CC BY
119
БОТАНИКА И ПОЧВОВЕДЕНИЕ
УДК 581.29
ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ЛИШАЙНИКОВ
А.А. Байрамова, канд. биол. наук, доцент,
Генджинский государственный университет,
проспект Гейдара Алиева, 159, г. Гянджа, Азербайджан, AZ 2000
emal: [email protected]
Аннотация. Лишайники издавна применялись в народной медицине как противовоспалительное, тонизирующее средство. Резиноиды, полученные из лишайников, используются в парфюмерной промышленности, служат сырьем для получения красителей. Антибиотическая активность лишайников была объектом исследований в лабораториях многих стран: Японии, Англии, Испании, Италии, Швейцарии, Финляндии. Испытаны антибиотические свойства различных видов. Выделены многие лишайниковые кислоты, в настоящее время их число превышает 250. Изучается проблема таксономического значения лишайниковых кислот, предложенная Нюландером. Таксономическое значение и медико-биологическая активность выделенных из них химических веществ изучены совершенно недостаточно. С целью хемосистематического изучения содержания ксантонов лишайниковой флоры Кавказа и возможности их применения в медицинской практике совместно со Всероссийским научно-исследовательским институтом лекарственных растений (г. Москва) проанализированы 230 видов лишайников из родов: Verru-caria-3, Thelidium-2, Porina-3, Staurothele-1, Pyrenula-3, Arthopyrenia-, Chatnotheca-2, Calcium-4, Sphaerophorus-1, Coniocybe-1, Cyphelium-1, Strigula-1, Arthonia-3,Arthothelium-1, Xylographa-1, Graphis-1, Xanthoria-2, Opegrapha-6, Diploschistes-3, Collema-8, Leptogium-5, Lobaria-3, Microphiale-1, Peltula-1, Placynthium-1, Pannaria-1, Solorina-2, Nephroma-5, Peltigera-12, Lecidea-6, Psopa-2,Catillaria-3, Bacidia-2, Tonina-4,Rhizocarpon-3, Lecanora-25, Acarospora-5, Pertusaria-7, Aspicilia-6, Placodium-7, Cladonia-20, Lecania-4, Ochrolechia-2, Phlyctis-1, Haematomma-1, Candelariella-1, Parmeliopsis-2, Parmelia-35, Cetraria-4, Evernia-3, Ramalina-6, Caloplaca-6, Usnea-1, собранных из различных географических пунктов Кавказа. Учитывая важность показателя фитомассы, после изменения статуса особо охраняемых природных территорий Западных регионов Азербайджана (Гей-гельского Национального Парка, Караязинского, Корчайского и Елдар-ского заповедников) впервые проведены исследования по изучению природных ресурсов некоторых лишайников и фитомассы лишайниковых синузий в различных типах растительности.
Ключевые слова: лишайник, фитомасса, растительность, ксантон, емодин, хлороемодин, хинон, антрахиноны, фисцион , телошистин.
Введение. В настоящее время изучение Мобилизация лекарственного раститель-
и практическое использование лекарствен- ного сырья предусматривает необходимость
ных растений приобретает все возрастающее как выявления и изучения новых лекарствен-
значение. Это предопределено тем, что мно- ных растений, так и обобщения опыта народ-
гие синтетические фармакологические сред- ной медицины. Лишайники как гостаджьге
ства обладают побочными действиями, про- компоненты различных растительных сооб-
являющимися в индукции различного рода морфо-физиологических и молекулярно-
ществ играют довольно заметную фитоцено-тическую роль в биогеоценозах и имеют
определенное значение для экономики приро-генетических нарушении и связанных с этим тт
^ ды. Немаловажно практическое значение ли-
болезнеи. шаИников для народного хозяИства.
В народной медицине лишайники издавна применялись как противовоспалительное, тонизирующие средство. Резиноиды, полученные из лишайников, используются в парфюмерной промышленности, служат сырьем для получения красителей. Антибиотическая активность лишайников была объектом исследований в лабораториях многих стран (США, Япония, Англия, Испания, Италия, Швецария, Финляндия). Испытаны антибиотические свойства различных видов (1, 5, 8, 10, 11, 12).
Выделены многие лишайниковые кислоты, в настоящее время их число превышает 250 (11). Изучается проблема таксономического значения лишайниковых кислот (8,10), предложенная Нюландером (7). Несмотря на это, химические особенности лишайников, их таксономическое значение и медикобиологическая активность выделенных из них химических веществ изучены совершенно недостаточно.
Изучение химизма лишайников, выделение лишайниковых кислот, исследование их медико-биологической активности не являлось основной целью нашей работы. Но для решения ряда практических вопросов необходимо изложить некоторые соображения.
Материалы и методики. С целью хемо-систематического изучения содержания ксан-тонов лишайниковых флоры Кавказа и возможности их применения в медицинской практике совместно с Всероссийским научноисследовательским институтом лекарственных растений (г. Москва) проанализированы 230 видов лишайников из родов: Verrucaria-3, Thelidium-2, Porina -3, Staurothele-1, Pyrenula-
3, Arthopyrenia-, Chatnotheca-2, Calcium-4,
Sphaerophorus-1, Coniocybe-1, Cyphelium-1, Strigula-1, Arthonia-3, Arthothelium-1, Xylogra-pha-1, Graphis-1, Xanthoria-2, Opegrapha-6, Diploschistes-3, Collema-8, Leptogium-5,
Lobaria-3, Microphiale-1, Peltula-1,
Placynthium-1, Pannaria-1, Solorina-2,
Nephroma-5, Peltigera-12, Lecidea-6, Psopa-2, Catillaria-3, Bacidia-2, Tonina-4, Rhizocarpon-3, Lecanora-25, Acarospora-5, Pertusaria-7,
Aspicilia-6, Placodium-7, Cladonia-20, Lecania-
4, Ochrolechia-2, Phlyctis-1,Haematomma-1, Candelariella-1, Parmeliopsis-2, Parmelia-35,
Cetraria-4, Evemia-3, Ramalina-6, Caloplaca-6, Usnea-1, собранных из различных географических пунктов Кавказа.
В изученных образцах лишайников
качественные ксантоны были обнаружены в двух видах рода Lecidella (L.anomaloides, L.euphorea) и 5 видах рода Lecanora
(L.intricata, L.multispora, L.pallida, L.rupicola, L.compestris).
Некоторые лишайники были дополнительно исследованы на содержание хинонов. Препаративно антрахиноны, фисцион и тело-шистин выделены из Caloplaca saxicola. Качественными реакциями антрахинон хлорэмо-дин обнаружен в Nephroma helveticum и
Caloplaca alociza, антрахинон, эмодин - в Xanthoria elegans, Xanthoria parietina и
Nephroma helveticum (8).
В лаборатории антимикробных и противовирусных средств ВИЛ была изучена антимикробная активность водных и спиртовых экстрактов Lobaria pulmonaria в отношении грамположительных (1, 12), 1936-1940, гра-мотрицательных (Escherichia coli) бактерий, патогенных грибов (Microsporium lanosum, Candidia albicans, Staphylococcus aureus-20 mkg/ml, Escherichia coli-20, Mаcrosporum lanosum-40, Candidia albicans-20)
Результаты исследований. На основании положительных результатов химикотерапевтического и фармакологического исследования можно приступить к разработке лечебного препарата согласно утвержденному новому стандарту «Порядок изучения сырьевой базы вновь разрабатываемых препаратов и лекарственных растений». Указанные накипные виды широко распространены в различных растительно-климатических зонах Азербайджана, но не имеют достаточной природной сырьевой базы, введение их в культуру почти невозможно, так как они являются медленно растущими организмами. Поэтому приступить к разработке препарата не разрешал новый стандарт. Правда, природная сырьевая база является важной для медикобиологических исследований.
Учитывая важность показателя фитомассы после изменения статуса особо охраняемых природных территорий Западных регионов Азербайджана (Гей-гельского Нацио-
нального парка, Караязинского, Корчайского и Елдарского заповедников), впервые проведены исследования по изучению запасов некоторых лишайников и фитомассы лишайниковых синузий в различных типах растительности (3.).
Как видно из табл.1, оценка общая запасов биомассы 12 лишайниковых синузий в 9 растительных сообществах Азербайджана показала довольно значительное варьирование. Наибольшие запасы эпифитных и эпигейных синузий отмечаются в буково-грабовых лесах, наименьшие - в послелесных лугах, отлича-
ющихся сильным развитием травянистого покрова, а в эпилитных синузиях - на скалистых местообитаниях. Приблизительно одинаковы запасы фитомассы в смешанных лесах. Запасы фитомассы значительно возрастают в горных насаждениях. В низменных садах фитомасса незначительна. При переходе от субальпийского к альпийскому поясу наблюдается некоторое повышение запасов фитомассы. Это все-таки связано с конкуренцией с высшими растениями. Состав и запас фитомассы эпифитных и эпигейных синузий также связаны с типами лесов.
Таблица 1
Структура фитомассы лишайниковых синузий в различных типах растительности особо охраняемых территорий западных регионов Азербайджана (воздушно-сухой вес, кг/га для накипных лишайников, г/м )
Г орно-лесная растительность (1600-2300 м) Луговая растительность (2100-3100 м) Плодовые насаждения На скалах и камнях (выше 2500 м)
Доминанты и субдоминанты в синузиях Буково-грабовые Г рабово-дубовые Буково-дубовые Смешанные послелесные луга Послелесные луга Субальпийские луга Альпийские луга
H.physodes-P.caperata-R.fraxinea 15,5 10,1 8,9 7 - - - 2,5 -
U.filipendula-U.longissima- R.farinacea 102 89 61 32 - - - 0,8 -
L.pulmonaria -U.filipendula R.fraxinea 314 110 93 27 - - - - -
X.parietina-P.pulverulaceae 15 14 16 13 - - - 13 -
E.prunastri-R.fraxinea-U.plicata 29 25 23 19 - - - 9 -
C.fimbriata-C.furcata-C.flaccidum 22 20 15 14 2 13 16 7 -
P.grisea-P.acetabulum-X.parietina 19 17 19 17 - - - 10 -
C.islandica-C.foHacea-O.fimbriata 18 14 15 16 - - - 13 -
L.fшstulosa-L.шpicola-Uxylmdrica 13 16 12 13 7 35 49 - 19
D.miniatum-E.hepaticum- U.cylindrica - - - - - - - - 45-75г/м2
P.canina-P.apthosa-P.horizontalis - - - - - 4 7 - 13
P.exasperata-P.caperata 17 15 13 12 - 11 19 13 17
Затемненность смешанного леса отрицательно сказывается на флоре лишайников, вызывая уменьшение фитомассы. Наибольшие запасы лишайниковых синузий в буковограбовых лесах объясняются тем, что бук с шероховатой плоской корой, защищающей лишайники от выдувания, скольжения, оказался для них удобным субстратом. Среди высоких, достаточно хорошо освещенных ство-
лов расселяются светолюбивые лишайники; выходы корней, на которых поселяются и мхи, служат влажным настилом для влаголюбивых лишайников, количество таксонов которых доходит до 92 (8), они дают большую фитомассу.
Диаметр слоевища ParmeПa caperata в горных буковых лесах иногда достигает 60 см, а длина слоевища Usnea filipendula 40-60 см.
170 кг/га, послелесных лугах всего 9 кг/га, на субальпийских лугах - 63 кг/га, альпийских лугах - 91 кг/га, в плодовых садах -368,3 кг/га. В низменных и предгорных районах фитомасса лишайников не превышает13-15 кг/га.
Таблица 2
Ресурсы некоторых перспективных и уже применяемых в промышленности видов
Вид Запас на 1 га (кг) Общий запас (кг)
Cetraria islandica 5-7 10000-14000
Usnea plicata 4-5 16000
Usnea filipendula 10-12 18000
Evernia prunastri 6,8 12000
Ramalina farinacea 4,8 9000
Ramalina fraxinea 5,2 7000
Lobaria pulmonary 9-12 14000
Cladonia foliacea 4-5 11000
Cladonia furcate 6-8 13000
Cladonia rangiformis 5-6 13000
Xanthoria parietina 2-3 12000
Граб также является удобным субстратом для развития лишайников.
Средняя фитомасса лишайниковых си-нузий в грабово-буковых лесах составляет 564,5 кг/га, грабово-дубовых - 330 кг/га, буково-дубовых - 275 кг/га, смешанных лесах -
Cetraria islandica в Азербайджане произрастает только в высокогорьях. Средняя биомасса его запаса 5-7 кг/га. Виды не образуют сплошного покрова, встречаются только среди травостоя субальпийского и альпийского поясов. Таким образом, общий запас C.islandica в высокогорьях колеблется от 10 до 14 тонн.
Другие виды произрастают в лесах и в высокогорьях и даже плодовых насаждениях. Общая площадь лесов лесных фондов составляет 675,1 тыс. га, из которых 367,8 тыс. га являются естественным лесным фондом. Это деление только в горных лугах и естественных лесных фондах, общий запас C.foliaceae составляет 11 тонн, C.rangiformic - 13 тонн, C.furcata -13 тонн, X.parietina - 12 тонн.
В отличие от других регионов общая средняя биомасса лишайников Большого Кавказа сравнительно мала. По Курсанову и Дьячкову, биомасса C.islandica в тундрах колеблется от 500 до 1500 кг/га, в сухих лишайниковых сосняках Эстонии, по Трассу, - от 400 до 450 кг/га, а на особо охраняемых территорий западных регионов - 5-7 кг/га.
Величина фитомассы тесно связана с продукцией синузий. В настоящее время имеются немногочисленные данные по годовому приросту лишайников (Андреев, 1954). В исследованных территориях нами был определен годовой прирост Rhizocarpon geographi-
cum, Parmelia caperata, Usnea filipendula, Ever-nia prunastri, Ramalina fraxinea. Установлено, что прирост лишайников связан с условиями местообитания. Например, годовой прирост слоевища Parmelia caperata в низменных районах составляет 0,9-1,5 мм, в среднегорных -до 2 мм, в высокогорных лесах, особенно в верхней границе горного леса, достигает 34 мм. Usnea filipendula - 2-4 мм, Evernia prunastri - 1,5-2 мм. Ramalina fraxinea - до 2 мм, а слоевище Rhizocarpon geographicum -0,3 мм. По данным В.И. Левиной (1960), лишайники на севере дают прирост около 5% от веса сухого растения. Эта цифра в высокогорьях равна 4%, а на низменности - 2-3%.
Приведенные данные показывают, что в различных растительных сообществах особо охраняемых территорий фитомасса лишайниковых синузий, запас отдельных видов, а также величина прироста невелики. Зональный анализ продуктивности показывает постепенное увеличение общих запасов фитомассы при удалении от населенных пунктов, при поднятии над уровнем моря, а также в зависимости от развития травостоя.
Но согласно другим пунктам новых стандартов (СТП 64-10-39-07-80) исключение составляют растения, имеющие особо важное медико-биологическое значение. Многие ли-
шайниковые кислоты не содержатся в других области. Так, Lobaria pulmonaria, собранная в
растениях, обладают избирательными свой- Ленинградской области, показала очень сла-
ствами в отношении различных микроорга- бую активность против стафилококка. Этот же
низмов, являются очень устойчивыми - в те- вид лишайника с Кавказа достаточно отчет-
чение 25-30 лет полностью сохраняют анти- ливо выявил свои антимикробные свой-
биотические свойства (5), обладают антиопу- ства (5). Поэтому проведение медикохолевой, кардиотонической активностью. Ко- биологических исследований с целью разра-
личество лишайниковых веществ и антибио- ботки лечебного препарата из лишайников
тические свойства зависят также от условий Кавказа считаем вполне соответствующим
местообитания, определенной географической новым стандартом (СТП - 64-10-39-07-80).
Литература
1. Asahina Y. Mikrochemischer Nachweis der Flechtenstoffe // Journ. Jap. bot., 1936-1940, Vol.1-9. 659 p.
2. Багомаев А.А., Абдурахманова А.Г. Особо охраняемые природные территории - эффективная форма сохранения биоразнообразия и экологической стабильности. XIV Международная конференция «Биологическое разнообразие Кавказа и Юга России». Махачкала, 2012. с.32-34.
3. Байрамова А.А. Флористическое разнообразия особо охраняемых территорий западных регионов Азербайджана / А.А. Байрамова. Баку: Элм,2013. 323 с.
4. Klosa J. Uber die antibiotische Wirkund der Flectenstoffe // Hoppe-Seyl. Zeitschr. Physiol. Chem., 1951.-p.287.
5. Купревич В.Ф. Лишайники как источник антибиотиков / В.Ф. Купревич и др. // Тр.БИН АН СССР, 1953. Вып.8. С. 327-356.
6. Мехтиева Н.П. Таксономический, биоморфологический и эколого-географический анализ лекарственных растений низменностей Азербайджана / Известия НАН Азербайджана. Серия биол. науки, 2007. №3-4. С.38-48.
7. Nylander W. Lichenes Japoniae. Parisus, 1980. 23 с.
8. Новрузов В.С. Флорогенетический анализ лишайников Большого Кавказа и вопросы их охраны./ В.С. Новру-зов. Баку,1990. 324 с.
9. Hale M.E. Lichen Handbook. Washington,1961. 10 р.
10. Culberson C.F., Culberson W.L., Johnson A. Second Supplement to “chemical and Botanical Guide Lichen Products” // The American Bryol. and Lichenol. Soc. Mis. bot. Garden. St. Loiuis, 1977. 400 р.
11. Stoll A., Rentz J., Brack A., Antibiotica aus Fleciten. Experimentia,1947. №3. Р. 10-17.
12. Zorf W. Die Flechtenstenstoffe in chemischer,botanischer, harmakologischer und technischer Beriehunge, Jena, 1907. 203 р.
problems of natural resources of medicinal lichens
А.А. Bairamova, Candidate of Biological Sciences, Associate Professor Ganja State University
Geidar Aliev Prosp., Ganja, Azerbaidjan, AZ 2000 E-mail: [email protected]
abstract
The investigation of lichens is deep for folk medicine. Resenoids of lichens are used in perfumery industry and they are purchase of raw materials for paint. Antibiotic activity of lichens is laborotor research subject to such countries as Finland, Japan, England, Spain, Swiss, Italy. Characteristics of different types of antibiotics have been tested. Currently, lichens acid are separated to 250. The signifiance of lichens toksonomic acid is learnt. But toksonomic medical biological activity of chemical substances from lichens have not been studied enough.
Xanthan composition of the Caucasus lichens to clarify the possibilities for the use of their medicial practice and scientific research facilities in Russia, Medicinal Plants (Moscow), The Intstitute has analyzed 230 species of lichens. These species include Verrucaria-3, Thelidium-2, Porina-3, Stau-rothele-1, Pyrenula-3, Arthopyrenia-, Chatnotheca-2, Calcium-4, Sphaerophorus-1, Coniocybe-1, Cy-phelium-1, Strigula-1, Arthonia-3, Arthothelium-1, Xylographa-1, Graphis-1, Xanthoria-2, Opegrapha -6, Diploschistes-3, Collema-8, Leptogium-5, Lobaria-3, Microphiale-1, Peltula-1, Placynthium-1,
Pannaria-1, Solorina-2, Nephroma-5, Peltigera-12, Lecidea-6, Psopa-2, Catillaria-3, Bacidia-2, Tonina-4, Rhizocarpon-3, Lecanora-25, Acarospora-5, Pertusaria-7, Aspicilia-6, Placodium-7, Cladonia-20, Lecania-4, Ochrolechia-2, Phlyctis-1, Haematomma-1, Candelariella-1, Parmeliopsis-2, Parmelia-35, Cetraria-4, Evernia-3, Ramalina-6, Caloplaca-6, Usnea-1 these species have been collected from various regions of the Caucasus. DG increased possibilities of use of drugs of plant origin around the world. For the first time, considering the importance of solving this problem,Western Region Special Protected Natural Areas (Goy-Gol National Park, Eldar Shamligi, Korchay and Garayazi State Nature) explored some lichens of the possibilities of natural resources and their use.
Key words: lichens, fitomass, plant, xanthan, emodin, hloroemodin, quinone, anthraquinone, fistsion, teloshistin.
References
1. Asahina Y. Mikrochemischer Nachweis der Flechtenstoffe, Journ. Jap. bot., 1936-1940, Vol.1-9, 659 p.
2. Bagomaev A.A., Abdurakhmanova A.G. Osobo okhranyaemye prirodnye territorii - effektivnaya forma sokhraneni-ya bioraznoobraziya i ekologicheskoi stabil'nosti (Specially protected natural areas - effective form of biodiversity preservation and ecological stability), XIV Mezhdunarodnaya konferentsiya «Biologicheskoe raznoobrazie Kavkaza i Yuga Rossii». Makhachkala, 2012, pp. 32-34.
3. Bairamova A.A. Floristicheskoe raznoobraziya osobo okhranyaemykh territorii zapadnykh regionov Azerbaidzhana (Floristic diversity of protected areas in western regions of Azerbaijan), Baku: Elm,2013. 323 p.
4. Klosa J. Über die antibiotische Wirkung der Flectenstoffe // Hoppe-Seyl. Zeitschr. Physiol. Chem., 1951, p.287.
5. Kuprevich V.F. et al. Lishainiki kak istochnik antibiotikov (Lichens as source of antibiotics), Tr.BIN AN SSSR, 1953, Issue 8, pp. 327-356.
6. Mekhtieva N.P. Taksonomicheskii, biomorfologicheskii i ekologo-geograficheskii analiz lekarstvennykh rastenii nizmennostei Azerbaidzhana Taxonomic, bio-morphological and ecology-geographical analysis of medical plants), Izvestiya NAN Azerbaidzhana. Seriya biol.nauki, 2007, No.3-4, pp.38-48.
7.Nylander W. Lichenes Japoniae. Parisus,1980, 23 p.
8. Novruzov V.S. Florogeneticheskii analiz lishainikov Bol'shogo Kavkaza i voprosy ikh okhrany (Flora-genetic analysis of lichens in Great Kaukasus and issues of their protection), Baku, 1990, 324 p.
9. Hale M.E. Lichen Handbook. Washington, 1961, 10 p.
10. Culberson C.F., Culberson W.L., Johnson A. Second Supplement to “chemical and Botanical Guide Lichen Products”, The American Bryol. and Lichenol. Soc. Mis. bot. Garden. St. Loiuis, 1977, 400 p.
11. Stoll A., Rentz J., Brack A., Antibiotica aus Fleciten. Experimentia, 1947, No.3, pp. 10-17.
12. Zorf W. Die Flechtenstenstoffe in chemischer,botanischer, pharmakologischer und technischer Beriehunge, Jena, 1907, 203 p.
УДК 581.16:581.48
МОРФОМЕТРИЯ ФОРМИРУЮЩИХСЯ И ПРОРАСТАЮЩИХ СЕМЯН ПАСТЕРНАКА И УКРОПА
А.Ф. Бухаров, д-р с.-х. наук,
Д.Н. Балеев, канд. с.-х. наук,
М.И. Иванова, д-р с.-х. наук,
Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт
овощеводства» (ГНУ ВНИИО Россельхозакадемии),
строение 500, д. Верея, Раменский р-н, Московская обл., Россия, 140153,
E-mail: [email protected]
Аннотация. Изложена методика морфометрического анализа семян группы важнейших овощных зонтичных культур. Представлены основные линейные параметры эндосперма и зародыша овощных зонтичных культур в зависимости от места формирования в пределах материнского растения. Дана статистическая обработка и интерпретация полученных измерений. Коэффициент вариации длины зародыша в пределах отдельных частей зонтика в зависимости от культуры варьирует от 2,8 до 8,5%. Изменчивость в пределах всего растения значительно выше, так у пастернака коэффициент вариации составляет 30,0 % и несколько ниже (14,0%) у
