Определение элементного состава некоторых лекарственных растений Соловецких островов

Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами является одной из важнейших экологических проблем современности. В условиях техногенеза токсиканты включаются в биогеохимические процессы, нарушая экологию окружающей среды, способствуют росту общей заболеваемости [1]. Фитохимические препараты применяются в качестве базисной и вспомогательной терапии при многих видах патологии, экономически доступны. Популярность растительных препаратов возрастает, так как существует мнение, что применение растений достаточно безопасно по сравнению с синтетическими средствами из-за их природного происхождения. При использовании препаратов из лекарственного растительного сырья в организм человека поступает целый комплекс биологически активных веществ, включающий микро- и макроэлементы, однако, наряду с ними возможно и попадание и токсичных химических соединений техногенного происхождения. Наиболее опасными являются тяжелые металлы и радионуклиды.

В формировании элементного химического состава растений участвуют два ведущих фактора: генетический и экологический. При устойчивой геохимической обстановке в элементном химическом составе растений отражается, главным образом, влияние генетического фактора, выдерживается качественный и количественный регламент насыщения тканей

Буюклинская Ольга Владимировна, доктор медицинских наук, заведующая кафедрой фармации и фармакологии ионами. Ухудшение экологической обстановки приводит к нарушению нормальных процессов онтогенеза. Высшие растения при этом способны аккумулировать опасные для человека и животных концентрации химических элементов [3].

Соловецкий архипелаг расположен в бассейне Белого моря и включает шесть островов: Большой Соловецкий, Анзер, Большая Муксалма, Малая Муксалма, Большой и Малый Заяцкие. Для исследований были отобраны образцы ДЛРС: Vaccinium vitis-idaea (листья) , Vaccinium myrtillus (ягоды) (Ericacaea L.) и Empetrum hermaphroditum (ягоды) ( Empetra-ceae L. ), собранного летом 2011 г. на территории островов. Элементный состав ДЛРС определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии на приборе Perkin Elmer серии 603 в средней пробе. С этой целью к 1,0 г (точная масса) измельченного лекарственного растительного сырья прибавляли 10 мл кислоты азотной концентрированной и выдерживали при комнатной температуре в течение 12 часов. К полученной смеси прибавляли 4 мл кислоты хлорной и перемешивали. Полученный раствор упаривали до объема примерно 1 мл, после охлаждения добавляли 20 мл воды деминерализованной (вода), перемешивали и фильтровали через бумажный фильтр «Синяя лента» в мерную колбу вместимостью 100 мл. Объем раствора в колбе доводили водой до метки. Растворы для калибровки готовили из стандартных растворов растворимых солей исследуемых металлов [2]. Результаты проведенных исследований представлены в табл. 1.

Таблица 1. Содержание тяжелых металлов в образцах лекарственного растительного сырья островов Соловецкого архипелага

В ходе анализа было установлено, что максимально цинк накапливается в ягодах Em-petrum hermaphroditum, однако найденное значение не превышает нормы для лекарственных растений ФАО/ВОЗ и среднего значения содержания цинка в растениях Архангельской области (30,45 мг/кг) [4]. Минимальное содержание элемента определено в листьях Vaccinium vitis-idaea и ягодах Vaccinium myrtil-lus. Полученные значения ниже среднего содержания цинка в растениях, составляющего интервал 22-30 мг/кг [1].

Анализ данных, полученных при определении хрома в исследуемых образцах, позволил судить о том, что хром в растительных объектах содержится примерно в одинаковых количествах, которое примерно в 6 раз ниже максимального содержания элемента в дикорастущих лекарственных растениях Архангельской области (3,33 мг/кг) [4].

Содержание меди в исследуемом ДЛРС значительно варьировало по сравнению с другими элементами. Так, максимальное количество меди было определено в ягодах Empetrum hermaphroditum – 12,35 мг/кг, что превышает предельные нормы ФАО/ВОЗ. Тем не менее, данный факт не может служить свидетельством загрязнения почвы и воды, поскольку в листьях Vaccinium vitis-idaea медь содержится в количестве лишь 0,43 мг/кг, что значительно ниже минимального содержания данного элемента в растениях Архангельской области. Совершенно противоположная ситуация сложилась при определении количественного содержания никеля. Установлено, что в образцах исследуемых растений максимально никель накапливается в листьях Vaccinium vitis-idaea, в ягодах же Empetrum hermaphroditum было обнаружено лишь 0,04 мг/кг, что почти в 40 раз ниже среднего содержания элемента по области [4].

Количество марганца во всех анализируемых образцах превышало значения допустимого содержания в соответствии с требованиями ВОЗ, находясь в интервале значений 300-370 мг/кг, но было в 2 раза ниже максимально определенного в растениях, произрастающих на территории области.

Кадмий является высокотоксичным кумулятивным элементом, соли которого обладают мутагенными и канцерогенными свойствами. Вопрос о максимально допустимом пределе содержания кадмия в растительных объектах является предметом широкой дискуссии, тем не менее считается, что нормальное содержание кадмия в растениях 0,05-0,2 мг/кг воздушно-сухой массы, предположительно максимальное – 3 мг/кг [3]. В анализируемых образцах ДЛРС уровень кадмия не превышал 0,042 мг/кг.

В последнее время свинец привлекает большое внимание как один из главных компонентов химического загрязнения окружающей среды. За нормальное обычно принимается содержание свинца в растениях в интервале 0,1-5 мг/кг воздушно-сухой массы, а предположительно максимальное – 10 мг/кг [3]. В лекарственных растениях Архангельской области содержание свинца колеблется, изменяясь более, чем в 100 раз. В исследуемых образцах ДЛРС определено 0,35 мг/кг свинца в ягодах Vaccinium myrtillus, что в три раза превосходит содержание данного элемента в двух других анализируемых объектах и в 10 раз ниже максимально допустимого значения.

По данным Ельчининовой О.А. с соавт. [3] концентрация мышьяка в растениях, произрастающих на незагрязненных почвах, изменяется в пределах 0,0-1,5 мг/кг сухой массы. В условиях загрязнения растения могут накапливать экстремально высокие количества данного элемента – свыше 6000 мг/кг. Максимальное значение, которое удалось определить в исследуемых образцах ДЛРС, соответствовало 0,3 мг/кг воздушно сухой массы ягод Vacci-nium myrtillus, что в 30 раз ниже предельно допустимого количества мышьяка в лекарственных растениях.

Выводы: в ходе проведенных исследований установлено, что содержание микроэлементов, тяжелых металлов и мышьяка в исследуемых образцах ДЛРС островов Соловецкого архипелага меняется в ряду: Cr