ХАРАКТЕРИСТИКА СОДЕРЖАНИЯ ПИГМЕНТОВ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ РАСТЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ MATRICĀRIA CHAMOMĪLLA

ХАРАКТЕРИСТИКА СОДЕРЖАНИЯ ПИГМЕНТОВ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ
ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ РАСТЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ
MATRICĀRIA CHAMOMĪLLA
Никандрова М.А.1, Шустова К.В.2
1
ГБОУ ВПО «Оренбургский государственный медицинский университет»
Министерства здравоохранения РФ
2
ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет»
Оренбург, Россия
CHARACTERISTICS OF THE CONTENT OF PIGMENTS AS INDICATOR
OF PHOTOSYNTHETIC ACTIVITY OF PLANTS BY THE EXAMPLE OF
MATRICĀRIA CHAMOMĪLLA
Nikandrova M.A.1, Shustova K.V.2
1
FSBEI HPE "Orenburg State Medical University” Ministry of Health of the Russian
Federation
2
FSBEI HPE «Orenburg State Pedagogical University»
Orenburg, Russia
Ромашка аптечная (Matricāria chamomīlla) – лекарственное растение,
нашедшее широкое применение в медицинской и фармацевтической практике
благодаря значительному содержанию различных биологически активных
веществ.
Основными представителями группы пигментов ромашки аптечной
являются хлорофиллы a и b и каротиноиды. С химической точки зрения
хлорофилл является производным протопорфирина – порфирина с двумя
карбоксильными заместителями в положении С7 и С10, остатки пиррола,
образующие порфириновое ядро соединены катионом магния. Хлорофилл a
играет
роль
основного
пигмента
растения,
хлорофилл
b
является
дополнительным пигментом. Каротиноиды с химической точки зрения –
тетратерпены и тетратерпеноиды, производные предшественника каротина. На
сегодняшний день насчитывают более 600 различных каротиноидов, но
наиболее значимых представителей можно отнести к трём группам: 1)
оранжевые или красные каротины, 2) желтые ксантофиллы, 3) каротиноидные
кислоты.
К
главным
функциям
перечисленных
пигментов
относятся:
поглощение света при фотосинтезе, благодаря вхождению в фотосинтетические
системы; антиоксидантная защита
от действия свободных радикалов;
регуляция ростовых процессов и фотопериодизма.
Отношение хлорофиллов a и b и каротиноидов в норме стабильно, но при
действии неблагоприятных, в основном антропогенных факторов, резко
отклоняется от нормы равной трём [1].
Таким образом, количественная характеристика содержания пигментов
отражает фотосинтетическую активность растения, следовательно, количество
синтезированной
энергии
и
глюкозы,
необходимых
для
роста
и
продуктивности, в том числе и образования биологически активных веществ
ромашки аптечной.
Цель данной работы заключалась в установлении связи между местом
произрастания растения, воздействия факторов окружающей среды (тип почв,
освещённость, погода) и активностью фотосинтеза – косвенным показателем
количества биологически активных веществ.
Задачи:
1) определение содержания хлорофиллов a и b, каротиноидов в сырье
ромашки аптечной, а именно в цветках и стеблях с листьями;
2) вычисление соотношения суммы хлорофиллов a и b к каротиноидам.
Растения собирались в период цветения в разных районах Оренбуржья, в
сельской местности, вдали от дорог. Для сравнения пробы были взяты образцы
в
черте
г.
Оренбурга.
Содержание
пигментов
определяли
спектрофотометрическим методом [2]. Результаты исследования приведены в
таблице.
ПО результатам исследования было установлено, что максимальное
содержание хлорофилла a и b, так же как и каротиноидов в цветках и стеблях с
листьями ромашки аптечной отмечается в сырье, заготовленном в Тюльганском
районе 0,498±0,002; 0,232±0,015; 0,095±0,003; 0,445±0,001; 0,174±0,003;
0,098±0,002 соответственно.
Таблица
Содержание пигментов в ромашке аптечной, собранной на
территории Оренбургской области
Место сбора
сырья
Содержаие
пигментов в
сырье
Количество
хлорофилла a
мг/г сырой
массы
Количество
хлорофилла b
мг/г сырой
массы
Количество
каротиноидов
мг/г сырой
массы
Отношение
суммы
хлорофиллов
к
каротиноидам
Растительное
сырьё
Акбулакский
район
Цветки
0,020
0,006
Стебли с
0,206
0,093
листьями
Бузулукский
Цветки
0,023
0,006
район
Стебли с
0,317
0,153
листьями
НовосергеЦветки
0,040
0,018
евский район
Стебли с
0,317
0,110
листьями
Тюльганский
Цветки
0,498
0,232
район
Стебли с
0,445
0,174
листьями
Ленинский
Цветки
0,028
0,007
район г.
Стебли с
0,280
0,107
Оренбурга
листьями
*Приведены средние значения результатов после
0,081
0,044
0,321
6,795
0,016
0,060
1,813
7,833
0,077
0,088
0,753
4,852
0,095
0,098
7,684
6,316
0,022
0,076
1,591
5,092
проведения трёх
последовательных определений
В то же время, минимальное содержание хлорофилла a в цветках и
стеблях с листьями ромашки аптечной отмечается в сырье, заготовленном в
Акбулакском районе 0,020±0,002; 0,206±0,002 соответственно.
Минимальное содержание хлорофилла b в цветках и стеблях с листьями
ромашки аптечной отмечается в сырье, заготовленном в Акбулакском районе
0,006±0,001;
0,093±0,002
соответственно.
Следует
отметить,
что
и
в
Бузулукском районе также отмечается минимальное содержание хлорофилла b
в цветках ромашки аптечной 0,006±0,001.
Минимальное содержание каротиноидов в цветках ромашки аптечной
отмечается в сырье, заготовленном в Бузулукском районе 0,016±0,001, а в
стеблях с листьями – в Акбулакском районе 0,044±0,001.
Наиболее близкое к норме значение отношения суммы хлорофиллов к
каротиноидам в цветках ромашки аптечной отмечено в сырье, собранном в
Бузулукском районе, а в стеблях с листьями – в Новосергеевском районе.
Наибольшие отклонения данного показателя в цветках растения отмечается в
сырье собранном Тюльганском районе, а в стеблях с листьями – в Бузулукском
районе.
Таким
образом,
согласно
полученным
данным,
на
колличество
хлорофилла a и b, и каратиноидов большое значение оказывает место
произрастания – географическое положение, климат, тип почвы, затемнённость
другими растениями и некоторые другие факторы. Как было выяснено,
наиболее благоприятные условия для фотосинтеза и соответственно для
произрастания и аккумулирования биологически активных веществ ромашки
аптечной наблюдаются в Тюльганском районе с чернозёмным типом почв,
расположенным на севере центральной части Оренбургской области. Наименее
благоприятные условия наблюдаются в Акбулакском и Бузулукском районах,
что
может
быть
объяснено
следующим.
В
Акбулакском
районе,
расположенным на юге Оренбургской области, преобладают тёмно-каштановые
почвы, содержащие небольшое количество необходимого для растений гумуса.
Бузулукский район, расположенный на западе Оренбургской области, является
самым лесистым, а, как известно, большая затемнённость отрицательно
сказывается на произрастании низкорослых растений (до 40 см), к которым
относится Ромашка аптечная (Matricāria chamomīlla).
Однако если принимать во внимание такой показатель как соотношение
суммы хлорофиллов к каротиноидам становится ясно, что экологическая
обстановка Тюльганского и Бузулукского районов оставляет желать лучшего.
Неоспоримо,
что
экологическая
обстановка
определяет
возможность
использования лекарственного растительного сырья в медицинских целях,
поэтому необходимо выбирать район с наиболее благоприятной экологией т.е.
со значением данного показателя, приближающегося к эталонным трём.
Новосергеевский район отвечает всем требуемым показателям: наиболее
приближённое к установленной норме значение показателя соотношения
суммы хлорофиллов к каротиноидам и достаточно высокое содержание
хлорофиллов a и b, каротиноидов по сравнению с остальными районами со
схожей экологической обстановкой.
Литература.
1.
Лебедев С.И.
Физиология растений: Учебник для студентов вузов по
агрономическим специальностям. Москва: Агропромиздат, 1988. – 167 543 с. ?
2.
Бикмуллин, Р.Х. Об эколого-физиологических особенностях береза
повислой (BetulapendulaRoth)
в условиях нефтехимического загрязнения
окружающей среды на примере г. Казань/ Р.Х. Бикмуллин, А.А. Кулагин//
Материалы Международной научной конференции, посвященной 100-летию со
дня рождения член-корреспондента АН СССР П.И. Лапина – Москва, 2009. –
С. 678-682.
3.
Куркин В.А. Фармакогнозия: Учебник для студентов фармацевтических
вузов. Самара: ООО «Офорт» СамГМУ, 2004. - С.380-385.
Выражаем благодарность за помощь в написании статьи старшему
преподавателю кафедры биохимии ОрГМУ, к.б.н. Винокуровой
Н.В., доценту кафедры химии и методики преподавания химии
ОГПУ, к.б.н. Шукшиной С.С.