CC BY
40
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 581.5
В. С. Джура
студент,
ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»
Р.С. Евдокимова
студент,
ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия»
А.З. Каримова
студент,
ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия»
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗА И ЦИНКА В ТКАНЯХ ЦИКОРИЯ СУСНО^иМ ИЧТУВиЭ Ь. БУЗУЛУКСКОГО БОРА ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ
Аннотация. В данной работе мы изучили химический состав растения цикория (Cychorium intybus L.), произрастающего в Бузулукском бору, в наиболее экологически чистой местности Оренбургской области. По результатам нашего исследования выявлено, что в цикории содержатся значительные количества железа и цинка. Причем в корнях содержание этих элементов несколько снижено по сравнению с почвенным покровом и надземной частью растений. Отмеченные закономерности объясняются биохимической ролью указанных элементов в растениях, способами их поглощения и переноса.
Ключевые слова: цикорий, железо, цинк, Бузулукский бор.
V.S. Jura, Orenburg State Agrarian University
R.S. Evdokimovа, Orenburg State Medical Academy
A.Z. Karimovа, Orenburg State Medical Academy
DISTRIBUTION IRON AND ZINC IN THE TISSUES OF CHICORY CYCHORIUM INTYBUS L. IN
BUZULUKSKY PINEWOOD IN ORENBURG REGION
Abstract. In this work we have studied the chemical composition of the plant chicory (Cychorium intybus L.), grown in Buzuluksky pinewood, in the most ecologically clean area of the Orenburg region. According to the results of our study revealed that in chicory contain significant amounts of iron and zinc. Moreover, the content in the roots of these several elements is reduced in comparison with the soil cover and aerial parts. Reported patterns are explained by the biochemical role of these elements in plants, processes for their uptake and transport.
Keywords: chicory, iron, zinc, Buzuluksky pinewood.
В наше время цикорий (Cychorium intybus L.) очень популярен в качестве полезного продукта в диетическом питании и как приправа. Уже давно корни цикория используют для приготовления кофе, одного из любимых напитков в Европе [7]. Также напиток, приготовленный на основе цикорного корня с добавлением молока или сливок, зачастую входит в рацион питания людей, которым по состоянию здоровья кофе противопоказан [6].
Поэтому целью нашей работы стало изучение химического состава растения цико-
рия, произрастающего в Бузулукском бору, в наиболее экологически чистой местности Оренбургской области. Бузулукский бор является ценным памятником природы, расположенным на границе Оренбургской и Самарской областей. Также нашей целью было выявить специфические накопления химических элементов в разных частях растения.
Надо отметить, что специфические характеристики обмена у различных видов обуславливают их избирательную способность к накоплению одного или нескольких элементов [1]. Поэтому выявление физиологической роли микроэлементов и способности их к накоплению в организмах растений имеет большое значение с точки зрения изучения процессов круговорота веществ [3].
Известно, что в формировании элементного состава растений участвуют два ведущих фактора - генетический и экологический. В зависимости от обстоятельств их соотношение меняется [5].
На содержание микроэлементов в растениях влияет: 1) содержание элемента в почве; 2) количество биодоступной формы элемента в почве; 3) вид растения, фаза развития и распределение элемента по органам; 4) эволюция растений в данных геохимических условиях [2].
По результатам нашего исследования выявлено, что в цикории содержатся значительные количества железа и цинка. Причем в корнях содержание этих элементов несколько снижено по сравнению с почвенным покровом и надземной частью растений (табл. 1).
Таблица 1 - Содержание железа и цинка в различных частях растения цикория,
произрастающего в Бузулукском бору (мг/кг)
гп Ре
Бузулукский бор Трава цикория 5,607 4,403
Бузулукский бор Корни цикория 2,654 3,421
Бузулукский бор Почва 5,6 5,608
6 5 4 3 2 1 0
Рисунок 1 - Распределение железа и цинка в тканях СусИопит ^уЬиэ 1_. и почвенном покрове Бузулукского бора
Отмеченные закономерности объясняются биохимической ролью указанных
Трава цикория Корни цикория
Почва
элементов в растениях, способами их поглощения и переноса. Так, железо необходимо для функционирования редокс-систем фотосинтеза и дыхания, синтеза хлорофилла. Также железо входит в состав ферментов нитратредуктазы и нитрогеназы, необходимых для восстановления нитратов и фиксации молекулярного азота клубеньковыми бактериями. В хлоропласте, в процессе фотофосфорилирования, осуществляется первичное взаимодействие света с пигментом, происходит синтез углеводов и АТФ, восстановление НАДФ+. В строме органоида осуществляются реакции цикла Кальвина и синтез крахмала. Не использованные на синтез крахмала триозофосфаты потребляются на общие нужды клетки. Синтезированные АТФ и НАДФ, а также поступающий извне СО2 участвуют в строме в цикле Кальвина. Поэтому недостаточное поступление железа в растения приводит к снижению дыхания и фотосинтеза, и это выражается в пожелтении листьев и быстром их опадении [4].
Цинк необходим для функционирования ряда ферментов гликолиза, таких как гексокиназы, енолазы, альдолазы. Также активирует карбоангидразу, которая катализирует реакцию дегидратации гидрата оксида углерода. Цинк участвует в образовании аминокислоты триптофана. С этим связано его влияние на синтез белков. Подкормка цинком способствует росту растения из-за увеличения содержания ауксинов в тканях. При недостатке цинка у растений может нарушиться фосфорный обмен. Проявляется это в накоплении фосфора в корнях, задержке его транспорта в надземные органы, замедлении его превращения в органические формы. При дефиците цинка в растениях снижается сахароза и крахмал, но увеличивается количество органических кислот и небелковых соединений азота. Кроме того, в 2-3 раза подавляется митоз клеток, что приводит к морфологическим изменениям листьев и изменению дифференциации тканей. Наиболее характерный признак дефицита цинка - это задержка роста междоузлий и листьев, появление розеточности.
Обеспеченность человека микроэлементами - важная проблема в наше время. Применение цикория в пищевой промышленности и в качестве лекарственного растительного сырья (ЛРС) позволит до некоторой степени решить эту проблему. Поэтому необходимо систематически проводить исследования содержания полезных элементов в ЛРС отдельных регионов.
До 30% населения планеты страдает от дефицита железа [9]. Для человека железо является незаменимым элементом. Оно входит в состав гемоглобина, миоглоби-на, а также различных ферментов; связывает кислород и участвует в окислительно-восстановительных реакциях; в процессах кроветворения. Дефицит железа может возникать при незначительном его поступлении с пищей.
Цинк входит в состав некоторых ферментов и комплексов, которые обеспечивают физиологические функции организма: синтез, рост и метаболизм клеток, синтез белков; активирует иммунные реакции; улучшает усвоение углеводов и жиров; улучшает память; поддерживает вкусовую и обонятельную чувствительность; обеспечивает стабильность сетчатки и прозрачность хрусталика глаза; нормальное развитие и функционирование половых органов [8].
Следует отметить, что в приготовлении препаратов, настоев и отваров из цикория применяется в основном корень. По нашему мнению, результаты исследования указывают на целесообразность проведения фармакогностических исследований тра-
вы цикория на содержание биологически активных веществ и элементов, так как в траве содержание таких важных микроэлементов, как железо и цинк, значительно выше в надземных тканях растения.
Список литературы:
1. Боев В.М. Дисбаланс микроэлементов как фактор экологически обусловленных заболеваний / В.М. Боев, В.В. Утенина, В.В. Быстрых, В.В. Утенин, С.В. Перепел-кин, А.Г. Сетко, В.Ф. Куксанов // Гигиена и санитария. 2001. № 5. - С. 68.
2. Немерешина О.Н. Оценка содержания тяжелых металлов в тканях Ро1удопит aviculare L. на техногенно загрязненных территориях / О.Н. Немерешина, А.А. Шайхутдинова // Экология и промышленность России. 2012. № 9. С. 46-49.
3. Немерешина О.Н. Особенности накопления эссенциальных и токсических элементов в надземной части Linaria vulgaris L. на шламовом поле криолитового производства / О.Н. Немерешина, Н.Ф. Гусев, Н.В. Чуклова, В.В. Трубников // Вестник Оренбургского государственного университета. 2011. № 131. С. 222-224.
4. Зайцева В.Н. К вопросу содержания микроэлементов в наземных органах Fragaria viridis (Duch.) Weston Оренбургского Предуралья // В.Н. Зайцева, Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2010. Т. 4. № 28-1. С. 240-241.
5. Гусев Н.Ф. К вопросу о содержании микроэлементов в сырье перспективных видов лекарственных растений Южного Предуралья. / Н.Ф.Гусев, О.Н. Немерешина // Вестник ОГУ, № 12 (62), декабрь, 2006. - С. 167-169.
6. Рябинина З.Н. Растительный покров степей Южного Урала (Оренбургская область) - Оренбург: ОГПУ, 2003. - 224 с.
7. Махлаюк В.П. Лекарственные растения в народной медицине - М.: Нива России, 1992. - 478 с.
8. Скальный А. В. Цинк и здоровье человека ./ ОГУ; А. В. Скальный. - М.: Изд-во ОГУ, 2003. - 80 с.
9. Демина Л.М. Течение беременности и исходов родов у пациенток с железо-дефицитной анемией/ Л. М. Демина, Т. А. Захарова, Н. А. Заверуха // Информац. арх. (медицина, биология, образование). - 2010. - Т. 4, № 1: Актуальные вопросы акушерства и гинекологии: мат. итог. конф. акушеров - гинекологв (Оренбург, 1 апр. 2010 г.). -С. 66-68.
List of references:
1. Boev V.M. The imbalance of trace elements as a factor of environment-related diseases / V.M. Boev, V.V. Utenin, V.V. Fast, V.V. Utenin, S.V. Perepelkin, A.G. Net, V.F. Kuksanov // Hygiene and sanitation. 2001. Number 5. - P. 68.
2. Nemereshina O.N. Assessment of heavy metals in tissues Rolygonum aviculare L. by anthropogenic contaminated areas / O.N. Nemereshina, A.A. Shaikhutdinova // Ecology and Industry of Russia. , 2012. Number 9. P. 46-49.
3. Nemereshina O.N. Features of essential and toxic accumulation in the aboveground parts of the elemental Linaria vulgaris L. the sludge field cryolite production / O.N. Nemereshina, N.F. Gusev, N.V. Chuklova, V.V. Trubnikov// Bulletin of the Orenburg State University, 2011. Number 131. P. 222-224.
4. Zaitsev V.N. . On the question of trace elements in terrestrial bodies Fragaria viridis (Duch.) Weston Orenburg Urals // V.N. Zaitseva, N.F. Gusev, O.N. Nemereshina // Proceedings of the Orenburg State Agrarian University. 2010. T. 4. № 28-1. P. 240-241.
5. Gusev N.F. On the question of the content of trace elements in the raw-looking species of medicinal plants of the Southern Urals. / N.F.Gusev, O.N. Nemereshina // Last number, № 12 (62), December
2006. - P. 167-169.
6. Riabinina Z.N. Vegetation steppes of Southern Urals (Orenburg region) - Orenburg OGPU, 2003. - 224 p.
7. Mahlayuk V.P. Medicinal plants in folk medicine - Moscow: Russian Niva, 1992. - 478 p.
8. Skalny A.V. Zinc and human health. / OSU, A.V. Skalny. - Moscow: Publishing House of the OSU, 2003. - 80.
9. Demin L.M. The course of pregnancy and delivery outcomes in patients with iron deficiency anemia / L.M. Demin, T.A. Zakharova, N.A. Zaveruha // information. arch. (Medicine, biology, education). -2010. - Volume 4, № 1: Issues of Obstetrics and Gynecology: mat. total. Conf. Obstetricians - ginekologv (Orenburg, April 1. 2010). - P. 66-68
