Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Скрябина Е.Н. 1 Галишевская Е.Е. 1 Агафонцева А.В. 1

---

1 Пермская государственная фармацевтическая академия

Проведено исследование некоторых особенностей морфолого-анатомического строения и жирнокислотного состава масла семян четырех видов растений рода Марьянник (Melampyrum): m. sylvaticum, m. pratense, m. nemorosum, m. cristatum. Макроскопический и микроскопический анализ проводили согласно рекомендациям общей фармакопейной статьи, анализ жирного масла – методом газо-жидкостной хроматографии. Установлено, что морфологическое строение семян является видоспецефичным. При исследовании анатомического строения изучали особенности строения семенной кожуры, зародыша и питательной ткани. Анатомическое строение семян не имеет значительных отличий и характерно для всего рода. В качественном составе жирного масла идентифицировано 9 жирных кислот, доминирующими являются непредельные кислоты. Среди непредельных кислот преобладают кислоты с 18 углеродными атомами – олеиновая, линолевая, линоленовая; среди предельных – пальмитиновая. Максимальное содержание жирного масла установлено в семенах M. pratense.

Статья в формате PDF

97 KB

Марьянник (Melampyrum)

морфолого-анатомическое строение

семена

жирное масло

1. ГОСТ 30418 - 96. Масла растительные. Метод определения жирнокислотного состава.

2. Государственная фармакопея СССР: Вып. 1. Общие методы анализа / МЗ СССР. 11-е изд., доп. М.: Медицина, 1989. 399 с.

3. Дикорастущие полезные растения России / под ред. А. Л. Буданцева, Е. Е. Лесиовской. СПб.: Издательство СПХФА, 2001. С. 526.

4. Жизнь растений / под ред. А. Л. Тахтаджяна. М.: Просвещение, 1981. Т. 5, ч 2. С. 425-426.

5. Карасек Ф., Клемент Р. Введение в хромато-масс-спектрометрию: Пер. с англ. М.: Мир, 1993. 237 с., ил.

6. Куркин В. А. Фармакогнозия [Текст]: учебник для студентов фарм. вузов (фак.) / Самарский гос. мед. ун-т; [ред. Т. И. Заболоцкая]. 2-е изд., перераб. и доп. Самара: Офорт, 2007. 1239 с., ил.

7. Кучеров В. Е. Марьянник - новое лекарственное растение // Вопросы рационального использования растительных ресурсов южного Урала. Уфа, 1963. С.24-27.

8. Николаева М. Г., Гладкова В. Н. Справочник по проращиванию покоящихся семян. Л., 1985.

9. Петриченко В. М. Состав высших жирных кислот масла семян некоторых видов сем. Scrophulariaceae // Растит. ресурсы. 2006. Т.42, вып. 4. С. 49-55

10. Самылина И. А., Аносова О. Г. Фармакогнозия. Атлас: учебное пособие: в 2 т. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. Т.1. 192 с.

11. Флора СССР / ред. тома Шишкин Б. К., Бобров Е. Г. М.; Л.: Академия наук СССР, 1955. Т. ХХII. 540 с.

12. Munteanu M. Investigation of the use of Melampyrum Sp. Extract samples to assess metals contavination / C. A. Dehelean, D. Ionescu et al. // Journal of agroalimetary Processes and technologies. Romania, 2010. 16(3).

Род Марьянник (Melampyrum L.) относится к семейству Норичниковые (Scrophulariaceae Juss.), включает около 35 видов, распространенных в умеренных зонах северного полушария. M. pratense L. и M. cristatum L. являются европейско-малоазиатскими видами, M. sylvaticum L. - северо- и среднеевропейско-малоазиатским видом, M. nemorosum L. - европейско-западносредиземноморским видом. M. pratense L. и M. sylvaticum L. чаще всего произрастают в хвойных и смешанных лесах (бореальные виды), а M. cristatum L. и M. nemorosum L. - в лиственных лесах и на болотистых лугах (неморальные виды).

Марьянники - это однолетние полупаразитные растения с коротким вегетационным периодом. Весь жизненный цикл от прорастания семян в начале мая до отмирания побегов завершается в три-четыре месяца [7, 11].

В траве марьянников в значительных количествах содержатся различные биологически активные вещества: флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты, иридоиды, сапонины. Благодаря комплексному действию этих веществ растения рода марьянник широко используются в народной медицине при лечении заболеваний нервной и сердечно-сосудистой систем [3]. Именно поэтому марьянники являются перспективными объектами для дальнейших исследований, а также для введения в научную медицину.

Запасные питательные вещества, которые локализуются в генеративных органах растения, также вносят свой вклад в биологическую активность марьянников. Жирные кислоты участвуют в биосинтезе свободных аминокислот и, кроме того, определяют особенности биологии, типы покоя, влияют на энергию прорастания семян [6, 9].

Название Melampyrum образовано от двух греческих слов: «melas» - черный и «pyros» - пшеница, так как семена марьянников похожи на зерна пшеницы, за исключением того, что они чаще всего черного цвета [12]. Семена марьянников гладкие, эллипсовидной формы с поедаемым муравьями крупным присемянником (ариллусом) из богатых маслами паренхимных клеток. Семена по внешнему облику похожи на муравьиных куколок, что также привлекает муравьев и обеспечивает мирмекохорный способ распространения растений [4].

Цель работы

Целью нашей работы является сравнительное изучение некоторых морфолого-анатомических особенностей семян, а также жирнокислотного состава масла семян растений четырех видов Melampyrum: марьянника лугового (M. pratense), лесного (M. sylvaticum), гребенчатого (M. cristatum) и дубравного (M. nemorosum).

Материалы и методы

Объектом исследования служили семена четырех видов растений рода Марьянник, собранные в фазу плодоношения, имеющие одинаковую окраску, без видимых нарушений (табл. 1).

Таблица 1 Дата и место сбора семян

Макроскопический анализ семян проводили согласно рекомендациям общей фармакопейной статьи [2, 10].

Для изучения анатомических особенностей строения семян марьянника использовалась стандартная методика приготовления срезов семян в парафиновом блоке. Предварительно семена размягчали, помещая в воду на 1 сутки, а затем в смесь глицерин-вода-этанол (1:1:1) на 3 суток [10].

Для получения масла точную навеску семян растирали в ступке, высушивали до постоянной массы при температуре 100 - 105 °C и помещали в патроны из фильтровальной бумаги. Жирное масло экстрагировали из семян в аппарате типа «Соксклет» гексаном в течение 48 часов. Растворитель отгоняли в вакууме при температуре 45 - 50 °C, остаток выдерживали в вакуум-сушильном шкафу при 30 °C в течение 30 мин для удаления остаточных паров гексана [9].

Масло подвергали горячему метанолизу в среде абсолютного метанола [1]. Полученные метиловые эфиры жирных кислот анализировали на газовом хроматографе (ГХ) Hewlett-Packard 5890/II (США) с квадрупольным масс-спектрометром (MS) (HP MSD 5971) с ионизацией электронным ударом (70 эВ). Использовали кварцевую колонку HP-5 (5 % фенильных групп) длиной 30 м и внутренним диаметром 0,25 мм и толщиной пленки неподвижной фазы 0,25 мкм, газ-носитель гелий с постоянным потоком 1 мл/мин. Температура испарителя 250 °C, источника ионов 170 ºC, интерфейса между ГХ и MS детектора 280 °C. Температуру колонки программировали в следующем режиме: 2 мин при 100 °C, 10 °C/мин до 200 °C, 2 мин при 200 °C, 20 °C/мин до 300 °C, 2 мин при 300 °С. В инжектор вводили 1 мкл раствора, скорость сканирования 1,2 скан/с для области 45-450 а. е. м.

Жирные кислоты идентифицировали путем сравнения времен удерживания и полных масс-спектров с соответствующими данными для их метиловых эфиров из базы данных 275 (275 тыс. масс-спектров). Использовали эталонные образцы пальмитиновой, стеариновой, олеиновой, линолевой и линоленовой кислот. Содержание индивидуальных кислот вычисляли по площадям пиков, без использования градуировочных коэффициентов, с программированным автоматическим интегрированием.

Результаты и обсуждение

Семена всех видов марьянника схожи по морфологическим признакам. Форма семян эллипсовидная (личинковидная) с мясистым пирамидальным светло-коричневым или светло-желтым присемянником на конце. Поверхность семян гладкая.

При исследовании анатомического строения семян изучали следующие признаки: особенности строения семенной кожуры, форма и строение зародыша, величина и форма питательной ткани (эндосперма).

Семенная кожура образована толстостенными квадратными или прямоугольными клетками. Питательная ткань у всех марьянников представлена эндоспермом мучнистой консистенции, состоящим из продолговатых многоугольных клеток с пористыми стенками. Клетки ариллуса паренхимные, продолговато-округлые, плотно расположенные с прозрачным содержимым. Всем исследуемым видам присуще характерное строение зародыша: маленький (занимает в семени меньше половины пространства), прямой, апикальный (расположен у верхушки семени).

Исследуемые морфологические параметры представлены в таблице 2. Все измерения были обработаны статистически. По данным таблицы видно, что самыми крупными являются семена M. sylvaticum, самыми мелкими - семена M. cristatum. Для семян M. nemorosum и M. sylvaticum характерен большой ариллус, а максимальное соотношение ариллуса к семени наблюдается у M. nemorosum и M. cristatum.

Таким образом, видно, что морфологическое строение семян является видоспецифичным. Анатомическое строение семян разных видов марьянников не имеет значительных отличий и характерно для представителей всего рода.

Масло всех четырех видов имеет жидкую консистенцию и желтый цвет. Количественное содержание масла в пересчете на абсолютно сухое сырье представлены в таблице 2.

Таблица 2. Морфологическое строение и содержание жирного масла в семенах Melampyrum

Несмотря на небольшие размеры семян и ариллуса, содержание жирного масла в M. pratense значительно выше, чем в других исследуемых видах (табл. 2). В M. sylvaticum, M. cristatum, M. nemorosum количественное содержание масла сопоставимо.

В результате проведенных исследований в масле изученных видов Melampyrum идентифицировано 9 жирных кислот (табл. 3).

Суммарное содержание предельных жирных кислот варьирует от 15,10 % (M. pratense) до 30,96 % (M. sylvaticum). Среди них преобладающей является пальмитиновая кислота, наибольшее содержание которой наблюдается в M. sylvaticum (26,93 %), а наименьшее - в M. pratense (13,00 %). В следовых количествах обнаружены миристиновая и эйкозановая кислоты.

Таблица 3. Жирнокислотный состав семян растений рода Melampyrum L.

Большую часть масла составляют непредельные кислоты, суммарное содержание которых варьирует от 69,04 % (M. sylvaticum) до 84,9 % (M. pratense). Из них преобладают кислоты с 18 углеродными атомами (С18) - олеиновая, линолевая и линоленовая.

С помощью достоверных образцов установлено, что времена удерживания олеиновой и линолевой кислот совпадают, и на хроматограммах они проявляются общим пиком. Для идентификации и количественного определения этих кислот использовали селективное детектирование [5] по молекулярным ионам m/z 292 (метиловый эфир линоленовой кислоты) и 296 (метиловый эфир олеиновой кислоты). По площадям пиков и молекулярных ионов находили массовое соотношение указанных кислот, которое использовали для расчета их содержания по суммарной концентрации.

Максимальное содержание олеиновой кислоты (43,47 %) отмечено в семенах M. sylvaticum, линолевой (41,70 %) - в семенах M.  cristatum. В жирном масле семян M. pratense и M. nemorosum наблюдается более равномерное соотношение непредельных жирных кислот в отличие от двух других видов.

В результате проведенных исследований установлено, что непредельные жирные кислоты являются доминирующими в составе жирного масла семян марьянников. Согласно литературным данным, в семенах, где преобладают запасные питательные вещества углеводного типа и жирные масла непредельного характера, нет периода покоя или он неглубокий [9]. Это характерно для растений рода Melampyrum и подтверждается нашими, а также ранее проведенными исследованиями [8].

Рецензенты:

• Белоногова Валентина Дмитриевна, доктор фармацевтических наук, профессор, зав. кафедрой фармакогнозии с курсом ботаники, ГБОУ ВПО ПГФА Минздравсоцразвития, г. Пермь.
• Хомов Юрий Александрович, доктор фармацевтических наук, профессор, профессор кафедры фармацевтической химии ФДПО и ФЗО ГБОУ ВПО ПГФА Минздравсоцразвития, г. Пермь.

Библиографическая ссылка