Сравнение элементного состава уснеи нитевидной (Usnea utilissima Stirt) и кладонии оленьей (Cladonia rangiferina) в перспективе фармакотерапевтического применения
Автор: Капустина Юлия Алексеевна, Роднаева Ольга Анатольевна, Тыхеева Наталья Алексеевна
Журнал: Вестник Бурятского государственного университета. Медицина и фармация @vestnik-bsu-medicine-pharmacy
Статья в выпуске: 3, 2019 года.
Бесплатный доступ
В статье представлено исследование элементного состава лишайников - уснеи нитевидной (usnea utilissima stirt) и кладонии оленьей (cladonia rangiferina) широко распространенных в Сибири. В народной медицине многих стран еще с давних пор лишайники использовались как лечебное средство, что обусловлено их биохимическим составом. Для них характерна уникальная способность извлекать из окружающей среды и накапливать в своем слоевище различные химические элементы, что определяет элементный состав этой группы растений. Вещества, содержащиеся в лишайниках, обладают широким спектром лекарственных свойств, включая противомикробные, противомикотические, противовирусные, противовоспалительные, антипролиферативные и радиозащитные, но состав лишайников еще недостаточно изучен. Данное обстоятельство сдерживает широкое производство фармацевтических препаратов на основе данных растений и их применение в медицине.
Лишайники, микроэлементы, тяжелые металлы, усниновая кислота, йод, противомикотическое действие, химические компоненты, биологически активные вещества
Короткий адрес: https://sciup.org/148316827
IDR: 148316827 | DOI: 10.18101/2306-1995-2019-3-63-68
Текст научной статьи Сравнение элементного состава уснеи нитевидной (Usnea utilissima Stirt) и кладонии оленьей (Cladonia rangiferina) в перспективе фармакотерапевтического применения
Лишайники широко распространены на земном шаре, они встречаются почти во всех наземных и даже водных экосистемах. Разнообразие лишайников составляет 26 тысяч видов, объединенных в 400 родов [2, 3].
Разнообразие лишайников Бурятии составляет 719 видов, относящихся к 63 семействам. Лишайники — своеобразная группа растений, являются одним из важных компонентов растительного покрова в лесных экосистемах, горных тундрах северных районов Бурятии, также широко распространены на побережье озера Байкал [2].
Лишайники широко используются в народной медицине. Так, например, ло-барию легочную (Lobaria pulmonaria), внешне напоминающую по строению человеческое легкое, использовали при воспалении легких [5, 8]. В народной медицине Якутии отвары, настои из лишайников употребляют при отравлениях. В тибетской медицине лишайники как лекарственное сырье известны под названием rodo-dreg и средства из них применяют как противоядия [1, 3, 9]. Лишайники входят в прописи при лечении различных хронических заболеваний [9]. Население Индии и Китая часто использует лишайники как отхаркивающее средство [1].
Наиболее перспективными являются лишайники, содержащие особые высокомолекулярные органические соединения — лишайниковые кислоты (уснино-вая, эверновая, физодовая и др.), обладающие бактерицидными свойствами [4, 10]. А также лечебные свойства лишайников объясняются высоким содержанием в них витаминов А, В, С, Д и др. [6, 7].
В различных литературных источниках описывают биологически активные соединения, входившие в состав лишайников, также упоминается, что уснея богата йодом, но не указывается прочий микроэлементный состав большинства лишайников [5, 10].
Так как в литературе часто встречается информация о способности лишайников активно адсорбировать элементы из окружающей среды, на первом этапе исследования определили содержание тяжелых металлов в уснее нитевидной (usnea utilissima stirt) и кладонии оленьей (cladonia rangiferina).
Следующим этапом исследования в представленной работе был сравнительный анализ микро-, макроэлементного состава растений.
Материалы и методы
В работе объектом исследования были уснея нитевидная (usnea utilissima stirt) и кладония оленья (cladonia rangiferina), произрастающие в Тункинском районе РБ.
Присутствие тяжелых металлов определяли атомно-эмиссионным методом на спектрометре Profile Plus производства Teledyne, США в Бурятском научном центре СО РАН.
Для определения химического состава уснеи нитевидной и кладонии оленьей было проведено лабораторное исследование на базе Восточно-Сибирского государственного технологического университета, отделения тонких физических методов исследования структуры материи. Анализ проводили с использованием растрового электронного микроскопа JSM-6510LV JEOL (Япония, 2008) с системой микроанализа INCA Energy 350, Oxford Instruments (Великобритания, 2008).
Таблица 1
Содержание тяжелых металлов в образцах, содержащих уснею нитевидную и кладонию оленью, в мг/кг сухого веса
|
Наименование элементов |
Al |
Fe |
Cu |
Zn |
Pb |
Cd |
Ni |
Cr |
As |
|
Уснея |
150,6 |
290,3 |
10,2 |
36,57 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Кладония |
69,4 |
147,2 |
31,5 |
158,6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Результаты и обсуждение
Результаты, представленные в таблице 1, свидетельствуют об отсутствии в исследуемых образцах тяжёлых металлов, что является показателем экологической чистоты района произрастания изучаемых видов лишайников. Результат микроскопирования образцов представлен на рисунках 1 и 2.
Рис. 1. Кладония оленья (сladonia rangiferina)
Это растение образует зеленовато-серые подеции. Отличается сильно разветвленными веточками. В местах разветвлений образуются небольшие отверстия.
Рис. 2. Уснея нитевидная (usnea utilissima stirt)
Таллом уснеи образован длинными, параллельно друг другу ниспадающими нитевидными ветвями, с немногочисленными боковыми ответвлениями.
Таблица 2
Химический состав Уснеи нитевидной (usnea utilissima stirt) Все результаты в весовых процентах
|
Спектр |
C |
O |
Mg |
Al |
Si |
S |
K |
Ca |
Fe |
Cu |
Zn |
Ито г |
|
Спектр 1 |
44.70 |
42.60 |
0.73 |
1.42 |
3.65 |
1.04 |
1.15 |
2.49 |
1.28 |
0.64 |
0.31 |
100 |
|
Спектр 2 |
51.77 |
46.04 |
0.10 |
0.07 |
0.19 |
0.16 |
0.97 |
0.21 |
0.11 |
0.37 |
100 |
|
|
Спектр 3 |
54.32 |
42.88 |
0.05 |
0.07 |
0.38 |
0.92 |
0.42 |
0.04 |
0.69 |
0.24 |
100 |
|
|
Спектр 4 |
49.35 |
40.41 |
0.12 |
0.06 |
0.35 |
2.05 |
2.75 |
2.00 |
0.12 |
1.59 |
1.19 |
100 |
|
Спектр 5 |
54.54 |
40.03 |
0.26 |
0.47 |
1.00 |
0.36 |
1.67 |
0.43 |
0.25 |
0.59 |
0.40 |
100 |
|
Макс. |
54.54 |
46.04 |
0.73 |
1.42 |
3.65 |
2.05 |
2.75 |
2.49 |
1.28 |
1.59 |
1.19 |
|
|
Мин. |
44.70 |
40.03 |
0.05 |
0.06 |
0.07 |
0.16 |
0.92 |
0.21 |
0.04 |
0.37 |
0.24 |
Из результатов анализа видно, что в составе уснеи содержится много углеводов, также значительное количество микро- и макроэлементов.
Таблица 2
Химический состав Кладонии оленьей (сladonia rangiferina) Все результаты в весовых процентах
|
Спектр |
C |
O |
Mg |
Al |
Si |
P |
K |
Ca |
Fe |
Cu |
Zn |
Ито г |
|
Спектр 1 |
55.47 |
40.26 |
0.10 |
0.55 |
1.61 |
0.35 |
0.58 |
0.24 |
0.27 |
0.32 |
0.26 |
100 |
|
Спектр 2 |
46.21 |
49.08 |
0.05 |
0.22 |
0.43 |
0.30 |
1.58 |
0.25 |
0.02 |
0.69 |
1.17 |
100 |
|
Спектр 3 |
52.90 |
44.95 |
0.07 |
0.02 |
0.85 |
0.19 |
0.62 |
0.40 |
100 |
|||
|
Спектр 4 |
55.23 |
43.27 |
0.04 |
0.06 |
0.22 |
0.47 |
0.10 |
0.02 |
0.35 |
0.25 |
100 |
|
|
Спектр 5 |
31.63 |
41.16 |
0.04 |
0.74 |
2.17 |
9.27 |
1.42 |
0.69 |
6.95 |
5.94 |
100 |
|
|
Макс. |
55.47 |
49.08 |
0.10 |
0.55 |
1.61 |
2.17 |
9.27 |
1.42 |
0.69 |
6.95 |
5.94 |
|
|
Мин. |
31.63 |
40.26 |
0.04 |
0.04 |
0.06 |
0.02 |
0.47 |
0.10 |
0.02 |
0.32 |
0.25 |
В результате проведенного исследования в исследуемых образцах лишайников наиболее значимые отличия отмечены в содержании некоторых элементов. Так, в составе кладонии содержание цинка в 5 раз больше, чем в уснее, а количество калия и меди больше в 3 и 3,5 раза соответственно. При этом в уснее было определено наличие серы, тогда как в образцах кладонии этот элемент обнаружен не был.
Таким образом, оценка состава уснеи нитевидной (usnea utilissima stirt) позволяет предположить применение данного вида лишайников в создании препаратов, обладающих радиозащитным действием. В результате выявленного более высокого содержания калия предполагается использование в кардиологии Кладонии оленьей (сladonia rangiferina).
Список литературы Сравнение элементного состава уснеи нитевидной (Usnea utilissima Stirt) и кладонии оленьей (Cladonia rangiferina) в перспективе фармакотерапевтического применения
- Николаева М. Г., Асеева Т. А., Танхаева Л. М. Лишайники Бурятии - источник биологически активных веществ: сб. науч. ст. Сер. Биотехнология пищевых производств. Улан-Удэ, 1994. С. 101-104.
- Будаева С. Э., Сангидорж Б. Практическое использование лишайников Бурятии // Вестник Бурятского госуниверситета. 2010. № 4. С. 123-128.
- Будаева С. Э. Эпифитные лишайники окрестности целлюлозно-картонного комбината // Экология. 1989. №4. С. 78-79.
- Шербакова А. И., Коптина А. В., Канарский А. В. Биологически активные вещества лишайников // Лесной журнал. 2013. № 3. С. 7-15.
- Элементный состав лишайников P. сetraria Ach. из различных регионов России / С. Э. Вершинина [и др.] // Химия растительного сырья. 2009. № 1. С. 141-146.
- Харпухаева Т. М. Хемотаксономический состав видов рода Usnea из Республики Бурятия // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии: материалы XVII Междунар. науч.-практ. конф. 2011. С. 23-29.
- Харпухаева Т. М. Лишайники Джергинского государственного природного заповедника. СПб., 2011. С. 36-43.
- Usnic acid: a non-genotoxic compound with anti-cancer properties / M. Mayer [et al.] // Anti-Cancer Drugs. 2005. № 4. Р. 805-809.
- Дашиев Д. Б. Чжуд-ши (памятник средневековой тибетской культуры). Новосибирск: Наука, 1984. Т. 1. С. 80-82.
- Малышева Н. В. Лишайники городов Европейской России: автореф. дис. …д-ра биол. наук. СПб., 2005. 38 с.
