Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Ресурсная характеристика нового лекарственного растения борца северного - ACONITUM SEPTENTRIONALE KOELLE. в Среднем Поволжье и на Южном Урале

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Ресурсная характеристика нового лекарственного растения борца северного - ACONITUM SEPTENTRIONALE KOELLE. в Среднем Поволжье и на Южном Урале"

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи ЦИЦИЛИН Андрей Николаевич

УДК 330.15-f 633.88+582.675.1 .-581.9

РЕСУРСНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НОВОГО ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТЕНИЯ

БОРЦА СЕВЕРНОГО — ACONITUM SEPTENTRIONALE KOELLE В СРЕДНЕМ ПОВОЛЖЬЕ И НА ЮЖНОМ УРАЛЕ

Специальность 03.00.05 — ботаника

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1992

Работа выполнена на Средне-Волжской зональной опытной станции НПО «Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений» (ВИЛАР).

Научный руководитель — кандидат биологических наук А. В. Патудин.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Н. В. Трулезич, кандидат биологических наук, доцент Л. С. Родман.

Ведущее учреждение -г Главный ботанический сад РАН.

Защита состоится * ' ¿/^^Ш9 г> в /? ^ ча-

сов на заседании спецсовета Д. 120.35.08 в Московской сельскохозяйственной академии им К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул. 49, сектор защиты диссертаций МСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ННБ МСХА.

Автореферат разослан ¿^¿Дддо г

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат биологических наук,

доцент

Чичев

"С с t.y; fitl&JIHJiSKA

Актуальность темы. Лечение и профилактика сердечно-сосудистых заболеваний по-прежнему является важнейшей задачей отечественного здравоохранения. Однако удовлетворение потребности в лекарственных средствах при лечении сердечно-сосудистых заболеваний составляет всего 28,1% (Апа-зов, 1991).

В качестве высокоэффективного антиаритмнческого лечебного средства растительного происхождения d России разрешено использование препарата аллапинин, получаемого из травы борца белоустого и состоящего в основном из алкалоида лаппакоиитина. Это растение имеет в Средней Азии и Казахстане ограниченный ареал и небольшие запасы сырья, резко сократившееся в последние годы из-за большого объема ежегодных заготовок.

В связи с этим были проведены поиски новых видов растительного сырья, которое могло бы служить источником получения аллапинина или препаратов аналогичного действия. В результате исследований было выявлено новое лекарственное растение — борец северный Aconitum septentrionale Koelle., широко распространенный в России и содержащий в корневищах с корнями в 5—10 раз больше алкалоида лаппа-конитина, чем трава борца белоустого*. В Институте химии растительных веществ АН Республики Узбекистан из корневищ с корнями борца северного получен /алкалоид лаппако-нитин. Поэтому возникла необходимость изучения распространения, запасов сырья, их химической таксации и рационального режима заготовок борца северного, в первую очередь, на территории европейской России.

Цель и задачи исследования. Целью работы было изучение природных запасов борца северного как дополнительного источника сырья для производства препарата аллапинин.

В задачи исследования входило:

— изучение распространения борца северного на территории европейской части России, определение его ценотической

* Выражаем глубокую признательность д. б. .н., проф. А. И. Шретеру за оказанную помощь в выборе объекта исследований.

приуроченности и экологической амплитуды сообществ, в которых он доминирует или содоминирует;

— определение содержания лаппаконитиновых алкалоидов; в сырье этого растения из разных мест его произрастания, изучение динамики их накопления;

— изучение влияния экологических и фитоценотических факторов на его сырьевую продуктивность и урожайность;

— выявление промысловых массивов и определение запасов сырья на них;

— разработка рационального режима эксплуатации природных ресурсов борца северного, рекомендаций по сбору и сушке его сырья.

Научная новизна работы. Составлена уточненная карта ареала борца северного на территории европейской части России. Установлена степень его участия в различных растительных ассоциациях Среднего Поволжья и Южного Урала.

Впервые определено содержание лаппаконитиновых алкалоидов в сырье борца северного из разных районов его произрастания и динамика их накопления.

Получены данные по сырьевой продуктивности борца северного в различных типах леса и установлено влияние на нее некоторых экологических и фитоценотических факторов.

Установлена корреляция между массой корневищ с корнями и м'орфоструктурой надземной части растений и на ее основе разработан экспресс-метод определения урожайности корневищ с корнями борца северного в природных ценозах.

Практическая значимость работы. Установлена возможность использования корневищ с корнями борца северного в качестве источника сырья для получения лечебного средства аллапинин. Рекомендованы перспективные районы заготовок сырья в европейской части Российской Федерации, выявлены промысловые массивы и определены запасы сырья борца северного на Южном Урале.

Разработан режим рациональной эксплуатации зарослей борца северного.

Составлена и утверждена на заседании Межведомственной комиссия «Инструкция по сбору и сушке корневищ с корнями борца северного». Составлен и передан на утверждение в Фармакопейный комитет Минздрава Российской Федерации проект временной фармакопейной статьи на корневища с корнями борца северного.

Апробация работ. Результаты исследований доложены на IX конференции молодых ученых ВИЛР (Москва, апрель 1989 г.); на Всесоюзной конференции «Состояние и перспективы научных исследований по интродукции лекарственных растений» (Москва, октябрь-ноябрь 1990 г.); на заседании Уче-

ного совета Средне-Волжской зональной опытной станции НПО «ВИЛАР» (Антоновка, 1992 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано. 3 научные работы.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста, состоит из введения,. 5 глав, выводов и списка литературы, включающего 152 источника, в т. ч. 13 на иностранных языках. Работа иллюстрирована 34 таблицами, 6 рисунками и 1 карто-схемой. К диссертации дано 2 приложения, насчитывающие 12 страниц.

Объект и методика исследования

Приведено уточненное морфологическое описание борца северного, изложены современные представления о систематическом положении этого вида.

Полевые исследования проводились в 1987—1991 гг. в 5 областях и республиках европейской России, при этом подробное ресурсное изучение борца северного проводилось на территории Южного Урала (Челябинская область и Республика Башкортостан).

Ареал борца северного в европейской России составлен на основании наших наблюдений и гербарных сборов, литературных данных, а также изучения материалов, хранящихся в основных гербариях России.

При изучении фитоценотической и экологической характеристик борца северного использовали методику Л. Г. Рамен-ского (1956) и таблицы И. А. Цаценкина (1967).

Геоботанические описания проводили по общепринятой методике.

Урожайность борца северного определяли методом модельных экземпляров по общепринятой «Методике определения запасов сырья лекарственных растений» (1986), а также с помощью разработанного нами экспресс-метода определения урожайности.

Для характеристики экологических условий в каждом местообитании определяли освещенность по методике, предложенной Ю. А. Цельникер с сотрудниками (1967). Из корне-бнтаемого слоя брали образцы почв, в которых определяли потенциометрически рН в солевом растворе (Аринушкина, 1970). Нитратный азот определяли'ионометрическим экспресс-методом, подвижные соединения фосфора и калия по Чирико-ву, гумус фотоколориметрически по методу Никитина (Агрохимические . . . , 1990). При изучении влияния заготовок на восстановление подземных органов применяли методики И. Л. Крыловой (1978, 1981).

Образцы сырья борца северного после их сушки анализи-

з

ровали в лабораторных условиях. Определение содержания суммы алкалоидов и основного алкалоида лаппаконитина в сырье проводили в лаборатории алкалоидов Института химии растительных веществ АН Республики Узбекистан и в химической лаборатории Средне-Волжской зональной станции НПО «ВИЛАР» по методике Института химии растительных йе-ществ (Садиков, Шакиров, 1988; Махкамова и др., 1989)*.

Хронометраж затрат рабочего времени на заготовку и сушку сырья корневищ с корнями борца северного проводили по методике С. Г. Сбоевой и А. М. Битеряковой (1974). Дальнейшая обработка собранных материалов и составления проекта цен проводилась по методике М. Н. Громова (1975).'

Статистическая обработка полученных данных проводилась по Г. Ф. Лакину (1980) и Г. Н. Зайцеву (1990).

Графическое изображение полученных уравнений регрессии осуществляли с помощью программы STATGRAPH на компъютере типа PC/AT.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Распространение и эколого-фитоценотическая характеристика борца северного

Борец северный борсально-неморальный вид. Он шире.ко распространен в европейской части России, в Западной и Восточной Сибири. В европейской России ареал борца северного охватывает обширную территорию лесотундровой, лесной и лесостепной зон. Северная граница проходит по Кольскому полуострову, достигает островов полярных морей (о. Колгуев), затем по Малоземельной тундре (исключая ее северную часть), по Большеземельской тундре, не доходя до побережья, хотя по речным долинам Печоры, Кары, Азьмы, Колвы достигает 68° северной широты, Полярному Уралу (верховье р. Усы, .Харбейские и Адыгейские озера).

Южная граница почти совпадает с южной границей распространения широколиственных (липовых) лесов, захватывает на западе Смоленскую область, северную часть Брянской -области, затем проходит по Калужской, Тульской, северу Липецкой, Тамбовской, Саратовской (верховье р. Медведицы) »областей, смещается к северу-востоку, переходит р. Волгу в районе Жигулей и далее на восток по реке Сок, у западной окраины Бугульминско-Белебеевской возвышенности спускается ¡к юго-востоку до междуречья Урала и Самары.

На северной границе, а также при подъеме в горы оснон-

•* Выражаем глубокую признательность сотрудникам ИХРВ АН Узбекистана iM, С. Юнусову, iB. А. Тельнову, С. К. Усмановой за оказание помощи во время стажировки и проведении химических анализов.

ным лимитирующим фактором выступает тепло, на южной: границе лимитирующим фактором, препятствующим дальнейшему распространению борца, является недостаток осадков, ксерофизация климата. Борец северный приурочен к свежим: и ..влажным почвам, присутствует в составе травянистого покрова многих растительных ассоциаций лесов, высокогорных: лугов, тундр, нередко выступая в качестве доминанта: и субдоминанта.

: Но на всей этой огромной территории он распространен: крайне неравномерно. Поэтому в ареале б.орца выделяем его ценоареалы (в понимании В. Б. Куваева,'1965), где он о,тли- , чается повышенным участием в строений.' растительного покрова, имеет большой запас сырья и отличается большей жизнеспособностью. Одним из таких районов в европейской части России является Южный Урал (горнолесная часть Башкортостана и Челябинской области).

Во время полевых исследований на территории Среднего1 Поволжья и Южного Урала нами сделано 183 геоботанических описания с участием борца северного, из них в 109-ти его участие было значительным, то есть его проективное покрытие составляло не менее 5%. Выявлены 221 вид сосудистых растений, произрастающих совместно с борцом.

Борец северный является наиболее характерным видом травянистого покрова широколиственных лесов Восточно-Ев-ро.пейской провинции (Карпиносова, 1985; Курнаев, 1980; Горчаковскпй, 1972). Но наиболее часто он встречается в более мезофильных липняках, кленовниках и ильмовниках, чем в дубняках. По нашим данным численность борца северного в липняках снытевых от 16,2±3,6 до 38,0±3,7 экз./ЮО м2; в липняках и ильмовниках борцово-снытевых — от 35,0±3,3 до 74',0±6,5 экз./ЮО м2; в дубняках же — от 21,7±5,3 до 35,2± '6,7 экз./ЮО м2.

Борец северный участвует в сложении травянистого покрова, являясь весьма обычным видом в темнохвойных (По-варницын, 1966), сосновых (Кучеров, 1980) и смешанных широколиственных лесах (Карпенко, 1980). По нашим данным численность борца северного в темнохвойных и широколист-веИно-темнохвойных лесах Южного Урала — ельниках пихтовый снытевых и снытсво-борцовых достигает 36,0±3,8— 81,0±7,6 экз./ЮО м2, в сосняках снытевых и сосняках высокотравных от 16,5± 1,8 до 46,0±4,5 экз./ЮО м2.

Обилен борец северный и в мезефильных вариантах мелколиственных лесов, где образует ряд распространенных ассоциаций: снытево-борцовые, таволго-борцовые и борцовые осинники и березняки (Ниценко, 1972). Осинники и березняки на Южном Урале, в основном являются производными типами леса (вторичными), они сменяют вырубленные хвойные и

широколиственные леса. Численность борца северного в этих -лесах довольно высокая от 23,0±3,5 до 71,5±6,3 экз./ЮО м2. В большом количестве (от 33,5±6,0 до 82,0± 13,0 экз./ЮО м2) он встречается в сероольшанниках, приуроченных к ручьям и небольшим речкам в горной и предгорной местности, на почвах с проточным водным режимом.

Борец северный по отношению к водопотреблению обычно характеризуют как гигромезофит (Раменский и др., 1956; Ца-ценкин, 1967; Лукичева, Сабуров, 1971), а по режиму питания—мегатроф (Раменский и др., 1956; Цаценкин, 1957; Федоров, 1988) и еутроф (Лукичева, Сабуров, 1971).

Большинство растительных сообществ, в которых проективное покрытие борца не менее 5%, оказалось приуроченными к средне- и слабозатененным местообитаниям с довольно богатыми почвами (содержание гумуса от 3,2 до 12,8%), со слабокислой, близкой к нейтральной реакцией почвенного раствора (рН5,4—6,95), увлажнением в пределах 56—71 ступени (от ■сухолугового до влажнолугового).

2. Влияние экологических и ценотических факторов на сырьевую продуктивность, урожайность борца северного, экспресс-метод определения урожайности

Нашими исследованиями установлено, что содержание гумуса в почве, а также содержание нитратного азота и подвижных форм калия оказывает достоверное влияние (доверительный уровень 95%) на увеличение массы корневищ с корнями борца.

Еще более достоверное влияние (доверительный уровень 99%) на сырьевую продуктивность корневищ с корнями борца северного оказывает освещенность местообитаний и увлажненность почв (таблица 1).

Таким образсм, средняя масса корневищ с корнями (сырьевая продуктивность) борца северного существенно больше в слабозатененных местообитаниях, на богатых, слабокислых, достаточно увлажненных почвах, с большим содержанием легкоподвижных форм азота (нитратов) и калия. Такие местообитания соответствуют условиям как экологического, так и фитоценотического оптимума борца.

Установлено также влияние на сырьевую .продуктивность борца северного и фитоценотического фактора (таблица 2).

По нашим данным наибольшая сырьевая продуктивность борца северного наблюдается в более мезофильных типах леса: ельниках пихтовых, кленовниках и ильмовниках, липняках, осинниках и березняках снытевых высокотравных и борцовых, а также в сероольшанниках. В более ксерофильны ти-

Таблица 1

Влияние экологических факторов на сырьевую продуктивность свежесобранных корневищ с корнями борца северного

Средняя

сырьевая

Фактор Градации фактора продуктивность 1 растения, г Критерий Фишера

Освещенность (суммар- Сильное затенение 23,6 И =11.3,8

ная радиация в преде- <2% ФАР

лах ФАР) .... Среднее затенение 36,2 Ро5 = 3,63

2—'87а ФАР

Слаэое затенение 68,4

>8 7о Р01=6,23

Содержание гумуса ■. <4,0% 26,7 Р =6,34

Ро5 = 4,35

>4,1% 45,7 Р01=в,1О

Кислотность почвенного 6—6 55,3 Я =3,8

раствора (рН) . . . 1-"оГ=4,38

>6,1 32,0 Ро| =&,21

Содержание нитратного <9 28,7 Р =6,64

азота, мг на 1 «г почвы >9,1 45,5 1-05=4,32

Ро 1=8,02

Содержание подвижных <12 2П2 р =5,27

форм калия, мг на

'100 г почвы . . . . >'] 2,1 38,5 Роз=4,32

Ро, = 8,02

Содержание подвижных Р = '1,28

форм фосфора, мг на <3 36,5

100 г почвы . . . . >3,1' 40,5 Раз ='4,22

Ро.=7,62

Увлажненность почв (по сухолуговые 23,4 Р =¡14,77

Л. Г. Раменскому) . . " 55—61

свеже-злажнолуговые 40,9 Ро5=4,0

62—71 Ро1 =7,2

Подчеркнуто прерывистой линией — влияние недостоверно; подчеркнуто одной, двумя линиями — влияние достоверно соответственно на 5% и 1% уровне значимости.

пах леса (сосняках, березняках и осинниках злаковых, дубняках) масса корневищ с корнями борца меньше.

Урожайность (плотность запаса корневищ с корнями) зарослей борца по результатам наших наблюдений колеблется в широких пределах в зависимости от местообитаний.

Таблица 2

Сырьевая продуктивность воздушно-сухих корневищ с корнями борца северного в различных типах леса

¡Типы леса Сырьевая про- Критерий

дуктивность, г Фишера

Сосняки снытевые, высокотравные 4,3±0,4 Р =3,73

Дубняки снытевые...... 4,9 ±0,4 Роз = 2,25

Осинники и березняки злаковые . 6,3 ±0,6

Осинники и березняки снытевые,

высокотравные, .борцовые .... 8,3 ±0,7

Ельники пихтовые снытевые, бор-

цовые .......... 8,9 ±0,6 Р01 = 3,12

Липняки снытевые, высокотравные

борцовые ......... 10,2+0,9

Кленовники и ильмовники сныте-

вые, высокотравные, борцовые . Сероольшашшки борцовые . . . 10,6±1,0|

11(2,а± 1,2

.Подчеркнуто двумя линиями — влияние достоверно по 1,% уровню значимости. . |

Таблица 3

Урожайность воздушно-сухих корневищ с корнями борца северного в различных типах леса

Типы леса Урожайность минимальная—максимальная, средняя, кг/га

генеративные особи вегетативные особи

Дубняки снытевые...... 3,3—3.6 5,3—6,1

3,5 5,7

Сосняки снытевые, высокотравные 1,3—116,8 1,4—15,9

5,5 6,2

Осинники и березняки злаковые . 2.3—17,6 3.6—16,7

9,0 8,5

Березняки снытевые, высокотравные, борцовые ....... 7,7-33,5 1(8,7 1,1—12,8 5,7

Осинники снытевые, высокотрав- 9,1—61,4 4,0—28,1

ные, борцовые ....... 23,6 9,8

Липняки снытевые, высокотразные, борцовые ......... 7.4—58.4 27,2 0.5—29,2. . . 7,1

Кленовники и ильмовники снытевые, барцовые ....... 16,1—70,2 36,5 3,5—25,8 Г3,0

Сероольшашшки борцовые . . . Ь7ч5—48,2 7.2—15,1

33,9 10,8

Наименьшая урожайность наблюдается в дубняках и сосняках снытевых, а также осинниках и березняках злаковых (таблица 3). Это обусловлено, главным образом, ксерофиль1 ными условиями, в которых встречаются эти типы леса.

В кленовниках и ильмовниках, липняках, осинниках, ельниках пихтовых, а также в сероольшанниках высокотравных снытевых и борцовых борец северный имеет наибольшую урожайность. ' '

При проведении- работ по оценке запасов всех видов лекарственных растений значительную часть времени занимает взвешивание образцов для определения урожайности. Работа эта значительно упрощается при наличии расчетных таблиц, графиков или диаграмм. Поэтому в последнее время для облегчения проведения ресурсоведчсских работ стал широко применяться экспресс-метод определения урожайности лекарственных растений.

Известно, что интенсивность роста надземных частей растения находится в положительной корреляции с мощностью корневой системы (Брежнев, 1964). Важными определяющими признаками надземной части борца северного является высо: та и число листьев, к тому же эти признаки наиболее легкоопределимы при маршрутном обследовании.

Наши исследования выявили высокую степень корреляции морфологических признаков надземной части (высоты растения и количества листьев) с массой корневищ с корнями борца во всех перспективных для заготовок типах леса. Коэффициент множественной корреляции равен 0,70—0,83.

' Количественное изменение массы корневищ с корнями в зависимости от изменения любого из вышеуказанных признаков рассчитывается с помощью уравнений вида У = а + в]х + + b2z, где У—-масса корневищ с корнями; а, вь в2 — вычисленные коэффициенты; х — число листьев; z— высота растения, см.

Для лесов, где планируется проводить заготовки борца северного были рассчитаны общие формулы уравнений регрессии: широколиственные — У = —37,1 + 4,7Х + 0,25z; мелколиственные и темнохвойные—У = —29 + 3,06x + 0,25z. Графическим выражением этих двух уравнений являются плоскости.

Для ускоренного и простого определения урожайности корневищ с корнями борца, вычисленные уравнения регрессии представили в виде графиков.,

Разработанный нами экспресс-метод упрощает и ускоряет определение урожайности сырья борца северного в 1,5—2 раза по сравнению с общепринятым методом определения урожайности. Результаты проверки этого метода в 27 популяциях борца северного на Южном Урале показали, что расхождение между теоретической сырьевой продуктивностью, рассчитан-

нон по графикам и экспериментальными (фактическими) данными составляет от —18% до +14%, т. е. находится в пределах двойной ошибки ( + 2а). Следовательно, экспресс-метод можно использовать для определения урожайности сырья борца северного на Южном Урале, а после проверки и в других регионах России.

3. Эксплуатационные запасы корневищ с корнями борца северного на Южном Урале

В настоящее время на Южном Урале (Башкортостан и Челябинская область) имеется около 2,1—2,2 млн. га, занятых потенциально продуктивными для заготовок борца типами леса. Однако не все потенциально продуктивные выделы в этих лесах являются хозяйственно-продуктивными. Эта величина определилась при использовании лесоустроительных материалов и маршрутном обследовании территории. В среднем по разным типам леса хозяйственно-продуктивные выделы (т. р. выделы с урожайностью сырья борца северного больще 50 кг/га) составляют 1—10% от площади потенциально продуктивных выделов.

Хозяйственно-продуктивные выделы условно разделены нами по величине продуктивности на три категории. К первой категории мы отнесли выделы с урожайностью сырых корневищ с корнями больше 200 кг/га, ко второй — 100—200 кг/га, к третьей — 50—100 кг/га.

Эксплуатационный запас рассчитан нами как суммарный запас сырья в высокопродуктивных (урожайность сырых корневищ с корнями более 50 кг/га), доступных для заготовки сообществах, в которых заготовка борца будет рентабельной. При расчете, как правило, не учитывались вегетативные экземпляры. По нашим данным заготовки корневищ с корнями борца северного следует проводить в следующих типах леса: ельниках пихтовых, липняках, ильмовниках и кленовниках, березняках, осинниках снытевых, высокотравных и борцовых. Выход сухого сырья при заготовке борца северного в рекомен-. дуемые нами сроки—фенофазы плодоношение и начало о/г-мнрания надземной части, составляет в среднем 22,2±1,5%.

Эксплуатационный запас воздушно-сухих корневищ с корнями борца северного в Башкортостане составляет 960,0 т, в Челябинской области — £80,0 т.

Литературные данные, а также наши исследования по изучению влияния различных режимов заготовки на восстановление запасов сырья борца северного показывают, что для восстановления его эксплуатируемых зарослей требуется не менее 20 лет.

Исходя из этого, а также используя коэффициент доступ-10

ности (по Борисовой, Резинковой, 1978) — в Башкирии—0,6; в Челябинской области — 0,7, объем ежегодно возможных заготовок сырья борца северного составляет в Башкирии 28,8 т, Челябинской области 9,8 т воздушно-сухих корневищ с корнями.

При обследовании обширных территорий Южного Урала нахождение и картирование всех промысловых зарослей борца северного практически неосуществимо из-за необходимости затрат большого количества времени и труда. Поэтому важное место в их ежегодном поиске занимает знание наиболее продуктивных типов леса, экспозиции склонов и т. д., то есть мест, где борец северный имеет наибольшую урожайность сырья. По нашим данным наиболее продуктивные промысловые заросли находятся, в первую очередь, в ельниках пихтовых, липняках, кленовннках и ильмовниках, осинниках и березняках снытевых, высокотравных, борцовых среднего и старшего возраста, на западных н северных пологих склонах.

Найденные нами промысловые заросли для организации заготовки в первые годы мы разделили на две категории. К первой отнесли заросли с высокой плотностью запаса сырья, сравнительно недалеко расположенные от населенных пунктов я легко доступные для заготовки. К этой категории отнесено 1115 га с эксплуатационным запасов сырья 32,4 т воздушно-сухих корневищ с корнями, ко второй категории — 951 га с запасом сырья 20,8 т.

4. Содержание действующих веществ

Основными действующими веществами борца северного являются алкалоиды. Наибольшее их количество содержится в корневищах с корнями — 4,87%, меньше в других органах растения: в цветках — 4,11%, плодах — 3,63%, листьях— 1,16% и стеблях — 0,24%. Но основной алкалоид лаппаконптин в наибольшем количестве содержится только в корневищах с корнями — до 1,29%, а в других органах только в виде следов.

Поэтому нами проведено сравнительное изучение его содержания в образцах корневищ с корнями, собранных в 32 популяциях борца северного из разных точек ареала. Установлено, что лаппаконптин содержится во всех образцах, но корневища с корнями из крайних точек исследуемого региона содержат его в 1,4—3 раза меньше, чем из предгорных и горных районов Башкортостана и Челябинской области.

Данные 3-летних наблюдений подтверждают одинаковый характер динамики накопления суммы алкалоидов и основного алкалоида лаппаконитина в корневищах с корнями в течение вегетационного периода (таблица 4). Максимальное содержание лаппаконитина (1,14—1,29%) отмечено весной в

фенофазу начало отрастания, во.время цветения растений содержание лаппаконитина снижается до 0,30—0,71%, а осенью в фенофазу плодоношение — конец вегетации опять увеличивается (0,55—0,92%).

Таблица 4-

Сезонная динамика содержания действующих веществ в корневище с корнями борца северного

Фенологические фазы

отрастание I цвет гн.пе конец вегетации

Год Содержание, % в пересчете па воздушно-сухом ве: сырья

сумма алкалоидов лалпако- сумма алкало« дев ла.ппако- сумма лагшако- -

тинина тииина алкалоидов хинина

1887 4,85 1,29 3,25 0,53 3,3') 0,55 - .

1988 . 3,73 1,18 2,41 0,71 2,72 0,80

1089 4,22 1,14 2,84 0,30' 3,67 0,92 -

Сырье весеннего сбора содержит алкалоидов обычно на 30% больше, чем заготавливаемое в фазу плодоношения. Одг нако усушка корневищ с корнями весной составляет 82— 87%, а осенью не более 75%. Поэтому выход конечного продукта — лаппаконитина из 1 кг сырья при разных сроках сбора практически одинаков. В природоохранных целях мы рекомендуем проводить заготовки корневищ с корнями борца северного осенью после обсеменения растений.

5. Некоторые вопросы рациональной организации заготовок сырья борца северного

Одним из основных условий расширенного воспроизводства ресурсов лекарственных растений при их рациональной эксплуатации является оборот заготовки, т. е. время, за которое растение должно восстановить утраченную биомассу до проведения следующих заготовок.

Угроза истощения природных запасов сырья особенно реальна по отношению к растениям, у которых в качестве сырья используются подземные органы. Для этих же видов в условиях нерациональной эксплуатации особенно велика опасность полного исчезновения отдельных популяций.

Определить скорость восстановления биомассы подземных органов экспериментальным путем трудно, поскольку в большинстве случаев это требует очень продолжительного периода наблюдении (до 10—30 лет). Поэтому мы согласны с И. Л. Крыловой (1978), что срок восстановления запасов лекарственного сырья можно определить по продолжительности

периода их накопления, т. е. по среднему возрасту «товарных» экземпляров разных популяций.

Проанализировав 1 1 популяций борца северного в разных типах леса, экспериментально установлено, что в природе борец северный впервые начинает цвести в возрасте 9—12 лет, а средний возраст генеративных «товарных» экземпляров составляет 15—18 лет. Запасы борца северного восстанавливаются не менее чем за 18 лет. Поэтому повторную заготовку кирневищ с корнями мы рекомендуем проводить не ранее чем через 20 лет.

Кроме того, по нашим наблюдениям и по данным Т. В. Попова (1980) борец северный в большинстве случаев имеет тенденцию к увеличению своего обилия под влиянием антропогенных факторов (рубка просек и мест под липни электропередач, пастьба, сенокосы).

В целях обеспечения планомерной и длительной эксплуатации зарослей борца северного, осуществления рационального неистощительного его использования, воспроизводства и охраны рекомендуем на территории Южного Урала создать приписные угодья, в первую очередь, в Ашинском районе Челябинской области в окрестности г. Сим на площади 680 га и в Башкортостане: в Гафурийском районе—148 га и Мишкин-ском — 94 га.

Для повышения продуктивности зарослей борца северного на территории приписных угодий необходимо провести осветление зарослей путем выборочной рубки ¡древесных пород.

По результатам наших наблюдений и расчетов, усредненная сменная норма выработки при заготовке сырья борца северного составляет 1,1 кг воздушно-сухого сырья за 7-часовой рабочий день. В соответствии с этим составлен проект закупной и оптовой цен на воздушно-сухое сырье этого растения. Установленные нами нормы выработки по отдельным операциям позволяют при бригадной форме работы правильно распределить рабочих на отдельных операциях заготовки сырья борца северного.

Выводы

1. В результате исследований установлено, что широко распространенный в Российской Федерации борец северный содержит в корневищах с корнями до 1,5% алкалоида лаппа-конитина и является наиболее перспективным источником сырья для производства антиаритмического лечебного средства аллапинин.

2. Впервые контурно-точечным методом составлена карта ареала борца северного для территории европейской части России.

3. Экологический оптимум борца северного, при котором его урожайность максимальна, характеризуется слабозате-ненными местообитаниями (освещенность 8 и более % суммарной радиации в пределах ФАР;, богатыми, достаточно увлажненными, слабокислыми (рН выше 5,4) почвами с большим содержанием легкодоступных форм азота и калия.

4. Высокоурожайные ценопопуляции борца северного, пригодные для промысловых заготовок приурочены, в первую очередь, к мезофильным типам леса: ельникам пихтовым, кленов-никам и ильмовникам, липнякам, осинникам, березнякам, се-роольшанникам снытевым, высокотравным и борцовым (урожайность воздушно-сухих корневищ в корнями в среднем 1.8,7—38,5 кг/га).

5. Содержание действующих веществ (суммы алкалоидов и основного алкалоида лаппаконитина) в различных органах борца северного неодинаково и изменяется в зависимости от района произрастания и фенологических фаз растения. Наибольшее их количество содержится в корневище с корнями соответственно до 4,85% и 1,29%, наименьшее в стеблях до 0,24 и следы. Максимальное содержание суммы алкалоидов и лаппаконитина в корневищах с корнями отмечено в фенофазу отрастания в горных и предгорных районах Башкортостана и Челябинской области.

6. Установлена корреляция между массой корневищ с корнями борца северного и высотой растений и количеством листьев на одном экземпляре. Составлена расчетная таблица и разработан экспресс-метод определения урожайности корневищ с корнями борца северного.

7. Выявлены районы массового распространения борца северного в пределах его природного ареала в европейской части Российской Федерации. Рекомендованы для заготовок, без ущерба для дальнейшего существования ассоциаций, промысловые районы и массивы с эксплуатационным запасом сырья 1240 т воздушно-сухих корневищ с корнями. Возможный ежегодный объем заготовок — 38,6 т.

8. В целях рационального использования запасов сырья борца северного его заготовки следует проводить на одних и тех же массивах с перерывом не менее 20 лет, в фенофазу плодоношения, после обсеменения растений, оставляя вегетативные особи.

9. Разработана нормативно-техническая документация, обеспечивающая внедрение в производство нового источника сырья для лечебного средства аллапинин: листовка-инструкция для сборщиков сырья, «Инструкция по сбору и сушке корневищ с корнями борца северного», утвержденная межведомственной комиссией, проект закупочной и оптовой цен на сырье.

10. Даны предложения по закреплению участков (приписных угодий) с большими запасами сырья борца северного, с лицензированием его сбора.

Практические рекомендации

1. Заготовительным организациям с помощью листовки-пн-струкции для сборщиков провести широкую информацию населения о заготовке и закупке сырья борца северного.

2. Заготовку сырья борца северного следует проводить в соответствии с разработанной нами «Инструкцией по сбору и сушке корневищ с корнями борца северного», в первую очередь, в горнолесных и предгорных раонах Башкортостана и Челябинской области.

3. При проведении крупномасштабных заготовок сырья борца северного рекомендуется практиковать прием от населения его свежевыкопанных и очищенных корней, организовав их централизованную сушку в соответствии с требованиями проекта ВФС.

4. Создать приписные угодья с большими запасами сырья борца северного в Ашинском районе Челябинской области на площади 680 га, в Гафурийском и Мишкинском районах Башкортостана соответственно на 148 га и 94 га на срок не менее 40 лет. Проводить заготовку борца северного в этих угодьях только на лицензионной основе.

Опубликованные работы

1.. Ц и ц н л и н А. Н. Фи.тоценотическая характеристика борца северного в Средне-Волжском и Южно-Уральском регионах // Тр. IX конф. мол. ученых НПО ВНИИ лекарств, раст. Москва, ¡1)8—'19 апр. 19в9 г./НПО ВНИИ лекарст. раст. М., 1990. С. 178—1 Hü. Ден. в ВИНИТИ 11.03.90 № 1312-В 90.

2. Цицилин А. Н. Интродукционное изучение борца северного и душицы обыкновенной в Среднем Поволжье // Тез. докладов и сооб. Всесоюз. конф. «Состояние и перспективы научных исследовании ло интродукции лекарственных растений» / НПО ВНИИ лекарств раст. М. 1990. С. 30—31.

3. Ц и ц н л и н А. Н., Ш р е т е р А. И. Прогноз природных ресурсов Aconitum septentrionale Koelle. В Башкирской АССР // Раст. ресурсы 1990. Т. 26, вып. 4. С. 513—519.