Элементный состав мака голостебельного (Papaver nudicaule L.)
Автор: Бабыкина А.М., Анцупова Т.П., Чупарина Е.В., Айсуева Т.С.
Журнал: Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления @vestnik-esstu
Статья в выпуске: 2 (33), 2011 года.
Бесплатный доступ
В статье представлен элементный состав надземных и подземных органов мака голостебельного и почв из мест его произрастания в районах Бурятии
Растение, почва, элементный состав, содержание и поглощение макро- и микроэлементов, надземная и подземная часть растений, местообитание
Короткий адрес: https://sciup.org/142148054
IDR: 142148054 | УДК: 581.192.02:577.1
Element structure of Siberian poppy (Papaver nudicaule L.)
The article presents the elemental composition of top and root parts of Siberian poppy and the soil from the site of growth in the Republic of Buryatia
Текст научной статьи Элементный состав мака голостебельного (Papaver nudicaule L.)
Изучение минерального состава растений, в том числе лекарственных, в последние десятилетия привлекает все более широкое внимание. Известно, что элементы играют важную роль в жизнедеятельности различных организмов, так как могут выступать в качестве активаторов жизненных процессов, действуя на ферменты и генетический аппарат клеток, или наоборот, могут вызывать различные патологические явления [1,2]. Это свидетельствует о важности оценки уровня накопления элементов в природной среде и, в частности, в лекарственных растениях. Важным моментом представляется изучение распределения элементов в системе почва – растение, поскольку концентрации элементов в растениях часто проявляют положительную корреляцию с концентрациями их в почве [3].
Целью работы явилось изучение элементного состава мака голостебельного и почв из районов его произрастания.
Объектом нашего исследования послужил мак голостебельный ( Papaver nudicaule L., семейство Papaveraceae ), широко распространенный на территории Забайкалья. Растение используется в народной медицине в качестве желчегонного средства при заболеваниях печени, как противопоносное при дизентерии, болях в области желудочно-кишечного тракта; настой травы мака голостебельного усиливает работу сердца [4]. Растение популярно и в тибетской медицине, где его рекомендуют при плеврите, пневмонии, как потогонное средство [5].
Материал и методы исследования
В качестве материала для исследования были собраны надземные и подземные органы мака голостебельного из разных мест произрастания, а также образцы почв из этих районов. Сбор проводился в 2008 году в Кяхтинском (местность Харьясты) и Селенгинском (окрестности ст. Гусиное Озеро) районах Республики Бурятия, а также в окрестностях г. Улан-Удэ (Верхняя Березовка). Здесь были взяты образцы растений (надземная и подземная части) и образцы почв. В 2009 году был проведен повторный сбор материала в тех же местах Кяхтинского и Селенгинского районов, а также в окрестностях г. Улан-Удэ (район Аэропорта). Отбор проб проводили в фазу цветения в соответствии с методическими рекомендациями [6].
Для определения элементного состава пробы прокаливали в муфельной печи при температуре 500°С для удаления органических веществ. Содержание микроэлементов определяли рентгенофлуоресцентным методом, измерение выполняли на спектрометре S4 Pioneer, Bruker, Germany. Получены результаты для излучателя из навески 1 г тонко измельченных образцов растительного сырья и почвы, спресованных в таблетку [7]. Всего в растительном сырье было определено содержание 21 макро- и микроэлемента, в почве – 19 элементов.
Обсуждение результатов
Результаты количественного определения исследуемых образцов приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1
Содержание элементов в почве
Содержание элементов в растении
|
Элемент |
Район сбора сырья |
||
|
Кяхтинский |
Селенгинский |
Верхняя Березовка |
|
|
Na (%) |
2,64 |
1,82 |
1,85 |
|
Mg (%) |
0,43 |
0,89 |
0,83 |
|
Al (%) |
5,86 |
6,81 |
6,46 |
|
Si (%) |
32,41 |
26,61 |
24,12 |
|
P (%) |
0,05 |
0,16 |
0,15 |
|
S (%) |
0,02 |
0,10 |
0,15 |
|
K (%) |
2,48 |
2,69 |
2,31 |
|
Ca (%) |
1,53 |
1,43 |
2,15 |
|
Ti (%) |
0,14 |
0,39 |
0,32 |
|
Mn (%) |
0,02 |
0,08 |
0,06 |
|
Fe (%) |
0,98 |
2,63 |
2,28 |
|
Ba (мг/кг) |
767 |
1040 |
761 |
|
V (мг/кг) |
25 |
63 |
62 |
|
Cr (мг/кг) |
21 |
51 |
44 |
|
Ni (мг/кг) |
10 |
21 |
24 |
|
Co (мг/кг) |
47 |
10,7 |
10,7 |
|
Cu (мг/кг) |
10 |
28 |
18 |
|
Zn (мг/кг) |
25 |
143 |
85 |
|
Pb (мг/кг) |
8 |
45 |
15 |
Таблица 2
|
Элемент |
Место сбора сырья |
|||||
|
Кяхтинский район |
Селенгинский район |
Верхняя Березовка |
||||
|
надземная часть |
подземная часть |
надземная часть |
подземная часть |
надземная часть |
подземная часть |
|
|
Na (%) |
0,13 |
0,226 |
0,00 |
0,202 |
0,005 |
0,254 |
|
Mg (%) |
0,176 |
0,229 |
0,151 |
0,221 |
0,171 |
0,255 |
|
Al (%) |
0,032 |
0,789 |
0,004 |
0,683 |
0,019 |
1,094 |
|
Si (%) |
0,136 |
2,768 |
0,120 |
2,518 |
0,157 |
3,253 |
|
P (%) |
0,222 |
0,194 |
0,125 |
0,182 |
0,24 |
0,158 |
|
S (%) |
0,181 |
0,177 |
0,101 |
0.16 |
0,158 |
0,12 |
|
K (%) |
2,295 |
0,8 |
1,249 |
1,084 |
2,275 |
0,81 |
|
Ca (%) |
0,653 |
1,27 |
1,039 |
1,228 |
1,051 |
1,154 |
|
Сl (%) |
0,141 |
0,047 |
0,156 |
0,251 |
0,339 |
0,038 |
|
Ti (мг/кг) |
13 |
263 |
3 |
227 |
10 |
489 |
|
Cr (мг/кг) |
8,5 |
86 |
2,4 |
68 |
2,9 |
56 |
|
Mn (мг/кг) |
23 |
110 |
17 |
116 |
25 |
143 |
|
Fe (%) |
0,019 |
0,514 |
0,006 |
0,402 |
0,011 |
1,020 |
|
Ni (мг/кг) |
4,2 |
23 |
1,9 |
14,4 |
2,5 |
13,2 |
|
Cu (мг/кг) |
6,9 |
10,9 |
5,6 |
14,8 |
7,4 |
10 |
|
Zn (мг/кг) |
26 |
35 |
14 |
28 |
21 |
38 |
|
Ba (мг/кг) |
54 |
172 |
131 |
189 |
88 |
215 |
|
Pb (мг/кг) |
3 |
5,4 |
3 |
5,5 |
3 |
6,7 |
|
Rb (мг/кг) |
14 |
41 |
16 |
36 |
19 |
33 |
|
Sr ( мг/кг) |
84 |
310 |
48 |
206 |
533 |
398 |
|
Zr (мг/кг) |
1,5 |
14,3 |
1 |
8,7 |
10,8 |
13,4 |
Как видно из данных, приведенных в таблицах, пробы почв и сырья, собранные в различных местообитаниях, характеризуются колебаниями элементного состава. Данные таблицы 1 показывают, что мак голостебельный приурочен к почвам, богатым кремнием, алюминием, натрием и калием, а из числа микроэлементов – барием, цинком, ванадием, хромом. При этом в зависимости от района сбора сырья показатели значительно варьируют. Так, образцы почв из Кяхтинского района оказались значительно беднее по содержанию 13 элементов по сравнению с почвами из других мест сбора, и только 2 элемента (Si и особенно Со) накапливаются в больших количествах по сравнению с другими районами.
Результаты, представленные в таблице 2, показывают, что растительное сырье мака голостебельного аккумулирует в больших количествах Ti, Cr, Mn, Cu, Zn, Ba. Следует отметить, что поглощение элементов растениями из почвы отличается как для отдельных макро- и микроэлементов, так и для различных мест сбора. Для сравнения степени поглощения элементов нами рассчитаны КБН (коэффициенты биологического накопления), представленные в таблице 3.
Данные таблицы 3 показывают, что наиболее интенсивно поглощаются: из макроэлементов – фосфор и сера, из числа определенных микроэлементов в корневой системе мака накапливаются Сr (КБН>1), Ni и Cu, однако Ni и Cu интенсивно поглощались корнями только в образцах из Кяхтинского района. В других районах отмечена средняя степень накопления указанных элементов (КБН= 0.5300.685). Значение КБН>1 отмечено для Zn в образцах мака, собранных в том же Кяхтинском районе; при этом он накапливается как в подземных, так и в надземных органах растения. Меньше всего в надземной части мака накапливаются Na, Al, Si, а из микроэлементов – Ti, Fe, (Pb, Ni, Mn – в двух районах).
Таблица 3
Коэффициенты биологического накопления мака голостебельного
|
Место сбора Элемент |
Республика Бурятия, Кяхтинский район |
Республика Бурятия, Селенгинский район |
г. Улан-Удэ, Верхняя Березовка |
|||
|
Надземная часть |
Подземная часть |
Надземная часть |
Подземная часть |
Надземная часть |
Подземная часть |
|
|
Na |
0,0049 |
0,085 |
0 |
0,11 |
0,00271 |
0,137 |
|
Mg |
0,41 |
0,535 |
0,169 |
0,24 |
0,206 |
0,308 |
|
Al |
0,00547 |
0,145 |
0,00058 |
0,1003 |
0,0029 |
0,169 |
|
Si |
0,0041 |
0,085 |
0,0045 |
0,095 |
0,0065 |
0,135 |
|
P |
4,6610 |
4,075 |
0,804 |
1,174 |
1,58 |
1,042 |
|
S |
0,11 |
0,977 |
1,04 |
1,65 |
1,082 |
0,822 |
|
K |
0,92 |
0,323 |
0,463 |
0,4029 |
0,985 |
0,35 |
|
Ca |
0,426 |
0,828 |
0,728 |
0,861 |
0,489 |
0,537 |
|
Ti |
0,0093 |
0,188 |
0,00076 |
0,0578 |
0,00315 |
0,1540 |
|
Mn |
0,1060 |
0,5069 |
0,02 |
0,137 |
0,0389 |
0,2280 |
|
Fe |
0,0193 |
0,6238 |
0,00228 |
0,1527 |
0,0048 |
0,447 |
|
Ba |
0,07 |
0,224 |
0,126 |
0,182 |
0,116 |
0,283 |
|
Cr |
0,404 |
4,09 |
0,047 |
1,33 |
0,066 |
1,272 |
|
Ni |
0,42 |
2,3 |
0,09 |
0,685 |
0,104 |
0,55 |
|
Cu |
0,69 |
1,09 |
0,2 |
0,529 |
0,41 |
0,55 |
|
Zn |
1,04 |
1,4 |
0,098 |
0,196 |
0,247 |
0,447 |
|
Pb |
0,375 |
0,675 |
0,066 |
0,122 |
0,2 |
0,446 |
Из полученных данных следует, что мак голостебельный является концентратором фосфора (исключение составляет образец из Селенгинского района, в надземной части которого КБН=0,8) и серы (образцы из Селенгинского района и надземная часть из окрестности г. Улан-Удэ имеют КБН ≥1). Из числа микроэлементов подземные органы мака из всех местообитаний оказались концентраторами Cr, в то время как надземные органы накапливают Cr в небольших количествах (КБН= 0,05 – 0,4), образцы мака из Кяхтинского района накапливают Zn в надземной (КБН=1,04) и особенно в подземной (КБН=1,4) частях. Кроме того, подземная часть этого же образца отличается повышенным поглощением меди (КБН=1,1). При этом элементный состав мака значительно различается в зависимости от места и времени сбора сырья.
