Хауттюйния (Houttuynia cordata Thunb.) - новая для России овощная и лекарственная культура (морфологические особенности и биохимический состав)

В Юго-восточной Азии, особенно, в Японии и Китае, как нигде в мире понятия «продукт питания» и «лекарство» часто сливаются, формируя использование растений в качестве «лекарственной пищи» [1]. Среди ведущих лекарственных растений, использующихся в Юговосточной Азии в качестве овощных культур хауттюйния сердцевидная ( Houttuynia cordata Thunb.) или рыбья мята (кит.: Yu xTng cao - О?), относящаяся к семейству савруровые ( Saururaceae Rich. ex T.Lestib.), занимает особое место.

Вид распространен, преимущественно, в центральных, юго-восточных и юго-западных регионах Китая, в Японии, Корее и других странах Юговосточной Азии, где произрастает на увлажненных, затененных участках [2], на высоте от 300 до 2600 м [3]. В Японии рыбья мята – одно из ведущих лекарственных и пряно-ароматических растений, объем выращивания которого достигает 16100 кг (2002 год) [4]. Издавна в этой стране корни высушивали и использовали в лекарственных целях [5]. В китайской провинции Юньнань одна из групп тибето-бирманских народов (Shuhi) с давних пор использовала целые растения рыбьей мяты, включающие корневища, вместе с перцем чили [6]. Тибетцы, живущие в уездах Шангри-Ла и Вэйси этой же провинции КНР, обычно используют листья и корни хауттюйнии под названием «жерген» в свежем и обжаренном виде [7]. Во Вьетнаме рыбью мяту употребляют как салатное растение и в качестве лекарственной культуры [8]. В Бутане вид входит в число наиболее распространенных дикорастущих съедобных растений [9]. Для приготовления популярного здесь соуса Чатни молодые нежные листья и корни нарезают на небольшие кусочки, добавляя перец чили, лук, чеснок, имбирь и соль.

Houttuynia cordata Thunb ‒ единственный вид в роде Houttuynia Thunb. Число хромосом 2n=96 [10], хотя в разных популяциях встречаются цитотипы с 2n=72, 80, 96, 112 и 128 [11]. ISSR анализ большого числа образцов H.cordata, собранных в центральной, юго-восточной и юго-западной части Китая показал, что базальная группа состоит из популяций, происходящих из юго-западной части Китая, а остальные распределены равномерно и имеют тренд распределения на восток [2]. Структура генетического разнообразия популяций позволяет предположить, что вид, вероятно, сохранился в ледниковый период на юго-западе Китая и в дальнейшем распространялся в восточном направлении.

H.cordata ‒ многолетнее травянистое растение с тонкими шнуровидными корнями. Корневища расползаются горизонтально в поверхностном слое почвы. Высота растений 20-50 см, стебли красноватой окраски, несут очередно расположенные листья длиной 4-8 см и шириной 3-6 см, овально-сердцевидной формы [12]. Соцветие плотное колосо- видное, состоящее из 45-70 сидячих цветков [13]. Цветки мелкие, перигин-ные с 4 (реже 6-8) белыми прицветниками, напоминающими лепестки, тычинок 3, реже 4, пыльники 2-гнездные [14]. Высвобождаемая из пыльников пыльца представлена преимущественно монадами [15]. Пыльцевые зерна мелкие (размер 18-20 мкм), гетерополярные, билатерально-симметричные, ладьевидной формы, монокольпатные, апертура расположена на дистальном полюсе, с негладкой (рельефной) мембраной апертуры, тектум перфорированный. Цитологическое изучение H.cordata показало, что этот вид является полностью или почти полностью с мужской стерильностью [16]. Отмечены нарушения цитокинеза, приводящие к широкому варьированию формы и размера микроспор. Наблюдалась дегенерация микроспор.

Растение содержит флавоноиды и другие полифенольные соединения, пиридиновые алкалоиды, апорфин, органические и жирные кислоты, стеролы и микроэлементы [3]. Сообщается [3] о 346 летучих компонентах эфирного масла H.cordata. Основным его компонентом является 4-тридеканон [17]. Кроме того, во всех частях растения обнаружен основной ациклический монотерпен мирцен. В корневищах ‒ доминирующий монотерпен ‒ β -пинен. В этанольном экстракте целого растения общее содержание фенольных веществ ‒ 45,74 мг/г эквивалента таниновой кислоты, танинов 33,29 мг/г, флавоноидов 104,55 мг/г эквивалента рути-на[12].

Растение представляет собой потенциальный источник антиоксидантов и широко используется в народной медицине при лечении значительного числа болезней человека, таких как сердечнососудистые и онкологические заболевания, анемия, сахарный диабет, дизентерия и др. [18]. Исследованиями подтвержден антибактериальный эффект рыбьей мяты против паразитических видов грибов рода Trichophyton , бактерий из рода Staphylococcus Rosenbach и микобактерий туберкулеза. Недавнее исследование показало, что припарки на основе листьев Houttuynia cordat a с высокой эффективностью используют для лечения гнойных поражений кожи. Так, этанольный экстракт H.cordata проявил активный положительный эффект против Staphylococcus aureus , вызывающего гнойные заболевания кожи [19]. Содержащийся в рыбьей мяте кверцетин-3-рамнозид подавляет репликацию вируса гриппа серотипа A WS/33 в начальной стадии инфекции [20].

В исследовании стрептозоцин-инду-цированного диабета у крыс установлено, что этаноловый экстракт H.cordata в дозе 250 мг/кг может рассматриваться в качестве нового фактора при лечении этого заболевания, оказывающего также положительный эффект на функции печени [21]. Данные, полученные в КНР, показали, что фармакологическая эффективность этого растения про- является также при заболеваниях почек и респираторных проблемах [22]. Установлено, что экстракт листьев H.cordata подавляет возрастную гиперплазию простаты у мужчин [23]. В штате Аруначал-Прадеш на северо-востоке Индии измельченные части растения применяют для изгнания гельминтов из организма человека [24]. В этномеди-цинских практиках индийского штата Ассам листья этого вида представители народности Ахом с давних пор использовали для лечения дизентерии [25]. В Аргентине последователи китайской народной медицины широко используют рыбью мяту для улучшения когнитивных функций и в качестве адаптогена, а также в «анти-эйдж» терапии [26]. Есть данные [27] о хороших перспективах использования H.cordata для лечения ожирения. Экстракт H. cordata подавляет образование активных форм кислорода, вызванных поступлением бензопирена [28].

Анализ активности патентования в Великобитании, включающего генетические ресурсы, показал наличие патента на косметические и лекарственные средства в комбинации с H.cordata (патент US6280751B120010828: 31-33) [29].

В рыбоводстве эфирное масло из H. cordata проявило себя хорошим потенциальным стимулятором роста для рыбы и, вероятно, может заменить антибиотики при выращивании гибридной красной тиляпии ( Oreochromis mossambicus Linn. x Oreochromis niloticus Linn. ) [30].

В России хауттюйния – довольно распространенное декоративное растение. Среди садоводов популярна его пестролистная форма ‘Chameleon’, выращиваемая в том числе на юге Западной Сибири в открытом грунте (Новосибирская область.). Данный вид включен в состав эргазиофитов в Белоруси [31].

C учетом важного значения, придаваемого H.cordata в качестве овощного и лекарственного растения в странах юго-восточной Азии, а также возможности его широкого культивирования в условиях умеренного климата целесообразно оценить биохимический состав хауттюйнии с перспективой интродукции вида в России для получения функциональных продуктов питания.

Материал и методика

В качестве материала для исследования использовали форму H.cordata из провинции Юньнань (КНР) и местную декоративную вариегатную форму, выращиваемую садоводами в открытом грунте Новосибирской области. В качестве контроля использовали томат сорта Дельта 264 и огурец F1 Регина.

Растения выращивали в условиях теплицы ФГБУН Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (ЦСБС СО РАН), г. Новосибирск (54°49′33″ с. ш. 83°06′34″ в. д.) в сосу- дах объемом 4 л на тепличном грунте, приготовленном на основе верхового торфа. Подкормки проводили один раз в три недели удобрением «Растворин» (марка 10-5-20-5) производства Буйского химического завода в концентрации 0,15% с расходом 0,5 л на сосуд.

Исследовали морфометрические признаки растений: высоту растений, длину и ширину листа, длину черешка, прилистника и междоузлий, диаметр корневища. Микроскопическое исследование структурных элементов соцветия и цветка выполнили с помощью электронного сканирующего микроскопа Hitachi TM-1000 (Япония).

Рис. 2. Корневище H.cordata Thunb.

Статистическая обработка опытных данных выполнена стандартным способом [33].

Результаты

В период активного роста хаут-тюйния отличается интенсивным нарастанием зеленой фитомассы и корневищ. Так, за три месяца выращивания от посадки нарезанных побегов с корнями до развитых растений с мощными разветвленными корневищами в период с 28.07.17 по 25.10.17 их масса увеличилась с 4,7±0,84 г до 30,3±8,00 г, т.е. в 6,4 раза. При этом на долю корневищ приходится 51 – 56% от общей фитомассы.

Таблица 1. Морфометрические показатели растений двух форм H.cordata

	Формы
	обычная	вариегатная
Высота растений, см	25,9±0,98	29,0±0,62
Длина листа, см	6,6±0,26	4,70±0,19
Ширина листа, см	5,9±0,25	4,90±1,17
Длина прилистника, см	1,5±0,05	1,50±0,06
Длина черешка, см	3,6±0,15	3,00±0,12
Длина междоузлия, см	4,1±0,26	3,50±0,21
Диаметр корневища, мм	3,8±0,23	3,19±0,20

Рис. 1. Побег H. cordata Thunb., слева – обычной, справа – вариегатной формы.

Рис. 3. Соцветие и цветки H.cordata.

овощи россии № 5 (38) 2017

Рис. 4. Микрофотографии частей цветка H.cordata: а – зачаточные цветки, б – завязь, в – часть пыльника с пыльцой.

Таблица 2. Содержание макро- и микроэлементов в фитомассе Houttuynia cordata Thunb., определенное методом РФА СИ, мкг/г

	K    Ca    V    Cr Mn Fe    Co Cu    Zn    Br    Rb    Y    Zr    Nb Mo
листья	30690 15534 0,75    3,0    44,5   155,5    0,1     8,5    37,5    1,9    38,0      -      3,15      -       3,7
корни	18508 5921    0,5    14,3    29     426    0,2     7,4     121     1,1     24,5    0,98    12,1     0,6     3,8
томат (плоды)	30847 2727   0,03    41,5    7,8     38     0,03    1,7    18,5    4,4     4,3 н.о. 0,7     0,6     0,2
огурец (плоды)	26668 4884   0,13    66,6    14,3    44,8    0,02    2,9    51,2    7,4     7,5 н.о. 0,95    1,76    0,81

Внешний вид побегов двух форм H.cordata и корневища показан, соответственно, на рисунках 1 и 2. Листья сердцевидной формы, с прилистниками, приросшими к черешку. Морфометрическая характеристика растений приведена в табл.1.

В сравнении с данными, полученными Kumar et al. (2014) [12], высота растений, размер листьев обычной и вариегатной формы рыбьей мяты в ЦСБС СО РАН входит в диапазон изменчивости значений для этого вида. При этом размер листьев вариегатной формы оказался на 15-29% меньше, по сравнению с обычной формой.

Цветение продолжалось в течение трех месяцев: с апреля до конца июня. Цветки у обычной формы H.cordata мелкие, лишенные околоцветника, с тремя тычинками, формирующие верхушечное, продолговатое, плотное, початковидно-колосовидное соцветие (рис. 3). Обертка соцветия венчиковидная, состоит из четырех лепестковидных, распростертых, яйцевидноэллиптических, белых прицветников, что делает соцветие похожим на отдельный крупный цветок, как у сложноцветных. Тычинок – 3, плодолистики в числе 3-4 штук, сросшиеся, образуют синкарпный гинецей. Вариегатная форма цветков не образовывала.

На микрофотографиях частей цветка H.cordata (рис.4) показаны зачаточ- ные цветки (а), завязь (б) и часть пыльника с пыльцой (в). На рис.4 (б) видны расположенные на завязи устьица.

Данные биохимического анализа, проведенного в ЦСБС СО РАН, показали, что листья H.cordata накапливают 35,6 мг% аскорбиновой кислоты, а корень – 14,2 мг% (сухого вещества в листьях 10,1%, в корневищах – 13,2%). Наши данные свидетельствуют о более высоком уровне накопления аскорбиновой кислоты в фитомассе растений вида, по сравнению с данными исследования, проведенного в КНР (7,92 мг%) [34].

Содержание элементов так называемого «кроветворного комплекса» [35] (Co, Cu, Fe, Mn) в листьях и корневищах рыбьей мяты оказалось в 2,911,2 раза более высоким, по сравнению с аналогичными показателями для плодов томата и огурца (табл. 2). Корни этого растения способны накапливать Zn в концентрации в 6,5 раз превышающей аналогичный показатель плодов томата. В наибольшей степени листья H.cordata концентрируют Mn, Fe и Cu, а корни – Fe, Co, Cu и Zn. Наши данные подтвердили результаты китайских исследователей [36] о резко выраженной способности рыбьей мяты накапливать Fe. При изучении в США минерального состава рыбьей мяты, специально выращиваемой в штате Калифорния хмонгами (этнической группой из Лаоса) в качестве приправы и лекарственного растения, также отмечено повышенное содержание в растении Fe, Mn, а также Mg [37].

Заключение

Хауттюйния отличается интенсивным нарастанием зеленой фитомассы и корневищ. За три месяца выращивания от посадки нарезанных побегов с корнями до развитых растений с мощными корневищами их масса увеличивается в 6,4 раза. При этом на долю корневищ приходится 51-56% от общей фитомассы. Размер листьев вариегатной формы оказался на 1529% меньше по сравнению с обычной формой. Анализ компонентов фитомассы хауттюйнии показал достаточно высокое содержание аскорбиновой кислоты в листьях (35,6 мг%) и среднее в корнях. Листья и корни этого растения накапливают значительное количество элементов кроветворного комплекса (Co, Cu, Fe, Mn) и Zn, превышающее показатели плодов традиционных культур – томата и огурца в 2,9-11,2 раза. Это может служить основанием к дальнейшему изучению этого растения и позиционированию его в качестве перспективного функционального продукта питания.

При подготовке публикации использовались материалы биоресурсной научной коллекции ЦСБС СО РАН «Коллекции живых растений в открытом и закрытом грунте», УНУ № USU 440534.