Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,737

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ НЕКОТОРЫХ РАЙОНОВ ПЕРМСКОГО КРАЯ

Власов А.С. 1 Белоногова В.Д. 1 Курицын А.В. 1
1 ГБОУ ВПО «Пермская Государственная фармацевтическая академия Министерства здравоохранения Российской Федерации»
Загрязнение окружающей среды и влияние неблагоприятных экологических факторов являются причиной патологических процессов, вызванных дефицитом, избытком или дисбалансом макро- и микроэлементов. Изучение минерального состава лекарственного растительного сырья является важной задачей фармации, для профилактики и лечения данных заболеваний. Установлено содержания таких элементов, как Cu, Fe, Mn, Zn, Si, Al, Cr, Ni, при помощи рентгеновского энергодисперсионного спектрометра модели QUANT´X в зверобоя и тысячелистника траве, необходимых для нормального функционирования жизненно важных систем организма в 55 образцах зверобоя травы и 24 образцах тысячелистника травы, собранных на территории Пермского края. Проведен анализ перехода микроэлементов из лекарственного растительного сырья в настои. Оценка экологической безопасности сырья позволила сделать заключение о возможности профилактики и лечение микроэлементозов настоями зверобоя и тысячелистника травы.
лекарственное растительное сырье
настои
лекарственные растения
микроэлементы
микроэлементозы
1. Власов А.С. Перспективы заготовки сырья Hypericum perforatum L. и Hypericum maculatum Grantz. на территории южных районов Пермского края / А.С. Власов, А.Н. Соловьев, А.В. Курицын, А.Ю. Турышев // Вестник перм. гос. фарм. акад.: научно-практический журнал (Материалы Российской науч.-практ. конф. студентов и молодых ученых «Современные проблемы фармацевтической науки», посвященной 75-летию ПГФА). – Пермь, 2011. - №9. – С. 160-161.
2. Власов А.С. Ресурсоведческий мониторинг зарослей Achillea millefolium L. В южных районах Пермского края / А.С. Власов, А.В. Курицын, Э.Ф. Даминова, Т.В. Казначеева, Е.А. Тимофеева // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения – Липецк, 2013. - №6 (декабрь). – С. 30-32.
3. Загузова Е.В. Изучение элементного состава сбора противооксалатного / Е.В. Загузова, Т.А. Степанова, Н.А. Цимбалист, Г.Я. Мечикова.// Дальневосточный медицинский журнал. – 2009. - №2 – С. 96-98.
4. Курицын А.В. Сырьевой потенциал дикорастущих лекарственных растений Пермского края / А.В. Курицын, В.Д. Белоногова, А.С. Власов. // Медицинский альманах. – 2011. - №5(18) – С. 292-294.
5. Центр биотической медицины: О микролементах [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.microelements.ru/poleznaja-informatsija/o-mikroelementakh / (дата обращения 28.02.2014).
Учитывая биологическую роль микроэлементов, их участие практически во всех биохимических процессах в организме человека, вопросы загрязнения окружающей среды волнуют сегодня не только экологов, но и врачей всех специальностей. В нашей стране, по предложению академика РАМН А.П. Авцына и его коллег, для обозначения всех патологических процессов, вызванных дефицитом, избытком или дисбалансом макро- и микроэлементов, введено понятие микроэлементозов.

В настоящее время в России учение о микроэлементозах нашло своих активных последователей в лице д.м.н. А.В. Скального, его учеников и коллег по Научно-медицинскому центру "Элемент" и Центру Биотической Медицины, который является единственным научно-медицинским исследовательским учреждением России, специализирующимся на диагностике и лечении нарушений минерального обмена человека, обусловленных загрязнением окружающей среды и влиянием неблагоприятных экологических факторов [5].

Важность исследования минерального состава сырья используемого в натуральном виде, в частности растительного сырья, является одной из главных задач фармации в целях профилактики и лечения заболеваний, вызванных дисбалансом элементов.

На территории Пермского края произрастает около 100 видов лекарственных растений используемых при лечении различных заболеваний. Наиболее распространенными являются лекарственные растения рода Тысячелистник и Зверобой [1, 2], образующие крупные заросли и перспективны для заготовки, как для нужд предприятий, так и для личного использования [4]. Наряду с богатым составом биологически активных соединений в растениях данных родов накапливаются значительные количества микроэлементов, необходимых для нормального функционирования жизненно важных систем организма. Несмотря на большинство положительных эффектов этих элементов на жизнедеятельность человека, в определенных экологических условиях концентрации этих элементов в растениях может достигать токсического значения, что приводит к проявлению побочных эффектов. Так как большинство лекарственного сырья в домашних условиях, используется в виде водных настоев, в которые переходит около 40% содержания [3] микроэлементов, необходимо знать их содержание в лекарственном растительном сырье.

Целью нашей работы являлось, определение содержания некоторых микроэлементов в зверобоя и тысячелистника траве, собранных на территории некоторых районов Пермского края, для установления их экологической безопасности.

Материалы и методы исследования

Объектами исследования являлись 79 образцов сырья травы зверобоя и тысячелистника, собранные на территории 7 районов Пермского края. Сырье было заготовлено в период максимального накопления действующих веществ в сроки, установленные нормативными документами на сырье. Сушка проводилась воздушно теневым способом.

Высушенное сырье подвергали минерализации по методике, апробированной для данных видов сырья, путем озоления сырья в муфельной печи, в присутствии 60% раствора азотной кислоты.

Количественное определение микроэлементного состава в сырье и настоях устанавливали на рентгеновском энергодисперсионном спектрометре модели QUANT'X. американской фирмы Termo techno, с использованием программы WinTrace для ARL QUANT'X.

Настои готовили согласно указаниям по приготовлению в аннотациях на продукцию предприятия Красногорсклексредства в расчете на суточное потребление: «Около 10 г зверобоя травы помещают в эмалированную посуду, заливают 200 мл горячей кипяченой воды, закрывают крышкой, нагревают на кипящей водяной бане при периодическом помешивании в течение 15 минут, охлаждают при комнатной температуре в течение 45 минут, процеживают, оставшееся сырье отжимают. Объем полученного настоя доводят кипяченой водой до 200 мл. Принимают внутрь в теплом виде по 1/2 стакана 3 раза в день». Для количественного определения микроэлементов было приготовлено 300мл настоя зверобоя и тысячелистника травы.

Результаты исследования и их обсуждение

В исследуемом лекарственном растительном сырьем обнаружено около 70 макро и микроэлементов. Количественный анализ проведен у восьми микроэлементов. Результаты анализа в образцах сырья представлены на диаграмме 1.

Диаграмма 1. Количественное содержание микроэлементов в зверобоя и тысячелистника траве.

Установлено, что такие микроэлементы, как медь, цинк, марганец, железо и никель, в наибольшем количестве накапливается в зверобоя траве. Содержание кремния в тысячелистнике траве во много раз превосходит его содержание в зверобоя траве, что связано с особенностями морфологического строения и местами обитания растений. Накопление алюминия и хрома в объектах исследования происходит примерно в равных количествах.

Медь является жизненно важным элементом, который входит в состав многих витаминов, гормонов, ферментов, дыхательных пигментов, участвует в процессах обмена веществ, в тканевом дыхании и т.д. Медь имеет большое значение для поддержания нормальной структуры костей, хрящей, сухожилий (коллаген), эластичности стенок кровеносных сосудов, легочных альвеол, кожи (эластин). Считается, что оптимальная интенсивность поступления меди в организм составляет 2-3 мг/сутки. Дефицит меди в организме может развиваться при недостаточном поступлении этого элемента (1 мг/сутки и менее), а порог токсичности для человека равен 200 мг/сутки [3]. В исследуемых образцах содержание меди варьирует от 10,49 до 38,75 мг/кг.

Цинк является кофактором большой группы ферментов, участвующих в белковом и других видах обмена, поэтому он необходим для нормального протекания многих биохимических процессов. Немаловажную роль он играет в переработке организмом алкоголя, поэтому недостаток цинка может повышать предрасположенность к алкоголизму (особенно у детей и подростков). Цинк входит в состав инсулина, ряда ферментов, участвует в кроветворении. Цинк необходим для поддержания кожи в нормальном состоянии, роста волос и ногтей, а также при заживлении ран, поскольку он играет важную роль в синтезе белков. Цинк укрепляет иммунную систему организма и обладает детоксицирующим действием - способствует удалению из организма двуокиси углерода. Считается, что оптимальная интенсивность поступления цинка в организм 10-15 мг/день. Дефицит цинка может развиваться при недостаточном поступлении этого элемента в организм (1 мг/день и менее), а порог токсичности составляет 600 мг/день [3]. По результатам анализа выявлено содержание Zn в образцах в количестве от 26,86 до 96,57мг/кг.

Алюминий играет в организме важную физиологическую роль - он участвует в образовании фосфатных и белковых комплексов; процессах регенерации костной, соединительной и эпителиальной ткани; оказывает, в зависимости от концентрации, тормозящее или активирующее действие на пищеварительные ферменты; способен влиять на функцию околощитовидных желез. Алюминий в небольших количествах необходим для организма, и особенно для костной ткани, в случае же его избытка этот металл может представлять серьезную опасность для здоровья. Дефицит алюминия развивается при его ежесуточном поступлении в организм в количестве 1 мкг и менее. Токсическая доза для человека: 5 г [3]. Содержание алюминия в исследуемых образцах составило от 200,50 до 411,60 мг/кг.

Кремний в виде различных соединений входит в состав большинства тканей, влияет на обмен липидов и на образование коллагена и костной ткани. Особенно важна роль кремния как структурного элемента соединительной ткани. Концентрация кремния в аорте с возрастом снижается, что косвенно указывает на значимость биоэлементного статуса кремния в патогенезе атеросклероза. Оптимальная интенсивность поступления кремния составляет 50-100 мг/день. В организме усваивается около 4% от общего количества поступившего кремния. Дефицит кремния может развиваться при недостаточном поступлении этого элемента в организм (5 мг/день и менее), а порог токсичности составляет 500 мг/день [3]. Содержание кремний в исследуемых образцах составило от 2,50 до 870,60мг/кг.

Биологическое значение хрома связано с его влиянием на так называемый фактор толерантности к глюкозе, активность которого падает при дефиците хрома и восстанавливается после его добавления. Синдром нарушения толерантности к глюкозе сопутствует сахарному диабету и проявляется в виде гипергликемии и глюкозурии на фоне дефицита хрома. Хром способен влиять на гомеостаз сывороточного холестерола и предупреждать тенденцию к его росту с увеличением возраста. Потребность человеческого организма в хроме составляет 50-200 мкг в сутки. Дефицит хрома в организме может развиться при недостаточном поступлении этого элемента (20 мкг/день и менее). Порог токсичности хрома составляет 5 мг/день [3]. Содержание хрома в исследуемых образцах составило от 0,03 до 4,37 мг/кг.

Марганец относится к важнейшим биоэлементам (микроэлементам) и является компонентом множества ферментов, выполняя в организме многочисленные функции: участвует в синтезе и обмене нейромедиаторов в нервной системе; препятствует свободно-радикальному окислению, обеспечивает стабильность структуры клеточных мембран; обеспечивает нормальное функционирование мышечной ткани; участвует в обмене гормонов щитовидной железы (тироксин); обеспечивает развитие соединительной ткани, хрящей и костей; усиливает гипогликемический эффект инсулина; повышает гликолитическую активность; повышает интенсивность утилизации жиров; снижает уровень липидов в организме; противодействует жировой дегенерации печени; участвует в регуляции обмена витаминов С, Е, группы В, холина, меди; участвует в обеспечении полноценной репродуктивной функции; необходим для нормального роста и развития организма. Оптимальная интенсивность поступления марганца в организм 3-5 мг/день; уровень, приводящий к дефициту, и порог токсичности оцениваются в 1 и 40 мг/день соответственно [3]. Содержание марганца в исследуемых образцах составило от 54,60 до 361,60 мг/кг.

Основной функцией железа в организме является перенос кислорода и участие в окислительных процессах (посредством десятков железосодержащих ферментов). Железо входит в состав гемоглобина, миоглобина, цитохромов. Большая часть железа в организме содержится в эритроцитах; много железа находится в клетках мозга. Железо играет важную роль в процессах выделения энергии, в ферментативных реакциях, в обеспечении иммунных функций, в метаболизме холестерина. Оптимальная интенсивность поступления железа составляет 10-20 мг/сутки. Дефицит железа может развиться, если поступление этого элемента в организм будет менее 1 мг/сутки. Порог токсичности железа для человека составляет 200 мг/сутки [3]. Содержание железа в исследуемых образцах составило от 76,22 до 657,90мг/кг.

При введении вслед за инсулином никеля, продлевается действие инсулина, и тем самым повышается гипогликемическая активность. Никель оказывает влияние на ферментативные процессы, окисление аскорбиновой кислоты, ускоряет переход сульфгидрильных групп в дисульфидные. Никель может угнетать действие адреналина и снижать артериальное давление. Под влиянием никеля в организме вдвое возрастает выведение кортикостероидов с мочой, усиливается антидиуретическое действие экстракта гипофиза. Оптимальная интенсивность поступления никеля в организм составляет 100-200 мкг/день. Дефицит никеля в организме может развиться при поступлении этого элемента в количестве 50 мкг/день и менее. Порог токсичности никеля для организма человека составляет 20 мг/день [3]. Содержание никеля в исследуемых образцах составило от 2,32 до 18,12 мг/кг.

Результаты количественного анализа настоев представлены в таблице 1.

Таблица 1

Количественное содержание элементов в настоях

Микроэлемент

Количественное содержание в настое (300мл), мг/сутки

Доза дефицита элемента, мг/сутки

Токсическая доза, мг/сутки

max

min

Cu

0,28

0,08

<1.00

200.0

Zn

0,62

0,18

<1.00

600.0

Al

2,16

1,08

<0.001

5000.0

Si

4,70

0,012

<5.00

500.0

Cr

0,024

0,0002

<0.020

5.0

Mn

2,33

0,36

<1.00

40.0

Fe

3,36

0,39

<1.00

200.0

Ni

0,12

0,015

<0.050

20.0

Заключение

На основании полученных данных можно сделать вывод, что, несмотря на высокие концентрации некоторых элементов, таких как кремний, марганец, железо, их переход в настои находится значительно ниже токсической дозы.

Исходя из этого, можно рекомендовать использование зверобоя и тысячелистника травы, помимо основных показаний к применению, для профилактики микроэлементозов, связанных с дефицитом данных элементов, а также для лечения дефицитных состояний вызванных недостатком алюминия, кремния, хрома, марганца, железа и никеля.

Рецензенты:

Алексеева И.В., д.фарм.н., профессор. кафедры фармацевтической технологии лекарств, ГБОУ ВПО ПГФА Минздрава России, г. Пермь.

Солонинина А.В., д.фарм.н., профессор., зав. кафедрой управления и экономики фармации, ГБОУ ВПО ПГФА Минздрава России, г. Пермь.


Библиографическая ссылка

Власов А.С., Белоногова В.Д., Курицын А.В. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ НЕКОТОРЫХ РАЙОНОВ ПЕРМСКОГО КРАЯ // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 5.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=15027 (дата обращения: 23.08.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252