Дослідження накопичення неорганічних елементів у рослинній сировині Carduus nutans L., Carduus acanthoides L.

Автор(и)

  • T. I. Balanchuk Vinnitsa State Pirogov Memorial Medical University,
  • A. V. Мazulin Zaporozhzhia State Medical University,
  • Т. V. Оproshanska National University of Pharmacy,
  • G. V. Мazulin Zaporozhzhia State Medical University,

DOI:

https://doi.org/10.14739/2409-2932.2017.1.93436

Ключові слова:

атомно-емісійна спектроскопія, суцвіття, листя, будяк пониклий, будяк акантовидний, неорганічні елементи

Анотація

Мета роботи – дослідження методом АЕС(AES) якісного складу та кількісного вмісту неорганічних елементів під час цвітіння в суцвіттях і листях перспективних видів Carduus nutans L. і Carduus acanthoides L.

Матеріали та методи. Об’єкт дослідження – суцвіття та листя будяка пониклого (Carduus nutans L.) та б. акантовидного (Carduus acanthoides L.), що заготовлені в різних регіонах України під час цвітіння (травень–серпень 2013–2015 рр.), відповідно до загальних вимог ДФУ I (дод. 1.2). Сушіння здійснили в сушильній шафі «Termolab СНОЛ 24/350» (Україна), (t = 40 °С) протягом 15 год. Аналіз проведено на атомно-емісійному спектрометрі ДФС-8 з атомізатором ІВС-28. Для ідентифікації та кількісного визначення використані відповідні смуги поглинання за стандартними зразками (нм): 196,0 (Se); 213,9 (Zn); 223,1 (Вi); 228,8 (Cd); 232,0 (Ni); 240,7 (Co); 248,3 (Fe); 249,7 (В); 257,0(Hg); 279,5(Mn); 283,3 (Pb); 285,2 (Mg); 286,3 (Sn); 309,3 (Al); 313,3 (Mo); 318,4 (V); 324,7 (Cu); 328,1 (Ag); 357,9 (Р); 357,9 (Cr); 365,0 (As); 422,6 (Cа); 460,0 (Sr); 589,0 (Nа); 706,5 (K). Як основу  (РСЗ) обрано суміш оксидів і солей металів, що була ідентичною складу різнотрав’я. Для приготування 200,0 використані наважки речовин (г): Na2S04 – 50; KH2P04 – 50; K2S04 – 40; CaC03 – 40; Si02 – 36; KCL – 14; Mg0 – 10. Речовини ретельно змішували, прокалювали у кварцових тиглях у муфельній печі (t = 500 °C) протягом 5 год. Використовували такий інтервал вмісту (мас. %), до озоління: Sr (1х10-2–1,0); V, Mo, Co, Cr (2х10-4–1х10-2); Mn (2х10-4–1,0); Ni, Pb, Ca, Ag, Sn (5х10-4–1х10-2); Cu (1х10-4–5х10-2); Cd (5х10-3–1х10-2); Ti (5х10-4–1,0); Zn від (1х10-2–2,0). Температура вимірювання (t = 23–25 °C). Атомізацію проб здійснили на графітових електродах пристрою ІВС-28 у розряді дуги змінного струму (I =16 A, U = 220 v, t = 60 c). Інтенсивність ліній у спектрах фіксували мікрофотометром МФ-4 (λ = 196–706,5 нм). Паралельно виконали дослід порівняння з аналогічними реактивами. Результати опрацювали методом математичної статистики з застосуванням ліцензійної програми «Statistica 6.0 for Windows» (StatSoft Inc., №AXXR712 D833214 FANS).

Результати. Методом АЕС (AES) у суцвіттях і листях Carduus nutans L., Carduus acanthoides L. встановили наявність 15 неорганічних елементів, з котрих 10 (Сa, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Zn, Co, P, Mo) є есенціальними. У переважних концентраціях неорганічні елементи накопичувались у листі Carduus nutans L.(мг/100 г), макроелементи: Ca (1000,00 ± 95,20), K (305,0 ± 36,60), Mg (310,00 ± 79,30), P (110,0 ± 14,30), Si (100,00 ± 12,20), Na (61,00 ± 7,32); а також мікроелементи: Fe (61,00 ± 7,93), Zn (11,00 ± 1,32), Al (5,50 ± 0,51). Для листя Carduus acanthoides L. спостерігали аналогічну тенденцію. Переважно накопичувались мaкроелементи (мг/100 г): Ca (1000,00 ± 99,50), K (255,00 ± 28,15), Mg (255,00 ± 30,60), P (99,00 + 8,63), Si (95,00 ± 8,60), Na (41,00 ± 5,33); а також мікроелементи: Fe (35,00 ± 4,55), Zn (10,20 ± 1,22), Al (5,30 ± 0,50). Вміст неорганічних елементів у суцвіттях рослин, що досліджували, був меншим за листя. У суцвіттях Carduus nutans L. (мг/100 г) були присутні макроелементи: Ca (540,00 ± 64,80), K (180,00 + 21,60), Mg (180,00 + 23,41), Si (90,00 + 11,70), P (60,00 + 7,80), Na (30,00 + 3,60); а також мікроелементи: Fe (36,00 + 4,35), Zn (6,00 + 0,75), Al (2,00 + 0,18). У дещо менших концентраціях спостерігали накопичення в суцвіттях Carduus acanthoides L. макроелементів (мг/100 г): K (96,00 + 9,80), Ca (480,00 + 57,60), Mg (145,00 + 18,85), Si (48,00 + 5,76), P (57,00 + 6,84), Na (24,00 + 3,12); а також мікроелементів: Fe (12,00 + 1,56), Al (4,40 + 0,39), Zn (3,80 + 0,44). Накопичення токсичних неорганічних елементів (Cd, Co, Hg,Pb, As,) не було характерним для досліджуваної рослинної сировини та становило (<0,01–0,03 мг/100 г) або в межах ГПК (Sr) (0,50 ± 0,06 – 3,70 ± 0,44 мг/100 г). Зольність для досліджуваних зразків практично не відрізняється між видами. Вона вища в листі (до 12,14 ± 1,19 %), ніж у суцвіттях (5,97 ± 0,56 %).

Висновки. Експерименти свідчили про доцільність контролю рослинної сировини перспективних видів Carduus nutans L. і Carduus acanthoides L. на вміст загальної золи й макро- та мікроелементів. Уперше встановлено присутність і кількісний вміст 15 основних неорганічних елементів, із них 10 є есенціальними. Великий вміст есенціальних неорганічних елементів у листях і суцвіттях дає можливість рекомендувати рослини як перспективне джерело для одержання комплексних фітопрепаратів із гепатозахисною та антиоксидантною дією.

 

Посилання

Alemasova, А. S. (2003). Analiticheskaya atomno-absorbcionnaya spekrtoskopiya [The analytical atomic absorbtion spectroscopy]. Sevastopol' : Veber. [in Ukranian].

Syryj, M. M., Kulieshov, M. M., Hadzhiieva, N. M., et al. (2006). Biokhimiia roslyn [The biochemistry of plants]. Harkiv: Hark. nac. agrar. un-t im. V. V. Dokuchaieva. [in Ukranian].

Derecha, L. M., & Miasoiedov, V. V. (2007) Makro- ta mikroelementy: suchasni uiavlennia pro yikh funktsionalne znachennia v teplokrovnomu orhanizmi [Macro- and microelements: current understanding of their functional significance in the body of warm-blooded]. Eksperymentalna ta klinichna medytsyna, 4, 21–25. [in Ukranian].

Derzhavne pidpryiemstvo «Naukovo-ekspertnyi pharmakopeinyi tsentr» (2004) Derzhavna Farmakopeia Ukrainy [The state pharmacopeia of Ucraine]. Harkiv [in Ukranian].

Derzhavne pidpryiemstvo «Naukovo-ekspertnyi pharmakopeinyi tsentr» (2004) Derzhavna Farmakopeia Ukrainy Dopovnennia 1 [The state pharmacopeia of Ucraine, Vol. 1]. Harkiv [in Ukranian].

Derzhavne pidpryiemstvo «Naukovo-ekspertnyi pharmakopeinyi tsentr» (2004) (2004). Derzhavna Farmakopeia Ukrainy Dopovnennia 2 [The state pharmacopeia of Ucraine, Vol. 2]. Harkiv [in Ukranian].

K'osev, P. A. (2011). Lekarstvennye rastenia: samyj polnyj spravochnik [The medical plants. The most complete encyclopedia]. Мoscow: Eksmo-Press. [in Russian].

Litvinova, E. V. (2007). Gepatoprotektory rastitel'nogo proiskhozhdeniya v lechenii zabolevanij pecheni [The hepatoprotective herbal drugs in treatment of liver diseases]. Phitoterapia. Chasopy, 3, 75–80. [in Ukranian].

Ephremov, A. A., Makarov, L. G., Shatalina, N. V., & Pervyshina, G. G. (2002). Mineral'nye veshestva – osnova snizheniya antropogennogo vozdejstviya okruzhayushej sredy na organism cheloveka [Mineral substances are basis of decline of the anthropogenic effects to organism of man]. Himiya rastitel'nogo syr'ya, 3, 65–68. [in Russian].

Gravel', I. V., Petrov, N. V., Samylina, I. A., Rudakova, I. P., Yakovlev, G. P. & Stulovskij, S. S. (2008). Opredelenie soderzhaniya tyаzhelysh metallov v lekarstvennom rastitel'nom syr'e [Determination of mineral substances content in medicinal herbs]. Pharmaciya, 7, 3–5 [in Russian].

Dobrochaeva, D. N., Kotov, M. I., Prokudin, J. N., et al. (1987). Opredelitel' visshikh rastenij Ukrainy [Manual of higher plants of Ucraine]. Kyiv: Naukova dumka. [in Ukranian].

Scal'nyj, А. V. (2004). Khimicheskie e'lementy v phiziologii i e'kologii cheloveka [The Chemical elements in physiology and ecology of man]. Мoscow: ONIKS 21 vek : Міr [in Russian].

Cvelev, N. N. (2000). Opredelitel' sosudistyh rastenij Severo-Zapadnoj Rossii [Manual of the vascular plants of Noth-West Russia]. Saint-Petersburg: iz-vo SPUVA. [in Russian].

Arpadjan, S., Ģelik, G., Taşkesen, S., & Güçer Ş. (2008) Arsenic, cadmium and lead in medicinal herbs and their fractionation. Food and Chemical Toxicology, 46(8), 2871–2875. doi: 10.1016/j.fct.2008.05.027.

Dimitrova-Dyalgerova, I., Zheley, I., & Mihaylova, D. (2015) Phenolic profile and in vitro antioxidant activity of endemic Bulgarian Carduus species. Pharmacognosy Magazine, 11(4), 575–579. doi: 10.4103/0973-1296.172964.

Aktay, G., Deliorman, D., Ergun, E., Ergun, F., Yeşilada, E., & Cevik, C. (2000) Hepatoprotective effects of Turkish folk remedies on experimental liver injuri. Journal of Ethnopharmacology, 73(1–2), 121–129. http://dx.doi.org/10.1016/S0378-8741(00)00286-5.

Rauschert, E. S. J., Shea, K., & Bjornstad, O. N. (2012) Coexistence patterns of two invasive species, Carduus nutans and C. acanthoides, at three spatial scales. Biol Invasions, 14(l), 151–164. doi:10.1007/s10530-011-9992-z.

Mirik, M., Ansley, R. J., Steddom, K., David, C. J., Charles, M. R., et al. (2013) Remote Distinction of a Noxious Weed (Musk Thistle: Carduus nutans) Using Airborne Hyperspectral Imagery and the Support Vector Machine Classifier. Remote Sensing, 5(2), 612–630. doi: 10.3390/rs5020612.

Verloone, F. (2014) Carduus acanthoides (Asteraceae), a locally invasive alien species in Belgium. Dumortiera, 105, 23–28.

##submission.downloads##

Номер

№ 1 (2017)

Розділ

Фармакогнозія та хімія природних сполук

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.  Лицензия Creative Commons
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).