от содержания БАВ в растениях и способа их экстракции из лекарственного растительного сырья.

Выводы

1. В районах лесостепного и степного Предуралья выявлено двадцать видов Veronica L., относящихся к различным экологическим группам (мезофиты, ксерофиты, ксеромезофиты, мезогигрофиты). Изучены фитоценотические, фитохимические и биологические особенности наиболее часто встречающихся видов Veronica L. в Предуралье, установлена экологическая приуроченность исследуемых растений, распределение в экологическом ряду и продуктивность в различных растительных сообществах. Виды из группы мезогигрофитов: V. longifolia L. и V. beccabunga L. не подчиняются закону зональности и распространены по всей территории Предуралья.

2. Определен синэкологический оптимум для V. officinalis L., как перспективного к использованию в фитотерапии растения. Наиболее благоприятными экологическими условиями, обеспечивающими максимальное обилие, высокую продуктивность и оптимальную вероятностную встречаемость растения в растительных сообществах представляют сосновые леса группы ассоциаций бор травяной и бор-зеленомощник Кунгурско-Красноуфимской лесостепи (биологический запас до 77,76 кг/га, эксплутационный - 24,88 кг/га, возможный ежегодный объем заготовок до 9,0 кг/га) и темнохвойные и смешанные леса северных районов Башкирского Предуралья ( Балтачевский, Янаульский, Татышлинский, Караидельский, Аскинский), где возможна эксплуатация зарослей вида (биологический запас до 48 кг/га, эксплутационный до 17 кг/га, ежегодный объем заготовки сырья до 6,0 кг/га).

В указанных растительных сообществах с вероятностной встречаемостью и максимальной (до 95%) надежностью можно обнаружить от 9 до 13,5 растений на единицу площади.

В незначительном обилии V. officinalis L. встречается в сосновых лесах группы ассоциаций бор-беломошник, бор травяной и бор-зеленомощник Прибельско-Камских песков (Краснокамский район Башкирского Предуралья) и одноименных ассоциациях Бузулукского бора, где нерациональна эксплуатация ( до 3,2 кг/га) указанного вида.

3. Морфологические признаки видов Veronica L., встречающихся в Предуралье имеют некоторые отличия от диагнозов, приводимых в литературных источниках. При этом в степной зоне Южного Предуралья выявлена региональная форма Veronica spicata L., охарактеризованная как V.spicata L. var.euxina. Изучение биометрических анатомо-морфологического строения объекта позволяет уточнить диагностические признаки вида и усиление его ксероморфности.

Морфологические показатели и анатомическое строение V. officinalis L., произрастающей в сосновых и широколиственно - хвойных (смешанных) лесах Предуралья существенных отличий не имеет, что позволяет судить об идентичности лекарственного растительного сырья вида, собранного в различных местообитаниях.

Методом сравнительного анализа анатомо-морфологических особенностей перспективных видов Veronica L.: V.officinalis L., V. spicata L. и V.incana L. определен комплекс низко вариабельных признаков, необходимых для диагностики цельного и измельченного растительного сырья.

Вид V. officinalis L., встречающийся в хвойных и смешанных лесах проявляющий себя как энтомофильное растение, способен в определенных условиях к автогамности и может успешно выращиваться в культуре на территории Среднего Предуралья.

4. Исследования надземных органов одиннадцати видов рода Veronica L. Предуралья на основные группы биологически активных веществ (БАВ) показали, что наиболее характерными соединениями в растениях являются флавоноиды и иридоиды. Из других БАВ в исследуемых видах обнаружены: азотсодержащие соединения, дубильные вещества, в незначительном количестве сердечные гликозиды, кумарины и лактоны. Сапонины обнаружены в значительных количествах в надземных органах V. teucrium L. и их следы в траве: V. incana L., V. prostrata L., V. chamaedrys L., V. spicata L..

Высокое содержание БАВ отмечено в сырье видов: V. officinalis L., V. spicata L., V. incana L., V. longifolia L., V. spuria L., что позволяет считать указанные растения потенциальными источниками лекарственного растительного сырья.

5. Выявлен комплекс полифенольных соединений - флавоноиды и фенолкарбоновые кислоты (до 23 соединений) в восьми видах Veronica L. лесостепного и степного Предуралья. Флавоноиды в исследуемых видах относятся к группе флавона (гликозиды и агликоны), а в соцветиях видов секции Pseudo-Lysimachium, кроме отмеченных, выявлены флавонолы.

В пяти исследуемых видах Veronica L.: V. offiinalis L., V. incana L., V. spicata L., , V. longifolia L., V. spuria L. методом хроматографии и УФ- и ИК-спектроскопии и в сравнении с аутентичными образцами идентифицированы флавоноиды: лютеолин, цинарозид, апигенин-7-глюкуронид и апигенин. В траве V. anagalloides Guss. и V. chamaedrys L. идентифицированы те же флавоноиды, кроме апигенина, а в траве V. teucrium L. идентифицирован только лютеолин.

В исследуемых видах Veronica L. идентифицированы фенолокислоты: кофейная, хлорогеновая, хинная, феруловая и неохлорогенновая, а в V. spuria L., кроме отмеченных, - изоферуловая кислота.

Наибольшее содержание суммы флавоноидов (более 3%) обнаружено в сырье Veronica L., собранном в фазу цветения-начала плодоношения в южных районах степной зоны Предуралья.

Повышенное содержание суммы дубильных веществ, фенолкарбоновых кислот и аскорбиновой кислоты накапливают в виды Veronica L., произрастающие в Среднем Предуралье.

Виды Veronica L. секции Pseudo-Lysimachium (V.spicata L., V. incana L., V. longifolia L., V. spuria L.) почти идентичны по комплексу полифенольных соединений (флавоноидов и фенолкарбоновых кислот) и имеют значительное сходство с V.officinalis L. (секция Veronica), что не согласуется с систематическим положением видов и требует доработки вопросов хемосистематики.

6. Алкалоидоносность исследуемых видов Veronica L. обусловлена наличием азотсодержащих веществ, в частности, холина, идентифицированного различными методами исследования и содержание которого превалирует в сырье растений, произрастающих в районах Южного Предуралья.

7. В сырье изучаемых растений методом хроматографии обнаружено различное количество иридоидов (от двух до шести), два из которых идентифицированы как аукубин и каталпозид. Последний отсутствует в траве Veronica chamaedrys и Veronica anagalloides. В траве Veronica officinalis обнаружено пять веществ иридоидной природы, одно из которых выделено и идентифицировано как аукубин, а два других идентифицированы методом хроматографии как каталпозид и изокаталпол. Максимальное количество иридоидов в видах Veronica L. содержится в фазу плодоношения растений (до 1,36%), а остальных групп БАВ - в период цветенияЦначала плодоношения.

В листьях Veronica L. флавоноиды и иридоиды локализуются в тканях палисадной паренхимы и в клетках эпидермиса верхней стороны пластинки листа, а дубильные вещества - в отдельных клетках мезофилла и в обкладочных клетках проводящих пучков.

Высокое содержание БАВ позволяет констатировать обоснованность использования видов Veronica L. в народной медицине и ветеринарной практике, препараты которых обладают различными видами фармакологического действия.

8. Хемосистематическими признаками исследуемых видов рода Veronica L., пригодными в аналитических целях являются: флавоноиды группы флавона - лютеолин и цинарозид, азотсодержащее вещество - холин, иридоиды группы аукубина - аукубин и каталпозид и фенолкарбоновые кислоты - кофейная и хлорогеновая.

9. В золе травы видов Veronica L. определено содержание 17 химических элементов, оказывающих влияние на синтез и накопление биологически активных веществ в растениях. Концентрация химических элементов в исследуемых видах Veronica L. не превышает ПДК, принятых для чая (Сан.ПиН 2.3.2560-96).

10. Эффективность антимикробного действия препаратов из травы видов Veronica L. определяется наличием биологически активных веществ и их количественным содержанием. Высокую антимикробную активность в отношении Staphylococcus aureus и Escherichia coli проявляют препараты, содержащие сумму фенолкарбоновых кислот (от 1 : 5000 до 1 : 160000). Препараты, полученные из травы видов Veronica L. методом турбоэкстракции содержат повышенное количество суммы флавоноидов и проявляют антимикробную активность в отношении Staphylococcus aureus и не деятельны в отношении Escherichia coli, что связано с термической обработкой сырья, расщепляющих необходимые ферменты. Высокая антимикробная активность препаратов из травы видов Veronica L. в отношении грамположительных бактерий представляет практический интерес для разработки антибактериальных и противоспалительных средств.

11. По результатам фитоценотических, фитохимических и микробиологических исследований видов Veronica L. установлено, что наиболее перспективными растениями в качестве источника биологически активных веществ являются: V.officinalis L., V. spicata L. и V. incana L., широко распространенные в районах лесостепного и степного Предуралья.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ

В РЕЦЕНЗИРУЕМЫХ ЖУРНАЛАХ

Гусев Н.Ф. Флавоноиды растений рода Veronica L. / Н.Ф. Гусев, Н.М. Гусева Н.М., С.В. Теслов // Химия природных соединений. - 1974 - Т. 4. - С. 521
Гусев Н.Ф. Флавоноиды Veronica officinalis L. / Н.Ф. Гусев, Г.А. Глумов, С.В. Теслов // Химия природных соединений. - 1975 - Т. 2. - С. 253.
Гусев Н.Ф. Флавоноиды Veronica spicata L. // Н.Ф. Гусев, Г.А. Глумов, С.В. Теслов // Химия природных соединений. - 1977 - Т. 5. - С. 704.
Гусев Н.Ф. Запасы сырья дикорастущих лекарственных растений в западной и северо-западной районах Оренбургской области. / А.В. Хлебников, Г.И. Олешко, Н.Ф. Гусев // Растительные ресурсы. - 1989 - Т. 25, вып. 2. - С. 180-186.
Гусев Н.Ф. Реакция травянистых растений на атмосферное загрязнение. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина // Земледелие. - 2003 - №5. Ц С. 19 - 20. - С. 37 - 38.
Гусев Н.Ф. К вопросу о содержании биогенных элементов в растениях рода Veronica L. Предуралья. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина. // Вестник Оренбургского государственного университета. Биоэлементология. - 2004 - №4 (29). - С. 30 - 32.
Гусев Н.Ф. Состояние флоры южных районов Оренбургской области. / О.Н. Немерешина, Н.Ф. Гусев.// Земледелие. - 2004 - № 4. - С. 37 - 38.
Гусев Н.Ф. Влияние техногенного загрязнения на содержание флавоноидов в растениях семейства норичниковые степного Предуралья. // О.Н. Немерешина, Н.Ф. Гусев.// Вестник Оренбургского государственного университета. - 2004 - № 10 (35). - С. 123 - 127.
Гусев Н.Ф. Некоторые аспекты интродукции лекарственных растений на Южном Урале. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина. // Вестник РАСХН. - 2005 - № 6. - С. 15-17.
Гусев Н.Ф. К исследованию флавоноидов Veronica incana L. Степного Предуралья. // Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина.// Вестник ОГУ. Биология и медицина. - 2005 - № 12 (50), - С. 96 - 99.
Гусев Н.Ф. К вопросу о содержании микроэлементов в сырье перспективных видов лекарственных растений Южного Предуралья. / О.Н. Немерешина, Н.Ф. Гусев // Вестник ОГУ. Биоэлементология. - 2006. - № 12 (62). - С. 167 - 168.
Гусев Н.Ф. Биологические особенности и выращивание Veronica officinalis L. в Предуралье. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина, В.О. Козьминых.// Вестник ОГУ. - 2006 - № 5 (55) - С. 94-99.
Гусев Н.Ф. Вероника ложноключевая, как новый вид для Южного Предуралья. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина, И.А. Степанова.// Вестник ОГУ. - 2006 - № 5 (55). - С. 99-102.
Гусев Н.Ф. К вопросу о содержании микроэлементов в траве Veronica anagalloides Guss. Южного Предуралья. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина. // Матер. 2 международной научно-практ. конференции Биоэлементы. Оренбург. ИПК ГОУ ОГУ. - 2007 - С. 17-19.
Гусев Н.Ф. О некоторых аспектах рационального использования лекарственных растений Предуралья. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина, В.Н. Зайцева // Известия ОГАУ. - 2009 Ц № 2(22). - С. 308-311.

СПИСОК ОСНОВНЫХ НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ

В РАЗЛИЧНЫХ ИЗДАНИЯХ

Гусев Н.Ф. некоторые вероники Урала и их антибактериальные свойства. / Н.Ф. Гусев, Г.А. Глумов, Ю.А.Кожевников, Н,М, Гусева // Сб. Изыскание фармакологических и химиотерапевтических средств из продуктов синтеза и природных веществ. Пермь: Звезда. 1977. - С. 107 - 111.
Гусев Н.Ф. Состояние и перспективы изучения полезных растений Урала. / Н.Ф. Гусев, Г.А.Глумов. // Инф. матер. Охрана и рациональное использование биологических ресурсов Урала, Дикорастущая флора и растительность. УН - АН СССР, Свердловск. - 1978. - С. 16-18.
Гусев Н.Ф. Лекарственные растения Предуралья. / Н.Ф. Гусев, Г.А. Глумов. // Инф. матер. Охрана и рациональное использование биологических ресурсов Урала. Флора и фауна. УН - АН СССР, Свердловск. - 1980. - С. 3-4.
Гусев Н.Ф. Лекарственные растения Кунгурско-Красноуфимской лесостепи Предуралья. / Н.Ф. Гусев, Г.А. Глумов // Инф. матер. Охрана и рациональное использование биологических ресурсов Урала. Флора и фауна. УН - АН СССР, Свердловск. - 1980. - С.24-26.
Гусев Н.Ф. Вероники Предуралья и их использование. / Н.Ф. Гусев, Г.А. Глумов. // Инф. матер. Охрана и рациональное использование биологических ресурсов Урала. Флора и фауна. УН - АН СССР, Свердловск. - 1980. - С. 18-20.
Гусев Н.Ф. Фенолкарбоновые кислоты вероники колосистой. / Н.Ф. Гусев // Межвуз. Сб. науч. Тр. Вопросы регулирования устойчивого роста и развития растений, Изд. Перм. ГУ, 1981. - С. 121 - 123.
Гусев Н.Ф. Лекарственные растения лесных и луговых фитоценозов Пермской области, их использование и охрана. / Н.Ф. Гусев // Сб. Всесоюзн. совещ ботаников педагогич. ВУЗов, Изд. Пермского пед. ин-та, Пермь, 1983. - С. 121 - 123.
Гусев Н.Ф. К исследованию антимикробной активности некоторых видов вероник. / Н.Ф. Гусев, Е.А. Колеватова // Сб. науч. трудов Вопросы экологической физиологии растений, Изд. Пермского гос. ун-та, 1984. - С. 53 - 56.
Гусев Н.Ф. К исследованию иридоидов вероники седой. / Н.Ф. Гусев, Н.М. Гусева // Сб. науч. трудов Вопросы экологической физиологии растений, Изд. Пермского гос. ун-та, 1985. - С. 134 - 136.
Гусев Н.Ф. Фенолкарбоновые кислоты вероники седой. / Н.Ф. Гусев, Н.М. Гусева, Н.А. Вотропина.// Сборник науч. тр. Ботанические исследования на Урале. Изд. УН - АН СССР, Свердловск. - 1986. - С. 132-134.
Гусев Н.Ф. К исследованию алколоидности вероники поручейной. / Н.Ф. Гусев, Н.М. Гусева, А.А. Зиновьева // Сб. науч. трудов Вопросы экологической физиологии растений, Изд. Пермского гос. ун-та, 1986. - С. 60 - 62.
Гусев Н.Ф. О цветении вероники длиннолистной. / Н.Ф. Гусев, Н.М. Гусева, А.А. Зиновьева. // Сб. Проблемы размножения цветковых растений. Пермь: Изд. ПГУ. - 1987. - С.79.
Гусев Н.Ф. К исследованию вегетативных органов вероники поручейной. / Н.Ф. Гусев // Сб. науч. тр. Рост, развитие и адаптация растений к экстремальным факторам, Изд. ПГУ, Пермь, 1987. - С. 41 - 43.
Гусев Н.Ф. К хемосистематике видов рода Вероника. / Н.Ф. Гусев, Н.М. Гусева.// Сб. Ботанич. Иссл-я на Урале Изд. УН - АН СССР, Свердловск. - 1988. - С. 89-91.
Гусев Н.Ф. К исследованию флавоноидов вероники Андерсона. / Н.Ф. Гусев, Н.В. Носенкова, О.Н. Гусева // Сб. науч. тр., Перм. ГУ. Пермь, 1990. С. - 30-33.
Гусев Н.Ф. К исследованию флавоноидов вероники седой. / Н.Ф. Гусев, М.В. Зеленина, В.Б. Марценюк, Н.М. Гусева. // Сб. Ботанические исследования на Урале. Изд. УрН - АН СССР. Ин-т Экологии, Свердловск, 1990. - С. 77-79.
Гусев Н.Ф. К исследованию анатомии надземных органов вероники лекарственной. / Н.Ф. Гусев, М.В. Зеленина, В.Б. Марценюк, Н.М. Гусева. // Сб. Ресурсы и рациональное исп-е лекарственных растений. Пермь. Изд. ПГФИ. 1991. - С. 13 - 20.
Гусев Н.Ф. К исследованию флавоноидов вероники тимьянолистной. / Н.Ф. Гусев, М.В. Зеленина, Н.М. Гусева // Межвуз. сборник научных трудов. Изд. ПГУ, Пермь, 1991. - 41-32 с.
Гусев Н.Ф. К исследованию анатомии вегетативных органов вероники лекарственной. / Н.Ф. Гусев, В.Б Марценюк., М.В. Зеленина, Н.М. Гусева // Сб. науч. тр. ПГФИ, Пермь, 1991. - С. 91 - 95.
Гусев Н.Ф. О влиянии токсичных выбросов газоперерабатывающей промышленности на влияние флавоноидов в веронике седой. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина // Сб. науч. Тр. Генетические ресурсы России и сопредельных государств Оренбург. Издательство ОГПУ 1999. - С.19.
Гусев Н.Ф. Механизм влияния атмосферных примесей на ассимилирующие органы высших растений. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина // Сб. Степи Сев. Евразии. Эталонные ландшафты: Проблемы охраны, экологической реставрации и использования. Матер. 3 междунар. симп. Оренбург: ИПК Газпромпечать. - 2003. - С. 366 - 368.
Гусев Н.Ф. О некоторых адаптивных особенностях растительного покрова степного Предуралья к техногенному воздействию. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина // Сб. конференции ученых аграрных ВУЗов Урала. Изд. Челяб. Агр. Ун-та, Челябинск, 2002. - С. 421 - 423.
Гусев Н.Ф. О некоторых аспектах антропотехногенного влияния на степные фитоценозы. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина // Сб. тр. Междунар. науч.-практической конф., организованной ОГАУ. Повышение устойчивости биоресурсов на адаптивно-ландшафтной основе 2003. - С. 258 - 261.
Гусев Н.Ф. Виды рода вероника Кунгурско-Красноуфимской лесостепи и перспективы их использования. / Н.Ф. Гусев, Немерешина О.Н. // Сб. тр. междунар. науч.-практической конф., ОГАУ. Повыш. устойч. биоресурсов на адаптивно-ландшафтной основе. - 2003. - С. 8 -10.
Гусев Н.Ф. Ресурсный потенциал лекарственных растений южных районов Оренбургской области. / О.Н. Немерешина, Н.Ф. Гусев // Университетский меридиан. - 2004 - Оренбург: Изд. ОГАУ, вып 2., - С. 24.
Гусев Н.Ф. Ресурсы пищевых и лекарственных растений степного Предуралья. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина // Сб. тр. областной науч.-практической конф., при ОГМА. Интеграция традиционной, народной и академической медицины в системе здравоохранения. Оренбург. - 2005. - С. 27-28
Гусев Н.Ф. Особенности биохимического состава травянистых растений в условиях атмосферного загрязнения. / Н.Ф. Гусев // Сб. тр. обл. науч.-прак. конф., при ОГМА. Интеграция традиционной, народной и академической медицины в системе здравоохранения Оренбург: Изд. ОГМА. - 2005. - С. 58-60.
Гусев Н.Ф. Антибактериальное исследование препаратов из видов Veronica L. Предуралья. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина // Известия ОГАУ. Оренбург. - 2006 Ц № 4 (8). - С. 43 - 47.
Гусев Н.Ф. К вопросу об оптимизации и перспективах использования биологических ресурсов региона Южного Урала. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина // Науч. вестник ОГИМ. Сб. ст. V междун. кон. Россия как трансформирующееся общество: экономика, культура, управление, Оренбург. - 2006. - С. 153 - 155.
Гусев Н.Ф. К вопросу о новых перспективных видах лекарственного растительного сырья в южных областях России. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина, Зайцева В.Н. // Известия ОГАУ. - 2008 Ц № 3(19). - С. 258-261.
Гусев Н.Ф. О некоторых аспектах рационального использования лекарственных растений Предуралья. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина // Известия ОГАУ. - 2009 Ц № 2(22). - С. 300-308.

МОНОГРАФИИ

Гусев Н.Ф. Лекарственные растения на грядках. / Н.Ф. Гусев, М.В. Зеленина, Т.И. Вотинова, В.Б. Марценюк, В.М. Петриченко и др.. // Пермь: Полипринт. - 1995 - 266 с.
Гусев Н.Ф. Растения на службе человека. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Гусева, Т.А. Крутова. // Москва: Ника-5. - 1992. - 150 с.
Гусев Н.Ф. Целебные силы пищевых растений в профилактике здоровья. / Н.Ф. Гусев, Г.Н. Соловых, В.С. Кудрин, О.Н. Немерешина. // Оренбург: Полиграфист. - 2002. - 240 c.
Гусев Н.Ф. Лекарственные растения Оренбуржья (ресурсы, выращивание и использование). / Н.Ф. Гусев, Г.В. Петрова, О.Н. Немерешина. // Оренбург: Изд. центр ОГАУ. - 2007 - 332 с.

Гусев Николай Федорович

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАСТЕНИЙ РОДА VERONICA L.

(сем. Scrophulariaceae Juss.) ЛЕСОСТЕПНОГО

И СТЕПНОГО ПРЕДУРАЛЬЯ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Подписано в печать 02.10.09. Формат 6084 1/16.

Усл. печ. л. 2,0. Печать оперативная. Бумага офсетная.

Гарнитура Таймс. Заказ № 3476. Тираж 100 экз.

Издательский центр ОГАУ.

460795, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18. Тел. (3532) 77-61-43

Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по биологии

Blog