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
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.
