Эфирномасличные растения семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae на Северо-Западе России

Ткаченко, Кирилл Гавриилович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Эфирномасличные растения семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae на Северо-Западе России
ВАК РФ 03.02.14, Биологические ресурсы

Автореферат диссертации по теме "Эфирномасличные растения семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae на Северо-Западе России"

На правах рукописи

Ткаченко Кирилл Гавриилович

ЭФИРНОМАСЛИЧНЫЕ РАСТЕНИЯ СЕМЕЙСТВ АР1АСЕАЕ, АБТЕЯАСЕАЕ И ЬАМГАСЕАЕ НА СЕВЕРО-ЗАПАДЕ РОССИИ (БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, СОСТАВ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ)

03.02.14 - Биологические ресурсы

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора биологических наук

5 ДЕК 2013

Санкт - Петербург - 2013

005542221

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Ботаническом институте им. В.Л. Комарова Российской академии наук

Научный консультант: Горовой Пётр Григорьевич

доктор биологических наук, профессор, академик РАН, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова ДВО РАН

Официальные Сёмкин Борис Иванович

оппоненты: Доктор биологических наук, профессор, ФГБУН

Тихоокеанский институт географии Дальневосточного

отделения РАН

Зориков Пётр Семёнович

доктор биологических наук, профессор, ФГБУН Горнотаежная станция им. В.Л. Комарова Дальневосточного отделения РАН, директор Анисимов Михаил Михайлович доктор биологических наук, профессор, ФГБУН Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова Дальневосточного отделения РАН, главный научный сотрудник

Ведущая организация Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центральный Сибирский Ботанический сад СО РАН, г. Новосибирск

Защита состоится « 27 » декабря 2013 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 005.005.02 при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Тихоокеанском институте биоорганической химии им. Г.Б. Елякова ДВО РАН по адресу: 690022, г. Владивосток, проспект 100 лет Владивостоку, 159, ТИБОХ ДВО РАН. Факс: (423) 231-40-50, e-mail: al-xv@mail.ru http://vvfWW.piboc.dvo.ru

С диссертацией можно ознакомиться в филиале Центральной научной библиотеки ДВО РАН (г. Владивосток, проспект 100 лет Владивостоку, 159, ТИБОХ ДВО РАН).

Автореферат разослан А(чу|^!2013 г. Учёный секретарь

диссертационного совета, ^^

кандидат биологических наук СалохинА.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. С начала 90-х годов XX века на всей территории России стали резко сокращаться площади, занимаемые под выращивание лекарственных, пряных и эфирномасличных культур. В настоящее время лишь в южных регионах страны выращивают ограниченный ассортимент видов и сортов родов Anethum, Carum, Coriandrum, Mentha,а. также Abies и Pinns.

Комплексное изучение новых, перспективных хозяйственно-ценных видов растений является частью оценки природных ресурсов потенциального богатства растительного покрова России. Поэтому поиск и выявление ресурсных видов для локальных территорий является научной и практической задачей. Соподчинёнными задачами являются разработки методов выращивания, сушки и условий переработки эфирномасличных растений. Расширение ассортимента локальных и выращиваемых эфирномасличных растений для целей создания сырьевой базы актуально в настоящее время.

Эфирномасличные растения занимают важное место среди полезных видов. Выявление новых, перспективных хозяйственно-ценных видов растений является частью оценки природных ресурсов. Целенаправленное использование биологических ресурсов базируется на решении вопросов интродукции и введении в культуру растений ряда видов семейств Apiaceae, Asteraceae, Lamiaceae в условиях Северо-Запада России. Изучение эфирных масел этих растений, установление их состава имеет решающее значение для определения перспектив их применения. Прикладными аспектами рационального использования эфирномасличных растений и продуцируемых ими компонентов эфирных масел являются оценки перспектив применения для медицины и сельского хозяйства (Сацыперова, Рабинович, 1990; Сацыперова, 1991; Дикорастущие ..., 2001; Буданцев, 2005; Демьянова, 2007; Племенков, 2007; Ткаченко, 2011).

Интродукция растений развивается за счёт введения новых видов в культуру, поддержания общего генофонда культивируемых видов, сохранения биоразнообразия (Камелин, 1995, 1997; Алексанян, 2002, 2003, 2004). Исследования особенностей индивидуального роста и развития растений, ритмов цветения, разнокачественности семян и плодов, изучения семенной и сырьевой продуктивности определяют научное и практическое значение результатов интродукции. На основе комплексных данных об особенностях биологии растений возможна разработка новых агротехнических приёмов возделывания перспективных интродуцированных эфирномасличных культур.

в условиях Северо-Западного экономического района, который включает Ленинградскую, Новгородскую и Псковскую области, перспективных интродуцированных эфирномасличных растений и оценка качества получаемых эфирных масел. Прикладными проблемами рационального использования эфирных масел являются оценка перспектив применения их в терапии инфекционных заболеваний, санации помещений и ароматерапии. Внутрибольничные инфекции, по данным ВОЗ, остаются проблемой современного здравоохранения. Частота возникновения госпитальных инфекций в лечебно-профилактических учреждениях составляет 6 - 7 %. Из 60 миллионов больных в России, проходящих лечение, до 4.5 миллионов заболевают внутрибольничными инфекциями. Частота возникновения госпитальных инфекций в развитых странах колеблется от 8 до 40 %, в развивающихся странах она в 20 раз больше. По данным ВОЗ ежегодно от госпитальных инфекций погибает от 44 до 98 тысяч пациентов в США, более 5 тысяч в Великобритании.

Разработка научных основ управления ресурсными видами базируется на решении вопросов интродукции растений, поиска эффективных способов выделения эфирных масел из растительного сырья, установления их качественного состава и динамики входящих веществ в зависимости от разных факторов. Компонентный состав и соотношение веществ в эфирном масле имеет решающее значение для определения перспектив их рационального применения в разных отраслях народного хозяйства.

Важными вопросами являются выявление особенностей формирования, хранения и оценки качества семян и плодов эфирномасличных растений, в том числе получаемых от растений, собираемых в условиях интродукции. Решение этих вопросов позволяет оптимизировать размножение и семеноводство эфирномасличных растений в условиях Северо-Запада России.

Практическими вопросами для целенаправленного использования растительных ресурсов эфирномасличных растений являются также:

- разработка ассортимента видов растений и эфирных масел с выраженной антибиотической активностью для санации помещений,

- разработка вопросов оптимизации размножения и семеноводства эфирномасличных растений через выявление особенностей формирования, хранения и оценки качества семян,

- применение эфирных масел в медицине и ветеринарии для лечения и профилактики различных инфекционных заболеваний человека и сельскохозяйственных животных.

Цель работы. На основе сравнительного изучения выделить перспективные виды эфирномасличных растений семейств Ар1ассае, Аз1егасеае и Ьагшасеае в условиях Северо-Запада России, дать теоретическое обоснование и практические рекомендации по их выращиванию и использованию.

Задачи исследования:

1) провести анализ интродукционных испытаний растений семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae в коллекциях Ботанического сада Петра Великого Ботанического института им. B.JI. Комарова Российской академии наук (БИН РАН) и научно-опытной опытной станции БИН РАН «Отрадное»;

2) выявить перспективные виды семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae для их выращивания на Северо-Западе России;

3) изучить особенности латентного и виргинильного периодов интродуцентов;

4) выделить и изучить компонентный состав эфирных масел ряда видов семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae;

5) исследовать биологическую (антимикробную, антифунгальную и антивирусную) активность эфирных масел и оценить перспективы их использования в медицине и сельском хозяйстве.

Научная новизна. Изучены биологические особенности латентного периода 43 видов семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae. Дана интродукционная оценка для 46 видов семейства Apiaceae, 36 видов семейства Asteraceae и 77 видов семейства Lamiaceae. Приведено описание результатов интродукционного испытания в условиях Северо-Запада России для 80 видов эфирномасличных растений из изученных семейств.

Исследована разнокачественность семян и плодов видов семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae, связанная с местоположением цветков в пределах соцветия, положением соцветия на побеге, возрастом плодоносящего растения. Показано, что качество сформировавшихся семян и плодов определяет их жизнеспособность, длительность хранения, ритм смены возрастных состояний и темпы развития нового поколения.

Впервые для условий Северо-Запада России представлены данные о накоплении эфирного масла в корнях, листьях, соцветиях, семенах и плодах 64 видов (как интродуцированных, так и аборигенных). В это число входит 30 видов рода Heracleum L. Всего было получено 250 образцов эфирного масла, 118 из них получены для видов рода Heracleum.

Изучен компонентный состав эфирных масел видов родов семейств Apiaceae (Heracleum, Levisticum, Myrrhis), Asteraceae {Achillea, Balsamita, Ptarmica) и Lamiaceae (Dracocephalum, Origanum, Mentha).

Впервые изучены и приведены данные о компонентном составе эфирных масел разных органах 20 видов рода Heracleum (для корней 17-ти видов, листьев 10-ти видов, цветков 5 видов и плодов 19-ти видов). Уточнён состав эфирных масел травы Achillea millefolium L., Ptarmica vulgaris Hill, произрастающих в Ленинградской области.

пулегона в эфирном масле листьев до 78 %), Origanum vulgare L. и Thymus spp. (источники тимола и карвакрола), видов и сортов рода Mentha L. (источник ментола).

Полученные данные по компонентному составу и количественному соотношению веществ эфирного масла цветков и плодов Heracleum moellendorffii Напсе и Н. voroschilovii Gorovoi показали, что эти виды значительно отличаются не только друг от друга, но и от Н. dissectum, что подтверждает самостоятельность этих видов.

Изучение биологической активности эфирных масел видов семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae выявило перспективность применения эфирного масла Mentha х piperita L. и Origanum vulgare L. для использования в медицине и сельском хозяйстве (ветеринарии). Впервые показано антивирусное действие эфирного масла видов рода Heracleum L.

Использование в помещениях различного назначения эфирномасличных растений, способствует очистке воздуха от патогенной и условно-патогенной микрофлоры.

Практическая значимость работы: Сбор, хранение и дальнейшее использование семян эфирномасличных растений необходимо проводить с учётом их разнокачественности, связанной с их расположением в пределах соцветия и положением соцветия на генеративном побеге. Метод рентгенографии рекомендуется использовать для не деструктивного анализа и оценки качества семян и плодов.

Для сушки эфирномасличного сырья, с целью увеличения выхода эфирного масла, рекомендовано использовать микроволновую установку «Муссон». Для увеличения выхода эфирного масла из сырья рекомендовано его измельчать, и добавлять NaCl.

Эфирные масла Mentha piperita и Origanum vulgare, проявляющие выраженный антибактериальный и антифунгальный эффекты, а также виды рода Heracleum, проявляющие антивирусный эффект, предложены для введения в практику лечения и профилактики ряда инфекционных заболеваний. Эфирные масла Mentha piperita и Origanum vulgare и других видов семейств Apiaceae, Asteraceae, Lamiaceae рекомендуется использовать для решения проблем внутрибольничных инфекций.

Показана возможность использования эфирных масел корней и плодов видов рода Heracleum для лечения и профилактики вирусных инфекций (Авторское свидетельство № 1501339), эфирного масла Mentha piperita для лечения и профилактики туберкулёза (Патент № 2127597), эфирного масла видов рода Origanum для санации воздуха помещений лечебных учреждений от возбудителей внутрибольничных инфекций (Патент № 2102085).

Разработана программа борьбы с внутрибольничными инфекциями при использовании интерьерных растений и предложен перспективный ассортимент видов эфирномасличных растений для использования в озеленении помещений и проведении медицинского фитодизайна закрытых помещений.

Материалы диссертации использованы в лекциях для студентов биологических и сельскохозяйственных факультетов, кафедр фармакогнозии и природных соединений в высших учебных заведениях и для специалистов, работающих в области биологических ресурсов. Они включены в программы лекционных курсов по ботанике и растительным ресурсам. Реализуются при подготовке научных, учебно-методических пособий и рекомендаций по изучению особенностей начальных возрастных состояний, ритмов роста и развития; сбору и хранению, использованию семян и плодов ресурсных видов в интродукции; изучению компонентного состава эфирных масел и их биологической активности.

Положения, выносимые на защиту:

Дикорастущие эфирномасличные растения и интродуцированные виды на Северо-Западе России, продуцирующие эфирные масла которые обладают биологической активностью, рассматриваются как полезные биологические ресурсы.

В условиях Северо-Запада России успешно выращиваются эфирномасличные растения семейств Ар1асеае, Аз1егасеае и Ьагшасеае.

Данные по компонентному составу и количественному содержанию веществ эфирных масел корней, листьев, цветков и плодов могут быть использованы для решения вопросов таксономии растений.

Эфирные масла интродуцированных растений с антимикробными, антифунгальными и антивирусными свойствами рекомендуются к применению в лечебных учреждениях и в сельском хозяйстве как новый метод борьбы с инфекциями.

Апробация работы: Материалы по теме диссертации доложены: на 4 конгрессах, 5 съездах, 7 Всесоюзных, 10 Всероссийских, 29 международных и 14 региональных научных встречах.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. В соответствии с формулой и областями исследований специальности 03.02.14 «Биологические ресурсы», в данном диссертационном исследовании отражены теоретические и прикладные проблемы биологии, а также рационального использования эфирномасличных растений.

Личный вклад автора. Постановка целей и задач, выработка методологии и структуры данного исследования, разработка идей и нахождение путей их воплощений, организация и проведение экспериментальных исследований, сбор первичного материала (во время экспедиций и работ на стационаре), его анализ и теоретические обобщения принадлежат автору.

Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 160 работ, из них 39 в российских научных журналах, включённых в «Перечень российских рецензируемых журналов», в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание учёной степени доктора и кандидата наук, 8 статей в зарубежных журналах, 10 статей в других научных журналах, 3 монографии (2 в соавторстве); 2 брошюры (в соавторстве); 4 главы - в коллективных

монографиях; 91 работа - в материалах отечественных и зарубежных научных симпозиумов и конференций. Получено 2 Патента и одно Авторское свидетельство.

Настоящая работа выполнена в период с 1986 по 2013 год в соответствии с научными планами и темами Отдела Ботанический сад Петра Великого БИН РАН. Ряд разделов работы были поддержаны грантами РФФИ, Отделением Общей биологии РАН и Санкт-Петербургским научным центром РАН.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, 6-ти глав, выводов, списка использованных литературных источников. Основной текст изложен на 319 страницах машинописного текста, содержит 60 таблиц и 42 рисунка. Список литературы включает 708 наименований, в том числе 90 на иностранных языках.

Благодарности. Выражаю слова глубокой признательности и благодарности: доктору биологических наук, профессору, академику РАН П.Г. Горовому (Владивосток, ТИБОХ ДВО РАН), доктору биологических наук, профессору И.Ф. Сацыперовой, кандидату биологических наук И.А. Паутовой, И.В. Потекушиной, И.В. Горкаловой, кандидату биологических наук М.М. Коробовой, кандидату биологических наук Ю.С. Смирнову, кандидату химических наук Н.В. Беловой (СПб, БИН РАН), кандидату биологических наук Л.И. Фоминой (СПб, СПбХФА), кандидату сельскохозяйственных наук И.А. Косаревой (СПб, Всероссийский институт растениеводства им. Н.И. Вавилова), доктору биологических наук, профессору М.М. Ишмуратовой (Уфа, Университет); доктору химических наук, профессору И.Г. Зенкевичу, кандидатам химических наук С.А. Кожину и И.А. Цибульской (СПб, Университет); доктору химических наук, профессору A.B. Ткачёву, кандидату химических наук JI.M. Покровскому и кандидату биологических наук Е.А. Королюк (Новосибирск, Институт органической химии РАН); доктору медицинских наук, профессору В.И. Ильенко и кандидату медицинских наук В.Г. Платонову (СПб, ВНИИ гриппа РАМН); кандидату биологических наук Н.В. Казариновой, кандидату медицинских наук Л.М.Музыченко, доктору медицинских наук, профессору A.M. Шургае, кандидату медицинских наук Н.Г. Сафоновой, доктору медицинских наук, профессору В.А. Шкурупию (Новосибирск, Государственное Учреждение Научный Центр Клинической и Экспериментальной Медицины СО РАМН), доктору сельскохозяйственных наук, профессору H.A. Шкиль и кандидату сельскохозяйственных наук Н.В. Чупахиной (Новосибирск, Сибирский ветеринарный институт СО РАСХН); кандидату медицинских наук Н.Е. Преображенской (Киев, Институт антибиотиков НАНУ) и кандидату биологических наук Х.Д. Джумаеву (Термезский Государственный Университет, Узбекистан), и всем тем, кто оказывал разностороннюю помощь, давал ценные и полезные советы, оказывал поддержку и принимал участие в плодотворных дискуссиях.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ЭФИРНОМАСЛИЧНЫЕ РАСТЕНИЯ И ЭФИРНЫЕ МАСЛА: УСПЕХИ ИЗУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ

Представлены данные о современном уровне изучения эфирных масел, механизмах их действия на инфекционные и неинфекционные заболевания человека и животных. Показано, что разработка лечебных и профилактических мероприятий с целенаправленным использованием эфирномасличных растений и эфирных маесл является чрезвычайно актуальной проблемой. Комплексное изучение эфирномасличных растений, эфирных масел, путей их применения актуально и приобретает особое значение в настоящее время.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Живые растения, семена и сырьё для выделения эфирного масла выращивали на интродукционном питомнике лекарственных растений Ботанического сада Петра Великого Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН (БИН РАН), на научно-опытной станции БИН РАН «Отрадное» (Ленинградская область, Приозерский район, пос. Плодовое). В работе также был использован материал, собранный во время экспедиционных поездок в разные регионы страны.

При изучении биологии цветения были учтены методы проведения наблюдений, опубликованные в работах Б.М. Козо-Полянского (1923, 1926), А.П. Пономарева (1960 а, б), В.Ф. Шамурина (1958), З.Г. Беспаловой и И.В. Борисовой (1963), Э.М. Шумовой (1967, 1970), P. Knuth (1898), J.W. Dawson (1964), C.J. Webb (1979, 1981). При определении пола цветков, смены фаз цветения использована терминология A.M. Негруль (1935).

Работы с семенами и плодами (диаспорами) проведены с использованием разных методов и подходов (Фирсова, 1959, 1969; Бартон, 1964, Левина, 1967, 1974, 1980, 1987; Николаева, 1967, 1982, 1993; Скрипчинский, 1963; Ходачек, 1970, 2003; Вайнагий, 1973, 1974а, б; Тюрина, 1979, 1984; Методические указания ..., 1980; Войтенко, 19896, Артёменко и др., 1991; Сацыперова, 1991; Иштуратова, Ткаченко, 2009). Изучение особенностей прорастания семян были проведены на 43 видах (представителях семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae), для сбора дополнительных данных, в опытах были использованы также семена ряда видов из других семейств.

Выделение возрастных состояний проведено с учётом работ Т.А. Работнова (1950), A.A. Уранова (1967; Уранов, Смирнова, 1969), И.М. Ермаковой (1976), О.В. Смирновой (1977), «Рекомендаций по изучению онтогенеза интродуцированных растений в ботанических садах СССР» (1990), И.Ф. Сацыперовой и A.M. Рабиновича (1990), М.М. Ишмуратовой и И.Ф. Сацыперовой (1998). Наблюдения за сезонным ростом и развитием интродуцированных растений проводили по методике И.Н. Бейдеман (1954а, б), Н.П. Александровой с коллегами (1975), P.A. Карписоновой (1978), А.Е. Касач

(1987). Интродукционная оценка для 46 видов семейства Apiaceae, 36 видов семейства Asteraceae и 77 видов семейства Lamiaceae проведена по шкале Н.В. Трулевич (1991, 2007). Описание результатов интродукционного испытания в работе дано для 80 видов из изученных семейств.

В качестве эфирномасличного сырья основными объектами были виды родов Achillea, Heracleum, Levisticum, Origanum, Mentha, Myrrhis, Ptarmica, представители семейств Apiaceae, Asteraceae, Lamiaceae, у которых используют корни, листья, траву, цветки и плоды. Для сравнения в работе были использованы виды семейств Araceae, Crassulaceae, Ericaceae, Geraniaceae, Rosaceae.

Для оценки влияния условий сушки растительного сырья были использованы инфракрасная, микроволновая сушилки и сушка на воздухе.

Эфирные масла получали из свежесобранного и из воздушно-сухого сырья в лабораторных условиях в аппарате A.C. Гинзберга (Гинзберг, 1932) и методом Мориса (Государственная ..., 1987). Выход эфирного масла из сырья определён для 64 видов (30 из них - виды рода Heracleum), что составляет суммарно 250 образцов.

Качественный состав эфирных масел, без предварительного разделения на фракции, изучали с помощью газожидкостной хроматографии и хромато-масс-спектрометрии. Газожидкостный анализ эфирных масел проводили на хроматографе «Биохром-1» с пламенно-ионизационным детектором с использованием стеклянной капиллярной колонки 50 м х 0.25 мм с полидиметилсилоксановой неподвижной фазой OV-lOl в режиме программирования температуры от 40 до 200 °С со скоростью 2-3 град/мин. Линейная скорость газа-носителя (гелия) 8-15 см/с. Температура испарителя 220 °С, деление потока 1:110. Площади регистрировали электронным интегратором Такеда Рикен (Япония) TR-2213.

Масс-спектры снимали на хромато-масс-спектрометре LKB-2091 с использованием наполненной стеклянной колонки 1.8 м х 2 мм с 2 % полидиметилсилоксанового эластомера SE-30 на хромосорбе W и на Hewlett Packard 5890/II (США) с квадрупольным масс-спектрометром (HP MSD 5971) в качестве детектора. Спектры регистрировали при энергии ионизации 70 эВ. Анализ проводили в режиме программирования температуры от 40 до 200 С со скоростью 2-5 град/мин. Идентификацию осуществляли по значениям обобщённых (линейно-логарифмических) индексов удерживания (Зенкевич, 1984). Для этого проводили анализ смесей эфирных масел с реперными н-алканами C6-Ci6 (CnH2n+2 при п = 9, 11, 13, 15 и 17). Экспериментально полученные масс-спектры сверяли со спектрами, опубликованными в литературе и базах данных Wiley275 (275 тыс. спектров) (Atlas ..., 1969; Registry ..., 1974; Eight..., 1983; McLafferty, Stauffer, 1989). Анализ каждого образца повторяли 3-6 раз с последующим усреднением данных по относительному содержанию каждого компонента в образце. Воспроизводимость данных количественного анализа 3-6 % по основным веществам (содержание каждого из них более 3% от общей суммы) и 10-30 %

по следовым (0.1-1.0 %). Минимально детектируемое относительное содержание компонентов при дозе 0.2-0.4 мкл -0.1 %.

Определения антимикробной и антифунгальной активности эфирных масел методом серийных разведений были проведены на штаммах микроорганизмов из музея бактериологической лаборатории клиники ФГБУ «Научный центр клинической и экспериментальной медицины» СО РАМН (Новосибирск) по классификации и с учётом положений принятой методики для учреждений МЗ СССР (Приказ ..., 1985).

Для распыления эфирных масел в воздухе помещения использовали «Аппарат аэрофитотерапии АФ-02» (Санкт-Петербург). Доза распыляемого эфирного масла составляла 0.6 мл/100 м\ Длительность распыления - 12 минут, при однократном воздействии. Число повторностей - от 3 до 10. Пробы воздуха исследовали седиментационным методом (по скорости осаждения частиц) до и после распыления в динамике каждый час в течение 18 часов (Метод микробиологических исследований..., 1978; Приказ № 720 МЗ СССР..., 1985).

Исследования влияния эфирного масла на внутрибольничные инфекции проводили в хирургическом отделении Окружного военного госпиталя № 333, а также в ряде специализированных кабинетов клиники Научного Центра Клинической и Экспериментальной Медицины СО РАМН г. Новосибирска.

Индивидуальные ингаляции водно-спиртовых (70 %-ных) растворов (10 : 1) ряда эфирных масел проводили на ингаляторе «Ромашка», в дозе 0.1 мл, в течение 12 минут, курс ингаляций - 5-6 дней. В экспериментах было задействовано около 100 пациентов-волонтёров, у которых из носоглотки высевались стафилококки, стрептококки и бактерии, вызывающие кандидоз.

Эфирные масла исследовали на аллергенность методом аппликационных и скарификационных тестов на 10-ти волонтёрах. Скарификационные аллергические кожные тесты проводили на коже ладонной стороны предплечья (Преображенский и др., 1969; Адо, 1976; 1978). Провокационный тест на функцию внешнего дыхания осуществляли через распыление аллергена в виде аэрозоля (Иегра, 1990).

Изучение дезинфицирующих свойств эфирного масла Mentha piperita проводили в камере объёмом 27.5м3. В процессе дезинфекционной обработки поверхности куриных яиц осуществляли бактериальный контроль (Загаевский, 1961; Бессарабов и др., 1978; Билетова и др., 1980; Дудницкий, 1991).

Определение санирующего действия проводили путём измерений общего микробного числа (ОМЧ) воздуха до и после воздействия эфирных масел. Контролем активности эфирных масел служил ГОСТ общего микробного числа воздуха, составляющий в среднем 700 колоний образующих единиц (КОЕ)/ м3 (от 500 до 1000 КОЕ в 1 м3) после кварцевания помещений. Распыление эфирных масел осуществляли с помощью распылительных устройств (Метод ..., 1978; Приказ № 720..., 1978; Приказ № 535..., 1985).

Исследования по использованию эфирных масел в комплексном лечении лиц с инфильтративным туберкулёзом лёгких проводили на базе туберкулёзного отделения Исправительной колонии № 9 УИН РФ г.

Новосибирска, на 3 группах больных с разным характером здоровья (Вейбель, 1969). В период сочетанного лечения больных противотуберкулёзными препаратами, совместно с ингаляциями эфирными маслами, проводили динамическое наблюдение за изменением площади инфильтрации в лёгких.

Исследования антивирусной и антибактериальной активности эфирных масел видов рода Heracleum проведено в соответствии с разработанными методами оценки антивирусной активности во НИИ гриппа АМН СССР (Методы ..., 1977). Для оценки антибактериальной активности эфирных масел в качестве тест-культур были взяты, выделенные от больных гриппом, штаммы Staphylococcus aureus, St. saprophyticus и Micrococcus sp.

ГЛАВА 3. БИОЛОГИЯ РОСТА И РАЗВИТИЯ ЭФИРНОМАСЛИЧНЫХ

РАСТЕНИЙ

3.1. Латентный период и жизнеспособность плодов и семян

Вегетативные и генеративные диаспоры подразделяют на три категории: микробиотики (сохраняют всхожесть до 3 лет), мезобиотики - от 3 до 15 лет, макробиотики — семена которых остаются жизнеспособными свыше 15 лет. Редкие, сокращающие свой ареал виды, чаще всего попадают в первую группу, микробиотиков. Подавляющее большинство культурных и возделываемых видов растений относятся к группе мезобиотиков. Последнюю группу представляют в большей мере сорные виды растений. Хранение диаспор возможно: под инертными газами (например, аргоном), в термостатах или холодильных камерах при низких положительных и/или незначительных отрицательных температурах, или же в криогенных условиях. В результате специального хранения возможно продление сохранения жизнеспособности семян и плодов в 2 - 4 или более раз (Хорошайлов, Жукова, 1978; Федосеенко, 1980; Попов, 1982; Молодкин, 1986; Лавриненко и др., 1995; Тихонова, Баранова, 2002; Баранова, 2003; Баранова, Тихонова, 2003; Тихонова и др., 1997).

На жизнеспособность семян влияют разнообразные факторы: место произрастания материнского растения в пределах ареала, экологические факторы среды обитания, обеспеченность материнского растения элементами питания и влагой в период роста и развития, наличия насекомых-опылителей и частоты посещений ими цветков, климатические и погодные условия (Ходачек, 1993; Воронкова и др., 1995; Галкин, Храмцова, 1995; Семенова, 1995; Попов, 1999; Волкова, 2003; Гавриленко, Басаргин, 2003; Бойко, 2007; Васильев, 2007; Гавриленко, Воробьёва, 2007; Галимзянова, 2007; Ишмуратова, 2007; Кокорева, 2007; Кравкина, Котеева, 2007; Маланкина, Медведев, 2007; Савченко и др., 2010).

Важными и актуальными задачами на современном этапе остаются разработки новых методов и условий оценки качества семян и плодов, решение вопросов их долгосрочного хранения. Это наиболее актуально для видов

Из представленных результатов видно, что в местах естественного произрастания формируются семена более высокой жизнеспособности, нежели у растений, интродуцированных в северные регионы.

3.3. Рентгеноскопический анализ семян и плодов дикорастущих и интродуцированных эфирномасличных растений

К середине XX века были получены данные и разработаны методики недеструктивного определения жизнеспособности семян. Одним из перспективных стал метод рентгенографии семян. Была показана эффективность его применения для оценки качества крупных семян и плодов, с плотными покровами (виды родов Cucumis, Cucurbita, Helianthus, Hordeum, Triticum, Amygdalus, Cerasus, Malus, Phaseolus, Pinus, Prunus, Quercus) (Некрасов, Смирнова, 1961; Смирнова, 1971, 1975, 1978; Смирнова, Тихомирова, 1980). Использование этого метода позволяет отбирать для посева семена выполненные, с нормально развитым зародышем, без повреждений и ежегодно следить за качеством образующихся семян.

Рентгеноскопия семян и плодов травянистых видов растений, даже имеющих мелкие (< 0.2 см) размеры, всё же позволяет оценивать их качество. Использование рентгеноскопии позволяет различать выполненные и жизнеспособные (при увеличении), определять наличие повреждений и выявлять слаборазвитые семена и плоды (Ткаченко, 1991а). Этот метод перспективен в селекции и семеноводстве (Архипов и др., 2009, 2010, 2011; Желудков и др., 2011) и применим для быстрой оценки качества семян конкретных партий и последующего отбора перед посевом выполненных и сформированных семян, либо изъятия из конкретной партии поражённых вредителями или невыполненных семян.

3.4. Сохранение жизнеспособности семян

Проведённые исследования по сохранению жизнеспособности семян и плодов при их длительном (в течение не менее 10-15 лет) хранении при низких положительных и/или минусовых температурах (при +5 или при -10 °С) показали, что такое хранение обеспечивает сохранение всхожести семян большого числа видов (роды: Hyssopus, Mentha, Monarda, Myrrhis, Origanum, Salvia, Thymus, Valeriana). Их всхожесть сохраняется значительный период времени, и начинает снижаться через 5-7 лет постоянного хранения при минусовых температурах, ежегодно теряя от 5 до 10 % (табл. 3).

Исследования по сохранению жизнеспособности семян при хранении в режиме глубокого замораживания (криоконсервация) в жидком азоте (-196 °С) или в парах над ним (-160 °С), выявили, что семена видов Hyssopus, Mentha, Origanum, Thymus могут оставаться живыми до года. Криосохранение семян, эндосперм которых содержит значительное количество запасных веществ и крупные семядоли (виды рода Rhaponticum), приводит к их быстрой гибели.

Виды с мелкими семенами {Calendula, Heracleum, Hyssopus, Mentha, Monarda, Myrrhis, Origanum, Thymus) хранятся значительно дольше (табл. 2).

Таблица 2.

Жизнеспособность семян после хранения в режиме глубокого замораживания

Температура Длительность хранения, дни

Вид хранения ОС 30 180 360

Rhaponticum -196 29.3 10-35 0 0

carthamoides -160 38.6 8.2 0

22-50 6-19

Hyssopus -196 88.7 84.9 83.8

80-95 75-96 74-95

officinalis -160 87.8 86.3 83.2

74-98 72-98 70-95

Примечание: в числителе - среднее, в знаменателе - минимум и максимум значений.

Для семян каждого вида эфирномасличных растений важно учитывать параметры качества семян, их выполненности, характеристик выделенных фракций. Это позволяет составлять и давать объективные характеристики особенностей латентного периода и оценивать жизнеспособность семян, подбирать условия хранения семян и плодов для каждого вида, вводимого в первичную культуру и выращиваемого на полях или в коллекциях.

3.5. Разнокачественность семян и плодов 3.5.1. Основные понятия и классификации разнокачественности семян и плодов

На основании данных литературы (Тахтаджян, 1980; Дудик, 1981; Артюшенко, Фёдоров, 1986; Войтенко, 1989 а, б, 1993; Войтенко и др., 1989; Макрушин, 1989; Меликян, 1989, 1996; Батыгина, 1992, 1993; Батыгина, Шевцова, 1985; Войтенко, 1969, 1989 а,б, 1993; Войтенко, Опарина, 1985; Макрушин, 1989; Соболев, 1989; Терехин, 1996; Меликян, Девятов, 2001; Ишмуратова, Ткаченко, 2009; Ткаченко, 2010) разнокачественность семян (структурная и физиолого-биохимическая гетероспермия) и плодов (гетерокарпия, гетероголокарпия, гетеромерикарпия, гетерофрагмокарпия, гетероартрокарпия, гетероэремокарпия) выражается в количественных биометрических (размеры, масса) и морфологических (скульптура поверхности, окраска, форма рубчика, мощность слоёв семенной кожуры и др.) параметрах. Разнокачественность семян и плодов определяется способом образования спорофита, положением завязи в семязачатке; положением семени в пределах соцветия; порядком соцветия (главное, первое и далее) и его положением на растении; типом (формой) соцветия; половым типом цветка, типом распускания цветков в соцветии; погодными условиями в период созревания семян.

Гетерокарпию и гетероспермию необходимо рассматривать как элемент стратегии на поддержание возрастной и жизненной полночленности ценопопуляций. Разнокачественные семена имеют отличия в темпах скорости

прохождения начальных возрастных состояний виргинильного периода, развитии выросших из них особей (Злобин, 1980, 1989, 1993; Ткаченко, 1998а; Ходачек, 2003; Жиляев, 2005; Ишмуратова, Ткаченко, 2009).

Всхожесть и энергия прорастания семян зависят от возраста материнских растений. Растения, находящиеся в молодом генеративном состоянии, продуцируют небольшое число семян, но они имеют самые высокие показатели всхожести и энергии прорастания. Особи, находящиеся в старом генеративном состоянии, образуют семена низкого качества. Разнокачественность семян определяет их выполненность (морфологическая и физиологическая зрелость), степень развития зародыша и сформированность эндосперма (Носова, 1979; Андронова, 2003 а; Андронова и др., 2002; Виноградова, Пегова, 2002; Виноградова и др., 2003; Перебора, 2002). Семена с разной степенью развитости зародыша внешне могут не отличаться друг от друга (Виноградова, Пегова, 2002; Андронова, 2003 б), что весьма осложняет их дифференциацию при визуальном отборе и лишь рентгенографический метод отбора семян оказывает значительную помощь.

3.5.2. Разнокачественность семян и плодов, её влияние на ритмы роста и развития особей нового поколения

Анализ данных литературы выявил, что разнокачественность семян и плодов многие авторы отмечали для видов, имеющих простые или сложные цимоидные, ботриоидные, составные или агрегатные соцветия у представителей семейств: Amaranthaceae, Araceae, Asclepiadaceae, Berberidaceae, Campanulaceae, Convolvulaceae, Convallariaceae, Crassulaceae, Cuscutaceae, Hemerocallidaceae, Hostaceae, Iridaceae, Fabaceae, Fumariaceae, Lamiaceae, Liliaceae, Lobeliaceae, Papaveraceae, Primulaceae, Scrophulariaceae (Фёдоров, Артюшенко, 1979; Дудик, 1981; Артюшенко, Фёдоров, 1986; Ткаченко, 1990 а, б, 1991, 1992 а, б, 1994, 1998 б; Фомина, Ткаченко, 1990; Кузнецова и др., 1992; Коробова, Ткаченко, 1992; Лавриненко и др., 1995; Добрецова, 1996; Опарина, 2003).

Наши исследования показали, что разнокачественность семян и плодов характерна для изученных видов семейств Apiaceae, Asteraceae, Berberidaceae, Boraginaceae, Brassicaceae, Chenopodiaceae, Lamiaceae. На неоднородность плодов оказывает влияние и пространственное положение соцветия в пределах особи, как и возраст, так и возрастное состояние особи.

Сравнительный анализ каждой партии диаспор одного вида растений (собранных в полевых и/или стационарных условиях) и представленный в виде таблицы, позволяет оценить, насколько семена одного растения различаются по параметрам качества в пределах одного соцветия. В табл. 3 представлены данные анализа для плодов одного вида - Heracleum dissectum, которые были собраны в местах естественного произрастания вида (Тянь-Шань, Казахстан) и при выращивании (Ленинградская область, Россия).

Таблица 3.

Характеристика плодов Негаскит сНыесшт Ье(1еЬ. разных мест произрастания_

Положение зонтика на побеге Положение цветков в зонтике Фракция * семян Масса 1000 шт., в г. % щуплых семян Полевая всхожесть (%)

Комиссаровский перевал Малое Алма-Атинское ущелье, Тянь-Шань, Казахстан

центральный краевое крупные 24.5 23.8-25.3 0^1 89-95

средние 22.3 21.8-22.6 2-12 79-83

срединное крупные 23.8 23.3-24.3 0-8 87-91

средние 21.9 21.4-22.2 10-22 60-65

центральное крупные 19.9 19.7-20.1 0-12 67-71

средние 18.2 17.9- 18.5 18-34 60-66

мелкие 16.6 16.1 - 16.9 28-44 55-59

I порядка краевое крупные 21.1 20.8-21.4 2-15 78-82

средние 19.7 19.2-20.2 14-27 64-69

мелкие 14.1 13.2-14.7 25-33 58-62

срединное средние 16.2 15.9- 16.4 19-30 57-65

мелкие 12.9 12.1-13.4 42-59 39-50

центральное средние 14.9 14.3-15.2 22-37 53-59

мелкие 11.4 10.9-11.8 51-78 35-49

Научно-опытная станция БИН РАН «От радное», Ленинградская область, Россия

центральный краевое крупные 25.9 25.7-26.2 0-3 82-89

средние 24:8 24.4 - 24.9 0-9 80-84

срединное крупные 24.9 23.8-25.2 0-5 74-84

средние 23.7 22.9-24.1 5-14 68-72

центральное крупные 23.8 23.2 - 24.2 3-10 83-89

средние 21.8 20.8 - 22.2 10-17 68-73

мелкие 19.1 18.3-19.9 21-35 49-57

I порядка краевое крупные 20.1 19.7-20.4 8-19 69-77

средние 19.5 18.8- 19.9 22-34 57-63

мелкие 15.1 14.5-15.6 27-42 30-45

срединное крупные 18.3 18.0-18.5 14-22 58-66

средние 16.2 15.9-16.5 26-33 49-52

мелкие 11.8 11.7-11.9 28-47 28-34

центральное крупные 16.6 16.3-16.9 19-39 48-54

средние 14.7 14.4-14.9 31-47 36-42

мелкие 12.2 11.9-12.4 51-68 27-33

Примечание: * - фракции семян были разобраны на почвенных ситах с диаметром ячеек 10, 7 и 5 мм. В числителе — среднее значение, в знаменателе — минимальное и максимальное полученные значения.

Из данных, приведённых в табл. 4, видно, что качество плодов изменяется в зависимости от положения цветка в соцветии и соцветия на растении. Самые крупные плоды формируются в краевых зонтичках центрального зонтика и имеют высокий процент жизнеспособности. Мелкие плоды, формирующиеся в центральных зонтичках, характеризуются мелкими размерами и низкой жизнеспособностью. Подобные закономерности были отмечены для Angelica archangelica L. (Маслова, 1995).

В популяциях, в том числе и искусственных, особи, достигшие генеративного состояния, формируют новые «выполненные» семена, имеющие внутреннюю разнокачественность. Из выполненных, крупных, хорошо развитых диаспор нового поколения развиваются молодые полноценные развитые особи, которые к концу первого года вегетации достигают виргинильного состояния. Единичные особи из крупных семян к концу первого года жизни могут достичь даже молодого генеративного состояния, но они зацветают на 20-35 дней позже, чем многолетние особи (табл. 4) (Ткаченко, 1989, 1990 а, 1993).

Таблица 4.

Распределение особей разных возрастных состояний Негас1еит ропйсит (Уреку) ЗсЫэсИк. ех ОговвЬ. к концу первого года жизни от размеров плодов

Продолжительность возрастных состояний, дн Возрастное состояние Плоды (мерикарпии)

Крупные Средние Мелкие

длительность пребывания в состоянии, дн. % особей в возрастном состоянии к концу года длительность пребывания в состоянии, дн. % особей в возрастном состоянии к концу года длительность пребывания в состоянии, ДН. % особей в возрастном состоянии к концу года

Проростки - р 5-7 0 14-35 до 10 25-80 до 40

Ювенильное 10-15 0 20-40 до 30 40-60 до 50

Имматурное — 1 20-30 10-20 30-50 до 50 10-25 до 10

Виргинильное - V 40-70 до 80 10- 15 до 10 — 0

Молодое генеративное 15-20 до 10 0 0

Особи, развивающиеся из мелких, слабо развитых семян (плодов), часто гибнут в течение первого вегетационного периода. Эти особи развиваются медленно, продолжительное время находятся в начальных возрастных состояниях виргинильного периода. В виргинильном состоянии пребывают достаточно продолжительное время (до 12-15 лет), не переходя к генеративному этапу развития. Такая особенность биологии индивидуального развития способствует поддержанию численности и обеспечивает сохранение вида в популяции. Виду в природных и/или агропопуляциях, за счёт наличия в

них особей, находящихся в разных возрастных состояниях, обеспечивается возможность существования.

Явление разнокачественности семян и плодов, характерное для растений, проявляется в степени их сформированности. Разнокачественность семян и плодов сказывается на скорости прохождения возрастных состояний особями нового поколения растений.

3.6. Сезонные ритмы прорастания семян'

При проращивании семян значительного числа видов растений, было выявлено, что оно подвержено сезонным волновым процессам. В зависимости от особенностей биологии семян вида, были отмечены пики и паузы всхожести, зависящие от сезонных ритмов года.

Для большинства видов травянистых растений, максимальный пик прорастания семян отмечали в середине-конце весны (в период с марта по май), минимальное число поросших семян обычно отмечается в период осенне-зимней депрессии (с начала ноября по конец января). Но семена некоторых растений (виды родов Asparagus, Linum, Pulsatilla, Rheum) на протяжении ряда лет имели высокую всхожесть вне зависимости от времени года. Другие же виды (Origanum, Melissa, Salvia) имели несколько пиков всхожести в течение года. Анализ собранных данных позволил выделить два основных типа их прорастания: волновой и криволинейный (Ткаченко, 1993).

Накапливающиеся данные по особенностям прорастания семян дикорастущих и интродуцированных видов, пока не могут дать чёткого объяснения о том, какие конкретные факторы определяют или лимитируют скорость и тип активности прорастания семян. Н.В. Трулевич (2007) выделяет три группы по темпам роста: стабильные (как в природе, так и в культуре), ускоренные (когда в культуре смена возрастных состояний происходит быстрее, а сами состояния короче), и замедленные (когда рост особей в культуре происходит медленнее, чем в естественных ценозах).

Принимая во внимание положения Н.В. Трулевич, анализируя полученные экспериментальные данные, можно заключить, что основная масса изученных эфирномасличных и лекарственных травянистых видов растений, интродуцированных на Северо-Запад России, должна быть отнесена во вторую группу по темпам роста. Таким образом, можно констатировать, что условия выращивания растений в контролируемых условиях (например, интродуцирования) чаще всего провоцируют растения на ускоренные ритмы роста и развития. Это приводит к образованию более крупных, более сформированных диаспор, характеризующихся высокой жизнеспособностью (Ткаченко, 2008, 2009).

1 Семянки, мерикарпии, эремы, зерновки, орешки, и другие виды генеративных диаспор, в работе (для удобства изложения материала), мной условно называются «семенами».

3.7. Итоги интродукции некоторых эфирномасличных растений в условиях Санкт-Петербурга и Ленинградской области

Климатические условия г. Санкт-Петербурга и области по-разному влияют на результаты выращивания одних и тех же видов растений. В условиях микроклимата города большее число видов, особенно среднеазиатских, могут существовать. В то время как эти же виды, выращиваемые в Ленинградской области, порой не могут зимовать. Ряд многолетних видов эфирномасличных растений (Majorana hortensis Moench, Salvia officinalis L., S. sclarea L., Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsl.) всё же возможно выращивать на Северо-Западе, но как однолетние культуры.

Анализ данных интродукционных испытаний значительного числа видов разных семейств позволяет заключить, что в условиях Северо-Запада России многие из них могут быть выращены, а так как они накапливают эфирные масла, то представляют интерес как потенциальные источники его получения.

ГЛАВА 4. СОДЕРЖАНИЕ И КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ В ЭФИРНОМАСЛИЧНЫХ РАСТЕНИЯХ

4.1. Влияние параметров сушки растительного сырья на выход эфирного масла

Разные режимы и условия сушки лекарственного и эфирномасличного растительного сырья в значительной степени определяют его качество и, соответственно, перспективы и возможность дальнейшего использования. В настоящее время, помимо общеизвестного и общепринятого способа сушки растительного сырья - "в тени, в хорошо проветриваемом месте", существует достаточно много новых технологических возможностей. Новые способы сушки растительного сырья позволяют перерабатывать значительные его объёмы и иметь сухое сырье в короткие сроки и хорошего качества.

Сырье, высушенное в микроволновой установке "Муссон" отличается высоким качеством, как по внешним параметрам, так и по содержанию эфирного масла (не теряется при сушке, что способствует увеличению его выхода из сырья). Свежесобранное сырьё таких видов как Mentha longifolia и М. piperita, Myrrhis odorata и, от части, Balsamita majer, при воздушной сушке часто темнеют, а при микроволновой сушке сохраняют свой естественный зелёный цвет, имеют натуральный внешний вид и, соответственно, сохраняют эфирное масло в сырье.

4.2. Особенности переработки растительного сырья для увеличения выхода

эфирных масел

Основной вопрос технологии переработки растительного эфирномасличного сырья и получения из него эфирных масел — изыскание

наиболее рациональных путей увеличения выхода искомого продукта, улучшения его качества и снижение себестоимости.

По нашим данным (Ткаченко, 1986; 1987) выход эфирного масла из измельчённых плодов видов рода Негаскит достигал 7.9 — 9.8 %, при этом время процесса получения целевого продукта не превышало 2—3 часов. Основное количество масла (до 95 %) отгонялось в течение 20-30 мин. В целях получения максимального выхода масла процесс продолжали ещё 30 мин после прекращения увеличения масла в приёмнике.

Степень измельчения сырья влияет на выход эфирного масла из плодов видов рода Негаскит (табл. 5).

Таблица 5.

Степень измельчения плодов Негаскит ропИсит и выход эфирного масла

Степень измельчения плодов Размеры частиц, мм Время отгонки, ч Выход эфирного масла, % от возд.-сух. массы

Целые 5,0-6,0 0,3-0,5

Крупного помола 2,0-3,0 4,0-4,5 0,7 - 0,8

Среднего помола 1,0-2,0 2,5-3,0 0,9-1,0

Тонкого помола 0,5-1,0 1,5-2,0 1,2-1,5

По результатам полученных данных (табл. 5) видно, что чем мельче измельчены плоды Негаскит, тем выше выход эфирного масла, и тем меньшее время затрачено на процесс отгонки.

Увеличение выхода эфирного масла из растительного сырья можно получить добавлением хлорида натрия в период отгонки. Использование этого метода перспективно для растений с низким содержанием эфирного масла в сырье.

4.3. Компонентный состав эфирных масел видов семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae 4.3.1. Компонентный состав эфирных масел ряда видов растений, интродуцированных в Санкт-Петербург и Ленинградскую область

В эфирном масле Achillea millefolium и Ptarmica vulgaris (рис. 2) главным компонентом является х-оцимен, с содержанием от 10 до 22% соответственно. Общими соединениями являются камфен, сабинен и (3-пинен, их содержание не превышает 4%. В образце эфирного масла Achillea millefolium не обнаружено кариофиллена, борнеола, лимонена, азулена. В эфирном масле Ptarmica vulgaris главным компонентом является сантален (каларен) с содержанием до 23 %, а для Achillea millefolium - кариофиллен (до 10 %).

У видов рода Негас1еит в подземных органах накапливается от 0.1 % (Я. сак агент уаг. соШсит и Я. сУюгос1апит) до 0.6 % (Я. \vilhelmsii, Я. ропйсит) и до 1.0 % (Я. зояпом>зку1) эфирного масла. Средние значения содержания эфирного масла в корнях видов данного рода колеблется в пределах 0.3 — 0.5 %.

■ Achillea...

■ Ptarmicd...

1 11

* J У / О" X J? jfi Jf f ^

^ о" с?"

Рисунок 2.

Компонентный состав (в %) Achillea millefolium и Ptarmica vulgaris, произрастающих в Ленинградской области

В пределах секций рода Heracleum, каждый вид характеризуется своим, особым набором компонентов. Колебания компонентов в эфирном масле листьев у каждого вида значительные. Например, лимонен в эфирном масле листьев Я. dissectum и Я. lehmannianum отсутствует, а у Я. antasiaticum его до 0.3 %, в листьях Я. wilhelmsii его почти до 61 %. Транс-анетол отмечен в эфирных маслах листьев всех видов рода Heracleum, при этом количественное его содержание колеблется от 0.1 до 20.7 % (у Я. lehmannianum).

Плоды видов рода Heracleum имеют неодинаковый компонентный и качественный состав эфирного масла. Октилацетат и октилбутират являются общими для всех эфирных масел из плодов исследованных видов этого рода.

ГЛАВА 5. ЭФИРНЫЕ МАСЛА И ХЕМОСИСТЕМАТИКА

5.1. Перспективы использования данных о химическом составе растений для решения спорных вопросов систематики

Исследования, проводимые в области выявления влияния условий произрастания на накопление растениями эфирных масел показывают, что факторы внешней среды могут обуславливать значительные изменения в количественном содержании вторичных метаболитов. На основании анализа результатов большого числа подобных исследований (Высочина, 1969, 1976, 1977 а, б, 1999, 2007, 2012; Волхонская, 1984; Erdtman, 1963; Clausen, 1967; Smith, 1976; Harborne, Turner, 1984) выявлено, что эколого-географические условия произрастания вида оказывают влияние на распространение вторичных

. асопййоНит

р"/ Н. stevenli / Н. sosnowskvi -Г* Л*/4 н. ропПсит " - ,' н. сЫззесшт н. ¿сопК^оИит

Рисунок 4.

Компонентный состав эфирных масел плодов видов всех секций рода Негас1еит

Рисунок 5.

Компонентный состав эфирных масел плодов Негаскит (ИъьесЫт Ьес1еЬ., Н.тое11епс1ог/А1 Напсе и И. voroschilovii вогоуо!

6.3. Эфирные масла в дезинфекции куриных яиц

Проводили исследование по подбору оптимальной дозы эфирного масла на примере Mentha piperita, обладающего бактерицидной активностью в условиях производства сельскохозяйственной продукции (куриных яиц). После санационной обработки поверхности скорлупы куриных яиц эфирным маслом Mentha piperita в дозе 0.015 мл/м3, через 1 час после окончания экспозиции, рост Escherichia coli отмечали в смывах со скорлупы, взятых с загрязнённой поверхности куриных яиц. При этом был получен незначительный рост Escherichia coli в смывах со скорлупы нижнего ряда с верхней поверхности куриных яиц и с боковых поверхностей куриных яиц, что уступает результатам санации поверхности скорлупы куриных яиц парами формалина. Через 3 ч в таких же пробах отмечали сильный рост Е. coli, что уступает контролю.

После санации куриных яиц эфирным маслом Mentha piperita в дозе 0,025 мл/м3, через 1 ч после окончания экспозиции, рост Е. coli отмечали в смывах с поверхности скорлупы, взятых с загрязнённой поверхности куриных яиц, что было идентично результатам санации куриных яиц, проведённой парами формалина. Однако, через 3 ч незначительный рост Е. coli обнаружили в смывах, взятых с верхней поверхности куриных яиц, что уступает контролю, где после обработки парами формалина, наличие Е. coli не отмечено в смывах с верхней поверхности куриных яиц

После санации куриных яиц эфирным маслом Mentha piperita в дозе 0,045 мл/м3 через 1 ч после окончания экспозиции незначительный рост Е. coli отмечали в смывах, взятых с загрязнённой поверхности куриных яиц, что идентично результатам санации парами формалина. Через 3 ч обильный рост Е. coli обнаружили в смывах, взятых с загрязнённой поверхности куриных яиц, что не уступает по качеству дезинфекции пробам с куриных яиц после обработки парами формалина. Таким образом, доза в 0.045 была выбрана в качестве базовой для проведения скрининга антимикробной активности других исследуемых эфирных масел видов семейства Lamiaceae.

В опытах по изучению биологической активности выявления эффективного обеззараживания скорлупы куриных яиц, исследовали эффективность эфирных масел ряда видов семейства Lamiaceae: Mentha piperita, Origanum vulgare, Lavandula angustifolia, Rosmarinus officinalis, Salvia officinalis. Во всех поставленных экспериментах была использована одна доза эфирных масел для распыления в виде аэрозоля, которая составляла 0.045 мл/м3 дезинфекционной камеры. Общая микробная обсеменённость в опытах снизилась, в среднем после обработки эфирным маслом Mentha piperita на 66,8%, после обработки маслом Origanum vulgare - на 52,3 %, Lavandula angustifolia - на 32,65%, Rosmarinus officinalis — на 33,5%, Salvia officinalis — на 66,3%. В контрольной группе, где была проведена обработка парами формалина, общая микробная обсеменённость снизилась в среднем на 56,6%.

Таким образом, эфирные масла видов семейства Lamiaceae: Mentha piperita, Origanum vulgare и Salvia officinalis могут быть использованы в дозе 0.045 мл/мЗ для обеззараживания скорлупы куриных яиц.

6.4. Использование эфирного масла Mentha piperita в комплексном лечении лиц с

инфильтративньш туберкулёзом лёгких в пенитенциарной системе

Результаты комплексных исследований лечения лиц с инфильтративным туберкулёзом лёгких в пенитенциарной системе показали, что на фоне применения эфирного масла Mentha piperita в опыте отмечали выраженное уменьшение площади инфильтрации (27%) по сравнению с группой контроля 17,5%. В течение 9-12 мес. наблюдений после окончания лечения обострений и рецидивов не наблюдалось. Из 30 больных (группа 1) в 26 случаях (86,7%) отмечено сокращение площади инфильтрации на 27 % от исходного. У трёх больных (10%) рентгенологическая динамика отсутствовала. В одном случае (3,3%) отмечена отрицательная рентгенологическая динамика.

По окончании курса лечения в группе 2, с использованием эфирного масла Mentha piperita, у 5 больных (20%) рентгенологическая динамика стабильна. У 20 больных (80%) площадь инфильтрации сократилась на 29,2%. В то же время в контроле у 4 больных (20%) наблюдали прогрессирование заболевания, у 3 больных (15%) - стабилизацию процесса, у 13 больных (65%) - сокращение площади инфильтрации на 13,1%. В группе больных, получавших ингаляции эфирными маслами М. piperita в течение периода наблюдения (9 — 12 месяцев) обострений и рецидивов заболевания не наблюдали.

В группе 3 у 14 больных (66,7%), получающих ингаляции эфирного масла М. piperita, сокращение площади инфильтрации составило в среднем 29,4% и у 7 больных (33,3%) отмечена стабильная рентгенологическая динамика. В контрольной группе у 6 больных (46,1%) отмечена стабилизация процесса и у 6 больных (46,1%) - сокращение площади инфильтрации в среднем на 11,1%. За период наблюдения в течение 9-12 месяцев в группе больных, получающих ингаляции, обострений и рецидивов заболевания не наблюдали. В контрольной группе отмечено 1 обострение.

У пациентов, получающих ингаляции эфирного масла М. piperita, обострений и рецидивов заболевания не наблюдали. Эфирное масло М. piperita положительно влияет на состояние динамического гомеостаза и даёт благоприятный прогноз течения, а также исхода заболевания с наличием минимальных остаточных изменений после основного курса лечения туберкулёза лёгких.

6.5. Антивирусная и антибактериальная активность эфирных масел из плодов

видов рода Heracleum

В ходе экспериментальных исследований было обнаружено слабое антивирусное действие эфирных масел из плодов видов рода Heracleum при

ингаляционном и интроназальном путях его введения. На протяжении эксперимента число погибших опытных животных, получавших эфирное масло из плодов H. ponticum в виде ингаляции, или интроназально, или перорально было меньше, чем в группе контроля, но общий характер динамики гибели мышей (в опыте и в контроле) был одинаков.

Введение эфирного масла в течение опыта задерживало увеличение массы животных, но в меньшей степени, чем введение вируса гриппа обоих типов контрольной группе животных. За 14 дней опыта, масса каждой интактной мыши увеличилась на 8 г. Заражённые мыши прибавили по 3 г. Заражённые мыши, получавшие ремантадин или адапромин, прибавили в массе до 5 г. Незаражённые мыши, получавшие раствор эфирного масла в растительном масле, дали прибавку массы до 6 г, а заражённые, но получавшие раствор эфирного масла в растительном - только по 4 г.

Влияние эфирных масел плодов Heracleum на длительность инкубационного периода при заражении мышей вирусами сказывается на удлинении инкубационного периода по сравнению с контролем и составляет от 0.8 до 3.9 дня для вируса гриппа типа А, и от 0.4 до 2.2 дня для вируса гриппа типа В. При введении препаратов (ремантадина и адапромина), значения удлинения инкубационного периода составили 4.2 и 2.9 дня соответственно. Степень поражения лёгких у мышей, выживших после заражения их вирусом гриппа типа А, была наименьшая при использовании эфирного масла из плодов H. antasiaticum (в 8 раз по сравнению с контролем), остальные виды снижали степень поражение лёгких у мышей в 3 — б раз. Степень поражения лёгких у мышей после заражения их вирусом гриппа типа В, была наименьшая (в 6 раз по сравнению с контролем) при использовании эфирного масла из плодов Н. lehmannianum. Эфирные масла других видов снижали этот показатель в 2-4 раза.

6.6. Растения для санации помещений и профилактики инфекционных заболеваний (.медицинский фитодизайн)

В связи с возникновением и развитием новых направлений в современной профилактической медицине: аэрофитотерапия и дезинфекция помещений различного назначения, разрабатываются новые пути использования эфирномасличных растений и эфирных масел. Предложен ассортимент видов растений, которые можно использовать в помещениях (Гродзинский, 1971, 1981, 1985; Гродзинский и др., 1981; Казаринова, Ткаченко, 1998, 2003, 2004, 2007; Казаринова и др., 1996, 1997 а, 1998 а, 2001; Казначеев, 1996; Рабинович, 1992; Ткаченко, Казаринова, 1995, 1999, 2002, 2003, 2006, 2007; Ткаченко и др., 1999).

Анализ данных литературы (Ибрагимов, Ибрагимова, 1960; Муравьева, Гаммерман, 1974; Гродзинский, 1979, 1981; Гродзинский и др., 1981; Иванов, 1984; Турова и др., 1971, 1987; Chopra, 1932; Chopra et al., 1956; Millspaugh, 1974; Mendieta, Del Amo, 1981; Plantas ..., 1988; Baratt et al., 1998; Lis-Balchin et

al., 1998 a,б) позволил составить ассортимент тропических и субтропических растений для использования во внутренних интерьерах в целях медицинского фитодизайна (Ткаченко, 1990; Ткаченко, Казаринова, 1999, 2002, 2003, 2006, 2007; Казаринова и др., 2001). Нами условно выделено 2 группы растений:

первая группа - растения, летучие выделения которых обладают выраженной антибиотической активностью широкого спектра действия (санирующие виды: Myrtus communis, Rosmarinus officinalis, Laurus nobilis);

вторая группа - «биологические фильтры», растения, активно поглощающие из воздуха вредные и токсичные газы для человека (Chlorophytum commosum, Epipremnum aureum, Cissus rhombifolid).

Для достижения целей медицинского фитодизайна и внедрения в практику создания фиторекреаций и зимних садов, нами предложены наиболее перспективные семейства (в скобках указаны рода): Acanthaceae (Acanthus, Aphelandra, Justicia, Ruellia, Sanchezia), Agavaceae (Agave, Yucca), Alliaceae (Agapanthus), Araceae (Aglaonema, Anthurium, Diejfenbachia, Epipremnum, Philodendron, Spathiphyllum, Syngonium), Araucariaceae (Agatis, Araucaria), Asphodelaceae (Aloe, Asphodelus, Chlorophytum), Caprifoliaceae (Abelia, Kolbvitzia, Lonicera), Cephalotaxaceae (Cephalotaxus), Convallariaceae (Liriope, Ophiopogon), Cupressaceae (Biota, Calocedrus, Chamaecyparis, Cupressus, Juniperus, Microbiota, Thuja, Widdringtonia), Dracenaceae (Dracena, Sansevieria), Geraniaceae (Geranium, Pelargonium), Lamiaceae (Hyssopus, Lavandula, Origanum, Plectranthus, Rosmarinus, Salvia, Teucrium, Thymus), Lauraceae (Appolonias, Cinnamomum, Cryptocarya, Laurus, Lindera, Persea, Sassafras), Myrtaceae (Acca, Eucalyptus, Myrtus, Psidium), Pinaceae (Keteleeria, Pseudotsuga, Tsuga), Pittosporaceae (Bursaria, Pittosporum, Sollya), Podocarpaceae (Dacrydium, Dacrycarpus, Nageia, Podocarpus), Rutaceae (Citrus, Fortunella, Murraya, Pilocarpus, Poncirus, Zanthoxylum), Taxaceae (Amentotaxus, Torreya), Taxodiaceae (Cryptomeria, Cunninghamia, Glyptrostrobus, Metasequoia, Sequoia, Sciadopitys), Verbenaceae (Duranta, Lantana, Phryma, Verbena, Vitex), Viburnaceae (Viburnum), Vitaceae (Ampelocissus, Ampélopsis, Cissus, Parthenocissus, Tetrastigma, Vitis).

ВЫВОДЫ

1. Условия Северо-Запада России являются перспективными для выращивания эфирномасличных видов семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae. Анализ многолетних интродукционных испытаний растений семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae в коллекциях Ботанического сада Петра Великого Ботанического института им. B.JI. Комарова Российской академии наук (БИН РАН) и научно-опытной опытной станции БИН РАН «Отрадное» (Приозерский район Ленинградской области) показал, что значительное число видов может быть успешно выращено в этих условиях.

2. В качестве перспективных видов для выращивания с целью получения сырья и эфирного масла в условиях Северо-Запада России предложены

следующие виды: Myrrhis odorata L., Levisticum officinale Koch, виды рода Heracleum L. (семейство Apiaceae), Achillea millefolium L., Balsamita major Desf. (семейство Asteraceae), Origanum vulgare L., виды и сорта рода Mentha L. (семейство Lamiaceae).

3. Изучение особенностей латентного и виргинильного периодов показало, что место произрастания и условия выращивания материнских особей определяют параметры сформированности и оказывают влияние на формирование плодов и семян разного качества. Агротехнические приёмы выращивания растений способствуют повышению биометрических показателей семян, отмечается повышение процента выполненных семян в соцветиях; они характеризуются высокой всхожестью и жизнеспособностью.

4. Местоположение семязачатка в соцветии определяет разнокачественность формирующихся семян на генеративном побеге. Гетерокарпия и гетероспермия сказываются на ритме роста и развития растений нового поколения. Явление гетероспермии и гетерокарпии позволяет отбирать наиболее развитые и сформированные семена, получать высокопродуктивные особи растений. Семена растений обладают различными ритмами прорастания и сопряжены с сезонной сменой времён года и имеют выраженную привязанность в цикличности сезонов «весна» - «осень».

5. Впервые для условий Северо-Запада России приведены данные о накоплении эфирного масла видов в корнях, листьях, соцветиях, семенах и плодах видов растений родов семейств Apiaceae {Heracleum, Levisticum, Myrrhis), Asteraceae {Achillea, Ptarmica, Balsamita) и Lamiaceae {Dracocephalum, Origanum, Mentha).

6. Степень измельчения сырья при гидродистилляции позволяет повысить выход эфирного масла из растительного сырья. Добавление хлористого натрия (от 20 до 30 %) способствует повышению выхода летучих компонентов эфирного масла из растительного сырья в процессе отгонки. Для видов растений с низким содержанием эфирного масла в сырье такой способ выделения наиболее эффективен. Добавление октанола при получении эфирного масла из плодов Heracleum ponticum незначительно, но всё же повышает его выход. Изменение pH раствора, как в кислую, так и в щелочную стороны, оказало положительный эффект, было отмечено повышение выхода эфирного масла из растительного сырья.

7. Компонентный состав эфирных масел из разных органов (корней, листьев, цветков, плодов) видов рода Heracleum относительно сходный. Он меняется в зависимости от фазы вегетации, возраста растений, года сбора урожая, места произрастания, продолжительности выращивания и способа выделения; различия в составе выражаются в процентном соотношении компонентов.

8. Для эфирных масел корней изученных видов Heracleum общими компонентами являются а-пинен (с содержанием от 0.1 до 3.4 %), сабинен (с содержанием от 1.1 до 13 - 47 %), ß-пинен (с содержанием от 0.2 до 20 - 27 %), мирцен (с содержанием от 0.5 до 1.8 %), иара-цимол (с содержанием от 1.7 до

63 %), терпинолен и у-терпинен (с содержанием от 0.7 до 29 %). Листья всех изученных видов рода Heracleum содержат незначительное количество эфирного масла - от 0.01 до 0.04 % (максимально 0.08 %) от массы сырого сырья. Общий компонент эфирных масел листьев изученных видов рода Heracleum - транс-анетол. Эфирные масла плодов всех изученных видов рода Heracleum содержат октилацетат в количестве от 29 % до 85 % от суммы всех входящих веществ.

9. На основе изучения компонентного состава эфирных масел цветков и плодов Heracleum moellendorjfii Напсе и Н. voroschilovii Gorovoi подтверждена правомочность их самостоятельного выделения как видов.

10. В результате проведённых исследований подтверждено антимикробное, антифунгальное и антивирусное действие эфирных масел растений видов семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae по отношению к широкому спектру патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Исследования биологической активности эфирных масел выявили перспективность использования эфирных масел Mentha piperita и Origanum vulgare для применения их в медицине и сельском хозяйстве (ветеринарии).

11. Применение ингаляций эфирного масла Mentha piperita на фоне приёма противотуберкулёзных препаратов обеспечивает быстрый регресс процесса туберкулёзного воспаления с наличием минимальных остаточных изменений в лёгочной ткани. У больных, получавших ингаляции с эфирными маслами совместно с химиотерапией, после прекращения лечения рецидивов и обострений не выявили. Выявлено, что эфирные масла видов рода Origanum обладают выраженной санационной активностью.

12. Эфирные масла корней и плодов видов рода Heracleum (Н. lehmannianum, Н. ponticum и Н. stevenii), обладают антибактериальной активностью по отношению к патогенным микроорганизмам Staphylococcus aureus, St. saprophyticus и Micrococcus, а также избирательным действием по отношению к вирусам гриппа типа А и типа В. На их основе могут быть созданы новые антивирусные и антимикробные препараты.

13. Использование эфирных масел растений разных родов (Achillea, Balsamita, Foeniculum, Levisticum, Mentha, Myrrhis, Origanum, Thymus) семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae способствует санации воздуха помещений различного назначения от патогенной и условно-патогенной микрофлоры. Размещение живых тропических и субтропических видов эфирномасличных растений в помещениях разного назначения позволяет решать проблему внутрибольничных инфекций, в том числе - снижать общую микробную обсеменённость воздуха в 20 — 35 раз.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Сбор семян растений эфирномасличных видов и их хранение для последующего использования в интродукции, необходимо проводить с учётом их исходной разнокачественности. Для получения быстро растущих и высокопродуктивных экземпляров необходимо отбирать крупные, хорошо выполненные семена.

2. Перед закладкой на хранение или началом выращивания растений из семян рекомендуется использование рентгенографического анализа, который позволяет не деструктивно отбирать выполненные, не повреждённые, здоровые, жизнеспособные семена и плоды.

3. Перспективными эфирномасличными видами, которые успешно выращиваются в условиях Северо-Запада России, являются виды родов семейств Apiaceae (Heracleum, Levisticum, Myrrhis), Asteraceae {Achillea, Balsamita, Ptarmica, Tanacetum) и Lamiaceae {Dracocephalum, Origanum, Mentha, Thymus). Ряд видов семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae при интродукции на Северо-Запад России развивается как однолетние культуры. Выращенные через рассаду, для ускорения прохождения начальных возрастных состояний виргинильного периода, они в первый год цветут и плодоносят, дают эфирномасличное сырьё.

4. Для сушки растительного эфирномасличного сырья с целью увеличения выхода эфирного масла рекомендовано использовать микроволновую установку "Муссон".

5. Для увеличения выхода эфирного масла рекомендовано измельчать эфирномасличное сырье и добавлять от 20 до 30 г NaCl на 100 мл раствора.

6. Качественный состав и количественное содержание компонентов в эфирном масле растений могут быть использованы для решения частных вопросов систематики в пределах секций и рода.

7. Сбор эфирномасличного сырья видов родов Achillea, Levisticum, Mentha, Myrrhis и Origanum для выделения эфирного масла, следует проводить в фазу начала цветения. Плоды видов рода Heracleum необходимо собирать в период полной спелости.

8. Для лечения и профилактики инфекционных заболеваний и внутрибольничных инфекций, санации скорлупы куриных яиц рекомендуется использовать эфирные масла Mentha piperita и Origanum vulgare.

9. Для санации от патогенной и условно-патогенной микрофлоры воздуха помещений различного назначения разработаны рекомендации по использованию эфирномасличных видов растений, представителей тропических и субтропических флор (виды семейств Acanthaceae, Agavaceae, Агасеае, Araucariaceae, Asphodelaceae, Cephalotaxaceae, Cupressaceae, Dracenaceae, Geraniaceae, Lamiaceae, Lauraceae, Myrtaceae, Pinaceae, Pittosporaceae, Podocarpaceae, Rutaceae, Taxaceae, Taxodiaceae, Verbenaceae, Viburnaceae, Vitaceae), часто выращиваемых как оранжерейные или комнатные растения.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, входящих в «Перечень российских рецензируемых журналов», в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание учёной степени доктора и кандидата наук, рекомендованный ВАК РФ

1. Ткаченко К.Г., Зенкевич И.Г. Состав эфирных масел из плодов некоторых видов Heracleum L. // Раст. ресурсы, 1987. Т.23, вып. 1. С. 87-91.

2. Ткаченко К.Г., Зенкевич И.Г. Состав эфирных масел из листьев и корней Heracleum lehmannianum Bunge и Н. ponticum (Lipsky) Schischk., интродуцированных в Ленинградскую область // Раст. ресурсы, 1987. Т.23, вып. 2. С. 225-228.

3. Ткаченко К.Г. Эфирные масла из плодов Heracleum L., выращенных в Ленинградской области. // Раст. ресурсы, 1987. Т.23, вып. 3, с. 429-436.

4. Ткаченко К.Г., Преображенская Н.Е., Сацыперова И.Ф. Антимикробное действие эфирных масел некоторых видов Heracleum L. // Раст. ресурсы, 1988. Т.24, вып. 1, С. 99-104.

5. Джумаев Х.К., Ткаченко К.Г., Зенкевич И.Г., Цибульская И.А. Компонентный состав эфирного масла листьев Mediasia macrophylla (Regel et Schmalh.) M. Pimen. II Раст. ресурсы, 1988. Т. 24, вып. 2. С. 259-263.

6. Ткаченко К.Г. Особенности цветения и семенная продуктивность некоторых видов Heracleum L., выращенных в Ленинградской области // Раст. ресурсы, 1989 Т.25, вып. I. С. 52-61.

7. Джумаев Х.К., Ткаченко К.Г., Зенкевич И.Г., Цибульская И.А. Состав эфирного масла Origanum tytthanthum Gontsch. из Южного Узбекистана // Раст. ресурсы, 1989. Т.25, вып. 2. С. 238-243.

8. Джумаев Х.К., Ткаченко К.Г., Зенкевич И.Г., Цибульская И.А. Эфирные масла из соцветий и листьев Salvia sclarea L., произрастающего на Юге Узбекистана // Раст. ресурсы, 1989. Т.25, вып. 3. с. 410-415.

9. Джумаев Х.К., Зенкевич И.Г., Ткаченко К.Г., Цибульская И.А. Эфирные масла соцветий и листьев Ziziphora brevicalyx II Химия природных соединений, 1990, № 1. С. 122-123.

10. Джумаев Х.К., Зенкевич И.Г., Ткаченко К.Г., Цибульская И.А. Эфирное масло листьев Hyssopus seravachanicus из Южного Узбекистана // Химия природных соединений, 1990, № 1. С. 123-125.

11. Ткаченко К.Г. Эфирные масла плодов Heracleum circassicum Manden, и Н. pubescens (Hoffm.) Bieb., выращиваемых в Ленинградской области // Раст. ресурсы, 1993. Т. 29, вып. 4. С. 99 - 101.

12. Ткаченко К.Г., Платонов В.Г., Сацыперова И.Ф. Антивирусная и антибактериальная активность эфирных масел из плодов видов рода Heracleum L. (Apiaceae) II Раст. ресурсы. 1995. Т. 31, вып. 1. С. 9-19.

13. Зенкевич И.Г., Ткаченко К.Г., Коробова М.М. Использование растворов неорганических солей для увеличения выхода эфирных масел методом гидродистилляции // Раст. ресурсы, 1998. Т. 34, вып. 3. С. 107-111.

14. Ткаченко К.Г., Зенкевич И.Г., Коробова М.М. Особенности переработки растительного сырья для увеличения выхода эфирных масел // Раст. ресурсы, 1998. Т. 34, вып. 3. С. 129-137.

15. Зенкевич И.Г., Косман В.М., Ткаченко К.Г. Некоторые особенности качественного анализа компонентов эфирных масел в высокоэффективной жидкостной хроматографии // Раст. ресурсы, 1999. Т. 35, вып. 1. С. 128-137.

16. Ткаченко К.Г., Казаринова Н.В., Музыченко JI.M., Шургая A.M., Павлова О.В. Сафонова Н.Г. Санационные свойства эфирных масел некоторых видов растений // Раст. ресурсы, 1999. Т. 35, вып. 3. С. 11-24.

17. Казаринова Н.В., Ткаченко К.Г., Музыченко JI.M., Шургая A.M. Опыт использования эфирных масел Origanum vulgare L. и О. tytthanthum Gontsch. для борьбы с внутрибольничными инфекциями // Раст. ресурсы, 1999. Т. 35, вып. 4. С. 51-58.

18. Казаринова Н.В., Ткаченко К.Г. Лекарственные растения в лечении разных форм туберкулёза (обзор русскоязычной литературы) // Раст. ресурсы,

2000. Т. 36, вып. 1. С. 92-106.

19. Ткаченко К.Г., Покровский Л.М., Ткачев A.B. Компонентный состав эфирных масел некоторых видов Heracleum L., интродуцированных в Ленинградскую область. Сообщ. 1. Эфирные масла корней // Раст. ресурсы,

2001. Т. 37, вып. 3. С. 72-78.

20. Ткаченко К.Г., Покровский Л.М., Ткачев A.B. Компонентный состав эфирных масел некоторых видов Heracleum L., интродуцированных в Ленинградскую область. Сообщ. 2. Эфирные масла листьев // Раст. ресурсы,

2001. Т. 37, вып. 4. С. 64-68.

21. Ткаченко К.Г., Покровский Л.М., Ткачев A.B. Компонентный состав эфирных масел некоторых видов Heracleum L., интродуцированных в Ленинградскую область. Сообщ. 3. Эфирные масла цветков и плодов // Раст. ресурсы, 2001. Т. 37, вып. 4. С. 69-76.

22. Ткаченко К.Г., Ткачев A.B. Компонентный состав эфирного масла Origanum vulgare L., выращиваемой в Ленинградской области // Раст. ресурсы,

2002. Т. 38, вып. 1. С. 97-101.

23. Казаринова Н.В., Ткаченко К.Г., Музыченко Л.М., Сафонова Н.Г., Ткачев A.B., Королюк Е.А. Компонентный состав и антибиотическая активность эфирного масла Origanum vulgare L., произрастающей в некоторых регионах Западной Сибири // Раст. ресурсы. Т. 38, вып. 2, 2002. С. 99-103.

24. Шкурупий В.А., Мостовая Г.В., Казаринова Н.В., Огиренко А.П., Никонов С.Д., Ткачев A.B., Ткаченко К.Г. Эффективность использования ингаляций эфирного масла Мяты перечной (Mentha piperita L.) в комплексном лечении туберкулеза легких. // Проблемы туберкулеза. 2002. № 4. С. 36-39.

25. Волкова С.А., Горовой П.Г., Ткаченко К.Г. Числа хромосом представителей некоторых семейств флоры Командорских островов // Бот. журн., 2003. Т. 88, № 8. С. 115 — 116.

26. Шкиль H.A., Чупахина Н.В., Казаринова Н.В., Ткаченко К.Г. Влияние эфирных масел на изменение чувствительности микроорганизмов к антибиотикам // Раст. ресурсы, 2006. Т. 42, вып. 1. С. 100-107.

27. Шкурупий В.А., Одинцова O.A., Казаринова Н.В., Ткаченко К.Г. Результаты использования эфирного масла мяты перечной в комплексном лечении лиц с инфильтративным туберкулезом легких // Проблемы туберкулеза и болезней легких. № 9, 2006. С. 43-45.

28. Ткаченко К.Г., Казаринова Н.В. Медицинский фитодизайн -использование растений для санации помещений и профилактики инфекционных заболеваний // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Медицина и фармация, 2008. № 6 (46), вып. 5. С. 155 - 160.

29. Ткаченко К.Г., Гетеродиаспория и сезонные колебания в ритмах прорастания // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия Естественные науки, 2009. № 11 (66), вып. 9 (1). С. 44-50.

30. Ткаченко К.Г., Казаринова Н.В., Шкиль H.A., Чупахина Н.В. Эфирные масла как средства дезинфекции в ветеринарии // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия Естественные науки,

2009. № 11 (66), вып. 9 (1). С. 65 - 71.

31. Ткаченко К.Г. Эфирные масла корней некоторых видов рода Heracleum L. // Химия природных соединений, 2009. № 4. С. 487-489.

32. Ткаченко К.Г. Эфирные масла листьев некоторых видов Heracleum, выращенных в Ленинградской области // Химия природных соединений, № 2,

2010. С. 266-267.

33. Ткаченко К.Г. Эфирные масла плодов Heracleum ponticum (Lipsky) Schischk. и H. sosnowskyi Manden. II Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия Естественные науки. 2010, № 3 (74), вып. 10. С. 23-27.

34. Ткаченко К.Г. Взаимодополняющие методы изучения и сохранения редких и полезных растений в условиях ex situ и in situ // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия Естественные науки, 2010. № 9 (80), вып. 11. С. 25-32.

35. Ткаченко К.Г. Эфирные масла и систематика рода Heracleum L. // Turczaninowia, 2010. T. 13, № 4. С. 74-87.

36. Кушакова A.C., Ткаченко К.Г., Зенкевич И.Г. Определение компонентного состава эфирных масел борщевиков Heracleum с использованием хромато-распределительного метода // Химия растительного сырья, 2010. №4. С. 111-114.

37. Ткаченко К.Г. Эфирномасличные растения и эфирные масла: достижения и перспективы, современные тенденции изучения и применения //

Вестник Удмурдского университета. Биология: науки о земле. 2011. Вып. 1. С. 88- 100.

38. Ткаченко К.Г. Медицинская ботаника и медицинский фитодизайн. Сообщение 1. Эфирномасличные и лекарственные растения для санации воздуха в помещениях // Рефлексотерапия и комплементарная медицина, 2012. № 2 (2). С. 40-45.

39. Ткаченко К. Г. Медицинская ботаника и медицинский фитодизайн. Сообщение 2. Лечебный интерьер с использованием растений для здоровья, улучшения состава воздуха и среды обитания человека // Рефлексотерапия и комплементарная медицина, 2013. № 1 (3). С. 40-43.

Авторское свидетельство и Патенты

40. Ткаченко К.Г., Платонов В.Г., Сацыперова И.Ф. Авторское свидетельство N 1501339 (ДСП) «Способ получения вещества, обладающего противогриппозной активностью». Заявка № 3881163, приоритет от 08 апреля 1985г. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений 15 апреля 1985 г.

41. Казаринова Н.В., Музыченко Л.М., Ткаченко К.Г., Шургая A.M. Патент № 2102085 на изобретение "Способ санации воздуха помещений". Приоритет изобретения 6 мая 1996 г., Заявка № 96109627. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений 20 января 1998 г.

42. Казаринова Н.В., Шургая A.M., Огиренко А.П., Никонов С.Д., Ткаченко К.Г. Патент № 2127597 на изобретение «Средство, обладающее туберкулостатической активностью». Приоритет изобретения от 08.07.97. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений 20 марта 1999 г.

Монографии

43. Казаринова Н.В., Ткаченко К.Г. Здоровье дарят комнатные растения. СПб, Изд. дом Нева. 2003. 128 с.

44. Ткаченко К.Г. Лекарственные растения. Атлас - определитель. М., ЗАО «Фитон +», 2008. 200 с.

45. Ишмуратова М.М., Ткаченко К.Г. Семена травянистых растений: особенности латентного периода, использование в интродукции и размножении in vitro. Уфа. Гилем, 2009. 116 с.

Главы в коллективных монографиях

46. Ткаченко К.Г. Особенности репродуктивной биологии видов рода Heracleum L. // Проблемы репродуктивной биологии семенных растений. Санкт-Петербург, 1993. С. 101 -104.

47. Ткаченко К.Г., Паутова И.А. Коллекция интродукционного питомника пищевых, кормовых и лекарственных растений // Растения

открытого грунта Ботанического сада Ботанического института им. B.JI. Комарова. Коллекции, экспозиции. СПб, 2002. С. 11-35.

48. Ткаченко К.Г. Методические аспекты изучения латентного периода растений в полевых и стационарных условиях // Современное состояние недревесных растительных ресурсов России / Под. ред. T.JI. Егошиной. Киров: ВНИИОЗ, 2003. С. 47 - 54.

49. Ткаченко К.Г. Создание коллекций и основные направления работ с родовыми комплексами декоративных, лекарственных и других полезных растений // Современное состояние недревесных растительных ресурсов России / Под. ред. Т.Л. Егошиной. Киров: ВНИИОЗ, 2003. С. 54 - 57.

Статьи, опубликованные в зарубежных журналах

50. Tkachenko K.G., Zenkevich I.G. The Essential Oil of the Flowers of Heracleum antasiaticum Manden. Grown in Russia // Journal of Essent. Oil Res., V. 5, N2. 1993. P. 227-228.

51. Tkachenko K.G., Zenkevich I.G. Chemical Composition of the Leaf Oil of Myrrhis odorata (L.) Scorp. //Journal Essent. Oil Res., V 5, N 3. 1993. P. 329 - 331.

52. Tkachenko K.G. Constituents of essential oils from fruit of some Heracleum L. species. // Journal of Essential Oil Research. V. 5, N 6. 1993. P. 687 -689.

53. Tkachenko K.G. Composition of the Essential Oils of Heracleum stevenii Manden. // Journal of Essential Oil Research. VI. 6, N 5. 1994. P. 535 - 537.

54. Tkachenko K. G., Pautova I. A., Korobova M. M. The Introduction Nursery of Food, Crop and Medicinal Plants at the Komarov Botanical Institute of the Russian Academy of Sciences: its role in the conservation of biodiversity // Botanic Gardens Conservation News. 1997. Vol. 2, N 8. P. 38-40.

55. Tkachenko K.G. Antiviral activity of the essential oils of some Heracleum L. species // Journal of Herbs, Spices and Medicinal Plants. Vol. 12, N 3, 2006. P. 112.

56. Tkachenko K.G. Medicinal and aromatic plants Network (MAP) - new Network of ESCORENA // Scientific Bulletin of ESCORENA. Vol. 5, July, 2012. P. 17-18.

57. Tkachenko K.G. Some data about plants of the Russian Far East flora and their using in folk medicine // Scientific Bulletin of ESCORENA. Vol. 5, July, 2012. P. 19-22.

Статьи, опубликованные в других научных журналах

58. Казаринова Н.В., Музыченко Л.М., Ткаченко К.Г., Шургая A.M., Брежнев В.Н., Усов О.М. Использование эфирных масел для профилактики внутрибольничных инфекций и лечения кандидозов // Медицинские технологии. 1995. № 1-2. С. 23.

59. Ткаченко К.Г., Казаринова Н.В. Эфирномасличные растения и эфирные масла. Некоторые аспекты использования для санации помещений и носителей инфекций // Медицинские технологии. 1995. № 1-2. С. 50.

60. Казаринова Н.В., Ткаченко К.Г. Лекарственные растения в профилактике и лечении туберкулёза // Консилиум (Новосибирск), декабрь, 1998. С. 42-49.

61. Горелкин А.Г., Казаринова Н.В., Музыченко Л.М., Шургая A.M., Барский В.Б., Левина Л.В., Ткаченко К.Г. Организация фитотерапевтической службы в клинике научного медицинского учреждения // Вестник Межрегиональной ассоциации "Здравоохранение Сибири". 2000, № 4. С. 13-16.

62. Ткаченко К.Г. Создание и сохранение коллекционных питомников полезных растений в Ботанических садах // Hortus botanicus. 2001. № 1 (Петрозаводск). С. 115-116.

63. Казаринова Н.В., Ткаченко К.Г. Медицинский фитодизайн. Состояние проблемы // Курортные ведомости, 2004. № 1 (22). С. 56-58.

64. Ткаченко К.Г., Казаринова Н.В. Санационные свойства эфирных масел растений, перспективных для распыления в помещениях // Курортные ведомости, 2004. № 2 (23). С. 34-36.

65. Казаринова Н.В., Ткаченко К.Г. Эмоционально-эстетические особенности медицинского фитодизайна // Курортные ведомости, № 3 (24), 2004. С. 38-43.

66. Казаринова Н.В., Ткаченко К.Г. Использование свойств интерьерных растений в современных экологических технологиях для очистки воздуха помещений с повышенной микробной загрязненностью // Актуальные вопросы судебной медицины и экспертной практики. Вып. 9. Новосибирск, 2004. С.43-46.

67. Ткаченко К.Г., Казаринова Н.В. Растения в комнате - спасители или аллергены // Курортные ведомости, 2007. № 4 (43). С. 70-71.

Брошюры и информационные письма

68. Ткаченко К.Г., Иванов A.C. Натуральные эфирные масла (использование в быту). СПб, 1995. 40 с.

69. Казаринова Н.В., Музыченко Л.М., Ткаченко К.Г. Программа борьбы с внутрибольничными инфекциями с использованием летучих веществ интерьерных растений (Информационное письмо). Новосибирск. 2001. 20 с.

Материалы конференций

91 работа опубликована в Материалах конгрессов, съездов, Международных, Всесоюзных, Всероссийских и региональных конференций.

Подписано в печать 04.10.13. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. 2,5. Тираж 100 экз. Заказ 105. Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательства СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5

Текст научной работыДиссертация по биологии, доктора биологических наук, Ткаченко, Кирилл Гавриилович, Санкт-Петербург

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ботанический институт им. В.Л. Комарова Российской академии наук

ЭФИРНОМАСЛИЧНЫЕ РАСТЕНИЯ СЕМЕЙСТВ АР1АСЕАЕ, АвТЕИАСЕАЕ И ЬАМГАСЕАЕ НА СЕВЕРО-ЗАПАДЕ РОССИИ (БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, СОСТАВ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ)

На правах рукописи

05201450462

Ткаченко Кирилл Гавриилович

03.02.14 - биологические ресурсы

Диссертация на соискание учёной степени доктора биологических наук

Научный консультант: д.б.н., профессор, академик РАН,

П.Г. Горовой

Санкт-Петербург, 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение....................................................................................................................................................................................................................5

Глава 1. Эфирномасличные растения и эфирные масла: успехи изучения

и применения................................................................................................................................................................16

1.1. Эфирномасличные растения как часть растительных ресурсов 16

1.2. Биологическая активность эфирных масел и их применение в медицинской практике и ветеринарии..............................................................................................20

Глава 2. Материал и методы....................................................................................................................................................27

Глава 3. Биология роста и развития эфирномасличных растений..........................42

3.1. Латентный период и жизнеспособность плодов и семян....................42

3.2. Влияние места произрастания на всхожесть семян и плодов дикорастущих и интродуцированных эфирномасличных растений 45

3.3. Рентгеноскопический анализ семян и плодов дикорастущих и интродуцированных эфирномасличных растений........................................................49

3.4. Сохранение жизнеспособности семян..................................................................................55

3.5. Разнокачественность семян и плодов....................................................................................59

3.5.1. Понятия и классификации разнокачественности семян и плодов........................................................................................................................................................................................................59

3.5.2. Разнокачественность семян и плодов (диаспор) и её влияние

на ритмы роста и развития особей нового поколения............................................66

3.6. Ритмы прорастания плодов и семян................................................................84

3.6.1. Краткий обзор литературы....................................................................................84

3.6.2. Сезонные ритмы прорастания семян и плодов..............................................86

3.7. Итоги интродукции эфирномасличных растений семейств в

условиях Санкт-Петербурга и в Ленинградской области................................94

3.7.1. ^продукционная устойчивость видов эфирномасличных

растений............................................................................................................................................94

3.7.2. Ритмы сезонного роста и развития ряда видов семейств Ар1асеае, Аз1егасеае и Ьагшасеае в условиях Санкт-Петербурга и

Ленинградской области................................................... 101

Глава 4. Содержание и компонентный состав эфирных масел в

эфирномасличных растениях.............................................................. 132

4.1. Влияние параметров сушки растительного сырья на выход эфирного масла..................................................................................... 132

4.2. Особенности переработки растительного сырья для увеличения выхода эфирных масел.................................................... 140

4.3. Компонентный состав эфирных масел видов семейств

Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae........................................................ 147

4.3.1. Компонентный состав эфирных масел ряда видов, интродуцированных в Санкт-Петербург и в Ленинградскую область................................................................................................... 147

Глава 5. Эфирные масла и хемосистематика............................................... 188

5.1. Перспективы использования данных о химическом составе растений для решения спорных вопросов систематики............. 188

5.2. Эфирные масла в систематике видов рода Heracleum L....... 190

Глава 6. Антимикробная, антифунгальная, антивирусная активность

эфирных масел и перспективы их применения в медицинской практике и ветеринарии....................................................................... 203

6.1. Аллергологическое и антибиотическое тестирование эфирных масел.............................................................................................. 203

6.2. Эфирное масло видов Origanum — как средство борьбы с госпитальными и внутрибольничными инфекциями, профилактики и лечения носителей инфекций................................ 213

6.3. Эфирные масла в прединкубационной дезинфекции куриных

яиц.......................................................................................................... 220

6.4. Использование эфирного масла Mentha piperita L. в комплексном лечении лиц с инфильтративным туберкулёзом лёгких в пенитенциарной системе...................................................... 225

6.5. Антивирусная и антибактериальная активность эфирных масел плодов видов рода Heracleum L.............................................. 230

6.6. Растения для санации помещений и профилактики инфекционных заболеваний (медицинский фитодизайн)............... 242

Выводы............................................................................................................................................................................................248

Предложения и практические рекомендации................................... 252

Список использованной литературы............................................................ 254

Введение

Эфирномасличные растения занимают важное место среди полезных видов. Выявление новых, перспективных хозяйственно-ценных видов растений является частью оценки природных ресурсов. Целенаправленное использование биологических ресурсов базируется на решении вопросов интродукции и введении в культуру растений ряда видов семейств Apiaceae, Asteraceae, Lamiaceae в условиях Северо-Запада России. Изучение эфирных масел этих растений, установление их состава имеет решающее значение для определения перспектив их применения. Прикладными аспектами рационального использования эфирномасличных растений и продуцируемых ими компонентов эфирных масел являются оценки перспектив применения для медицины и сельского хозяйства (Сацыперова, Рабинович, 1990; Сацыперова, 1991; Дикорастущие 2001; Буданцев, 2005; Демьянова, 2007; Племенков, 2007; Ткаченко, 2011).

Использование биологических ресурсов основных эфирномасличных растений в условиях Северо-Западного экономического района России базируется на решении вопросов интродукции и введении в культуру основных видов семейств Ар1асеае, Аз1егасеае, Ьаггпасеае. Проблема создания отечественной сырьевой базы производства эфирных масел в России стоит достаточно остро. Научной и практической задачей для целенаправленного использования растительных ресурсов является введение в первичную культуру в условиях Северо-Западного экономического района, который включает Ленинградскую, Новгородскую и Псковскую области, перспективных интродуцированных эфирномасличных растений и оценка качества получаемых эфирных масел. Прикладными проблемами рационального использования эфирных масел являются оценка перспектив применения их в терапии инфекционных заболеваний, санации помещений и ароматерапии. Внутрибольничные инфекции, по данным ВОЗ, остаются проблемой современного здравоохранения. Частота возникновения госпитальных инфекций в лечебно-профилактических учреждениях составляет 6 - 7 % (из 60 миллионов больных в России, проходящих лечение, до 4.5 миллионов заболевают внутрибольничными инфекциями. Частота возникновения госпитальных инфекций в развитых странах колеблется от 8 до 40 %, в развивающихся странах тона в 20 раз больше. По данным ВОЗ ежегодно от госпитальных инфекций погибает от 44 до 98 тысяч пациентов в США, более 5 тысяч в Великобритании.

Разработка научных основ управления ресурсными видами базируется на решении вопросов интродукции растений, поиска эффективных способов выделения эфирных масел из растительного сырья, установления их качественного состава и динамики в зависимости от разных факторов. Компонентный состав и соотношение веществ в эфирном масле имеет решающее значение для определения перспектив их рационального применения в разных отраслях народного хозяйства.

Важными вопросами являются выявление особенностей формирования, хранения и оценки качества семян и плодов эфирномасличных растений, в том числе получаемых от растений, собираемых в условиях интродукции. Решение этих вопросов позволяет решать оптимизировать размножение и семеноводство эфирномасличных растений в условиях Северо-Западного экономического района России.

Решающее значение для определения перспектив применения эфирных масел в разных отраслях народного хозяйства имеет изучение их состава.

- применение эфирных масел в медицине и ветеринарии (сельском хозяйстве) для лечения и профилактики различных инфекционных заболеваний человека и сельскохозяйственных животных.

Цель работы. На основе сравнительного изучения выделить перспективные виды эфирномасличных растений семейств Ар1асеае, Аз1егасеае и Ьаггпасеае в условиях Северо-Запада России и дать теоретическое обоснование и практические рекомендации по их выращиванию и использованию.

Задачи исследования:

1) провести анализ проводимых интродукционных испытаний растений семейств Ар1асеае, Аз1егасеае и Ьагшасеае в коллекциях Ботанического сада Петра Великого Ботанического института им. В.Л. Комарова Российской академии наук (БИН РАН) и научно-опытной опытной станции БИН РАН «Отрадное»;

2) выявить перспективные виды семейств Ар1асеае, Аз1егасеае и Ьагшасеае для их выращивания на Северо-Западе России;

3) изучить особенности латентного и виргинильного периодов интродуцентов;

4) выделить и изучить компонентный состав эфирных масел ряда видов семейств Ар1асеае, А81егасеае и Ьагшасеае;

5) исследовать биологическую активность (антимикробную, антифунгальную и антивирусную) эфирных масел и оценить перспективы их использования в медицине и сельском хозяйстве.

Научная новизна. Изучены биологические особенности латентного периода 43 видов семейств Ар1асеае, АБ1егасеае и Ьагшасеае. Дана интродукционная оценка для 46 видов семейства Ар1асеае, 36 видов семейства АБ1егасеае и 77 видов семейства Ьагшасеае. Приведено описание результатов интродукционного испытания в условиях Северо-Запада России для 80 видов эфирномасличных растений из изученных семейств.

Исследована разнокачественность семян и плодов видов семейств Ар1асеае, Аз1егасеае и Ьагшасеае которую определяют местоположение цветков в пределах соцветия, положение соцветия на побеге, возраст плодоносящего растения. Показано, что качество сформировавшихся семян и плодов определяет их жизнеспособность, длительность хранения, ритм смены возрастных состояний и темпы развития нового поколения.

рода Heracleum. Всего было получено 250 образцов эфирного масла, 118 из них получены для видов рода Heracleum.

Изучен компонентный состав эфирных масел видов родов семейств Apiaceae (Heracleum, Levisticum, Myrrhis), Asteraceae (Achillea, Balsamita, Ptarmica) и Lamiaceae (Dracocephalum, Origanum, Mentha).

Впервые изучены и приведены данные о компонентном составе эфирных масел разных органах 20 видов рода Heracleum L. (для корней 17-ти видов, листьев 10-ти видов, цветков 5 видов и плодов 19-ти видов). Уточнён состав эфирных масел травы Achillea millefolium L., Ptarmica vulgaris Hill, произрастающих в Ленинградской области.

Доказана возможность выращивания и получения эфирных масел в условиях Северо-Запада России Myrrhis odorata L. (с содержанием анетола в эфирном масле листьев до 84 %); Levisticum officinale Koch (с содержанием терпенола эфирном масле листьев до 70 %); видов рода Heracleum L. (источников октанола, октилацетата), Balsamita major Desf. (с содержанием пулегона в эфирном масле листьев до 78 %), Origanum vulgare L и Thymus spp. (источники тимола и карвакрола), видов и сортов рода Mentha L. (источник ментола).

Полученные данные по компонентному составу и количественному соотношению веществ эфирного масла цветков и плодов Heracleum moellendorffii Напсе и Н. voroschilovii Gorovoi (синонимы Н. dissectum Ledeb.) показали, что эти виды значительно отличаются не только друг от друга, но и от Н. dissectum, что подтверждает самостоятельность этих видов.

Изучение биологической активности эфирных масел видов семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae выявили перспективность применения эфирного масла Mentha х piperita L. и Origanum vulgare L. для использования в медицине и сельском хозяйстве (ветеринарии). Впервые показано антивирусное действие эфирного масла корней и плодов видов рода Heracleum L.

Практическая значимость работы:

Сбор, хранение и дальнейшее использование семян эфирномасличных растений необходимо проводить с учётом их разнокачественности, связанной с их расположением в пределах соцветия, и положением соцветия на генеративном побеге. Для не деструктивного анализа и оценки качества семян и плодов рекомендуется использовать метод ренгтенографии.

Для сушки эфирномасличного сырья с целью увеличения выхода эфирного масла рекомендовано использовать микроволновую установку «Муссон». Для увеличения выхода эфирного масла из сырья рекомендовано его измельчать, и добавлять NaCl.

Эфирные масла Mentha piperita и Origanum vulgare, проявляющие выраженный антибактериальный и антифунгальный эффекты, и виды рода Heracleum, проявляющие антивирусный эффект, предложены для введения в практику лечения и профилактики ряда инфекционных заболеваний. Эфирные масла Mentha piperita и Origanum vulgare, видов семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae рекомендуется использовать для решения проблем внутрибольничных инфекций..

Показана возможность использования эфирных масел корней и плодов видов рода Heracleum для лечения и профилактики вирусных инфекций (Авторское свидетельство № 1501339), эфирного масла Mentha piperita - лечения и профилактики туберкулёза (Патент № 2127597), эфирного масла видов рода Origanum - санации воздуха помещений лечебных учреждений от возбудителей внутрибольничных инфекций (Патент № 2102085).

Материалы диссертации использованы в лекциях для студентов биологических и сельскохозяйственных факультетов, кафедр фармакогнозии и природных соединений высших учебных заведений и специалистов, работающих

в области биологических ресурсов, они включены в программы лекционных курсов по ботанике, растительным ресурсам. Реализуются при подготовке научных, учебно-методических пособий и рекомендаций по изучению особенностей начальных возрастных состояний, ритмов роста и развития (онтогенеза); сбору и хранению и дальнейшему использованию в интродукции семян и плодов ресурсных видов (с учётом их разнокачественности); изменению компонентного состава эфирных масел и их биологической активности.

Положе

Информация о работе

Ткаченко, Кирилл Гавриилович
доктора биологических наук
Санкт-Петербург, 2013
ВАК 03.02.14

Диссертация

Эфирномасличные растения семейств Apiaceae, Asteraceae и Lamiaceae на Северо-Западе России - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы