Микроскопическое изучение травы полыни однолетней
Автор: Хамилонов Артур Александрович, Серебряная Фатима Казбековна, Коновалов Дмитрий Алексеевич, Бочарова Инна Анатольевна, Мелихова Наталья Сергеевна
Журнал: Природные системы и ресурсы @ns-jvolsu
Рубрика: Биология и биотехнология
Статья в выпуске: 4 т.7, 2017 года.
Бесплатный доступ
Полынь однолетняя (Artemisia annua L.) - травянистое однолетнее растение, используемое в народной медицине Китая более двух тысяч лет. В 70-х годах 20 века из надземной части этого вида был выделен сесквитерпеновый лактон артемизинин - самое эффективное среди известных лекарственное средство для лечения малярии. Целью исследования явилось изучение микроскопических признаков данного растения и установление диагностических признаков для конкретного вида сырья, а именно травы полыни однолетней. Исследование проводилось с использованием библиотечных баз данных (eLibrary) и результатов собственных исследований. Изучены поперечные срезы листовой пластинки и черешка листа. Изучены форма и извилистость антиклинальных стенок листьев полыни однолетней, установлен тип устьиц, обнаружены и рассмотрены такие трихомы, как эфирномасличные железки, Т-образные волоски и их остатки, для цветков установлен характер пыльцы, покрывающей поверхность цветка. Изучено строение стебля полыни однолетней. Диагностическими признаками травы полыни однолетней являются Т-образные волоски, а также двухрядные 4-ярусные эфирномасличные железки. Желёзки локализуются на эпидермисе листа, цветков и обвертки.
Полынь однолетняя, листья, стебель, микроскопия
Короткий адрес: https://sciup.org/149129611
IDR: 149129611 | DOI: 10.15688/jvolsu11.2017.4.1
Текст научной статьи Микроскопическое изучение травы полыни однолетней
DOI:
Введение. Полынь однолетняя является единственным природным источником артемизинина – сесквитерпенового лактона, препараты из которого, как показали исследования, проявляют высокую эффективность в отношении возбудителей различных паразитарных инвазий, таких как Plasmodium spp., Coccidia spp., Babesia spp., Leishmania spp., Neospora caninum и Schistosoma spp. Основными группами действующих веществ надземной части полыни однолетней являются компоненты эфирного масла, сесквитерпеновые лактоны и фенольные соединения [2–4].
В настоящее время учеными проводятся исследования эффективности артемизинина в отношении онкологических заболеваний [3]. Препараты артемизинина и его производных широко используются в Китае, Южной Африке, Танзании, Замбии, Сенегале и многих других странах, где население подвержено заболеваемости малярией. В этих странах полынь однолетняя широко культивируется [7].
Полынь однолетняя выращивается и собирается в соответствии с правилами надлежащей сельскохозяйственной практики (GAP)
[11]. Ранее были разработаны методы анализа сырья этого вида полыни по содержанию сесквитерпеновых лактонов [1], изучена перспектива использования подземной части растения (корней) для создания лекарственных средств [5]. Наиболее известными препаратами на основе артемизинина являются собственно сам артемизинин и его полусинтети-ческие производные – артеэтер, артесунат, артеметер, а также чай из сухой травы полыни однолетней, часто применяемый в странах Африки [9].
Полынь однолетняя относится к семейству астровых (Asteraceae). Это однолетнее травянистое растение высотой до 2 м Стебли голые, цилиндрические, прямые, бороздчатые, зеленые с темно-фиолетовыми прожилками. Листья точечно-ямчато-железистые, нижние черешковые, дважды или трижды перисторас-сеченные, дольки последнего порядка продолговато-ланцетные, цельнокрайные или с 1– 2 зубцами. Средние и стеблевые листья дважды перисторассеченные, верхние сидячие, более мелкие и менее сложные. Самые верхние – прицветные, простые или с небольшим числом боковых долек, жилкование сетчатое. Корзинки шаровидные, 2–2,5 мм шириной, многочисленные, отклоненные или поникающие, на коротких ножках, в длинном пирамидальном метельчатом соцветии. Краевые цветки пестичные, цветки диска обоеполые. Плоды (семянки) очень мелкие, длиной 1 мм, толщиной 0,5 мм. Растет на пустырях и влажных сорных местах на Кавказе, в Сибири и Приморском крае России [6].
Целью исследования явилось изучение структуры листьев и стебля полыни однолетней методом микроскопии и установление важнейших диагностических признаков данного растения.
Материалы и методы. Изучалось лекарственное сырье, собранное в окрестностях г. Пятигорска. Для исследования использовалось свежее сырье. Был проведен подробный микроскопический анализ листьев, цветков и стебля полыни однолетней.
Для микроскопического анализа листьев использовали цельные листья, в том числе изучали поперечный срез листа и черешка. Поскольку изучалось свежесобранное сырье, просветление не производилось. Все части
Микроскопическое изучение травы полыни однолетней листа, включая эпидермис, поперечный срез и срез черешка, помещались на предметные стекла в глицерин и исследовались при помощи микроскопа при увеличении 10 х и 40 х . Гистохимическое окрашивание проводили растворами флороглюцина и 50 % серной кислоты. Для изучения стебля производили срез с помощью лезвия, после чего срез помещали на предметное стекло в глицерин и изучали микропрепараты при увеличении 200 х и400 х .
Результаты и их обсуждение. При изучении микропрепарата листа установлено, что антиклинальные стенки эпидермиса адаксиальной и абаксиальной сторон извилистые. Устьица аномоцитного типа расположены на обеих сторонах листа, но встречаются чаще на нижней эпидерме (рис. 1, фрагменты 1 и 2). Желёзки по типу астровых, расположены в углублениях эпидермиса листа, у основания узкие, расширяющиеся к верху (рис. 1, фрагмент 4). На поверхности эпидермиса с обеих сторон встречаются простые многоклеточные (рис. 1, фрагмент 5) и Т-образные волоски (рис. 1, фрагмент 6). Волоски и устьица видны также и на поперечном срезе листовой пластинки и черешка (рис. 1, фрагменты 2 и 3). Конечная клетка волоска легко отламывается, поэтому на листьях обнаруживается много оснований волосков.
Изучен поперечный срез черешка листа полыни однолетней . Покровная ткань представлена эпидермой. Нами выполнен препарат эпидермы стебля. Клетки имеют прямые антиклинальные стенки, устьичные аппараты аномоцитного типа (рис. 2, фрагмент 1). Характерно наличие простых многоклеточных Т-образных волосков с расширенным основанием (рис. 2, фрагменты 2 и 3). Под эпидермой расположена колленхима уголкового типа, которая залегает в 2–3 слоя (рис. 2, фрагмент 4). Проводящая система пучкового типа, проводящие пучки коллатерального типа, сосуды ксилемы имеют цилиндрическую форму. К центральному проводящему пучку со стороны флоэмы прилегает склеренхима (рис. 2, фрагмент 5).
Стебель на поперечном срезе ребристый. Покровная ткань представлена однослойной эпидермой, покрытой кутикулой, под эпидермой располагается уголковая колленхима

Рис. 1. Фрагменты анатомического строения листовой пластинки полыни однолетней:
1 – эпидерма нижняя; 2 – эпидерма верхняя; 3 – Т-образные волоски на поперечном срезе листовой пластинки;
4 – эфирномасличные железки; 5 – Т-образные волоски на абаксиальной стороне листовой пластинки;
6 – Т-образный волосок, крупный план

Рис. 2. Фрагменты анатомического строения черешка листа и стебля полыни однолетней:
1 – устьица аномоцитного типа; 2 – простые многоклеточные Т-образные волоски;
3 – простой многоклеточный волосок на поверхности стебля;
4 – уголковая колленхима в структуре поперечного среза черешка;
5 – проводящий пучок коллатерального типа на поперечном срезе черешка; 6 – поперечный срез стебля
в зоне выступов. Склеренхима располагается отдельными участками над проводящими пучками. Эпидерма имеет большое количество простых многоклеточных волосков. Проводящая система представлена открытыми коллатеральными пучками. Более крупные пучки соответствуют граням. На срезе обычно обнаруживается 16 проводящих пуч- ков. Флоэма состоит из ситовидных трубок с клетками спутницами и паренхимы. В ксилеме имеются сосуды и паренхима. Паренхима сердцевины представлена наиболее крупными клетками многогранной формы. Количество сосудов в одном проводящем пучке варьирует в пределах 25–60 (рис. 2, фрагмент 6).
Лепестки трубчатых и ложноязычковых цветков состоят из основной паренхимы (мезофилла), проводящей системы, пронизывающей основную ткань и слоев эпидермиса. Эпидерма актиноморфного пятичленного сростнолепестного трубчатого цветка (рис. 3, фрагмент 1) состоит из тонкостенных клеток прямоугольно-цилиндрической формы, вытянутых вдоль оси цветка (рис. 3, фрагмент 2). Большое количество пыльцы видно на поверхности ложноязычковых цветков (рис. 3, фрагмент 3). В хромопластах клеток содержатся пигменты, придающие желтый цвет венчику. Эфиромасличные желёзки по типу астровых имеют такое же строение, как и на эпидерме листа. Встречается много желёзок на обоих видах цветков на трубочке и отгибе, особенно много у основания (рис. 3, фрагменты 4 и 5). Пыльца цветков полыни однолетней имеет округлую форму и гладкую поверхность. Пыльцевые зерна являются трехбороздными (рис. 3, фрагмент 6).
Заключение. Таким образом, анатомодиагностическими признаками травы полыни однолетней являются Т-образные волоски, расположенные на эпидермисе листа и стебля, а также эфирномасличные железки, состоящие из двух выделительных клеток, расположенных в верхнем ярусе двух-рядной 4-ярус- ной структуры. Желёзки локализуются на эпидермисе листа, цветков и обвертки.
Список литературы Микроскопическое изучение травы полыни однолетней
- Винюков, Д. Д. Количественное определение суммы сесквитерпеновых лактонов в траве полыни однолетней/Д. Д Винюков, Д. А. Коновалов//Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. -2011. -Т. 15, № 16 (111). -С. 233-236.
- Коновалов, Д. А. Биологически активные соединения полыни однолетней. Сесквитерпеновые лактоны/Д. А. Коновалов, О. М. Шевчук, Л. А. Логвиненко, А. А. Хамилонов//Фармация и фармакология. -2016. -Т. 4, № 5. -С. 4-35.
- Коновалов, Д. А. Полынь однолетняя и ее лекарственное значение/Д. А. Коновалов, Д. Д. Винюков. -Пятигорск: Пятигорский филиал ВолгГМУ, 2013. -153 с.
- Коновалов, Д. А. Биологически активные соединения полыни однолетней. Эфирное масло/Д. А. Коновалов, А. А. Хамилонов//Фармация и фармакология. -2016. -Т. 4, № 4. -С. 4-33.
- Коновалов, Д. А. Изучение корней полыни однолетней с целью создания новых лекарственных средств отечественного производства/Д. А. Коновалов, C. Г. Тираспольская, Г. В. Алфимова, А. Б. Саморядова//Современные проблемы науки и образования. -2013. -№ 4. -С. 346.
- Поляков, П. П. Флора СССР/П. П. Поляков. -М.; Л., 1961. -Т. 26. -438 с.