CC BY
0
DOI: 10.32743/UniChem.2025.127.1.18882
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА МАКРО И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В СТЕБЛЕ Cydonia oblonga Miller ПРОИЗРАСТАЮЩЕГО В РАЗНЫХ РЕГИОНАХ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
Мадрахимова Сахиба Давлатбaевна
докторант,
Института Биоорганической химии АНРУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: bioorganic86@mail. ru
Матмуратов Бахтишод Янгибoевич
PhD,
Ташкентская медицинская Академия, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
Юлдошхан Толибхoджа угли Юнусходжа
студент,
Ташкентская медицинская Академия, Республика Узбекистан, г. Ташкент
Матчанов Алимджан Давлетбаевич
д-р хим. наук,
ведущий науч. сотр. Лаборатории низкомолекулярных соединений Института Биоорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент
COMPARATIVE STUDY OF THE CONTENT OF MACRO AND MICROELEMENTS IN THE STEMS OF Cydonia oblonga Miller GROWING IN DIFFERENT REGIONS OF THE REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Sahiba Madrakhimova
Doctoral student, Institute of Bioorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Bakhtishod Matmuratov
PhD,
Tashkent Medical Academy, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Yuldoshkhon Tolibkhuja ugli Yunuskhuja
Student,
Tashkent Medical Academy, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Alimjan Matchanov
Doctor of Chemical Sciences, Leading researcher of the Laboratory of Low Molecular Compounds Institute of Bioorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Библиографическое описание: СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА МАКРО, МИКРОЭЛЕМЕНТОВ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СТЕБЛЯХ Cydonia oblonga Miller В РАЗНЫХ РЕГИОНАХ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Мадрахимова С.Д. [и др.]. 2025. 1(127). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/18882
Л • 7universum.com
J Д UNIVERSUM:
№ 1 (127)_¿Д химия и биология_январь. 2025 г.
АННОТАЦИЯ
Методом индуктивно-связанной масс-спектрометрии (ИСП-МС) проведено сравнительное исследование количества макро- и микроэлементов и солей тяжелых металлов в стволе дерева Cydonia oblonga Miller, произрастающего в различных климатических условиях Республики Узбекистан. Результаты анализа показали, что количество макро- и микроэлементов частично различалось в зависимости от климатических условий и состава почвы растения. Среди макроэлементов отмечено, что количество К и Р больше, чем у других макроэлементов. Установлено, что элемент Р накапливается в большей степени в стеблях растений, произрастающих в Сырдарь-инской, Ташкентской и Наманганской областях, чем в других регионах. Если сравнить количество элемента Са, то известно, что в стеблях растений, произрастающих в Сырдарьинской области, он накапливается больше, чем в других регионах. При сравнении микроэлементов меди и цинка медный элемент присутствует в стеблях растений, произрастающих в Ташкентской области и Республике Каракалпакстан. Установлено, что количество элемента цинка больше накапливается в стеблях растений, произрастающих в Сырдарьинской области и Республике Каракалпакстан, чем в других регионах. Отмечено, что количество солей тяжелых металлов не превышало допустимой нормы.
ABSTRACT
A comparative study of the amount of macro- and microelements and heavy metal salts in the trunk of the Cydonia oblonga Miller tree growing in different climatic conditions of the Republic of Uzbekistan was carried out using the inductively coupled mass spectrometry (ICP-MS) method. The results of the analysis showed that the amount of macro-and microelements partially varied depending on the climatic conditions and soil composition of the plant. Among the macroelements, it was noted that the amount of K and P is greater than that of other macroelements. It was found that the element P accumulates to a greater extent in the stems of plants growing in the Syrdarya, Tashkent and Namangan regions than in other regions. If we compare the amount of the element Ca, it is known that it accumulates more in the stems of plants growing in the Syrdarya region than in other regions. When comparing the microelements of copper and zinc, the copper element is present in the stems of plants growing in the Tashkent region and the Republic of Karakalpakstan. It was found that the amount of zinc element accumulates more in the stems of plants growing in the Syrdarya region and the Republic of Karakalpakstan than in other regions. It was noted that the amount of heavy metal salts did not exceed the permissible norm.
Ключевые слова: макроэлемент, микроэлемент, ICP MS-масс-спектрометрия, минерализация, автоклав.
Keywords: macroelement, microelement, ICP MS mass spectrometry, mineralization, autoclave.
На сегодняшний день большое внимание уделяется изучению элементного состава растений, так как макро- и микроэлементы принимают активное участие во многих жизненных процессах, происходящих в растениях на молекулярном уровне. Действуя через ферментативную систему или непосредственно связываясь с биополимерами растений, они могут стимулировать или ингибировать процессы роста, развития и репродуктивную функцию растений [6].
Установлены нормативы количества сверхтоксичных веществ — тяжелых металлов (свинца, кадмия, ртути) и мышьяка в лекарственных растениях. Количество макро- и микроэлементов в растении зависит от климата и состава почвы места, где оно растет. Кроме того, имеется частичная разница в составе растений, произрастающих вблизи районов расположения промышленных предприятий [2; 5].
Cydonia oblonga Mill. - (айва) - плодовое дерево, принадлежащее к семейству айвовых. Выращивается по всему миру, особенно в Португалии, Измире (Турция), Средней Азии, Индии и странах Европы. Ферганская долина занимает 80 % лугов Узбекистана. Листья у Бехе простые, зеленые, по краю цельнокрайние, цветки одиночные, белые или светло-розовые, распускаются в апреле. После пересадки плодоносит через 34 года, живет 30-40 лет. Средняя урожайность взрослых деревьев составляет 60-70 кг. Плоды созревают в сентябре-октябре, масса плодов 150-500 грамм
в зависимости от сорта. Плоды айвы покрыты волосками лимонного или оранжевого цвета, а при созревании волоски становятся пушистыми и имеют приятный запах [7; 9; 10; 13].
При анализе плодов растения айвы методом атомно-абсорбционной спектроскопии было установлено, что в плодах содержится 19 элементов, важных для управления процессом обмена веществ в организме человека. Эти макро-микроэлементы играют важную роль не только для организма человека, но и в обменных процессах в жизни растений [12]. Химический состав листьев и плодов айвы изучен многими учеными.
В некоторой литературе упоминается использование в народной медицине отваров из однолетних зеленых веточек айвы против простудных заболеваний. Однако химический состав стебля мало изучен [8]. Учитывая это, в настоящем исследовании мы поставили перед собой задачу провести сравнительное изучение химического состава стеблей айвы в некоторых регионах нашей республики.
Целью исследования является изучение зависимости количества макро-микроэлементов в растениях от климатических условий регионов.
2. Материалы и методы
Исследование макро- и микроэлементов стебля Cydonia oblonga Miller
Навеску по 0,1000 г (100 мг) переносят в автоклавы с тефлоновым покрытием. На него помещают
6 мл очищенной и концентрированной азотной кислоты (HNO3) и 2 мл очищенной перекиси водорода (H2O2). Автоклав закрывают и помещают в микроволновый варочный котел Berghoff (Speed Wave Xpert или аналогичный). В этом случае внутренняя часть устройства подлежит разрушению по определенному методу. При этом методе температура и давление внутри автоклавов автоматически контролируются самим устройством. Информация о процессе отображается посредством жидкокристаллического дисплея. При этом минимальную температуру Т (500С) и максимальную температуру Т (2300С), Р[бар] max 40 [бар] в автоклавах проводят в течение 35-45 мин. в условиях влажного разложения.
Автоклав охлаждают до комнатной температуры и объем жидкой смеси внутри него количественно доводят до 50 или 100 мл с помощью мерного цилиндра. В этом случае автоклавы промывают 2-3 раза, а затем наполняют до линии колбы дистиллированной водой. Раствор тщательно пере-
мешивают, помещают в пробирку, предназначенную для автопробоотборников, и помещают в автопробоотборник.
Минеральный раствор был количественно проанализирован на наличие макро- и микроэлементов в образцах на масс-спектрометре с индуктивно связанной плазмой ICP-MS (Nexion 2000) (или его эквиваленте) Perkin Elmer. В процессе обнаружения вводятся значения массы и разведения образца, а прибор сам пересчитывает полученные результаты и рассчитывает значения отклонения (коэффициента ошибок) от них [3; 4].
3. Результаты и их обсуждение
Определение количества макро- и микроэлементов в стеблях айвы
В результате ряда исследований установлено, что стебли айвы содержат Са, Р, К и Mg [1; 11]. Количество элементов стебля айвы анализировали по указанной выше методике, полученные результаты представлены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1.
Количество макроэлементов в стебле Cydonia oblonga Miller произрастающей в различных регионах Узбекистана
Макроэлементы стебля айвы, мг/кг
Элементы Сырдарьинская обл. Хореземская обл. Респ. Каракалпакстан г.Ташкент Ташкентская обл. Наманганская обл.
Na 0,2794 0,6492 0,9853 0,1873 0,4568 0,5161
Mg 0,797 0,7152 0,8873 0,7906 0,4359 0,5996
Al 0,061 0,0636 0,0692 0,0584 0,0642 0,0832
P 3,3176 3,3162 1,7788 1,9216 3,4033 3,5898
С 0,0737 0,0628 0,0631 0,0683 0,0581 0,0443
К 2,8482 3,1581 1,6059 2,3321 2,8578 1,4689
Са 15,7535 4,3473 7,7025 9,9262 8,2711 1,523
Из данных, представленных в таблице 1, можно сделать вывод о том, что элемент Са накапливается во всех регионах нашей Республики, а элементы Р и К концентрируются в относительно больших количествах в стеблях айвы, произрастающей преимущественно в Сырдарьинской, Хорезмской,
Ташкентской и Наманганской областях нашей республики. Более наглядно это можно увидеть на схеме, представленной на рисунке 1.
P
Са Ташкенте кая обл. 18%
Са
г.Ташкент^ 21%
Са
Наманганс кая обл. 3%
Са
Сырдарьи нская обл.. 33%
Са Респ. Каракалпа кстан 16%
Са
Хореземск ая обл. 9%
Рисунок 1. Количество Сa и Р в
Также результаты, полученные при исследованиях количества микроэлементов в стебле айвы, представлены в таблице 2 и на рисунке 2. Из данных, представленных в Таблице 2 и Рисунке 2, видно, что элемент меди более сконцентрирован в Республике Каракалпакстан, меньше - в стволе де-
Количество микроэлементов в сто
те айвы на региональном разрезе
рева айвы, растущего в Сырдарье, Ташкентской области и городе Ташкенте, а элемент цинка более сконцентрирован в стволе дерева айвы, произрастающего в Хорезмской области, по сравнению с другими регионами.
Таблица 2.
Cydonia oblonga Miller по регионам
Количество микроэлементов в стебле айвы , мг/мл
Элементы Сырдарьинская обл.. Хореземская обл. Респ. Каракалпакстан г.Ташкент Ташкентская обл. Наманганская обл.
Ge 0 0,00 0,0001 0,0001 0,0001 0,0001
As 0,0001 0,0001 0,0001 0,0001 0,0001 0,0001
Se 0,0005 0,0002 0,0005 0,0003 0,0001 0,0003
Sr 0.03508 0.04555 0,02452 0,02550 0,00605 0.04275
Zr 0,0053 0,0047 0,0005 0,0017 0,0060 0,0081
Nb 0 0,0021 0,0001 0,0001 0,0002 0,0002
Мо 0,0032 0,0003 0,0049 0,0002 0,0008 0,0001
Ag 0,0002 0,0003 0,0002 0,0001 0,0001 0,0002
In 0 0,0001 0 0 0 0
Sc 0 0,0001 0 0,0001 0 0
Ba 0,002029 0.04158 0.06461 0,08729 0,09452 0,09113
Та 0,0002 0,0004 0,0003 0,0002 0,0007 0,0006
W 0,0002 0,0009 0,0005 0,0006 0,0003 0,0004
Ti 0 0 0,0001 0 0,0004 0
V 0,0009 0,0015 0,0015 0,0012 0,0007 0,0010
Sr 0 0 0 0 0 0
Mn 0,00326 0,00308 0,00907 0,00956 0,00605 0,00370
Со 0,0014 0,0088 0,0085 0,0096 0,0081 0,0095
Ni 0 0 0 0 0 0
Количество микроэлементов в стебле айвы , мг/мл
Элементы Сырдарьинская обл.. Хореземская обл. Респ. Каракалпакстан г.Ташкент Ташкентская обл. Наманганская обл.
Cu 0,00128 0,00209 0,00290 0,00267 0,00361 0,00183
Zn 0,00911 0,00338 0,00803 0,00676 0,00505 0,00583
Ga 0,0006 0,0008 0,0011 0,0010 0,0005 0,0005
Sb 0,01012 0,01947 0,01549 0.01338 0,004274 0,00928
Fе 0,0741 0,0677 0,25156 0,144168 0,1364 0,0783
Cu
Наманганс кая обл.; 0,00183
Cu Сырдарьи нская обл.. ; 0,00128
Cu Хореземс] обл.; .09
Cu Ташкент кая обл.; 0,00361
алпа кстан; 0,0029
Cu г.Ташкент ; 0,00267
Zn Наманган ская обл.
Zn Ташкентс кая обл.
Zn г.Ташкен
Ч*
Zn Сырдарь инская обл..
мс обл.
Zn Респ. Каракалп
т
Рисунок 2. Количество микроэлементов в стеблях айвы
На следующем этапе наших исследований также было проведено региональное исследование содержания некоторых солей тяжелых металлов, опасных для здоровья человека, в стебле айвы. Полученные результаты представлены в таблице 3. Установлено,
Количество тяжелых
что количество этих металлов не превышает допустимых норм. При сравнении регионов было замечено, что эти элементы также различаются в зависимости от условий произрастания растения.
Таблица 3.
металлов в стебле айвы
Количество тяжелых металлов в стебле айвы , мг/мл
Элементы Сырдарьинская обл. Хореземская обл. Респ. Каракалпакстан г.Ташкент Ташкентская обл. Наманганская обл.
Pb 0,0066 0,0017 0,0032 0,0018 0,0022 0,0020
As 0,00477 0,00288 0,00484 0,0061 0,00134 0,0042
Sb 0,01012 0,01947 0,01549 0.01338 0,004274 0,00928
Bi 0,0001 0,0007 0,0006 0,0001 0,0001 0,0002
Hg 0,0005 0,0007 0,0009 0,0006 0,0008 0,0002
Cd 0,0002 0,0004 0,0006 0,0006 0,0002 0,0004
Заключение
Методом индуктивно-связанной масс-спектро-метрии проведено сравнительное исследование количества макро-, микро- и тяжелых металлов в стебле Cydonia oblonga Miller (айва), выращиваемого в шести регионах Республики Узбекистан.
Наши исследования показали, что эти элементы собраны в различных количествах в пробах из разных регионов нашей республики. Установлено, что количество тяжелых металлов, вредных для здоровья человека, не превышает допустимых норм.
UNIVERSUM:
химия И биология
Список литературы:
1. Дуганова Е., Хроликова А. Груша, айва, хеномелес // Сельская новь. - Москва. - 1993. - 109 с.
2. Дыленова Е.П., Жигжитжапова С.В., Рандалова Т.Э., Раднаева Л.Д., В.Г. Ширеторова В.Г., Павлов И.А. Микроэлементы-биофилы и тяжелые металлы в artemisia frigida willd. и artemisia jacutica drob. химия растительного сырья. - 2019. - №4. - С. 199-205. DOI: 10.14258/jcprm.2019045126
3. Мадрахимова С.Д., Жураев Ш.Ш., Ташпулатов Ф.Н., Раимова К.В., Матмуратов Б.Я., Тураев А.С., Абдулла-джанова Н.Г., Матчанов А.Д. Республикамиз турли худудларида усувчи бе^и Cydoniya Oblonga усимлиги вегетатив органлари таркибидаги маро-микро элементлар мивдорини киёсий урганиш // Доклады АН РУз. -
2020. - №2. - С. 54-60.
4. Мадрахимова С.Д., Машарипов А.Т., Матмуратов Б.Я., Эшчанов Э.У., Абдуллажанова Н.Г., Матчанов А.Д. Сравнительное исследование содержания водорастворимых витаминов и микроэлементов плодов айвы Cydonia oblonga), произрастающей в разных регионах республики Узбекистан DOI: 10.32743/UniChem. -
2021. - Vol. 81 (3-1). - Pp. 63-70.
5. ОФС.1.5.3.0009.15. Определение содержания тяжелых металлов и мышьяка в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах. - Москва, 2015. - 13 с.
6. Теплицкая Л.М., Кутявина Ю.Н., Юркова И.Н., Тайкова В.П. Влияние марганца на ростовые характеристики каллусной культуры Astragalus dasyanthus Pall // Modern Phytomorphology. - 2012. - №2. - С. 125-127.
7. Ali N.Y., Abbas A. Ali M., Shahnawaz N., Hussain A. Physico-chemical Nutritional and Sensory Evaluationof Local Quince Fruit of Nomal Village, Gilgit - Baltistan, Pakistan // International Journal of Nutritionand Food Science. -2015. - Vol. 4. - Pp. 600-608.
8. Ansari S., Chauhan B., Kalam N., Kumar G. Current concepts and prospects of herbal nutraceutical: a review // Journal of Advanced Pharmaceutical Technology & Research. - 2013. -Vol. 4. - No. 1. - Pp. 4-8.
9. Hegedus A., Nora P., Eva S.B. A Review of Nutritional Value and Putative Health-Effects of Quince (Cydonia oblonga) Fruit // International Journal of Horticultural Sciences. - 2013. - Vol. 3. - Pp. 33-35.
10. Jafari K.N., Jouyban M., А review of Phytochemistry and Bioactivity of Quince (Cydonia oblonga) Fruit // Journal of Medicinal Plants Research. - 2011. - Vol. 5. - Pp. 3577-3594.
11. Mir S.A., Wani S.M., Wani T.A., Ahmad M., Gani A., Masoodi, F.A., Nazir A. Comparative Evaluation of the Proximate Composition and Antioxidant Properties of Processed Products of Quince (Cydonia oblonga) // International Journal of Food Research. - 2016. - Vol. 23. - Pp. 816-821.
12. Moeen F.D., Uliana V.G., Nayef S.A. The Study of Mikro- and Macroelements Composition of Quince (Cydonia Oblonga) Plant Material // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. - 2017. -Рp. 1830-1831.
13. Sharma R., Joshi V.K., Rana J.C. Nutritional Composition and Processed Products of Quince (Cydonia oblonga) // Journal of Asian Natural Products Research. - 2011. - №2. - Рp. 354-357.
