динамика накопления фенольных соединений в баранце обкновенном (Huperzia selago)
Научный руководитель: , профессор, д-р биол. наук
Вологодский государственный университет,
г. Вологда
Плауновидные (Lycopodiophyta) – одна из самых древних групп высших сосудистых растений. В условиях Вологодской области плауны (в широком понимании) представлены 12 видами, относящимися к 6 родам 4 семейств [7], при этом 11 видов отнесены к категории редких [6]. К одним из наименее распространённым видам на территории Вологодской области относится баранец обыкновенный (Huperzia selago) – многолетнее травянистое растение 10-25 см высотой. Стебли дважды-четырежды дихотомически ветвящиеся, укореняющиеся у основания. Спорангии находятся в пазухах обычных листьев, образуя особую спороносную зону. Листья темно-зеленые, жесткие, ланцетные. Спороносит в конце июля - августе. Может размножаться вегетативно с помощью выводковых почек. Крупных популяций не образует, растет небольшими куртинами 0,5-1 м в диаметре [2]. Нерегулируемые сборы в лекарственных целях привели к сокращению популяций баранца.
Благодаря содержанию биологически активных соединений, баранец, как и многие другие виды плаунов, широко используют в медицинских целях. Так, настои и отвары неодревесневшей надземной части (Herba Lycopodii) применяют при судорогах, радикулите, заболеваниях желудка и печени, нервно-психических расстройствах, а также в качестве слабительного и общеукрепляющего средства. Вытяжка обладает антиалкогольным эффектом. Порошок cпор (Semen Lycopodii, ликоподий) включён в список отечественной фармакологии [3,4] и рекомендован в качестве присыпки для детей. В народной медицине он применяется для возбуждения аппетита, при астении, гнойных ранах и экземе.
В литературном обзоре [1] отмечается, что в плаунах обнаружены эфирные масла, пектиновые вещества, фенольные соединения, терпеноиды, сапонины и алкалоиды. Вместе с тем большая часть цитируемых в обзоре работ касается плаунов, взятых вне границ России. Ресурсные и биохимические исследования плаунов на территории России проводились давно и их результаты во многом неактуальны. По Вологодской области имеется единичная работа по исследованию в плаунах алкалоидов [5]. Наименее изученными соединениями в плаунах являются фенольные соединения, поэтому актуальность изучения фенольного метаболизма не вызывает сомнений. Целью настоящей работы является изучение накопления фенольных соединений в побегах плауна годичного в условиях Вологодской области.
Заготовка растительного сырья проведена в текущем году. Проба взята в описание площадки
Собранное растительное сырье фиксировали методом воздушной сушки на открытом воздухе в тени, после чего сырье измельчалось и подвергалось 3-х часовой выдержке в сушильном шкафу при температуре 100°C. При исследовании побеги баранца были фрагментированы на ортотропные (растущие вертикально) и плагиотропные (растущие горизонтально) участки. Определение содержания растворимых фенольных соединений (СФС) осуществляли спектрофотометрическим методом. Для этого сухой материал подвергали трехкратной экстракции горячим 70% этанолом. Содержание СФС определяли с реактивом Фолина-Дениса, флаванов – с раствором ванилина в 70% серной кислоте, флаванолов – с водным раствором 2% хлоридом алюминия, дубильных веществ – с водным раствором 2% аммония молибденокислого. Поскольку исследования фенольного метаболизма плаунов в условиях области проводятся впервые, экспериментально установлена навеска сырья баранца обыкновенного и условия сушки для проведения дальнейших исследований данного вида.
В результате проведенного исследования установлены достоверные отличия в содержании СФС, флаванов, флаванолов и дубильнх веществ в разных участках побегов баранца в зависимости от стадии вегетации (табл.). Так, общая сумма фенольных соединений в наибольших концентрациях содержится в ортотропных участках побегов 1-го ветвления в мае, августе и сентябре, в других же месяцах максимум приходится на ортотропные побеги 2-го ветвления, наименьшая – в плагиотропных участках побегов во все исследуемые месяцы. Флаванов, напротив больше содержится в плагиотропных участках вне зависимости от месяца вегетации. Также, в ортотропных участках 2-го ветвления обнаружено больше флаванолов, чем в ортотропных участках 1-ого ветвления и плагиотропных участках побегов. Содержание дубильных веществ изменяется в течение вегетации, так в мае максимальное содержание в ортотропных побегах 2-го ветвления, в июне наблюдаем отток веществ в плагиотропные и ортотропные побеги 1-го ветвления. К июлю их содержание в ортотропных побегах сравнивается и максимум приходится на плагиотропные побеги. Далее происходит отток дубильных веществ в почву и в ортотропные побеги 1-го ветвления. В сентябре наблюдается резкое увеличение содержания дубильных веществ во всех частях баранца, минимальное содержание – ортотропные побеги 2-го ветвления, максимальное – плагиотропные и ортотропные побеги 1-го ветвления.
Необходимо отметить высокое содержание флаванов, которых в 2 раза и более выше по сравнению с растворимыми фенольными соединениями. В наших предыдущих исследованиях на сабельнике болотном в среднем содержание флаванов было меньше в 2,5 раза содержания СФС. Можно предположить, что в плауне годичном содержатся вещества, которые чувствительны к качественным реакциям флаванов.
Май | ||||
Органы растения | Растворимые фенольные соединения (СФС) | Флаваны | Флаванолы | Дубильные ве-ва |
Плагиотропные побеги | 1,50 ± 0,08 | 3,95 ± 0,00 | 0,77 ± 0,17 | 11,60 ± 0,60 |
Ортотропные побеги 1го ветвления | 1,80 ± 0,08 | 3,67 ± 0,10 | 0,68 ± 0,07 | 6,66 ± 0,41 |
Ортотропные побеги 2го ветвления | 1,52 ± 0,08 | 1,38 ± 0,03 | 0,94 ± 0,05 | 29,87 ± 2,10 |
Июнь | ||||
Плагиотропные побеги | 1,38 ± 0,02 | 3,43 ± 0,06 | 0,98 ± 0,04 | 15,04 ± 1,03 |
Ортотропные побеги 1го ветвления | 1,42 ± 0,00 | 3,82 ± 0,16 | 0,73 ± 0,03 | 22,45 ± 0,89 |
Ортотропные побеги 2го ветвления | 1,48 ± 0,04 | 1,28 ± 0,05 | 1,07 ± 0,31 | 19,54 ± 1,28 |
Июль | ||||
Плагиотропные побеги | 1,23 ± 0,06 | 3,05 ± 0,01 | 0,55 ± 0,03 | 24,39 ± 0,08 |
Ортотропные побеги 1го ветвления | 1,67 ± 0,04 | 3,23 ± 0,09 | 1,12 ± 0,04 | 18,76 ± 0,51 |
Ортотропные побеги 2го ветвления | 1,77 ± 0,11 | 1,37 ± 0,09 | 1,25 ± 0,11 | 18,82 ± 0,13 |
Август | ||||
Плагиотропные побеги | 1,60 ± 0,05 | 3,88 ± 0,00 | 0,96 ± 0,02 | 5,62 ± 0,81 |
Ортотропные побеги 1го ветвления | 1,75 ± 0,02 | 3,18 ± 0,11 | 0,93 ± 0,04 | 18,06 ± 0,87 |
Ортотропные побеги 2го ветвления | 1,58 ± 0,06 | 1,80 ± 0,08 | 1,08 ± 0,15 | 7,72 ± 0,84 |
Сентябрь | ||||
Плагиотропные побеги | 1,01 ± 0,02 | 3,05 ± 0,01 | 0,67 ± 0,05 | 32,16 ± 0,97 |
Ортотропные побеги 1го ветвления | 1,75 ± 0,05 | 3,23 ± 0,09 | 0,53 ± 0,01 | 32,19 ± 0,82 |
Ортотропные побеги 2го ветвления | 1,72 ± 0,03 | 1,37 ± 0,09 | 1,05 ± 0,03 | 25,50 ± 1,01 |
Таблица. Суммарное содержание фенольных соединений в баранце обыкновенном, мг/г
Благодарности. Автор выражает признательность (ВоГУ) за помощь в геоботаническом описании, сборе растительного сырья и обсуждении ряда положений настоящей статьи.
1. , Буданцев метаболиты Плауновых (Lycopodiaceae s. str.) флоры России и их биологическая активность // Растительные ресурсы. — 2015. — Т. 51, № 2. — С. 259–300.
2. Lycopodiophyta — Плауновидные // Флора европейской части СССР. — Л.: Изд-во «Наука», 1974. — Т. 1. — С. 54–61.
3. Государственная фармакопея СССР. — 10-е изд. — М.: Изд-во «Медицина», 1968. — 1079 с.
4. Государственная фармакопея СССР. — 11-е изд. — М.: Изд-во «Медицина», 1990. — Вып. 2 — 398 с.
5. , Пахарева обследование растений Вологодской области на содержание алкалоидов // Учёные записки Вологодского государственного педагогического института им. . — Вологда, 1948 (1949). — Т. V, биол. — С. 209–223.
6. , , Левашов издание Красной книги Вологодской области: изменения в списках охраняемых и требующих биологического контроля видов растений и грибов // Фиторазнообразие Восточной Европы. — 2013. — Т. VII, № 3. — С. 93–104.
7. Чхобадзе Плауновидных (Lycopodiophyta) Вологодской области в гербариях Санкт-Петербурга // «Молодые исследователи — регионам»: материалы международной научной конференции / Отв. ред. . — Вологда: ВоГУ, 2015. — Т. 1. — С. 521–523.
