Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

Morphologo-anatomic investigation SERRATULA QUINQIEFOLIA Bieb. ex 98 Willd., growing in the North Caucase.

Mogilenko T.G. 1 Denisenko O.N. 1
1 Pyatigorsk State Pharmaceutical academy
A morfologo-anatomic study of a Serratula quinquefoliate, whichis cultivated in the Botanical Garden of Pyatigorsk, has been conducted and the basic diagnostic signs allowing authenticallyto identify a kind are defined. We have studied the anatomy of a leaf, a leaf petiole, a stem and a flower. The leaf is charac-terized by dorsiventralnoe structureand the availability of simple multicellular blunt and sharp cone-shaped hairs.Stomatas are located only on the underside of leaves. The stem ischaracterized by open bik-kolateralnyh bundle. The stem is ribbed, it has 6-8 ribs. The Leaf petiole has 3 large bundles and 3smaller bundles. The flower leaflet isdensely pubescent with small, simple monocelled capitatedbundle-like hairs.
microscopic
Serratula quinqiefolia diagnostical indications

  ВВЕДЕНИЕ

Род Serratula L. сем. Asteraceae насчитывает около 50 видов и имеет широкий ареал произрастания - Сибирь, Дальний Восток, Украина, Казахстан, Средняя Азия, Северный Кавказ.

Растения данного рода представляют несомненный интерес, так как содержат фитоэкдистероиды, которые в настоящее время нашли применение как эффективные лекарственные средства с достаточно широким спектром фармакологического действия. Данные соединения регулируют деятельность нервной, эндокринной и иммунной систем, обладают анаболической активностью, используются в предоперационном и послеоперационном периодах. Экспериментально подтверждена эффективность фитоэкдистероидов в терапии язвенной болезни желудка, гепатите и циррозе, прогрессирующей дистрофии мышц, лучевой болезни , при вялом заживлении ран и ожогов и целом ряде других патологических состояний.

Родоначальниками изучения экдистероидов в растениях были японские ученые в 60-х годах ХХ века. Экдистероиды - это полигидроксилированные стерины, структурно идентичные или близкие истинным гормонам линьки членистоногих. В настоящее время известно более 150 различных по структуре соединений этого типа. Данные соединения обнаружены у представителей свыше 100 семейств покрытосеменных растений [1,2,3,4].

На Кавказе широко распространен мало изученный вид - серпуха пятилистная,   S.quinquefolia Bied. ex Willd. Распространена серпуха пятилистная в горных лесах, на их опушках, среди кустарников, от низменности до среднегорного пояса. Запасы этого вида на Северном Кавказе очень велики [5].

Следует отметить, что это растение имеет большую сырьевую массу надземной части, хорошо культивируется, но в широком плане химических исследований этого вида до настоящего времени не проводилось. В связи с этим серпуха пятилистная представляет несомненный интерес для дальнейших глубоких фармакогностических исследований.

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Для морфолого-анатомического исследования серпухи пятилистной использовались свежесобранные, фиксированные в системе спирт - глицерин - вода  (1:1:1) и гербаризированные растения; светооптический микроскоп Биомед-2 с увеличениями объективов ×4; ×10; ×40. Изготавливали поверхностные и давленные препараты, а также срезы. Временные микропрепараты фиксировали в растворе глицерина. Фрагменты анатомических срезов фотографировали с использованием микроскопа и цифрового фотоаппарата Codak LS 755.

Исследования проводились с использованием общепринятых методик [6].

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

S.quinquefolia Bied. ex Willd - это многолетнее растение в культуре достигает высотой от 50 до 200 см. Морфологические признаки серпухи пятилистной в культуре не отличаются от дикорастущей. Стебели многогранные, в верхней части ветвистые, голые. Листья очередные непарноперисторассчеченные со сливающимися у основания долями в 3-8 парами продолговатых эллиптических листочков, до 12 см шириной и 10-40 см длиной, по краю крупнозубчатые; дольки пластинок пильчатозубчатые и шиповидно-рассеченные; нижние черешковые, стеблевые сидячие, голые, реже снизу по жилкам скудноволосистые. Цветочные корзинки  располагаются на верхушках стеблей и длинных цветоносах, образуя щитковые соцветия. Цветки лилово-пурпурные. Листочки обертки яйцевидные длиной 15-25 мм и шириной 10-18 мм, опушенные, бурые или рыжевато-войлочные, с красновато-бурым содержимым, расположены черепитчато в 5-6 рядов. Цветоложе плоское, густо опушенное длинными волосками. Плод - семянки с хохолком, длиной 4-5мм, продолговатые, гладкие, тонкобороздчатые; хохолок длиной 8-10 мм. Запах своеобразный. Измельченное сырье представлено кусочками листьев, цветочных корзинок и стеблей различной формы, проходящие сквозь сито диаметром  7 мм.

В результате микроскопического исследовании установлено, что клетки нижнего эпидермиса листа сильно извилистые. Лист гипостоматический  - устьица расположены только на нижней стороне листа. Тип устьичного аппарата аномоцитный. Устьица широкоовальные, ориентированы продольными осями в разных направлениях, граничат с 3-5 основными клетками эпидермы (рис.1А). На поперечном срезе листа четко видна дифференциация клеток на столбчатый и губчатый мезофилл. Лист имеет дорсивентральное строение (рис 1Б). Трихомы, расположенные на обеих сторонах листа, короткие простые многоклеточные бочковидные, остро и тупоконусовидные, состоящие из 3-6 клеток толстостенные (рис.2А). Основание волоска имеет заметную складчатость кутикулы, направленную вдоль волоска, состоит из 6 более крупных клеток эпидермиса со слабоизвилистыми стенками, обращенных узкими сторонами к основанию волоска. Клетки верхнего эпидермиса прямостенные, разной формы - от изодиаметрических до вытянутых (рис.2Б).

А                                                                        Б

Рисунок 1. А) Лист серпухи пятилистной с поверхности нижняя сторона (ув.×40),

1-устьица. Б) Поперечный срез листа, 2 - верхний эпидермис, 3 - столбчатый мезофилл,

4 - губчатый мезофилл, 5 - нижний  эпидермис

Рисунок 2. А) Лист серпухи пятилистной с поверхности нижняя сторона (ув.×40),  1 -остроконечный волосок; 2 - тупоконечный волосок.  Б) Верхняя сторона, 3 -складчатость кутикулы, 4 - волосок многоклеточный бочковидный

Строение стебля типично для растений семейства Астровые. На поперечном срезе стебель округло ребристый, ребер 6-8. Под эпидермой в несколько слоев расположена колленхима. Паренхимные клетки сердцевины округлые, тонкостенные. Межклетники не развиты. Проводящие пучки биколлатеральные открытого типа, расположены близко к поверхности стебля равномерно в один ряд и  отделены межпучковыми зонами. В ребрах пучки крупные, между ребрами располагаются пучки меньших размеров. Пучки окружены склеренхимными клетками, плотно прилегающими к флоэмной части пучка (рисунок 3).

Рисунок 3. Фрагмент поперечного среза стебля: 1 - колленхима, 2 -биколлатеральный проводящий пучок, 3 - паренхима сердцевины, 4 - межпучковый камбий;  Б) проводящий пучок,  5 - флоэма, 6 - камбий, 7 - ксилема

На поперечном срезе листового черешка видны 6 отдельных проводящих пучка, расположенных прерванным, несколько сплющенным кольцом, причем нижние 3 пучка размером значительно превосходят другие. Пучки также биколлатеральные с ксилемой, обращенной к центру и к верхней части черешка (рисунок 4).

Рисунок 4. Фрагмент поперечного среза черешка в месте прикрепления к листовой пластинке: 1 - флоэма, 2 - камбий, 3 - ксилема, 4 - флоэма, 5 - мелкий проводящий пучок

Переходя в главную жилку листа, пучки постепенно расходятся. Центральная жилка заключена в паренхимную ткань и состоит из одного более крупного центрального пучка и двух боковых более мелких биколлатеральных пучков. С обеих сторон жилки развиты выступы, в которых эпидерма подстилается многослойной колленхимой. В боковых жилках обнаружены одиночные тяжи проводящих пучков.

Листочки обертки черепитчатые, с заостренной вытянутой верхушкой. Внутренние листочки обертки более крупные, на вершине окрашенные, наружные - мелкие, зеленые.

Верхняя часть листочка густо опушена мелкими простыми одноклеточными, головчатыми волосками, пучкового типа. Также имеются и одноклеточные мешочковидные железки неправильной формы с прозрачным содержимым и высокопреломляющими капельками (рисунок 5А). На поперечном срезе листочков обертки видны удлиненные клетки эпидермиса с мелкоизвилистыми стенками. Эпидермис основания листочка голый. Клетки эпидермиса в верхней части листочка мелкие, изодиаметрические, в нижней части имеют вытянутую форму (рисунок 5Б).

Рисунок 5. А) Листочек обертки с поверхности. 1 - головчатые волоски, собранные по 2-3 в пучки. Б) Поперечный срез листочка обертки, 2 - проводящий пучок, 3 -губчатый мезофилл, 4 - столбчатый мезофилл.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

  1. Установлены микроморфологические диагностические признаки серпухи пятилистной.
  2. Лист гипостоматический - устьица расположены только на нижней стороне листа. Тип устьичного аппарата аномоцитный.
  3. Строение листа дорсивентральное.
  4. Волоски короткие простые многоклеточные, остро и тупоконусовидные, состоят из 3-6 клеток, толстостенные. Основание волоска имеет заметную складчатость кутикулы, направленную вдоль волоска.
  5. Стебель ребристый 6-8 ребер. Проводящие пучки биколлатеральные, открытого типа, расположены близко поверхности стебля равномерно в один ряд и отделены межпучковыми зонами.
  6. Листовой черешок имеет 3 крупных пучка и 3 более мелких, расположенных прерванным, несколько сплющенным кольцом. Пучки биколлатеральные с ксилемой, обращенной к центру.
  7. Верхняя часть листочка густо опушена мелкими простыми одноклеточными головчатыми волосками, пучкового типа.

Рецензенты:

  • Сбежнева В.Г., д. фарм. н., доцент, ГБОУ ВПО  «Пятигорская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения и социального развития РФ, факультет последипломного образования, кафедра фармации, г. Пятигорск.
  • Попова О.И., д. фарм. н., профессор кафедры Фармакогнозии,  ГБОУ ВПО  «Пятигорская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, г. Пятигорск.