Влияние условий произрастания на накопление флавоноидов в природных и экспериментальных популяциях цмина песчаного (Helichrysum arenarium (L.) Moench) в Саратовской области

Машурчак, Николай Владимирович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние условий произрастания на накопление флавоноидов в природных и экспериментальных популяциях цмина песчаного (Helichrysum arenarium (L.) Moench) в Саратовской области
ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Влияние условий произрастания на накопление флавоноидов в природных и экспериментальных популяциях цмина песчаного (Helichrysum arenarium (L.) Moench) в Саратовской области"

На правах рукописи

Машурчак Николай Владимирович

004Ы

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ПРОИЗРАСТАНИЯ НА НАКОПЛЕНИЕ ФЛАВОНОИДОВ В ПРИРОДНЫХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ ЦМИНА ПЕСЧАНОГО (НеПскгунит агепагшт (Ь.) МоепсИ) В САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

03.02.08 - экология 03.01.04 - биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 1 НОЯ 2010

Саратов-2010

004611932

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского» на кафедре биохимии и биофизики

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор,

Кашин Александр Степанович доктор биологических наук, профессор, Игнатов Владимир Владимирович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Степанов Сергей Александрович

кандидат биологических наук, научный сотрудник Соколова Марина Константиновна

Ведущая организация Саратовский филиал Учреждения Российской академии наук Научно-исследовательский институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. СеверцоваРАН

Защита состоится «Ц » №Jl$j?J? 2010 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.243.13 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского» по адресу: 410012, г. Саратов, ул. Астраханская, д. 83, E-mail: biosovet@sgu.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в Зональной научной библиотеке имени ВА.Артисевич ГОУ ВПО «Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского»

Автореферат разослан «Ю» 0-ЩОД20ЮГ.

Ученый секретарь диссертационного совета

С.А. Невский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. До последнего времени исследования по выявлению зависимости содержания флавоноидов у цмина песчаного (НеПсНгухит агепагшт (Ь.) МоепсЬ)) (А51егасеас) от условий обитания в регионе не проводились. Более того, не было обнаружено данных литературы об исследованиях подобного рода в каком-либо районе в пределах всего ареала данного вида, являющегося, как известно, важным источником лекарственного сырья. Изучалась лишь динамика накопления флавоноидов в онтогенезе или динамика их сезонного накопления (Минаева, 1978; Запрометов, 1993; Даргаева, 1994; Копнин, 2007; Карпова и др., 2008; Горюнова, 2009) без учёта экологической приуроченности. Однако становится всё более злободневным углубленное изучение особенностей биологии и экологии растений Н. агепагшт, в том числе особенностей накопления у них действующих веществ в различных условиях обитания. Прежде всего это связано с тем, что в настоящее время в ассортименте лекарственных средств гепатопротекторного, желчегонного, антиоксидантного, антирадиационного, иммуномодулирующего и адаптогенного спектров действия, представленных на фармацевтическом рынке Российской Федерации, сложилась неблагоприятная ситуация при абсолютном доминировании зарубежных препаратов. Совершенно необходимым становится расширение ассортимента отечественных препаратов указанного спектра действия (Куркина, 2007). Одним из перспективных источников фенольных соединений вышеперечисленного действия как раз является лекарственное растительное средство - цветки цмина песчаного. Но основные запасы сырья данного вида после распада СССР остались за пределами России: в Украине, Белоруссии (Атлас..., 1983). В связи с этим возникла необходимость поиска новых районов, пригодных для организации его заготовок, и отбора для введения в культуру растений, наиболее продуктивных в отношении количества и качества действующих веществ. Очевидно, что без знания особенностей биологии и экологии растений, в том числе зависимости накопления флавоноидов в них от экологической приуроченности, эффективное решение проблемы невозможно. По структуре современной экологии (Реймерс, 1994) данное исследование относится к разделу «Экология растений».

Цель исследования. Выявление закономерностей изменчивости содержания и запаса веществ флавоноидного комплекса Н. агепагшт в различных условиях произрастания на территории Саратовской области.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Провести сравнительный анализ качественного и количественного состава флавоноидов в растениях Н. агепагшт из различных природно-климатических подзон Саратовской области и разных фитоценозов;

2. Выявить динамику содержания флавоноидов в растениях Н. агепагшт при произрастании их в различных и сходных условиях внешней среды;

3. Оценить по содержанию флавоноидов в сырье Н. агепагшт и по эксплуатационным его запасам в Саратовской области перспективность использования региона для организации промышленных заготовок.

Научная новизна. Впервые исследована межпопуляционная и внутрипопуля-ционная изменчивость содержания флавоноидов в растениях Н. агепапит. Показано, что качественный состав основных флавоноидов не зависит от условий произрастания. Однако их количественное содержание в ценопопуляциях данного вида различ-

но, причём определяется не столько генотипической изменчивостью, сколько условиями произрастания и воздействием факторов внешней среды. Выявлено, что по уровню флавоноидов в качестве лекарственного сырья можно использовать не только соцветия, но и листостебельную часть растений. Впервые по запасу флавоноидов и эксплуатационному запасу оценена перспективность промышленных заготовок сырья Н. arenarium в Саратовской области.

Практическая значимость работы. Установлено, что по уровню содержания флавоноидов и эксплуатационным запасам сырья Н. arenarium Саратовская область перспективна для его промышленных заготовок. Результаты исследования могут быть использованы в качестве рекомендаций по заготовке растительного сырья Н. arenarium в различных районах области, для отбора высокопродуктивных растений при введении вида в культуру, а также в курсах экологии, ресурсоведения, фармакогнозии в университетах биологического и медицинского профиля.

Связь работы с научными программами, темами. Работа выполнялась в рамках ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 годы)» (проект РНП.2.2.3.1.2435).

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были представлены на VII Международном Симпозиуме по фенольным соединениям: фундаментальные и прикладные аспекты (Москва, 2009); VIII Международной научно-практической конференции «Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии» (Барнаул, 2009); Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов «Исследования молодых учёных в биологии и экологии» (Саратов, 2009, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, одна из которых в журнале, рекомендованном Перечнем ВАК РФ.

Декларация личного участия автора. Автор лично провёл в 2007 - 2009 гг. экспедиционные исследования на территории Саратовской области по сбору материалов для изучения. Химический анализ растительного материала полностью осуществлен автором. Анализ полученных результатов проведён автором самостоятельно по плану, согласованному с научными руководителями. Доля личного участия автора в подготовке и написании совместных публикаций составляет 50 - 70 %.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, рекомендаций, списка литературы и приложений. Общий объем работы 168 страниц, содержит 15 таблиц и 22 рисунка. Список литературы включает 162 источника отечественных и зарубежных авторов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Качественный состав основных веществ флавоноидного комплекса Н. arenarium на территории Саратовской области постоянен вне зависимости от условий внешней среды.

2. Суммарное содержание флавоноидов в растениях Н. arenarium из различных районов Саратовской области определяется не столько генотипической изменчивостью, сколько условиями произрастания и воздействием факторов внешней среды. В условиях культуры суммарное содержание флавоноидов в растениях снижается.

3. Территория Саратовской области по содержанию флавоноидов в растительном сырье и эксплуатационным его запасам потенциально пригодна для организации промышленных заготовок Н. arenarium. Наиболее перспективными для заготовки растительного сырья этого вида по содержанию флавоноидов являются районы, расположенные в подзоне богаторазнотравно-типчаково-ковыльной степи Правобережья.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. ФЛАВОНОИДЫ РАСТЕНИЙ: РАЗНООБРАЗИЕ, ЗНАЧЕНИЕ, ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ У РЕСУРСНЫХ ВИДОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

В главе дается обзор литературы по исследованию флавоноидов в растениях различных семейств покрытосеменных, дано описание некоторых биологически активных веществ, встречающихся у Н. arenarium. Анализируются методы выделения и анализа флавоноидов, их применение в медицине. Рассмотрены биоэкологические особенности произрастания цмина песчаного в различных местах обитания.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Дан краткий очерк природно-климатических условий Саратовской области: рельефа, климата, почвы, погодных условий в годы проведения исследований. Приведены ботаническое описание изучаемого объекта и характеристика мест произрастания изученных ценопопуляций.

Исследовались растения, взятые из 30 естественных ценопопуляций 18 районов 5 природно-климатических подзон (Тарасов, 1977) 2 климатических зон (Пряхи-на, 2002) Саратовской области (рис. 1). Сравнение по доминантным видам в фитоце-нозах, в структуру которых включены исследованные ценопопуляции, не выявило какой-либо закономерности их пространственного распределения (табл. 1) или влияния доминантов на накопление содержания флавоноидов в растениях исследуемого вида. Наиболее характерным отличием двух групп фитоценозов было присутствие или отсутствие древесного яруса из сосны обыкновенной (Pinus sylvestris). Поэтому последующий анализ роли фитоценотического окружения в накоплении флавоноидов у Н. arenarium дан только по этим двум группам фитоценозов, условно названных нами «степной фитоценоз» (СБ) и «остепнённый бор» (ОсБ).

Сбор растений проводился в 2007-2009 гг. с 23 июня по 1 августа. В каждой ценопопуляции случайным образом производили выборку 30 растений зрелого возрастного состояния (G2) на стадии бутонизации. Кроме того, в 2007 г. из ценопопуляций обоих групп фитоценозов с контрастными условиями произрастания (Б.-Кара-булакского, Аткарского, Ртищевского, Озинского, Красноармейского, Краснокутско-го, Хвалынского и Марксовского районов) было взято по 20 растений. Выборка растений из каждой ценопопуляции была высажена в ботаническом саду СГУ в одинаковые условия произрастания в виде самостоятельных экспериментальных популяций. При этом почвенный субстрат и условия освещённости были типичными для естественных мест обитания растений данного вида. Уход за растениями включал искусственное орошение и комплекс агротехнических мероприятий. В 2008 г. с растений экспериментальных популяций был взят материал для анализа на трёх стадиях развития: отрастание (май), бутонизация - начало цветения (июнь) и разгар цветения - начало плодоношения (июль). В 2009 г. растения каждой из этих популяций выращивались в различных условиях освещения: при искусственном затенении и в условиях естественного освещения (контрольная группа). Сбор материала для анализа осуществляли на тех же трёх стадиях развития, что и в 2008 г.

Изъятые для биохимического анализа растения разделяли на 3 фракции: соцветия, листостебельные побеги и корни. Каждую фракцию измельчали и помещали в 95% этанол. Экстракты для исследования готовили по методикам М.Н. Запрометова

Таблица 1

Характеристика фитоценозов по доминантным видам в местах обитания исследованных цеиопопуляций Heiichrysum arenarium1

Районы исследования Сообщества jYcn. обочи.

Аткарский Мятликово-лапчатковая песчаная степь (I'otemiUa argéntea + Роа anguslifolia). ¡ЛткСБ

Сосняк пмрсйно-типчакова-бессмсртпиковый {Pinns sylvestris + Н. + Festuca valesiaca ■(■ Elylrigia repetís). (ЛткОсБ

Б.-Карабулакский Бессмертниково-осоковая песчаная степь (Carexpraecox + И. arenarium). ТГКарСБ

Сосняк бессмертниково-ковыльный (Pinus sylvestris + Slipa lessingiana + H. arenarium). Б.Кар ОсБ

Балаковский Сосняк пырейно-типчаковый(Л'л«.? sylvestris + Festuca valesiaca + Elytrigia repens). БлкОсБ

Напашовский Сосняк осоково-типчакопый (Pinns sylvestris +Festuca valesiaca + Carex praecox) Блш ОсБ

Воскресенский Сосняк полынно-мятликовый (Pinns sylvestris+Poa anguslifolia^-Artemisia austriaca). Век ОсБ

Калининский Типчаково-полынно-бесхмертниковая песчаная степь (Я. arenarium +Artemisia austriaca i-Festuca valesiaca). КлпСБ

Сосняк лапчатково-беесмертниково-полыппый (Pinns sylvestris + A. austriaca + II. arenarium + Potentilla ar- Клн ОсБ

Красноармейский Жабрицово-мятликовая песчаная степь (Роа anguslifolia + Seseli wrtuosum). КрА СБ

Красиокутский Полынно-лапчатковая песчаная степь (Potentilla argenten + Artemisia austriaca). КрК СБ

Сосняк осоково-мятликовый (Pinus sylvestris + Роа Iransbaicalica + Carex praecox). КрК ОсБ

Лысогорский Типчаково-тонконоговая песчаная степь (Koeleria crislata + Festuca valesiaca). Лег СБ

Сосняк тимьяново-бессмертниковый (Pinus sylvestris + H. arenarium + Thymus kirgisorum). Лег ОсБ

Марксовский Вейниково-полынная песчаная степь (Artemisia austríaca + Caiamagrostis epigeios). Мрк? СБ'

Вейпиково-житняковая песчаная степь (Agropyron pectinatum + Caiamagrostis epigeios). Мрк СБ7

Сосняк типчаково-мятлнковый (Pinus sylvestris + Роа anguslifolia + Festuca valesiaca). Мрк ОсБ

Озинский Лапчатково-полынная песчаная степь (Artemisia austriaca + Potenlilla arenaria). Озн СБ

Петровский Тысячелистниково-типчаковая песчаная степь (Festuca valesiaca + Achillea selacea). Птр СБ

Сосняк астрагалово-типчаковый (Pinus sylvestris + Festuca valesiaca + Astragalus varíus). ■ПтрОсБ

Ровенский Полынно-бессмертниковая песчаная степь (H. arenarium + Artemisia marschalliana) Рви СБ

Ртищевский Бессмертниково-полынная песчаная степь (Artemisia marschalliana + H. arenarium). sPrui СБ

Саратовский Полынная песчаная степь (Artemisia austriaca + Artemisia marschalliana). ¡Cap СБ

Татищевский Тонконогово-верониковая песчаная степь (Verónica spicala + Koeleria glauca). Ттщ СБ

Хвалынский Наголоватко-полынная песчаная степь (Artemisia marschalliana + Jurinea ewersmannii). Хва СБ' 1

Полынно-типчаковая песчаная степь (Festuca valesiaca + Artemisia marschalliana). Хва СБ7

Тонконогово-васильковая песчаная степь (Centaurea marschalliana + Koeleria glauca). Хва СБ"'

Типчаково-васильковая карбонатная степь (Centaurea marschalliana + Festuca valesiaca). ¡Хва СБ'

Энгельский Сосняк тнпчаково-бессмертниковый (Pinus sylvestris + Я. arenarium + Festuca valesiaca). ! Энг ОсБ

' Примечание: Характеристика фигоценозов в местах произрастания исследованных цеиопопуляций любезно предоставлена Т.В. Жулидовой

Рис. 1. Местонахождение исследованных популяций НеИсИгухит агепагшт: 1 - Хва-лынский (Хва), 2 - Ртищевский (Ртщ), 3 - Базарно-Карабулакский (Б.Кар), 4 - Петровский (Птр), 5 - Воскресенский (Век), 6 - Аткарский (Атк), 7 - Татищевский (Ттщ), 8 - Балаков-ский (Блк), 9 - Марксовский (Мрк), 10 - Саратовский (Сар), 11 - Калининский (Клн), 12-Лысогорский (Лег), 13-Балашовский (Блш), 14 - Энгельсский (Энг), 15-Озинский (Озн), 16 - Красноармейский (КрА), 17 - Краснокутский (КрК), 18 - Ровенский (Рвн) районы

(1974) и Е.Я. Ладыгиной и др. (1983). Все манипуляции проводили с водным экстрактом. Для анализа экстрактов использовали метод ТСХ (Запрометов. 1974; Кирхнер, 1981; Шилина и др., 2004) и УФ-спектрофотометрию (Копнин, 2007).

Хроматографию в тонком слое сорбента проводили на пластинах "ЗогЫИ" ПТСХ-АФ-В-УФ в трёх повторностях по каждому образцу. В качестве подвижной фазы для выделения нарингенина на спектрофотометрический анализ использовали систему растворителей - бутанол : уксусная кислота (2 : 3) (элюент получен в ходе предварительных экспериментов), для определения качественного состава флавано-идного комплекса - этилацетат : уксусная кислота : вода (5:1:1) (Шилина и др., 2004). УФ-спектрофотометрию проводили на спектрофотометре "Эресогс! 40". Содержание суммы флавоноидов определяли по методике В.П. Георгиевского и др. (1990).

При выборе рабочего стандартного образца для количественного определения флавоноидов методом спектрофотометрии апробировали рутин и нарингенин после проведения реакции комплексообразования с ацетатом натрия (Запрометов, 1993). В качестве рабочего стандартного образца был выбран раствор нарингенина, так как содержание его у цмина значительно выше, чем содержание рутина, а область длин волн, в которой лежит максимум поглощения данного вещества, находится вне области длин волн максимума поглощения сопутствующих веществ нефенольной природы. Кроме того при сходных концентрациях стандартов рутина и нарингенина чувствительность последнего к УФ-излучению выше. Максимумы поглощения спектра на-

рингенина и совпадающего с ним извлечения из растений Я агепапит даны на рис. 2.

Фенологические наблюдения за растениями Я агепапит проводили при произрастании их в ботаническом саду. Обработка данных фенологических наблюдений проводилась по общепринятой методике (Шилова и др., 2007).

Освещённость определяли в 2007- 2009 гг. на уровне соцветий Я. агепапит с помощью люксметра «ТКА-ЛЮКС» (Россия) в ясные солнечные дни I декады июля около 12.00 ч. в 10 различных точках, более или менее равномерно расположенных на площади ценопопуляции.

Запасы сырья Я агепагшт в ценопопуляции вычисляли как произведение площади, занимаемой ценопопуляцией, на плотность запаса сырья. Плотность запаса сырья (г/м2) вычисляли как произведение среднего числа побегов на пробных площадках на среднюю массу «модельного экземпляра».

Достоверность различий определяли по критерию Стьюдента при р < 0.05.

Глава 3. СОСТАВ ФЛАВОНОИДОВ В РАСТЕНИЯХ НеИсИгузит агепапит ИЗ ЕСТЕСТВЕННЫХ ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ

Для изучения влияния экологических условий на качественный состав флаво-ноидного комплекса Я. агепапит были проанализированы растения 30 ценопопуля-ций из различных районов пяти природно-климатических подзон Саратовской области. В экстрактах из соцветий Я. агепапит было обнаружено от 10 до 14, в побегах -от 7 до 11, а в корнях - от 3 до 6 зон адсорбции. Однако различий в качественном составе основных компонентов флаваноидного комплекса в растениях из различных подзон области не выявлено. Качественный состав флавоноидов в экстрактах трёх лет (2007 - 2009 гг.) исследования был идентичен. Среди основных компонентов флаваноидного комплекса по веществам-свидетелям идентифицированы нарингенин (Rf = 0.97), рутин (ИТ = 0.29), по данным о величине ИГ и цвету зон адсорбции (Даргаева, 1994; Шилина и др., 2004; Куркина, 2007) идентифицированы гиперозид (ЯГ = 0.39), лютеолин-7- гликозид (ЯГ = 0.42) и нарингенин-5-гликозид (КГ = 0.53).

Различия в качественном составе флавоноидного комплекса у растений, произрастающих в различных районах Саратовской области, установлены только по фла-воноидам, присутствующим в следовых количествах. При этом максимальное число флавоноидов обнаружено в экстрактах из соцветий ценопопуляции подзон лесостепи

из цветков НеНсИгухит агепагшт (нижняя кривая).

(Ртщ СБ) (14 зон адсорбции) и богаторазнотравно-типчаково-ковыльной степи (Ттщ СБ, Атк СБ и Атк ОсБ и Блш ОсБ) (13 зон адсорбции) Правобережья. Однако такое же количество зон адсорбции обнаружено и в соцветиях растений из ценопопу-ляций, приуроченных к подзонам степи Левобережья (КрК СБ, Озн СБ, Мрк СБ). Следовательно, строгой зональной приуроченности качественного состава флавонои-дов, присутствующих в следовых количествах, не обнаружено.

Показано, что в 2007 г. процентное содержание флавоноидов в растениях на межпопуляционном уровне варьировало в широких пределах. Амплитуда изменчивости содержания их в соцветиях в ценопопуляциях обеих групп фитоценозов фактически совпадала (1.60 - 9.20% - в остепнёкном бору и 2.15 - 9.16% - в степных фитоце-ноз&х) (рис. 3-4). Максимальное содержание флавоноидов в 2007 году отмечено в ценопопуляциях богаторазнотравно-типчаково-ковыльной степи Правобережья, расположенных на границе умеренно-континентального и континентального климата (Атк СБ, Атк ОсБ, Клн ОсБ, Клн СБ. Ттщ СБ). Минимальное их содержание было в ценопопуляциях лесостепной подзоны Правобережья с умеренно континентальным климатом (Б.Кар СБ, Б.Кар ОсБ, Птр СБ) и в остальных подзонах степной зоны Правобережья (КрА СБ, Сар СБ) и Левобережья (Энг СБ, Озн СБ, КрК ОсБ, Блк ОсБ), характеризующихся континентальным климатом.

Содержание флавоноидов во всех экстрактах из побегов растений Н. arenarium в 2007 г. было ниже, чем из соцветий растений тех же ценопопуляций (чаще всего в 1.5 - 8.0 раза) (рис. 3-4). Средние значения различались в 1,5— 2,0 раза (табл. 2). Однако в ряде ценопопуляций процентное содержание флавоноидов в листостебельных побегах было достаточно высоким: в Атк ОсБ, Атк СБ, Клн ОсБ, Клн СБ, Ртщ СБ, Хва СБ1 и Хва CEJ этот показатель был близок к 6%. Средний уровень веществ фла-воноидного комплекса по ценопопуляциям обеих групп фитоценозов в 2007 г. не различался и составил в соцветиях 5.05±0.51%, а в побегах - 3.26±0.45% (табл. 2).

В 2008 г. процентное содержание флавоноидов в экстрактах из растений цмина на межпопуляционном уровне варьировало также широко (1.14-10.86%), как в 2007 г. При этом содержание их в экстрактах из соцветий в ценопопуляциях степных фитоце-

i 2 -i , ■ , . " ,......,................. ............ ," ' ,'

» соцкеггш, 200 mnoGei-. 200 евсчжвегхиг. 200 S иrrcleí . 2008 СУсою^'Тня.200°bikiOiít 200*>

Б. Кар. Птр Р.ек Атк Бях Мрк Ктт Блш Лет Энг КрК

Рис. 3. Суммарное содержание флавоноидов (%) в пересчете на нарингенин в экстрактах растений Н. агепапит из ценопопуляций остепнённых боров. По оси абсцисс - районы, к которым приуроченны ценопопуляции; по оси ординат - процентное содержание флавоноидов в пересчете на нарингенин. Сокращения те же, что на рис. 1. Бары означают стандартную ошибку средней

Рис. 4. Суммарное содержание флавоноидов (%) в пересчете на нарингенин в экстрактах растений Н. агепагшт из ценопопуляций степных фитоценозов. По оси абсцисс -районы, к которым приуроченны ценопопуляции, по оси ординат - процентное содержание флавоноидов в пересчете на нарингенин. Сокращения те же, что на рис. 1. Бары означают стандартную ошибку средней

нозов изменялось в интервале 3.32 - 10.86%, в то время как в ценопопуляциях остепнённых боров - от 3.32 до 5.14%. В целом минимальные и максимальные значения этого параметра в ценопопуляциях степных фитоценозов различались более чем в три раза, а остепнённых боров - лишь в 1.5 раза. При этом минимальные значения были значительно выше, чем в 2007 г. Средний уровень содержания флавоноидов в ценопопуляциях степных фитоценозов и остепнённых боров достоверно не различался. Не отличались они и от аналогичных показателей 2007 г.

В 2008 г. по процентному содержанию флавоноидов в экстрактах из побегов ценопопуляции различались почти пятикратно (1.14 - 5.52%) при менее выраженном разбросе значений, чем в 2007 г. Однако он был значительно шире, чем по содержанию флавоноидов в соцветиях. По ценопопуляциям остепнённых боров минимальный и максимальный значения различались лишь трёхкратно (1.26 - 4.21%, в то время как по ценопопуляциям степных фитоценозов - почти пятикратно (1.14 - 5.52%) (см. рис. 3-4). Максимальное содержание флавоноидов отмечено у растений ценопопуляций Лег СБ, Клн СБ, Ттщ СБ, т.е. опять в подзоне богаторазнотравно-типчаково-ковыльной степи Правобережья на границе умеренно-континентального и континентального климата. Минимальное содержание флавоноидов отмечено в растениях ценопопуляций Озн СБ, Энг ОсБ, Сар СБ, Мрк ОсБ, Хва СБ2, т.е в ценопопуляциях из районов лесостепной зоны Правобережья с умеренно континентальным климатом и степной зоны Левобережья с континентальным климатом. В остальных ценопопуляциях содержание флавоноидов в соцветиях было на уровне средних значений.

В экстрактах из соцветий растений в абсолютном большинстве ценопопуляций, так же как в 2007 г., наблюдалось более высокое содержание флавоноидов, чем в экстрактах из побегов растений (до трёхкратного превышения), и лишь в растениях ценопопуляции КрК ОсБ в экстрактах из соцветий и побегов суммарное содержание флавоноидов достоверно не различалось, а в ряде ценопопуляций (Век ОсБ, Лег ОсБ, Клн СБ, Лег СБ, КрК СБ) - различалось незначительно. Содержание флавоноидов в побегах растений некоторых ценопопуляций (Клн СБ, Лег СБ, Лег ОсБ, КрК ОсБ, Век ОсБ) было на уровне средних значений (4.07 - 5.52%), однако в большинст-

Таблица 2

Средние значения содержания флавоноидов по совокупности исследованных _ценополуляций НеИскгу5ит агепагшт_

Год исследования Фитоценоз Суммарное содержание флавоноидов в %, в пересчете на нарингенин

соцветия побег

2007 Остепнённый бор 4.45±0.817 2.68±0.655

Степные фитоценозы 5.26±0.676 3.59±0.617

Совокупно по обоим типам фитоценозов 5.05±0.510* 3.26±0.454*

2008 Остепнённый бор 4.51±0.244 2.56±0.345

Степные фитоценозы 5.01±0.434 2.51±0.318

Совокупно по обоим типам фитоценозов 4.81±0.265' 2.53±0.231'

2009 Остепнённый бор 6.46±0.646 5.03±0.594

Степные фитоценозы 6.18±0.426 4.08±0.183

Совокупно по обоим типам фитоценозов 6.36±0.367*-' 4.43±0.274*''

Примечание: *• в каждом столбце при сравнении значений, помеченных одинаковыми индексами, различия достоверны при р < 0.05. Аналогичная достоверность различий имеет место и при сравнении данных в пределах каждого столбца отдельно по каждому типу фитоценоза

ве остальных ценопопуляций было незначительным (см. рис. 3-4).

Таким образом, в 2007 и 2008 гг. максимальное содержание суммы флавоноидов наблюдалось в растениях ценопопуляций из районов подзоны богаторазнотравно-типчаково-ковыльной степи Правобережья на границе умеренно-континентального и континентального климата. В пределах одного района произрастания Н. агепагшт сумма веществ флавоноидного комплекса у растений ценопопуляций степных фито-ценозов чаще всего была выше, чем у растений остепнённых боров. В большинстве ценопопуляций процентное содержание суммы флавоноидов в соцветиях превышало таковое в побегах, причем в некоторых случаях значительно (в 2 и более раз). Однако процентное содержание флавоноидов в побегах в ряде популяций Правобережья было относительно высоким и достигало 5.5 - 6.0% от сухой массы растений. В 2007 г. наблюдался более существенный, чем в 2008 г., разброс значений по ценопопуляциям, что говорит о большей нестабильности проявления факторов, сказывающихся на процессе накопления флавоноидов, на территории области в 2007 г. Средний уровень содержания флавоноидов в 2007 и 2008 гг. как по ценопопуляциям разных групп фито-ценозов, так и совокупно по ценопопуляциям обеих групп фитоценозов не отличался.

В 2009 г. процентное содержание флавоноидов в экстрактах из растений Н. агепагшт на межпопуляционном уровне варьировало в более узких пределах, чем в 2007 и 2008 гг. (1.93 - 10.71%). Содержание их в экстрактах из соцветий в ценопо-пуляциях степных фитоценозов варьировало в интервале 4.44 - 10.71%, а в ценопопу-ляциях остепнённых боров - в интервале 3.79 - 10.01%, т.е. в весьма близких пределах. В целом максимальные значения в ценопопуляциях обеих групп фитоценозов превышало минимальное примерно в 2.5 раза. Имел место минимальный за все годы наблюдений разброс значений по ценопопуляциям, что говорит о меньшей, чем в предыдущие годы, нестабильности проявления факторов, сказывающихся на процессе накопления флавоноидов на территории области. Средние значения содержания флавоноидов в ценопопуляциях степных фитоценозов и остепнённых боров достоверно ■ не различались (в соцветиях - 6.18±0.43 и 6.46±0.65%, соответственно, а в побегах -4.08±0.18 и 5.03±0.59%, соответственно). Но они были достоверно выше аналогичных

показателей 2007 и 2008 гг.

В 2009 г по содержанию флавоноидов в экстрактах из побегов ценопопуляции различались почти пятикратно (1.93- 9.14%). Как и в 2008 г., разброс значений хотя и был менее выраженным, чем в 2007 г., однако оказался значительно шире, чем по содержанию флавоноидов в соцветиях (см. рис. 3-4).

В 2009 году максимальное содержание флавоноидов отмечено не только у растений популяций, приуроченных к подзоне богаторазнотравно-типчаково-ковыльной степи (Лег СБ, Ттщ СБ, Век ОсБ), но и в популяции лесостепной подзоны (Птр СБ). Кроме ценопопуляции степных подзон Левобережья (Мрк СБ1, Мрк СБ2, Озн СБ), низкое содержание флавоноидов отмечено в популяции лесостепной подзоны (Ртщ СБ) и подзоны богаторазнотравно-типчаково-ковыльной степи (Клн СБ) Правобережья.

В экстрактах из соцветий растений в абсолютном большинстве ценопопуляций, так же как в 2007 - 2008 гг., наблюдалось более высокое содержание флавоноидов, чем в экстрактах из побегов растений той же ценопопуляции (до пятикратного превышения). Однако в гораздо большем числе ценопопуляций в экстрактах из соцветий и побегов суммарное содержание флавоноидов либо достоверно не различалось, либо отличалось незначительно. Процентное содержание флавоноидов в побегах в ряде ценопопуляций как Правобережья, так и Левобережья было высоким и достигало 9.1% от сухой массы растений, будучи максимальным по всем годам наблюдения. Только в четырёх ценопопуляциях содержание флавоноидов в экстрактах из побегов было незначительным (около 2.0 - 3. %) (см. рис. 3-4).

Средний уровень веществ флавоноидного комплекса по ценопопуляциям обеих групп фитоценозов в 2009 г. составил в соцветиях 6.36±0.36%, а в побегах -4.43±0.26%, т.е. был достоверно выше соответствующих средних показателей по ценопопуляциям обеих групп фитоценозов предыдущих лет наблюдений (см. табл. 2). В большинстве ценопопуляций содержание флавоноидов было близко к среднеарифметическому значению по данному году.

Сумма веществ флавоноидного комплекса у растений ценопопуляций степных фитоценозов в пределах одного района произрастания, так же как в предыдущие годы наблюдения, чаще всего была выше, чем у растений из популяций остепнённых боров (см. рис. 3-4). Однако среднеарифметические величины этого параметра по совокупности исследованных ценопопуляций той и другой группы фитоценозов достоверно не различались (см. табл. 2).

Во все годы наблюдений средние значения суммарного содержания флавоноидов в соцветиях растений из ценопопуляций богаторазнотравно-типчаково-ковыльной степи было достоверно выше, чем в соцветиях растений из ценопопуляций других природно-климатических подзон (табл. 3).

Из вышеизложенного очевидно, что наиболее контрастным по амплитуде изменчивости флавоноидов в ценопопуляциях области из трёх лет был 2007 г. При этом именно в данный год наблюдалось наиболее выраженное превышение содержания флавоноидов в растениях ценопопуляций из районов, расположенных в подзоне бога-торазнотравно-типчаково-ковыльной степи на границе зон умеренно континентального и континентального климата. Средний уровень веществ флавоноидного комплекса по ценопопуляциям как отдельных групп фитоценозов, так и суммарно по обеим группам фитоценозов в 2007 и 2008 гг. достоверно не различался. Наиболее благоприятными для накопления флавоноидов в растениях Н. arenarium из трёх лет на-

Таблица 3

Суммарное содержание флавоноидов в растениях НеИсИгузит агепапит _в зависимости от зонального расположения ценопопуляций_

Год исследования Исследуемая фракция Суммарное содержание флавоноидов, %

Правобережье Левобе режье

лесостепь богатораз-нотравно-типчаково-ковыльная степь разнотравно-типчаково-ковыльная степь разнотравно-типчаково-ковыльная степь типчаково-ковыльная степь

2007 Соцветия 4.99±0.64 7.88±0.55 2.25±0.10 З.Ш0.02 4.42±2.07

Побеги 3.24±0.76 4.59±0.78 1.31±0.30 2.07±0.79 3.59±1.81

2008 Соцветия 4.55±0.15 6.05±0.75 3.91±0.16 3.93±0.21 4.37±0.13

Побеги 2.07±0.24 3.08±0.62 2.95±0.17 1.98±0.29 4.01±0.21

2009 Соцветия 5.66±0.50 7.63±0.90 6.36±0.34 5.61±0.34 5.53±0.20

Побеги 4.16±0.25 4.47±0.65 3.52±1.12 4.47±0.13 4.21±0.15

Среднее по годам Соцветия 5.07±0.28 7.12±0.47 4.17±0.76 4.49±0.34 4.88±0.51

Побеги 3.16±0.31 3.99±0.40 2.59±0.52 3.03±0.40 3.97±0.41

блюдений были погодные условия 2009 г. При этом они сказывались таким образом, что существенно нивелировали действие локальных по проявлению факторов внешней среды.

Глава 4. ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ ФЛАВОНОИДОВ Helichrysum arenarium В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ПРОИЗРАСТАНИЯ

В 2008 г. в начале цветения у растений экспериментальных популяций содержание флавоноидов в соцветиях варьировало в узком интервале - 3.12 - 3.65% (крайние значения различались в 1.2 раза), в то время как при произрастании в этот же год в естественных условиях - в интервале 3.32 - 6.88% (более чем в 2 раза), а в побегах -1.60 - 1.80% (в 1.1 раза) и 1.14 - 4.21% (в 3.7 раза), соответственно (см. рис. 3-5). В 2009 г. содержание флавоноидов в соцветиях при произрастании растений в условиях ботанического сада варьировало в интервале 3.17 - 4.10% (менее чем в 1.3 раза), однако в естественных ценопопуляциях - 4.54 - 7.71% (в 1.7 раза), а в побегах - 1.15 — 1.54% (в 1.3 раза) и 2.41 - 4.68(почти в 2 раза), соответственно (см. рис. 3, 4, 6). В большинстве случаев в растениях экспериментальных популяций содержание флавоноидов в различные годы наблюдения было очень близким, т.е. варьирования признака по годам почти не наблюдалось, в то время как в растениях естественных ценопопуляций в 2009 и 2008 гг. содержание флавоноидов достоверно различалось, причём 2009 г. был более благоприятным для накопления флавоноидов в них, чем 2008 г. Это приводит к заключению, что в Саратовской области факторы внешней среды, т.е. эко-топические факторы, в большей мере, чем генотипические, сказываются на содержании флавоноидов в растениях Н. arenarium.

Погодные условия в период вегетации в 2007 -2009 гг. при сходстве по большей части месяцев со среднемноголетними характеризовались следующими особенностями. В 2007 г. среднемесячная температура мая была более чем на 3°С выше среднемноголетней, а среднемесячное количество осадков в мае составляло лишь од-

ш отрастание, побег El бутопшашиг. соцв^пш ш бу vovcnawui. побег

Шгшодоношшие, соднеп [л О плодоношение.гк»$ег

Б Кар Б.Кар. Атк . СБ Атк-ОсБ Ртщ КрКСБ КрКОсБ О-ш Хвп2 КрА1 МркСБ2 ОсБ СБ

Рис. 5. Суммарное содержание флавоноидов (%) в пересчете на нарингенин в экстрактах из соцветий и побегов на разных стадиях онтогенеза растений НеИсИгузит агепагшт, перенесённых из различных естественных ценопопуляций в одинаковые условия произрастания на территории ботанического сада. Накопление флавоноидов отслеживалось в 2008 г. при произрастании в естественных условиях освещённости. По оси абсцисс -ценопопуляции; по оси ординат - процентное содержание флавоноидов в пересчете на нарингенин. Сокращения те же, что на рис. 1. СБ - степной фитоценоз, ОсБ - фитоценоз остепнённого бора. Бары означают стандартную ошибку средней^

* отрастание, побег Ш бутонизация. соцеетя Шбу тот п;шл>1. побег

БКар БКар Атк СБ Атк. ОсБ Ртщ КрКСБ КрКОсВ Dsn Х'ва2 KpAi МркСБ2

ОсБ СБ

Рис. 6. Суммарное содержание флавоноидов (%) в пересчете на нарингенин в экстрактах из соцветий и побегов на разных стадиях онтогенеза растений Helichrysum arenarium, перенесённых из различных естественных ценопопуляций в одинаковые условия произрастания на территории ботанического сада. Накопление флавоноидов отслеживалось в 2009 г. при произрастании в естественных условиях освещённости. По оси абсцисс - ценопопуляции; по оси ординат - процентное содержание флавоноидов в пересчете на нарингенин. Сокращения те же, что на рис. I, 5. Бары означают стандартную ошибку средней

ну треть от среднемноголетнего. В 2008 г. в апреле наблюдалось значительное превышение (более чем на 4°С) среднемесячной температуры над среднемноголетней, а в мае количество выпавших осадков составило лишь две трети от нормы. Однако июнь и июль этого года были чрезвычайно влажными (при полутора - двукратном превышении количества выпавших осадков над среднемноголетней нормой). А 2009 г. характеризовался чрезвычайной засушливостью условий обитания июня и июля. Учитывая, что именно 2009 г. из всех лет наблюдений был наиболее благоприятным для накопления флавоноидов в растениях данного вида, а в 2007 г. наблюдалось максимальное варьирование параметра у растений из различных ценопопуляций, обоснованно было предположить, что для накопления флавоноидов в растениях Н, arenarium лимитирующим фактором в регионе выступает степень засушливости условий обитания в июне - июле, и напротив, возможно, негативно сказывается на накоплении флавоноидов засушливость условий обитания в апреле и мае.

Фенологические наблюдения, проведённые нами на экспериментальных попу-

ляциях ботанического сада, в целом подтверждают литературные сведения о наступлении отдельных фенофаз Н. arenarium (Исайкина, 1974). При этом зачаточное соцветие из терминальной-почки роста у них формируется после перезимовки.-Однако отрастание в условиях г. Саратова начинается не во второй, а в первой половине апреля. В июне происходит интенсивный рост генеративных побегов и в конце июня - начале июля генеративные побеги зацветают. Массовое цветение наблюдается в условиях г. Саратова с первой половины июля (табл. 4). Учитывая тот факт, что в июне- июле происходит наиболее интенсивный рост растений, особенно генеративных побегов, которые собственно и являются органами, накапливающими флавоноиды, а максимальная их концентрация обнаруживается в соцветиях, окончательно формирующихся в конце июня - начале июля (см. рис. 5, 6), более оправданно полагать, что лимитирующими факторами для накопления флавоноидов в растениях Н. arenarium в большей мере выступают засушливые условия июня-июля, чем апреля-мая.

С периодом интенсивного роста побегов и формирования генеративных органов связан, прежде всего, синтез флавоноидов (Запрометов, 1993; Harborn, 1976; Gri-sebach, 1980). Это подтверждает динамика накопления флавоноидов в побегах и соцветиях Н. arenarium, отслеженная на протяжении 2008 -2009 гг. при произрастании растений на экспериментальном участке ботанического сада (см. рис. 5, 6). В целом она совпадала с динамикой их накопления, установленной на других растительных объектах (Минаева, 1978; Запрометов, 1993; Карпова и др., 2008). А именно, в период отрастания содержание флавоноидов в растущих частях побега было максимальным (на уровне 2.0 - 2.5% от сухой массы побега). Затем во время начала цветения (июнь) их содержание в побегах незначительно снижалось, но большая их концентрация обнаруживалась в соцветиях, что говорит о максимальном синтезе флавоноидов в это г период. К началу плодоношения, т.е. к завершению периода цветения (конец июля), их содержание в побегах и соцветиях И. arenarium начинало снижаться.

В пользу того, что лимитирующим фактором для накопления флавоноидов в растениях Н. arenarium являются засушливые условия июня-июля, говорит и тот факт, что искусственный полив при произрастании их в условиях ботанического сада в 2009 г., характеризующемся чрезвычайной засушливостью погодных условий этих месяцев, привёл к существенному снижению содержания флавоноидов по отношени-юк большинству естественных ценопопуляций (см. рис. 5-6).

На роль освещённости в интенсивности и уровне накопления флавоноидов указывают как литературные данные (Минаева, 1978; Запрометов, 1993; Даргаева, 1994;

Таблица 4

Феноритм Helichrysum arenarium в экспериментальных ценопопуляциях _в условиях г. Саратова по годам _

Фенофаза 2008 2009

Отрастание Начало 14.03 06.04

Продолжительность 83 66

Бутонизация Начало 05.06 11.06

Продолжительность И 6

Зацветание Начало 16.06 17.06

Продолжительность 9 9

Массовое цветение Начало 25.06 26.06

Продолжительность 15 18

Отцветание Начало J 0.07 14.07

Копнин, 2007; Карпова и др., 2008; Горюнова, 2009), так и результаты нашего эксперимента с искусственным затенением растений, поставленного на экспериментальном участке ботанического сада в 2009 г. (рис. 7). В опыте и в контроле общая динамика накопления флавоноидов была сходной, но в каждый отдельный период развития процентное содержание флавоноидов в «затененных» растениях было более чем в два раза ниже, чем в растениях контрольной группы.

Однако наблюдавшиеся различия в содержании флавоноидов в растениях при произрастании их как в естественных ценопопуляциях, так и на экспериментальном участке ботанического сада без искусственного затенения, не связаны с освещённостью. Средний её уровень в исследованных ценопопуляциях и на экспериментальном участке ботанического сада достоверно не различался. Лимиты данного параметра в

I декаде июля находились в узких границах (91470,0 - 112250 лк.).

Суммарное содержание флавоноидов в растениях, произрастающих в один и тот же год в естественных ценопопуляциях существенно выше, чем в выборках из этих же ценопопуляций, перенесённых в ботанический сад (до двух раз) (табл. 5).

Глава 5. ОЦЕНКА РЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА НеИскгуэит агепагшт В САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

В соответствии с принятым стандартом (Государственная..., 1990) содержание флавоноидов в лекарственном растительном средстве - цветки Н. агепагшт должно быть не ниже 6%. Как следует из полученных нами результатов, в 2007 г. в

II ценопопуляциях 7 районов области, а в 2009 г. в 14 ценопопуляциях 11 районов содержание флавоноидов в пересчёте на нарингенин в соцветиях Я. агепагшт пре-вышело 6%. Только 2008 г. был в этом отношении неблагоприятным - превышение по содержанию флавоноидов в соцветиях 6% отмечено лишь в 3 ценопопуляциях 3 районов (см. рис. 3, 4). В 2009 г. среднее значение показателя содержания флавоноидов в соцветиях совокупно по всем ценопопуляциям было выше уровня 6% (см. табл. 2), а в ряде ценопопуляций достигало 8-12%.

По нашим данным эксплуатационный запас сырья Н. агепагшт на 1.07. 2010 г. составляет более 11 т. (табл. 6). Это сравнимо со средними объёмами заготовок (в гра-

т атржтятк. побег ta плодоношение. соцветия

шоутонтзция, побег

Б.Кор. Б.Кяр. Атк, СБ Ате. ОсБ Ртщ КрКСВ КрКОсВ От Xl»2 КрАЛ МркСБ2 ОсБ СБ

Рис. 7. Суммарное содержание флавоноидов (%) в пересчете на нарингенин в экстрактах из соцветий и побегов на разных стадиях онтогенеза растений Helichrysum arenarium, перенесённых из естественных ценопопуляций в одинаковые условия произрастания на территории ботанического сада СГУ. Накопление флавоноидов отслеживалось в 2009 г. при произрастании в условиях затенения. По оси абсцисс - ценопопуляции; по оси ординат - процентное содержание флавоноидов в пересчете на нарингенин. Сокращения те же, что на рис. 1,5. Бары означают стандартную ошибку средней

Таблица 5

Суммарное содержание флавоноидов в соцветиях при произрастании НеИсНгухит агепагшт в естественных ценопопуляциях различных районов области и в случайной

Исходная ценопо-пуляция* Суммарное содержание флавоноидов (%) в соцветиях в пересчете на нарингении при произрастании в

2008 г. 2009 г.

исходной цено-популяции1 ботаническом саду' исходной цено-популяции2 ботаническом саду2

Б.Кар ОсБ 4.70±0.11 3.70±0.04 4.54±0.25 3.9(Ш).06

Б.Кар СБ 4.67±0.14 3.65±0.05 5.18±0.21 3.80±0.06

АткСБ 4.82±0.17 3.29±0.05 6.12±0.31 4.10±0.06

АткОсБ 4.98±0.П 3.12±0.06 4.80±0.21 3.80±0.04

Рид СБ 4.49±0.18 3.60±0.05 4.80±0.21 3.85±0.04

КрК СБ 4.50±0.25 3.25±0.05 5.48±0.20 3.17±0.06

КрК ОсБ 4.24±0.17 3.38±0.04 5.91±0.31 3.32±0.06

ОзнСБ 3.863-0.25 3.30±0.04 4.95±0.15 3.60±0.06

Хва СБ2 3.32±0.15 3.12±0.03 7.71±0.57 3.35±0.04

КрАСБ 4.07±0.25 3.29±0.04 5.14±0.24 3.39±0.06

Мрк СБ2 4.62±0.24 3.30±0.06 5.63±0.15 3.78±0.04

Среднее 4.39±0.24 3.36±0.06 5.48±0.41 3.64±0.09

нии, помеченных одинаковыми индексами, у растений при произрастании в исходной це-нопопуляции и в ботаническом саду во всех случаях различия достоверны при р < 0.05

ницах СНГ до 1991 г.) в наиболее богатых запасами этого сырья районах Украины и Беларуссии (Атлас..., 1983). С учетом среднего содержания флавоноидов в соцветиях

Таблица 6

Биологические и эксплуатационные запасы сырья НеИсЬучит агепагшт

Район исследований Биологический запас, кг Эксплуатационный запас, кг

Сырой Сухой

Аткарский 2323.8 624.7 499.8

Базарно-Карабулакский 663.6 178.4 142.7

Балаковский 850.5 228.6 182.9

Балашовскнй 423.6 113.9 91.1

Воскресенский 822.7 221.2 177

Калининский 1494.2 401.7 321.4

Красноармейский 14659.9 3940.8 3152.6

Краснокутский 2782.2 747.9 934.9

Лысогорский 2617.9 703.7 563

Марксовский 8578.3 2306 1844.8

Петровский 239.8 64.5 51.6

Ргищевский 1012.2 272.1 217.7

Саратовский 315.6 84.8 67.8

Татищевский 6179.6 1661.2 1329

Хвалынский 7215.4 1939.6 1551.7

Энгельсский 329.5 88.6 70.9

Всего 50508.8 13577.7 11198.9

Н. агепапит на уровне 4.81 - 6.36% (см. табл. 2) запас их в природных популяциях данного вида на территории Саратовской области составляет 0.5 - 0.7 т.

Таким образом, территория Саратовской области по содержанию флавоноидов в сырье и эксплуатационным его запасам потенциально пригодна для организации промышленных заготовок Н. агепапит. Наиболее перспективными для заготовки этого растительного сырья по содержанию в нём флавоноидов являются районы подзоны богаторазнотравно-типчаково-ковыльной степи Саратовского Правобережья на границе перехода умеренно-континентального и континентального климата. Однако следует учитывать определённую нестабильность уровня содержания флавоноидов в растениях ценопопуляций данного вида растений и, по сути, нецелесообразность сбора растительного сырья Н. агепапит на территории области в годы с низкими температурами в июне - июле и, особенно, с большим количеством осадков, выпадающим на этот период. В ценопопуляциях ряда районов подзоны богаторазнотравно-типчаково-ковылыюй степи в отдельные годы содержание флавоноидов в листосте-бельных побегах достигало 6% и более, что потенциально позволяет в этих районах использовать для заготовок в фармацевтических целях не только соцветия Н. агепапит, но и его листостебельные побеги. Результаты культивирования Н. агепапит на экспериментальном участке ботанического сада (см. табл. 5) показывают, что на территории области целесообразен сбор растений в естественных ценопопуляциях, а не выращивание их с этими целями в культуре.

ВЫВОДЫ

1. Максимальное содержание флавоноидов у растений Н. агепапит наблюдается в ценопопуляциях из районов подзоны богаторазнотравно-типчаково-ковылыюй степи Саратовского Правобережья на границе перехода умеренно-континентального и континентального климата. Особенно низкое их содержание имеет место у растений из популяций степных подзон Саратовского Левобережья. Эти различия нивелируются в годы с экстремально засушливыми погодными условиями июня-июля.

2. Установлено отсутствие различий в качественном составе основных компонентов флавоноидного комплекса в растениях Н. агепапит на территории области, но выявлены различия по числу флавоноидов, присутствующих в следовых количествах. Строгой зональной приуроченности этих различий не обнаружено. Среди основных компонентов флаваноидного комплекса идентифицированы нарингенин, рутин, гипе-розид, лютеолин-7-гликозид и нарингенин-5-гликозид.

3. Лимитирующим фактором для накопления флавоноидов у Н. агепапит на территории области являются погодные условия июня-июля: чем засушливее условия этого периода вегетации, тем выше содержание флавоноидов в растениях.

4. В пределах отдельных районов содержание флавоноидов выше у растений ценопопуляций степных фитоценозов и соответственно ниже у растений остепнённых боров.

5. В ценопопуляциях ряда районов подзоны богаторазнотравно-типчаково-ковьшыюй степи в отдельные годы потенциально возможно в качестве растительного сырья, как источника флавоноидов, использовать не только соцветия, но листостебельные побеги цмина песчаного, так как суммарное содержание флавоноидов в них достигает 6% и более и сравнимо с концентрацией флавоноидов в соцветиях.

6. По содержанию флавоноидов в сырье цмина песчаного на территории об-

ласти более целесообразен сбор сырья в естественных ценопопуляциях, нежели выращивание в культуре. Запас флавоноидов в природных ценопопуляциях данного вида растений на территории Саратовской области составляет около 0.5 - 0.7 т, эксплуатационные запасы сырья - более 11 т.

РЕКОМЕНДАЦИИ

По содержанию флавоноидов в Н. arenarium и его эксплуатационным запасам на территории Саратовской области целесообразно организовать промышленные заготовки сырья этого растения. Однако при этом следует учитывать определённую нестабильность содержания флавоноидов в растениях его ценопопуляций: нецелесообразен сбор растительного сырья на территории области в годы с низкими температурами в июне-июле и, особенно, с большим количеством осадков, выпадающим на этот период. В ценопопуляциях ряда районов подзоны богаторазнотравно-типчаково-ковыльной степи в отдельные годы потенциально возможно использовать для заготовок не только соцветия, но и листостебельные побеги Н. arenarium.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ * публикации в изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК РФ

1. Кашин A.C., Шилова И.В., Панин A.B., Жулидова Т.В., Машурчак Н.В., Бердников A.B. Растения Государственной фармакопеи в ботаническом саду Саратовского университета. - Саратов: ИЦ «Наука», 2007. - 73 с.

2. *Кашин A.C., Машурчак Н.В., Игнатов В.В. Зависимость состава флавоно-идного комплекса Heiichrysum arenarium (L) Moench. от условий произрастания в Саратовской области // Поволжский экологический журнал. - 2009. - № 1. - С. 54-61.

3. Кашин A.C., Машурчак Н.В. Зависимость содержания флавоноидов у Не-lichrysum arenarium (L.) Moench от условий произрастания в Саратовской области // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии: Матер. 8 Междунар. науч.-практич. конф., Барнаул, 19-22 окт. 2009 г. - Барнаул, 2009. - С. 414-417.

4. Кашин A.C., Машурчак Н.В., Игнатов В.В. Зависимость состава флавоно-идного комплекса соцветий Heiichrysum arenarium (L.) Moench от условий произрастания в Саратовской области // Бюллетень ботанического сада СГУ. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2009. - Вып. 8. - С. 71-76.

5. Машурчак Н.В. Зависимость количественного состава флавоноидного комплекса Heiichrysum arenarium (L.) Moench от условий произрастания в Саратовской области // Матер. VII Междунар. симп. по фенольным соединениям: фундаментальные и прикладные аспекты, 19-23 окт. 2009г. - Москва, 2009. - С. 324.

6. Машурчак Н.В. Изменчивость содержания веществ флавоноидного комплекса Heiichrysum arenarium (L.) Moench в зависимости от местообитания в Саратовской области // Исследования молодых ученых в биологии и экологии: сб. науч. тр. -Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2009. - Вып. 7. - С. 67 - 71.

7. Машурчак Н.В. Изменчивость содержания флавоноидов у Heiichrysum arenarium (L.) Moench в популяциях Саратовской области // Исследования молодых ученых в биологии и экологии: сб. науч. тр. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2010. -Вып. 8.-С. 105- 109.

Подписано в печать 08.10.2010. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman. Печать RISO. Объем 1 печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 305.

Отпечатано с готового оригинал-макета Центр полиграфических и копировальных услуг Предприниматель Серман Ю.Б. Свидетельство № 3117 410600, Саратов, ул. Московская, д.152, офис 19, тел. 26-18-19, 51-16-28

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Машурчак, Николай Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 ФЛАВОНОИДЫ РАСТЕНИЙ: РАЗНООБРАЗИЕ, ЗНАЧЕНИЕ, ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ У РЕСУРСНЫХ ВИДОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1 Флавоноиды растений как биологически активные вещества фармацевтического действия.

1.1.1 Разнообразие флавоноидов.

1.1.2 Методы выделения, анализа и идентификации флавоноидов.

1.1.3 Роль флавоноидов в растениях.

1.1.4 Биологическая и фармакологическая активность флавоноидов растений.

1.1.5. Динамика накопления флавоноидов у различных представителей цветковых.

1.1.6. Зависимость качественного и количественного состава флавоноидов у растений от различных факторов внешней среды.

1.1.7 Флавоноиды в растительном сырье представителей семейства

Аз1егасеае.

2Hel\chrysum агепагтт как ресурсный вид.

1.2.1 Ареал НеНскгузит агепагтт.

1.2.2 Условия обитания растений НеНсЬгуБит агепагтт.

1.2.3 Онтогенез растений НеИ с к гуяит агепагтт

1.2.4 Фенология НеНсИгувит агепагтт

1.2.5 Флавоноиды НеИскгуБит агепагтт.

1.2.6 Некоторые лекарственные препараты на основе флавоноидного комплекса НеИскгуяит агепагшт.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Материалы исследования.

2.1.1 Физико-географические условия Саратовской области.

2.1.2 Погодные условия в годы проведения исследований.

2.1.3 Объект исследований.

2.1.4 Районы исследования.

2.1.5 Фитоценозы, к которым прицурочены исследованные ценопопуляции.

2.2 Методики исследований.

2.2.1 Методика полевого сбора материала для исследований.

2.2.2 Методика расчета ресурсного потенциала цмина песчаного.

2.2.3 Методика фиксации материала.

2.2.4 Методика экстракции флавоноидов.

2.2.5 Методика ТСХ-анализа.

2.2.6 Методика определения суммы флавоноидов.

2.2.7 Методика проведения фенологических наблюдений.

2.2.8 Методика определения уровня освещённости в популяциях.

2.2.9 Статистическая обработка результатов исследования.

Глава 3. СОСТАВ ФЛАВОНОИДОВ В РАСТЕНИЯХ НеНсИгуяит агепагшт ИЗ ЕСТЕСТВЕННЫХ ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ.

3.1 Качественный состав флавоноидного комплекса НеИскгузит агепагшт при произрастании в естественных ценопопуляциях.

3.2 Суммарное содержание флавоноидов в различных органах растений НеИсЬуБит агепагшт из естественных ценопопуляций Саратовской области.

3.3 Суммарное содержание флавоноидов НеИсИгуяит агепагшт в естественных ценопопуляциях различных фитоценозов.

3.4 Суммарное содержание флавоноидов у НеИскгузит агепагшт в ценопопуляциях из различных природно-климатических подзон Саратовской области.

Глава 4 ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ ФЛАВОНОИДОВ Helichrysum arenarium В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ПРОИЗРАСТАНИЯ.

4.1 Особенности накопления флавоноидов Helichrysum arenarium в естественных ценопопуляциях и в условиях интродукции.

4.2 Особенности накопления флавоноидов Helichrysum arenarium в зависимости от погодных условий.

4.3 Особенности феноритма Helichysum arenarium в условиях г. Саратова.

4.4 Сезонная динамика накопления флавоноидов в растениях Helichrysum arenarium в условиях г. Саратова.

4.5 Влияние освещённости на накопление флавоноидов в растениях Helichrysum arenarium.

Глава 5 ОЦЕНКА РЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА Helichrysum arenarium В САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

5.1 Эксплуатационные запасы сырья и урожайность Helichrysum arenarium в Саратовской области.

5.2 Запас флавоноидов ценопопуляций Helichrysum arenarium в Саратовской области.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние условий произрастания на накопление флавоноидов в природных и экспериментальных популяциях цмина песчаного (Helichrysum arenarium (L.) Moench) в Саратовской области"

Актуальность темы. До последнего времени исследования по выявлению зависимости содержания флавоноидов у цмина песчаного (НеИсЬгушт ' агепапит (Ь.) МоепсЬ)) (АБ1егасеае) от условий обитания в регионе не проводились. Более того, не было обнаружено данных литературы о подобного рода исследовании в каком-либо районе в пределах всего ареала данного вида, являющегося, как известно, важным источником лекарственного сырья. Изучалась лишь динамика накопления флавоноидов в онтогенезе или динамика их сезонного накопления (Минаева, 1978; Запрометов, 1993; Даргаева, 1994; Копнин, 2007; Карпова и др., 2008; Горюнова, 2009) без учёта экологической приуроченности. Однако становится всё более злободневным углубленное изучение особенностей" биологии и экологии растений Н. агепапит, в том числе особенностей накопления у них действующих веществ в различных условиях обитания. Прежде всего это связано с тем, что в настоящее время в ассортименте лекарственных средств гепатопротекторного, желчегонного, антиоксидантного, антирадиационного, иммуномодулирующего и адаптогенного спектров действия, представленных на фармацевтическом рынке Российской Федерации, сложилась неблагоприятная ситуация при абсолютном доминировании зарубежных препаратов. Совершенно необходимым становится расширение ассортимента отечественных препаратов указанного спектра действия (Куркина, 2007). Одним из перспективных источников фенольных соединений вышеперечисленного действия как раз является лекарственное растительное средство - цветки цмина песчаного. Но основные запасы-сырья данного вида после распада СССР остались за пределами России: в Украине, Белоруссии (Атлас., 1983). В- связи с этим возникла необходимость поиска' новых районов, пригодных для организации его заготовок, и отбора для введения в 5 культуру растений, наиболее продуктивных в отношении количества, и качества действующих веществ. Очевидно, что без1 знания особенностей биологии, и экологии растений, в том числе зависимости накопления флавоноидов'в них от экологической приуроченности, эффективное решение проблемы невозможно. По структуре современной экологии (Реймерс- 1994) данное исследование относится к разделу «Экология растений».

Целью данной работы было выявление закономерностей изменчивости содержания и запаса веществ флавоноидного комплекса Н, агепагшт в различных условиях произрастания на территории Саратовской области.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

2. Выявить динамику содержания флавоноидов в растениях К агепагшт при произрастании их в различных и сходных условиях внешней среды;

Научная новизна. Впервые исследована межпопуляционная и внутрипопуляционная изменчивость содержания флавоноидов в растениях Н. агепагшт. Показано, что качественный состав основных флавоноидов не зависит от условий произрастания. Однако их количественное содержание в ценопопуляциях данного вида различно, причём определяется не столько генотипической изменчивостью, сколько условиями произрастания и воздействием факторов внешней среды. Выявлено, что по уровню флавоноидов-в качестве лекарственного сырья можно использовать не только соцветия, но и листостебельную часть растений. Впервые по запасу флавоноидов и эксплуатационному запасу оценена перспективность промышленных заготовок сырья /-/! arenarium в Саратовской области.

Практическая значимость работы. Установлено, что по уровню содержания флавоноидов и эксплуатационным запасам сырья- Н. arenarium Саратовская область перспективна для его промышленных заготовок. Результаты исследования могут быть использованы в качестве рекомендаций по заготовке растительного сырья Н. arenarium в различных районах области, для отбора высокопродуктивных растений при введении вида в культуру, а также в курсах экологии, ресурсоведения, фармакогнозии в университетах биологического и медицинского профиля.

Декларация личного участия автора. Автор лично провёл в 2007 -2009 гг. экспедиционные исследования на территории Саратовской области по сбору материалов для изучения. Химический анализ растительного материала полностью осуществлен автором. Анализ полученных результатов проведён автором самостоятельно по плану, согласованному с научными руководителями. Доля личного участия автора в подготовке и написании совместных публикаций составляет 50 - 70 %. 7

Основные положения, выносимые на защиту:

Заключение Диссертация по теме "Экология (по отраслям)", Машурчак, Николай Владимирович

выводы

1. Максимальное содержание флавоноидов у растений Н. агепапит наблюдается в ценопопуляциях из районов подзоны- богаторазнотравно-типчаково-ковыльной степи Саратовского Правобережья на границе перехода умеренно-континентального и континентального климата. Особенно низкое их содержание имеет место у растений из популяций степных подзон Саратовского Левобережья. Эти различия нивелируются в годы с экстремально засушливыми погодными условиями июня-июля.

2. Установлено отсутствие различий в качественном составе основных компонентов флавоноидного комплекса в растениях Н. агепапит на территории области, но выявлены различия по числу флавоноидов, присутствующих в следовых количествах. Строгой зональной приуроченности этих различий не обнаружено. Среди основных компонентов флаваноидного комплекса идентифицированы нарингенин, рутин, гиперозид, лютеолин-7-гликозид и нарингенин-5-гликозид.

5. В ценопопуляциях ряда районов подзоны богаторазнотравно-типчаково-ковыльной степи в отдельные годы потенциально возможно в качестве растительного сырья, как источника флавоноидов, использовать не только соцветия, но листостебельные побеги цмина песчаного, так как суммарное содержание флавоноидов в них достигает 6% и более и сравнимо с концентрацией флавоноидов в соцветиях.

6. По содержанию флавоноидов в сырье цмина песчаного на территории области более целесообразен сбор сырья в естественных ценопопуляциях, нежели выращивание в культуре. Запас флавоноидов в природных ценопопуляциях данного вида растений на территории Саратовской области составляет около 0.5 - 0.7 т, эксплуатационные запасы сырья - более 11т.

РЕКОМЕНДАЦИИ

По содержанию флавоноидов в Н. агепапит и его эксплуатационным запасам на территории Саратовской области целесообразно организовать промышленные заготовки сырья этого растения. Однако при этом следует учитывать определённую нестабильность содержания флавоноидов в растениях его ценопопуляций: нецелесообразен сбор растительного сырья на территории области в годы с низкими температурами в июне-июле и, особенно, с большим количеством осадков, выпадающим на этот период. В ценопопуляциях ряда районов подзоны богаторазнотравно-типчаково-ковыльной степи в отдельные годы потенциально возможно использовать для заготовок не только соцветия, но и листостебельные побеги Н. агепапит.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В экстрактах из соцветий Н. arenarium обнаружено от 10 до 14, в побегах - от 7 до 11, а в корнях - от 3 до 6 зон адсорбции. Однако существенных различий в качественном составе основных компонентов флаваноидного комплекса в растениях из различных районов области не выявлено. Выявленные качественные различия обусловлены исключительно наличием или отсутствием в исследуемых экстрактах флавоноидов, обнаруженных в следовых количествах. Качественный состав флавоноидов в экстрактах в различные годы исследования был идентичен. Среди основных компонентов флаваноидного комплекса идентифицированы нарингенин (Rf= 0.97), рутин (Elf = 0.29), гиперозид (Rf = 0.39), лютеолин-7-гликозид (Rf = 0.42) и нарингенин-5-гликозид (Rf = 0.53).

В 2007 и 2008 гг. максимальное содержание суммы флавоноидов наблюдалось в растениях из центральных районов Правобережья области, т.е. подзоны богато-разнотравно-типчаково-ковыльной степи на границе перехода умеренно-континентального климата в континентальный. В пределах одного района произрастания Н. arenarium сумма веществ флавоноидного комплекса у растений ценопопуляций степных фитоценозов чаще всего была выше, чем у растений из ценопопуляций остепнённых боров. В большинстве ценопопуляций процентное содержание суммы флавоноидов в соцветиях превышало таковое в побегах, в некоторых случаях значительно (в 2 и более раз). Однако при этом процентное содержание флавоноидов в побегах в ряде популяций Правобережья было относительно высоким и достигало 5.5 — 6.0% от сухой массы растений. В 2007 г. наблюдался более существенный, чем в 2008 г., разброс значений данного параметра по ценопопуляциям, что говорит о более нестабильном проявлении факторов, сказывающихся на процессе накопления-флавоноидов, на территории области в 2007 г.

Средний уровень содержания флавоноидов* в 2007 и 2008 гг. как по ценопопуляциям отдельных фитоценозов, так и совокупно по ценопопуляциям обоих групп фитоценозов достоверно не отличался.

В 2009 г. средние значения содержания флавоноидов, в ценопопуляциях степных фитоценозов и ценопопуляциях остепнённых боров достоверно не различались (в соцветиях - 6.18±0.43 и 6.46±0.65%, соответственно, а в побегах — 4.08±0.18 и 5.03±0.59%, соответственно). Но они были достоверно выше аналогичных показателей по 2007 и 2008 гг. наблюдений.

Максимальное содержание флавоноидов в экстрактах из соцветий отмечено в 2009 г. у растений ценопопуляций степных фитоценозов Лысогорского, Татищевского и Петровского районов, т.е. опять же в ценопопуляциях, произрастающих в районах подзоны богато-разнотравно-типчаково-ковыльной степи Правобережья на границе перехода умеренно-континентального климата в континентальный. Минимальное содержание флавоноидов наблюдалось у растений ценопопуляций остепнённого бора Петровского района, а также степных фитоценозов Марксовского, Ртищевского, Озинского и Калининского районов, относящихся к различным природно-климатическим подзонам Саратовской области. Следовательно, в данный год наблюдений картина изменчивости содержания флавоноидов в растениях, по крайней мере, в части минимального содержания этих веществ, не полностью подчинялась той закономерности, которая имела место в два предыдущих года наблюдений.

В 2009 г. в экстрактах из соцветий растений в абсолютном большинстве ценопопуляций, так же как в-2007 - 2008 гг., наблюдалось более высокое содержание флавоноидов, чем в экстрактах из побегов растений той же популяции (до пятикратного превышения). Однако в гораздо большем

130 числе ценопопуляций из различных районов области в экстрактах из соцветийги/побегов суммарное содержание' флавоноидов либо?достоверноше различалось, либо различалось, незначительно. При этом процентное содержание флавоноидов в побегах, в ряде ценопопуляцишкак Правобережья; так и Левобережья было высоким и достигало 9.1% от сухой массы растений, будучи максимальным по всем годам наблюдения;

Средний уровень веществ- флавоноидного комплекса- по ценопопуляциям обоих групп фитоценозов в 2009-г. составил в соцветиях б.36±0;36%, а в побегах — 4.43±0;26%, т.е. был достоверно выше соответствующих средних показателей по ценопопуляциям обоих групп фитоценозов предыдущих лет наблюдений; В большинстве* ценопопуляций содержание флавоноидов было близко к среднеарифметическому значению по данному году.

Так же как в предыдущие годы: наблюдения,, сумма веществ? флавоноидного комплекса у растений популяций степных фитоценозов в пределах одного района произрастания чаще всего была несколько*выше, чем у растений из популяций остепнённых боров:.

Таким образом, наиболее контрастным: по амплитуде: изменчивости флавоноидов в ценопопуляциях области из трёх лет наблюдений был 2007 год. При этом именно в данный год наблюдалось наиболее выраженное превышение содержания флавоноидов в растениях ценопопуляций из районов, расположенных в подзоне богаторазнотравно-типчаково-ковыльной степи на границе зон умеренно континентального и континентального климата. Средний уровень веществ, флавоноидного комплекса по ценопопуляциям как отдельных групп фитоценозов, так и суммарно по обоим группам фитоценозов в 2007 и 2008 гг. достоверно не различался. Наиболее благоприятными для накопления, флавоноидов. в растениях К агепапит из трёх лет наблюдений были погодные: условия* 2009 года; При этом они сказывались таким образом, что существенно нивелировали

131 действие локальных по проявлению факторов внешней среды в различных районах области.

В экспериментальных популяциях, созданных на территории ботанического сада СГУ путём переноса случайных выборок растений из естественных ценопопуляций, произраставших в контрастных условиях внешней среды, в сходные условия произрастания, содержание флавоноидов в различные годы наблюдения было достоверно неразличимым. Это несмотря на то, что по результатам исследования естественных ценопопуляций 2009 г. был более благоприятным для накопления флавоноидов, чем 2008 г., и по годам содержание флавоноидов в растениях этих ценопопуляций достоверно различалось. Следовательно, на территории Саратовской области факторы внешней среды, т.е. экотопические факторы, в большей мере; чем генотипические, сказываются на содержании флавоноидов в растениях Н. arenarium.

Погодные условия в период вегетации в исследуемые годы (2007 -2009 гг.) при сходстве со среднемноголетними по большей части месяцев характеризовались следующими особенностями. В 2007 году среднемесячная температура мая была более чем на 3°С выше среднемноголетней, а среднемесячное количество осадков в мае составляло лишь одну треть от среднемноголетнего. В 2008 г. в апреле наблюдалось значительное превышение (более чем на 4°С) среднемесячной температуры над среднемноголетней, а в мае количество выпавших осадков составило лишь две трети от нормы. Однако июнь и июль этого года были чрезвычайно влажными (при полутора - двукратном превышении количества выпавших осадков над среднемноголетней нормой). При этом 2009 г. характеризовался чрезвычайной.засушливостью условий обитания июня и июля. Учитывая, что именно 2009 г. из всех лет наблюдений был наиболее благоприятным для накопления флавоноидов в растениях данного вида, а в 2007 г. наблюдался максимальное варьирование параметра у растений из различных

132 ценопопуляций, обоснованно предположить, что для накопления^ флавоноидов в, растениях Н. агепапит• позитивным фактором, в регионе выступает именно засушливость условий обитания в июне - июле, и напротив^ возможно^ негативно сказывается на накоплении флавоноидов высокая засушливость условий обитания вапреле и, особенно, в мае.

Фенологические наблюдения, проведённые на экспериментальном участке ботанического сада, в целом подтверждают литературные сведения о наступлении отдельных фенофаз Н. агепапит (Исайкина, 1974). При этом зачаточное соцветие из терминальной почки роста у Н. агепапит формируется после перезимовки. Отрастание начинается во второй половине апреля. В июне происходит интенсивный рост генеративных побегов и в конце июня — начале июля генеративные побеги зацветают. Массовое цветение наблюдается с середины июля.

Учитывая различия по среднемесячным температурам и количеству выпавших осадков в апреле - мае 2008 и 2009 гг., более оправданно полагать, что лимитирующими факторами для накопления флавоноидов в растениях Н. агепапит в большей мере выступают засушливые условия июня-июля, чем апреля-мая. Именно в этот период происходит наиболее интенсивный рост растений, особенно генеративных побегов, которые, собственно и являются органами, накапливающими флавоноиды, а максимальная их концентрация обнаруживается в соцветиях, окончательно формирующихся в конце июня - начале июля.

С периодом интенсивного роста побегов и формированием генеративных органов связан, прежде всего, синтез флавоноидов

Запрометов, 1993; НагЬогп, 1976; ОпБеЬасЬ, 1980). Это подтверждает динамика накопления флавоноидов в побегах и соцветиях Н. агепапит, отслеженная на протяжении 2008 -2009 гг. при произрастании растений на экспериментальном участке ботанического сада. А именно, в. период отрастания (май) содержание флавоноидов в растущих частях побега было

133 максимальным (на уровне 2.0 - 2.5 % от сухой массы побега). Затем вшериод, начала! цветения (июнь) содержание флавоноидов в? побегах незначительно снижалось, но большая их концентрация» обнаруживалась в соцветиях, что говорит уже само по себе о максимальном синтезе флавоноидов именно в этот период. К началу плодоношения, т.е. к* завершению периода цветения-(конец июля), содержание флавоноидов как в побегах, так и в соцветиях Н. агепапит начинало снижаться.

В пользу того, что позитивным фактором для накопления флавоноидов в растениях Н. агепапит являются засушливые условия июня-июля, говорит и тот факт, что искусственный полив при произрастании их в условиях ботанического сада в 2009 г., характеризующемся чрезвычайной засушливостью погодных условий этих месяцев, привёл к тому, что в искусственно созданных популяциях в растениях содержание флавоноидов было существенно ниже, чем в большинстве естественных ценопопуляций в этот год наблюдений.

На роль освещённости в интенсивности и уровне накопления флавоноидов указывают как литературные данные (Минаева, 1978; Запрометов, 1993; Даргаева, 1994; Копнин, 2007; Карпова и др., 2008; Горюнова, 2009), так и результаты нашего эксперимента с искусственным затенением растений, поставленного на экспериментальном участке ботанического сада в 2009 г. При этом как в опыте, так и в контроле общая динамика накопления флавоноидов была сходной, но в каждый отдельный период развития процентное содержание флавоноидов в «затененных» растениях было в 2 и более раз ниже, чем в растениях контрольной группы.

Однако наблюдавшиеся различия в содержании флавоноидов в растениях при произрастании их как в естественных ценопопуляциях, так и на экспериментальном участке ботанического сада без искусственного затенения, не связаны с- освещённостью. Средний её уровень в исследованных ценопопуляциях и на экспериментальном участке ботанического сада достоверно не различался. Лимиты данного параметра в I декаде июля находились в узких границах (91470,0 — 112250 лк.).

Суммарное содержание флавоноидов* в * растениях, произрастающих в один и тот же год в естественных ценопопуляциях было существенно выше, чем в выборках растений из этих же ценопопуляций, перенесённых в ботанический сад СГУ (до 2 и более раз).

В соответствии с принятым стандартом (Государственная., 1990) содержание флавоноидов в лекарственном растительном средстве — цветки Н. агепагшт должно быть не ниже 6%. Как следует из полученных нами результатов, в 2007 г. в - ценопопуляциях 7 районов области, а в 2009 г. в ценопопуляциях 11 районов содержание флавоноидов в пересчёте на нарингенин в соцветиях Н. агепагшт превышело 6%. Только 2008 г. был в этом отношении неблагоприятным: превышение по содержанию флавоноидов в соцветиях 6% отмечено в. этот год лишь в ценопопуляциях трёх районов. В 2009 г. среднее значение показателя содержания флавоноидов в соцветиях совокупно по всем ценопопуляциям было выше уровня 6%, в целом ряде ценопопуляций достигая 8-12%.

Таким образом, территория Саратовской области по содержанию флавоноидов в растительном сырье потенциально пригодна для организации промышленных заготовок Н. агепагшт. Наиболее перспективными для заготовки растительного сырья Н. агепагшт являются районы подзоны богато-разнотравно-типчаково-ковыльной степи Правобережья на границе перехода умеренно-континентального климата в континентальный. Однако следует учитывать определённую нестабильность параметра* содержания флавоноидов в растениях ценопопуляций данного вида растений и, по сути, нецелесообразность сбора растительного сырья Н. агепагшт на территории области в годы с низкими температурами в июне - июле и, особенно, большим количеством осадков, выпадающим на этот период.

В ценопопуляциях ряда центральных районов Правобережья, а также Балаковского района в отдельные годы содержание флавоноидов в листостебельных побегах достигало 6% и более, что потенциально позволяет в этих районах использовать для заготовок в фармацевтических целях не только соцветия, но и его листостебельные побеги Н. агепапит.

Растения Н. агепапит произрастают, по крайней мере, в 18 административных районах области. Эксплуатационные запасы сырья данного вида растений, по нашим оценкам, составляют более 11т. Это сравнимо со средними объёмами заготовок (в границах СНГ до 1991 года) в наиболее богатых запасами сырья Н. агепапит районах Украины и Беларуссии (Атлас., 1983). С учётом среднего содержания флавоноидов в соцветиях Н. агепапит на территории области ресурсный запас флавоноидов в природных ценопопуляциях данного вида растений на территории Саратовской области составляет 0.538 - 0.712 т.

Результаты культивирования растений Н. агепапит на экспериментальном участке ботанического сада показывают, что по содержанию флавоноидов в растительном сырье на территории области целесообразен сбор растений в естественных ценопопуляциях, а не выращивание их с этими целями в культуре.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Машурчак, Николай Владимирович, Саратов

1. Андреева И.И., Родман Л.С. Ботаника. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: КолосС, 2002. - 488 с.

2. Атлас ареалов и ресурсов лекарственных растений СССР. М., 1983. — 340 с.

3. Баронец И.Г., Адлова Г.П., Мельникова В.А. Влияние экстрактов лекарственных растений на рост микроорганизмов // Ж. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2001. - № 5. - С.71-72.

4. Блажей А., Шутый Л. Фенольные соединения растительного происхождения. М.: Мир, 1977. - 240 с.

5. Блинова O.A. Теоретические и эксперементальные аспекты создания лекарственных средств на основе сырья природного происхождения. Автореф. дисс. . докт. фарм. наук. Пермь, 2009. -43 с.

6. Болдырев В.А. Естественные леса Саратовского Правобережья. Эколого-ценотический очерк. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2005. - 92 с.

7. Бранд-Гарнис Э., Бранд X., Дансик П.В. Флавоноиды в косметике. Часть 3. Растительные экстракты, богатые флавоноидами // Косметика и мед. -2001. — № 6. — С.32-35.

8. Вадковская O.A. Среднерусская лесостепная провинция оподзоленных, выщелоченных и типичных среднегумусовых и тучных мощных чернозёмов и серых лесных почв // Почвенно-географическое районирование СССР. М., 1962. - С. 192-196.

9. Гаммерман А.Ф., Шасс Е.Ю. Схематические карты распространения важнейших лекарственных растений СССР. М.-Л., Изд-во АН СССР, 1954. 327 с.

10. Георгиевский В.П., Комиссаренко Н.Ф., Дмитрук С.Е. Биологически активные вещества лекарственных растений. Новосибирск: Наука, 1990. -333 с.

11. Гейсс Ф. Основы тонкослойной хроматографии (планарная хроматография). В двух томах, Том 2. М.: «Мир», 1988. - 348 с.

12. Гольберг Е.Д, Дыгай A.M., Гольберг В.Е., и др. Новые лекарственные препараты для терапии цитостатических гемодепрессий // 4 Рос. нац. конгр. «Человек и лекарство»: Тез. докл. М. - 1997. - С. 157.

13. Горюнова Ю.Д. Влияние экологических факторов на содержание в растениях некоторых антиоксидантов. Автореф. дисс. . канд. биол. наук. Калининград, 2009. - 24 с.

14. Государственная фармакопея СССР. Издание XI. Вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. М.: Медицина, 1990. — 385 с.

15. Губанов И. А., Киселёва К. В., Новиков В. С., Тихомиров В. Н. Иллюстрированный определитель растений Средней России. Т. 3. — М: Т-во научных изданий КМК, Ин-т технологических исследований. — 2004. — С. 406.

16. Даргаева Т.Г. Теоретическое и экспериментальное обоснование технологии и стандартизации многокомпонентных растительных препаратов, применяемых при заболеваниях пищеварительной системы. Автореф. дисс. докт. фарм. наук. М., 1994. - 40 с.

17. Жапова О.И. Эколого-фитоценотическая приуроченность Hemerocallis minor Miller и накопление в нем биологически активных веществ (Забайкалье). Улан-Уде: Издательство ВСГТУ, 2006. - 124 с.

18. Забалуев А.П. Ресурсы лекарственных растений Саратовской области. -Саратов, 2000. 144 с.

19. Зайцев Г.Н. Методика биометрических расчетов. Математическая статистика в экспериментальной ботанике. М.: Наука, 1973. - 256 с.141

20. Запрометов М.Н. Основы биохимии фенольных соединений. М.: Высшая школа, 1974. - 212 с.

21. Запрометов М.Н. Фенольные соединения. М.: Наука, 1993. — 270 с.

22. Исайкина А.П. Цмин песчаный // Биологическая флора Московской области. Вып. 1. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1974. — С. 160 - 168.

23. Исаченко Т.И., Лавренко Е.М. Ботанико-географическое районирование //Растительность Европейской части СССР. Л., 1980. - С. 10-28.

24. Казбекова А.Т. Исследование антиоксидантной и гепатопротекторной активности масла тополя бальзамического и экстрактов березы повислой. Дисс. . канд. мед. наук. Астана: ТОО «ЦСЭП Консалтинг», 2009. - 107 с.

25. Карпова Е.А., Храмова Е.П., Высочина Г.И. Содержание флавоноидов в некоторых видах рода Euphorbia L. // Химия растительного сырья. — 2008. №3. - С. 75-81.

26. Кашин A.C., Буланая М.В., Жулидова Т.В. Возрастная структура ценопопуляций Helichiysum arenarium в условиях севера Нижнего Поволжья // Поволжский экологический журнал. 2007. - № 4. - С. 310320.

27. Кириллова Е.С., Хамаев Б.И. Фитотерапия заболеваний мочевыводящего тракта // Пракич. фитотерапия. 1999. - № 1. - С.67-68.

28. Кирхнер Ю. Тонкослойная хроматография. В 2 т. Т. 1. М.: Мир, 1981. -615 с.

29. Климат Саратова. Л., 1987. - 152 с.

30. Копнин A.A. Стандартизация коровяка (Verbascum) и настоек гомеопатических матричных, получаемых на его основе. Автореф. дисс. . канд. фарм. наук. М., 2007. - 24 с.

31. Костюк В.А., Потапович А.И. Биорадикалы и биоантиокиданты. Мн.: БГУ, 2004.-179 с.

32. Коцупий О.В. Изменчивость; состава и содержания флавоноидов Astragalus membranaceus (Fischer) Bunge из Восточной; Сибири // Сибирский ботанический вестник: электронный журнал. 2007. - Том 1, вып. 2.—С. 69 —78. '

33. Куркин; В. А., Запесочная; Т.Е., Лебёдев^ A.A. и? др; Флавоноиды; как:, государственные стандартные образцы и их значение: для целей •стандартизации сырья и препаратов // X Рос. нац. конгр. «Человек и лекарство»: Тез. докл. М. - 2003. - С. 728

34. Ладыгина Е.Я., Сафронич Л.IT., Отрешенкова В.Э.,. и др. Химический: анализ лекарственных растений. М:: Высшая школа, 1983. - 176 с.36: Лакин Г.Ф. Биометрия. М;, 1990. 325 с.

35. Машковский М. Д. Лекарственные средства. В 2 т. Т. 2: Пособие для врачей. М., 2002. - 608 с.

36. Минаева В.Г. Флавоноиды в онтогенезе растений и их практическое использование. Новосибирск: Наука, 19781 — 255 с.143

37. Муравьева Д.А., Самылина И.А., Яковлев Г.П. Фармакогнозия: учебник. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Медицина, 2002. — 656 с.

38. Обанина С.Н. Особенности технологии выращивания листовой биомассы амаранта для функционального питания. Автореф. дисс. . канд. с.-х. наук. М., 2009. - 24 с.

39. Овдиенко O.A., Бондаренко А.К., Рабинович A.M. Перспективы введения, в культуру Heiichrysum italicum (Roth) Juss. в Крыму // Растительные ресурсы. 1987 - Вып. 4. - С.543 - 547.

40. Онегин C.B. Фармакогностическое изучение вереска обыкновенного (Calluna vulgaris (L.) Hull.). Дисс. . канд. фарм. наук. Пермь, 2008. — 116 с.

41. О состоянии окружающей природной среды Саратовской области в 2002 году. Саратов, 2002. 195 с.

42. Павлова Е.П. Влияние эколого-фитоценотических факторов на накопление биологически активных веществ в плодах Rosa acicularis Lindeley и Rosa davurica Pallas (Западное Забайкалье). Дисс. . канд. биол. наук. Улан-Уде: Издательство ВСГТУ, 2009. - 152 с.

43. Перевозченко И.И. Лекарственные растения в современной медицине. — К.: О-во «Знание» УССР, 1990. 48 с.

44. Племенков В.В. Введение в химию природных соединений. Казань, 2001.-376 с.

45. Разина Т.Г., Зуева Е.П., Амосова E.H. и Крылова С.Г. Препараты из лекарственных растений как средства дополнительной терапии в экспериментальной онкологии // Эксперимент, и клинич. фармакол. — 2000. Т. 63,№5.-С. 59-61.

46. Реестр лекарственных средств. М., 2004. - 1204 с.

47. Н. Ф. Реймерс. Экология. Теории, законы, правила, принципы и гипотезы. — М.: Россия молодая, 1994. — 366 с.

48. Рогачев А.Д. Фитохимическое исследование Rhododendron adamsii. Rehder. Дисс. . канд. хим.наук. Новосибирск, 2009. - 126 с.

49. Рудаков О. Б;, Семлеменев В.Ф. Физико-химические1 системы, сорбат -сорбент элюент в жидкостной хроматографии. - Воронеж: РИЦЕФВТУ, 2003.-300 с.

50. Тарасов А.О. Основные географические закономерности растительного покрова Саратовской области. Саратов: Изд-во Сарат. гос. ун-та, 1977. -21 с.

51. Терентьева Л.И., Илюшечкина Н.В., Жукова Л.А. Онтогенез цммина песчаного (Helichysum arenarium (L.) Moench) // Онтогенетический атлас лекарственных растений. Том 2. Йошкар-Ола, 2000. — С. 110-114.

52. Тихонов В.Н., Калинкина Г.И., Сальникова Е.Н. Лекарственные растения, сырье и фитопрепараты: учебное пособие. Часть 1. Томск, 2004а — 116 с.

53. Тихонов В.Н., Калинкина Г.И., Сальникова Е.Н. Лекарственные растения, . сырье и фитопрепараты: учебное пособие. Часть 2. — Томск, 20046.—148 с.

54. Турова А.Д., Сапожникова Э.Н. Лекарственные растения. СССР и их применение. — 4-е изд. стереотип. М. : Медицина, 1984. - 304 с.

55. Фарвазова Л.А. Клинико-экспериментальное обоснование применения препарата люцерны посевной в комплексном лечении хронического генерализованного пародонтита. Дисс. . канд. мед. наук. Уфа: ООО «Издательство «Здравоохранение Башкортостана», 2009. - 165 с.

56. Хушбактова З.А., Сыров В.Н.,Батиров Э.Х. Влияние флавоноидов на течение гиперлипидемии и атеросклероза в эксперименте // Хим.-фармац. журн. 1991. - Т. 25, № 4. - С. 53-57.

57. Цвелёв Н.Н. Цмин Helichysum Mill. // Флора европейской части СССР. Т. 7. СПб.: Наука,.1994. С. 94 - 96.

58. Шалдаева Т.М. Особенности накопления' флавоноидов в полынях {Artemisia L.) лесостепной зоны Западной Сибири. Дисс. . канд. биол.наук. Новосибирск: НГАУ, 2007. - 224 с.145

59. Шарова О.В., Куркин В.А. Флавоноиды цветков календульь лекарственной // Химия растительного сырья. 2007. — №1. — С. 65-68.

60. Шилина Т.С., Ермакова В.А., Самылина И.А., Бардаков А.И. Разработка технологии получения сухого экстаркта из грудного- сбора №3 и исследование его фенольного комплекса // Вестник ВГУ. Серия: Химия, биология, фармация. 2004. - № 2. - С. 282 - 287.

61. Шилова И.В., Панин А.В., Кашин А.С., и др. Методы интродукционного изучения лекарственных растений: Учебное пособие. Саратов: ИЦ «Наука», 2007. - 45 с.

62. Шретер А.И. Лекарственная флора Советского Дальнего Востока. М. Медицина, 1975. - 327 с.

63. Щербаков А.В., Бускунова Г.Г., Аминева А.А. с соав. вариабельность содержания вторичных метаболитов Achillea nobilis L. в условиях Южного Урала // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2009. - Т. 11, №1. - С. 198 - 204.

64. Энциклопедия Саратовского края. Саратов: Приволжское кн. изд-во, 2002. - 688 с.

65. Acker S. A. van, Groot М. J. de, den Berg D. J. van et al. A quantum chemical explanation of the antioxidant activity of flavonoids // Chem. Res. Toxicol. -1996. Vol. 9. - P. 1305 - 1312.

66. Afanas'ev I. В., Dorozhko A. I., Brodskii A. V. et al. Chelating and Free Radical Scavenging Mechanisms of Inhibitory Action of Rutin and Quercetin in Lipid*Peroxidation // Biochem. Pharmacol. 1989. - Vol. 38. - P. 1763 -1769.

67. Afanas'ev I. В., Dorozhko A. I., Polozova N. I. et al. Is superoxide an initiator of microsomal lipid peroxidation // Arch. Biochem. Biophys. 1993. - Vol. 302.-P. 200-205.

68. Afanas'ev I. В., Ostrachovich E.A., Abramova N. E., Korkina L. G. Differentantioxidant activities of bioflavonoid rutin in normal and iron-overloading rats146

69. Biochem. Pharmacol. 1995. - Vol. 50. - P. 627 - 635.

70. Afanas'ev I. B., Ostrachovich E. A., Korkina L. G. Effect of rutin and its copper complex on superoxide formation and lipid peroxidation in rat liver microsomes // FEBS Lett. 1998. - Vol. 425. - P. 256 - 258.

71. Afanas'ev I. B., Ostrachovich E. A., Mikhal'chik E. V, et al. Enhancement of antioxidant and anti-inflammatory activities, of bioflavonoid rutin by complexation with transition metals // Biochem. Pharmacol. 2001. - Vol. 61. -P. 677-684.

72. Alcaraz M.J., Ferrandiz M.L. Modification of arachidonic metabolism by flavonoids \\ J. Ethnopharmacol. 1987. - Vol. 21. - P. 209 - 229.

73. Alvi N. K., Rizvi R. Y., Hadi S. M. Interaction of quercetin with DNA // Bioscience Reports. 1986. - Vol. 6. - P. 861 - 868.

74. Anto R.J., Sukumaran K., Kuttan G., et al. Anticancer and antioxidant activity of synthetic chalcones and related compounds // Cancer Lett. 1995. - Vol. 97.-P. 34-37.

75. Argawal P. K., Schneder H. J. Deprotonation induced 13C NMR shift in phenols and flavonoids // Tetrahedron Lett. 1983. - Vol. 24. - P. - 177 -180.

76. Asano Y., Okamura S., Ogo T. et al. Effect of (-)-epigallocatechin gallate on leukemic blast cells from patients with acute myeloblasts leukemia // Life Sei. 1997. - Vol. 60. - P. 135 - 142.

77. Bae E-A., Han M.J., Lee m., et al. In Vitro inhibitory effect of some flavonoids on rotavirus infectivity // Biol.Pharm.Bull. 2000. - Vol. 23, № 9. -P. 1122 -1224.

78. Benthsath A., Rusznyak S., Szent-Gyurgy A. Vitamin nature of flavones // Nature. 1936. - Vol.139. - P. 798.

79. Benthsath A., Rusznyak S., Szent-Gyorgy A. Vitamin P // Nature. 1937. -Vol. 142. - P. 326.

80. Berton G., Schneider C, Romeo D. Inhibition by quercetin of activation of147polymorphonuclear leukocyte functions: Stimulus-specific effects//Biochim: Biophys. Acta. • 1980. Vol. 595. - P. 47 - 55.

81. Bors W., Heller W., Michel C. The Chemistry of Flavonoids // Flavonoids in Health and Disease (C. A. Rice-Evans and L. Packer eds). -Marcel Dekker, Inc. New York, 1998; -P. Ill-136.

82. Bors W., Michel C, Saran M: Flavonoid antioxidants: rate constants for reactions with oxygen radicals // Methods Enzymol. 1994. - Vol. 234. - P. 420-429.

83. Bors W., Michel C, Schicora S. Interaction of flavonoids with ascorbate and determination of their univalent redox potentials: A pulse radiolysis syudy // Free Rad. Biol. Med. 1995. - Vol. 19. - P. 45 - 52.

84. Bors W., Michel C, Stettmaier K. Antioxidant effects of flavonoids // Biofactors. 1997. - Vol. 6. — P. 399—402:

85. Brinkworth R. I., Stoermer Mi'. J., Fairlie D. P. Flavones are inhibitors of HIV—1 proteinase // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1992. - Vol. 2. - P. .631-637.

86. Busse W. W., Kopp D. E., Middleton E. Flavonoid modulation of human neutrophil function // J. Allergy Clin. Immunol. 1984. - Vol. 73. - P. 801 -809.

87. Cadenas E. Biochemistry of oxygen toxicity // Annu. Rev. Biochem. 1989. -Vol. 58.-P. 79-110.

88. Fesen M. R., Kohn K. W., Leteurtre F., Pommier Y. Inhibitors of human immunodeficiency virus integrase // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1993. -Vol. 90.-P. 2399-2403.

89. Fukai T., Marumo A., Kaitou K., et al. Anti-Helicobacter pylori flavonoids from licorice extract // Life Sei. 2002. - Vol. 71, № 12. - P. 1449 - 1463.

90. Fukai T., Marumo A., Kaitoun K., et al. Antimicrobial activitybof licorice flavonoids against methicillin-resistant Staphylococcus aureus // Fitoterapia. -2002. Vol. 73, № 6. - P. 536 - 539.

91. Ghiselli A., Serafini M., Natella F., Scaccini C. Total antioxidant capacity as a tool to assess redox status: critical view and experimental data // Free Radie. Biol. Med. 2000. - Vol. 29. - P. 1106 - 1114.

92. Goodwin T. W., Mercer E. I. Introduction to plant biochemistry. Oxford: Pergamon, 1983.-419 p.

93. Griesbach R. J., Asen S. Characterization of the flavonol glycosides in Petunia // Plant Science. 1990. - Vol. 70. - P. 49 - 56.

94. Grisebach H. Byosynthetic patterns in microorganisms and higher plants. J. Wiley and sons, New York London, Sydney, 1967. - 286 p.

95. Grisebach H. Recent developments in flavonoid biosynthesis. In: Pigments in plants, 2nd edition / ed. F.-C. Czygan. Stuttgard, New York: GustavFischer, 1980. -187 p.

96. Grotewold E. The Science of flavonoids.- Ohio: Ohio State University, 2006.-273 p.

97. Guyot S., Doco T., Souquet J. M. et al. Characterization of highly polymerized procyanidins in cider apple (Malus sylvestris var kermerrien) skin and pulp // Phytochemistry. 2003. - Vol. 44. - P. 351 - 357.

98. Halliwell B., Gutteridge J. M. C. Free radicals in biology and medicine. -Oxford:.University Press, 1999. 936 p.

99. Harborn J.B. Functions of flavonoids in plants // Chemistry and" biochemistry of plant pigments, 2nd edition. Vol.1 / ed: T.W. Goodwin. -London, New York, San Francisco: Academic Press, 1976. 736 p.

100. Harborne J. B. The Flavonoids: recent advances // Plant pigments (T. W. Goodwin eds). London: Academic Press, 1988. - P. 299 - 343.

101. Havsteen B. Flavonoids: A class of natural products of high pharmacological potency // Biochem. Pharmacol. 1983. - Vol. 32. - P. 1141 - 1148.

102. Heim K. E., Tagliaferro A. R., Bobilya D. J. Flavonoid antioxidants: chemistry, metabolism and structure-activity relationships // J. Nutr. Biochem. -2002. -Vol. 13.-P. 572-584.

103. Hiramatsu M., Kumari M. V. R., Yoneda T. et al. Free radical-scavenging effect of a designed antioxidant drink: an electron spin resonance study // Food factors for cancer prevention. Tokyo: Springer-Verlag, 1997. — P. 375 - 379.

104. Inanami O., Watanabe Y., Syuto B. et al. Oral administration of (-)catechin protects against ischemia-reperfusion-induced neuronal death in the gerbil // Free Radic. Res. 1998. - Vol. 29. - P. 359 - 365.

105. Klopman G., Dimayuga M. L. Computer-automated structure evaluation of150flavonoids and other structurally related compounds as glyoxalase I enzyme inhibitors // Mol. Pharmacol. 1988. - Vol. 34. - P. 218 - 222.

106. Korkina L. G., Afanas'ev I. B. Antioxidant and chelating properties of flavonoids // Advances infPharmacology. 1997. - Vol. 38. - P. 1'51 - 163.

107. Kostyuk V. A., Potapovich A. I., Vladykovskaya E. N. et al. Influence of metal ions on flavonoid protection against asbestos-induced cell injury // Arch. Biochem. Biophys. 2001. - Vol. 385. - P. 129 - 137.

108. Kuo S. M., Leavitt P. S., Lin C. P. Dietary flavonoids interact with trace metals and affect metallothionein level in human intestinal cells // Biol. Trace Elem. Res. 1998. - Vol. 62, N 3. - P. 135 - 153.

109. Landry L. G., Chappie C. C, Last R. L. Arabidopsis mutants lacking phenolic sunscreens exhibit enhanced UV-B injury and oxidative damage // Plant. Physiol.- 1995.-Vol. 109.-P. 1159-1166.

110. Lavollay J., Neumann J. Problems posed by the activity of certain flavonoids on vascular resistance // The Pharmacology of Plant Phenolics (J. W. Fairbairn ed). New York: Academic Press Inc., 1959. - P. 103 - 122

111. Lee M-H., Yoon S., Moon J-O. The flavonoid naringenin inhibits dimethylnitrosamine-induced liver amage in rats // Biol.Pharm.Bull. 2004. -Vol. 27, № 1.-P.72-76.

112. Mabry T. J. The systematic identification of flavonoids. Berlin: SpringerVerlag, 1970.-21 p.

113. Makris D. P., Rossiter J. T. Heat-induced, metal-catalyzed oxidative degradation of quercetin and rutin (quercetin 3-O-rhamnosylglucoside) in aqueous model systems // J. Agric. Food. Chem. 2000. - Vol. 48. - P. 3830 -3838.

114. Markham K. R, Bloor S. J. Analysis and identification of flavonoids in practice // Flavonoids-in Health and Disease (C. A. Rice-Evans and L. Packer eds). New York: Marcel'Dekker, Inc., 1998. - P. 1 - 33. f

115. Markham K. R. Isolation techniques for flavonoids // The flavonoids (J. B.151

116. Harbome, T. J. Mabry, H. Mabry eds). London: Chapman and Hall, 1975. — P. 1 --44.125':. Markliam K. R. Techniques of flavonoids identification. Chapter 3. -London: Academic Press, 1982-Pi 36-51.

117. Mazzio E. A., Harris N., Soliman K. F. Food- constituents attenuate monoamine oxidase activity and peroxide levels in C6 astrocyte cells // Planta, Med. 1998: - Vol. 64. - P. 603 - 606.

118. Middleton E. Jr., Kandaswami C, Theoharides T. C. The Effects of Plant Flavonoids on Mammalian Cells: Implications for Inflammation, Heart Disease, and Cancer // Pharmacological Reviews. 2000. - Vol. 52. - P. 673 — 751.

119. Molnar J., Beladi I., Domonkos K. et al. Antitumor activity of flavo-noids on;NK/Ly ascites tumor cells // Neoplasma. 1981. - Vol. 28, N 1. - P. 11 -18.

120. Morel I., Cillard P., Cillard J. Flavonoid-metal interactions; in: biological systems // Flavonoids in Health and Disease (C; A. Rice-Evans and L. Packer eds). New York: Marcel Dekker, Inc., 1998.-P. 163 - 177.

121. Noorden C. J. F. van, Butcher R. G. The involvement of superoxide anions in the .nitro blue tetrazolium chloride reduction mediated by NADH and phenazine.methosulfate // Anal. Biochem. 1989: - Vol. 176. - P. 170 - 174.

122. Ogasawara H., Fujitani T., Drzewiecki G., Middleton E. The role of hydrogen peroxide in basophil histamine release and the effect of selected flavonoids // J. Allergy Clin. Immunol. 1986. - Vol. 78. - P: 321 - 328.

123. Ogasawara M., Matsubara T., Suzuki H., Screening of natural compounds for inhibitory activity on colon cancer cell migration // Biol.Pharm.Bull. -2001. Vol. 24, № 6. - P. 720 - 723.

124. Ohshima H., Yoshie Y., Auriol S., Gilibert I. Antioxidant and pro-oxidant actions of flavonoids: effects on DNA damage induced by nitric oxide, peroxynitrite and nitroxyl anion // Free Radic. Biol. Med. 1998. - Vol. 25. — P. 1057-1065.

125. Otsuka T., Ogo T., Eto T. et al. Growth inhibition of leukemic cells by (-)-epigallocatechin gallate, the main constituent of green.tea // Life Sei. 1998. -Vol. 63.-P. 1397-1403.

126. Parmar N. S., Ghosh M. N. Anti-inflammatory activity of gossypin a bioflavonoid isolated from Hibiscus vitifolius Linn // Ind. J. Pharmac. — 1978. -Vol. 10.-P. 277-293.

127. Pietta P. Flavonoids in Medicinal Plants // Flavonoids in Health and Disease (C. A. Rice-Evans and L, Packer eds.). New York: Marcel Dekker, Inc., 1998. -P. 61-110.

128. Pietta P. G. Flavonoids as antioxidants // J. Nat. Prod. 2000. - Vol. 63. - P. 1035-1042.

129. Potapovich A. I., Vladykovskaya E. N., Kostyuk V. A et al. Effects of flavonoids and their metal complexes on asbestos-induced injury in vitro and in vivo // Biomarkers and Environmental. 2001. - Vol. 4. - P. 87 - 89.

130. Rahman A., Fazal F., Greensill J. et al. Strand scission in DNA induced by dietary flavonoids: role of Cu(I) and oxygen free radicals and biological consequences of scission // Mol. Cell Biochem. 1992. - Vol. M1. - P. 3 - 9.

131. Rice-Evans G. A., Miller N. J. Structure-antioxidant activity relationships of • flavonoids and isoflavonoids // Flavonoids in Health and Disease (C. A. Rice-Evans and L. Packer eds). New York: Marcel Dekker, Inc., 1998: - P. 199 -219.

132. Santos-Buelga C, Scalbert A. Proanthocyanidins and tannin-like-compounds in human nutrition // J. Food. Sci. Agr. 2000. - Vol. 80. - P. 1094 - 1117.

133. Scambia G., Benedetti-Panici P., Ranelletti F. O. et al. Quercetin enhances transforming growth factor j secretion by human ovarian cancer cells // Int. J. Cancer. 1994. - Volt 57. - P. 211 - 215.i

134. Schwartz A., Middleton E. Jr. Comparison of the effects of quercetin with those of other flavonoids on the generation and effector function of cytotoxic T-lymphocytes // Immunopharmacology. 1984. - Vol. 7. - P. 115 - 126.

135. Skibola Ch.F., Smith M.T. Potential health impacts of excessive flavonoid intake \\ Free Radical Biology & Medicine. 2000. - Vol. 29, № 3\4. - P. 375 -383.

136. Sloan R., BoranRagotzy R., Ackerman S. J; et al. The effect of plant flavonoids on eosinophil degranulation (Abstract)//J. Allergy Clin. Immunol; -1991.-Vol,87.-P.282.

137. Song D. J., Lorenzo B:, Reidenberg M. M. Inhibition of 11-hydroxysteroid dehydrogenase by gossypol and bioflavonoids // 3. Lab. Clin. Med; 1992. -Vol. 120. -P. 792-797.

138. Sorata Y., Takahama U., Takahama U. Protective effect of quercetin and154rutin on photosensitized lysis of human erythrocytes in the presence of hematoporphyrin // Biochim. Biophys. Acta. 1984. - Vol. 799. - P. 313 -317.

139. Spedding G., Ratty A., Middleton E. Inhibition of reverse transcriptases by flavonoids // Antiviral Res. 1989. - Vol. 12. - P. 99 - 110.

140. Sugihara N., Kaneko A., and Furuno K. Oxidation of flavonoids which promote DNA degradation induced by bleomycin-Fe complex \\ Biol.Phaiin.Bull. -2003. Vol. 26, № 8. - P. 1108 - 1144.

141. Tomas-Barberan F. A, Blazquez M. A, Garcia-Viquera C, Tomas-Lo-rente F. A comparative study of different Amberlite XAD resins in flavonoid analisis // Phytochem. Anal. 1992. - Vol. 3. - P. 178 - 181.

142. Tordera M., Ferrandiz M. L., Alcaraz M. J. Influence of anti-inflammatory flavonoids on degranulation and arachidonic acid release in rat neutrophils // J. Biosci. 1994. - Vol. 49. - P. 235 - 240.

143. Trela B. A., Carlson G. P. Effect of flavanone on mixed-function oxidase and conjugation reactions in rats // Xenobiotica. 1987. - Vol. 17. - P. 11-16.

144. Uchida S., Ozaki M., Suzuki K., Shikita M. Radioprotective effects of (-)-epigallocatechin 3-O-gallate (green-tea tannin) in mice // Life Sci. 1992. -Vol. 50.-P. 147-152.

145. Waterman P. G., Mole S. Analysis of Phenolic Plant Metabolites. London: Blackwell Scientific Publication, 1994. - 238 p.

146. Wattenberg L. W. Chemoprevention of cancer // Cancer Res. 1985. - Vol. 45.-P. 1-8.

147. Yamamoto S., Aizu E., Jiang H., et al. The potent anti-tumor-promoting155agent isoliquiritigenin // Carcinogenesis. 1991. - Vol. 12, № 2. - P. 317 — 323.

Информация о работе

Машурчак, Николай Владимирович
кандидата биологических наук
Саратов, 2010
ВАК 03.02.08

Диссертация

Влияние условий произрастания на накопление флавоноидов в природных и экспериментальных популяциях цмина песчаного (Helichrysum arenarium (L.) Moench) в Саратовской области - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы