Рябина, наряду с сосной обыкновенной, березой повислой, относится к ценным фитомелиоративным древесным растениям. В Кузбассе на породных отвалах встречается часто, преимущественно на транспортных и бестранспортных отвалах в составе мелколиственных и смешанных лесов, а также на склонах в стадии инициального зарастания.
Рябину издавна используют как в народной, так и в традиционной медицине [4]. В плодах содержатся витамин С, флавоноиды, органические кислоты, сахара, спирт-сорбит, дубильные вещества, аминокислоты (цистин, цистеин, лизин, гистидин и т.д.), соли калия, натрия, кальция, магния и др. Среди плодово-ягодных культур, рябина по содержанию Р-активных веществ занимает одно из первых мест.
В медицинской практике высушенные плоды рябины используются, главным образом, как поливитаминное средство, в народной медицине применяют свежие плоды как мочегонное, кровоостанавливающее и слабительное средство [4].
Плоды рябины используют в пищевой и кондитерской промышленности для приготовления варенья, пастилы, соков, плодово-ягодных напитков, начинок, уксуса. Зрелые плоды служат сырьем для получения каротина, а зеленые - для получения яблочной кислоты [7].
Учитывая широкое распространение рябины сибирской в сформированных фитоцинозах породных отвалов угольных разрезов, актуальными являются исследования по эколого-гигиенической оценке ее плодов.
Отходы угледобычи (отвалы, терриконы и т.д.) могут являться источником повышенного радиационного фона. Одним из путей поступления РН в организм человека являются пищевые и лекарственные растения.
Представленная работа является продолжением ранее опубликованных исследований по гигиенической оценке лекарственных растений, произрастающих на отвалах угольных разрезов Кузбасса [1,11].
Цель и методика исследований
Цель настоящей работы - оценка радионуклидного (РН) загрязнения лекарственного сырья (плодов) Sorbus sibirica Hedl., произрастающей на породном отвале угольного разреза «Кедровский» и сопряженных эмбриоземов по содержанию естественных (K-40, Th-232, Ra-226) и искусственных (Sr-90 и Cs-137) радионуклидов.
Объекты и методы исследований
Исследования проводились на породном отвале «Южный» угольного разреза «Кедровский». Общая площадь отвала «Южный» составляет 599,3 га и высотой 58 м., с равнинно-наклонным рельефом. Породы, слагающие отвалы, в основном представлены песчаниками (60%), с большой долей алевролитов (20%), и аргиллитов (15%), суглинками и глинами (5%). Эмбриоземы представлены преимущественно тяжелыми, среднеобеспеченными суглинками (гумус 3,5 %), характеризующимися щелочной реакцией почвенного раствора (рН водной вытяжки 7,1-7,7), низкой обеспеченностью фосфором и азотом (1,7-7,0) и содержанием немного ниже нормы обменного калия (125 мг/кг) [11].
Объектами исследования являлись плоды S. sibirica Hedl. и сопряженные эмбриоземы, собранные в сентябре 2013-2014 гг.
Заготовку сырья проводили в сухую солнечную погоду, согласно общепринятым правилам. Собирали сырье без видимых признаков повреждений. Среднюю пробу готовили методом квартования в соответствии с ГОСТ 24.027.0-80. Допустимые отклонения в массе средней пробы не превышали ± 10 %.
Сопряженные с растениями эмбриоземы отбирали из корнеобитаемого слоя (А 0-15 см) по общепринятой методике.
Лабораторные исследования эмбриоземов и растительных образцов проводили на базе аккредитованного испытательного центра агрохимической службы «Кемеровский». Радиоактивность в исследуемых образцах определяли по "Методике измерения радиоактивности в счетных образцах с использованием программного обеспечения "Прогресс" утв. ВНИИФТРИ 22.12.03 г. на комплекс спектрометрический для измерений активности альфа -, бета- и гамма-излучающих нуклидов "Прогресс" .
Для оценки перемещения Sr-90 и Cs-137 в системе почвы - ЛРС рассчитывали коэффициент накопления (КН) - отношение концентрации элемента в растении к содержанию элемента в почве. Анализы выполнялись в трехкратной повторности, данные обработаны с использованием стандартных статистических методов с применением программы Statistica 6.0. Расчеты приведены на абсолютно сухую массу.
Результаты и их обсуждение
Анализ полученных экспериментальных данных показывает, что содержание естественных и искусственных РН в эмбриоземах выше, чем в лекарственном сырье. Причем в общей радиоактивности эмбриоземов основная доля приходится на естественные РН, особенно К-40 - его вклад в общую радиоактивность составляет 91 %. Доля искусственных РН в эмбриоземах составляет около 1 % (табл.). Полученные результаты показывают отсутствие загрязнения эмбриоземов отвалов искусственными РН - содержание Sr-90 и Cs-137 существенно ниже среднего регионального уровня накопления для почв юга Томской области - прилегающих к Кемеровской области. Уровень естественных РН находится в пределах фоновых величин радиоактивных элементов в земной коре (табл.).
Установлено, что плоды рябины характеризуются относительно высокими величинами средневзвешенной (по массе) удельной активности К-40. Доля К-40 от общей радиоактивности составляет - 74 % (табл.). Это подтверждает факт, что К-40, как и его стабильные изотопы необходимы растениям для их нормального развития.
Абсолютные величины удельной активности остальных естественных РН (Th-232, Ra-226) плодов рябины меньше чем у К-40 (табл.). Известно, что Th-232, Ra-226 в отличии от радиоизотопов калия не являются жизненно необходимыми элементами для растений [10].
Экспериментально установлено, что содержание техногенных РН в плодах рябины меньше, чем естественных и находится в пределах 0,742...0,977 Бк/кг, что составляет около 9 % от общей радиоактивности (таблица).
Содержание РН в плодах Sorbus sibirica Hedl., сопряженных эмбриоземах (средние данные, Бк/кг) и коэффициент накопления (КН)
|
Проба |
Удельная активность, Бк/кг |
||||
|
Sr-90 |
Cs-137 |
K-40 |
Th-232 |
Ra-226 |
|
|
Эмбриоземы (корнеобитаемый слой) |
0,99±0,002 |
2,59±0,213 |
516,37±10,909 |
26,45±2,073 |
24,37±1,594 |
|
Плоды рябины |
0,742±0,150 |
0,977±0,186 |
13,517±1,654 |
1,630±0,180 |
1,483±0,105 |
|
(КН) |
0,75 |
0,38 |
0,03 |
0,06 |
0,06 |
|
ПДК: - БАД на раст. основе - ЛРС (травы, кора, корневища, плоды ...) [4,9] |
100
200 |
200
400
|
-
- |
-
- |
-
- |
|
Средний региональный уровень[8] |
20-25 |
20,1 |
- |
- |
- |
|
Фоновые величины радиоактивных элементов[2] |
|
|
40-1000 |
40 |
40 |
Анализ коэффициентов накопления (КН) плодами рябины РН показал, что они в большей степени накапливают РН техногенной группы - Sr-90 и Cs-137 (табл.). Однако их КН меньше единицы и находятся в пределах 0,75... 0,38. Это говорит об отсутствии аккумуляции данных РН растениями.
Анализ удельной активности Sr-90 и Cs-137 в плодах рябины не показал превышения гигиенических нормативов (табл.). Это характерно и для других видов лекарственных растений, произрастающих на породных отвалах Кузбасса. Проведенные ранее исследования показали отсутствие накопления искусственных РН - Sr-90 и Cs-137 и тяжелых металлов в плодах Rosa majalis Herrm. и Hippophae rhamnoides L, произрастающих на породных отвалах угольного разреза «Кедровский» [1,11].
Заключение
Таким образом, экспериментально установлено, что плоды Sorbus sibirica Hedl., произрастающей на породных отвалах угольного разреза «Кедровский» являются экологически безопасными по таким экотоксикантам, как радионуклиды. Для возможности дальнейшего их использования в качестве пищевого и лекарственного сырья, биологической активной добавки при производстве продуктов функциональной направленности необходимы исследования по содержанию в плодах тяжелых металлов и соответствию требованиям качества фармакопейной статьи «Fructus Sorbi».
Рецензенты:
Блинова С.В., д.б.н., профессор кафедры зоологии и экологии ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет», г. Кемерово;
Давыденко Н.И., д.т.н., профессор технологии и организации общественного питания ФГБОУ ВО «КемТИПП» (университет), г. Кемерово.