Сельскохозяйственная биология, 2008, № 5, с. 103-106.

УДК 582.992:581.19

БИОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТЕНИЙ БУБЕНЧИКА ЛИЛИЕЛИСТНОГО Adenophora lilifoliа (L.) A. DC. В СВЯЗИ С ПЕРСПЕКТИВОЙ ВВЕДЕНИЯ В КУЛЬТУРУ

И.З. АНДРЕЕВА, Р.М. БАШИРОВА, Л.М. АБРАМОВА

Изучали биохимический состав разных частей растений бубенчика лилиелистного Adenophora lilifolia (L.) A. DC. из шести ценопопуляций лесостепного и степного Зауралья, а также горно-лесной зоны Республики Башкортостан. Показано, что в листьях и корневищах растений содержатся аминокислоты, полисахариды, макро- и микроэлементы, в том числе железо, что свидетельствует о возможности использования бубенчика для профилактики железодефицитной анемии.

Ключевые слова: Adenophora lilifolia, ценопопуляции, Республика Башкортостан, биохимический состав, лекарственное растение, интродукция.

 

Важная роль в профилактике железодефицитных состояний отводится пищевым растениям, накапливающим железо. В этой связи представляет интерес бубенчик лилиелистный Adenophora lilifolia (L.) A. DC., корни, молодые побеги, листья и цветы которого употребляют в пищу (1-3). Проведенные в 1988 году в Институте питания АМН СССР испытания экстрактов корней бубенчика показали отсутствие у них токсических свойств (4). Перспективность селекции бубенчика в пищевых целях обсуждается достаточно давно (5).

Представители рода Adenophora официнальны в Корее и Китае, где используются в химиотерапии туберкулеза и тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) (6, 7). Их также рассматривают как перспективные средства для лечения диабета (8-10). Отвар корней бубенчика применяется в качестве отхаркивающего средства при хронических бронхитах и пневмонии (11, 12). Сапонины Adenophora обладают противогрибковыми и антибактериальными свойствами, полисахариды — противоязвенным, ранозаживляющим, противовоспалительным действием, участвуют в регуляции иммунитета, повышают устойчивость к возбудителям инфекционных заболеваний, способствуют лучшему усвоению кальция, железа и фосфора (13, 14). Ареал бубенчика охватывает всю южную часть России, Урал и Дальний Восток. В России культура бубенчика не распространена.

Целью нашей работы было исследование биохимического состава надземных и подземных органов растений бубенчика лилиелистного для выявления популяций, наиболее перспективных для введения в культуру.

Методика. С 2003 года проводили изучение растений бубенчика лилиелистного в природных популяциях, а также интродукционное испытание вида в условиях Ботанического сада-института Уфимского научного центра РАН. В 2004 году выполняли биохимические исследования подземных органов и листьев перспективной для интродукции природной ценопопуляции Реветь A. lilifoliа (Южно-Уральский государственный заповедник, Белорецкий р-н, Республика Башкортостан). Определяли химический состав генеративных растений (молодых и среднего возраста).
В 2005 году анализировали химический состав подземных органов средневозрастных растений A. lilifoliа из шести природных ценопопуляций (Карт Муйнак, Реветь, Куркак, Аян, Кузгунташ, Первомайское). Материал был собран в Зауралье и горно-лесной зоне Республики Башкортостан — в Учалинском, Белорецком, Абзелиловском, Хайбуллинском районах. Оценивали содержание аминокислот, метаболитов, макро- и микроэлементов.

Содержание макро- и микроэлементов, клетчатки, протеина, аминокислот, сахаров в листьях и корнях растений определяли на инфракрасном компьютеризованном спектрофотометре PSCO/ISI IBM PC 4250 (Индия) в диапазоне 1000-1500 нм.

Статистическую обработку проводили в MS Excel 2003 при помощи пакета статистических программ Statistica 5,0 c использованием стандартных показателей (15, 16).

Результаты. В подземных органах и листьях A. lilifoliа выявили 14 аминокислот, 9 из которых — незаменимые (табл. 1, 2). По содержанию аминокислот в расчете на сухое вещество подземные органы у молодых и средневозрастных растений из ценопопуляции Реветь (см. табл. 1) существенно не различались, исключение — цистеин, для которого этот показатель был в 2 раза выше у молодых растений (соответственно 0,82 против 0,42 %). Количество аминокислот в листьях оказалось выше, чем в подземных органах (исключение — цистеин и изолейцин, по которым регистрировалось превышение в подземных органах). Содержание протеина, клетчатки, золы, жира, сахаров также было выше в листьях. В корнях доля полисахаридов (67,50-69,21 %) оказалась в 6-7 раз больше, чем в листьях. В корнях у растений среднего возраста имелось больше жиров, чем у молодых.

1. Биохимическая характеристика листьев и подземных органов растений бубенчика лилиелистного Adenophora lilifolia из ценопопуляции Реветь в разные годы наблюдений (Республика Башкортостан, X±x)

Показатель

Листья, 2004 год

Корневая система растений

молодых,
2004 год

среднего возраста, 2004 год

среднего возраста, 2005 год

Аминокислота, %:

 

лизин*

0,820±0,044

0,340±0,067

0,350±0,043

0,760±0,177

метионин*

0,400±0,012

0,060±0,009

0,040±0,011

0,080±0,047

цистеин

0,290±0,015

0,820±0,020

0,490±0,016

0,790±0,089

гистидин*

0,300±0,020

0,100±0,025

0,090±0,017

0,240±0,073

аргинин*

1,120±0,030

0,640±0,039

0,630±0,020

0,420±0,065

треонин*

0,650±0,018

0,240±0,023

0,230±0,013

0,120±0,023

серин

0,790±0,021

0,370±0,023

0,380±0,016

0,140±0,021

пролин

2,280±0,049

1,740±0,059

1,560±0,087

0,890±0,122

глицин

1,180±0,008

0,710±0,023

0,670±0,018

0,520±0,034

валин*

1,130±0,035

0,970±0,070

0,990±0,094

1,620±0,170

изолейцин*

0,120±0,014

0,230±0,042

0,230±0,044

0,190±0,028

лейцин*

0,550±0,032

0,230±0,050

0,190±0,034

0,370±0,139

тирозин

0,400±0,007

0,110±0,011

0,100±0,009

0,140±0,021

фенилаланин*

0,850±0,020

0,430±0,031

0,410±0,018

0,280±0,029

Сухое вещество, %

93,770±0,090

95,300±0,320

94,980±0,329

92,430±0,233

Протеин, %

15,110±0,239

9,110±0,470

8,710±0,419

3,360±0,159

Клетчатка, %

16,880±0,371

7,780±0,190

7,580±0,165

9,380±3,015

Зольные элементы, %

8,240±0,091

2,050±0,350

2,210±0,340

6,440±0,551

Сахара, г/кг

5,290±0,040

2,400±0,680

2,300±0,680

2,650±0,469

Полисахариды, %

10,700±0,140

67,500±0,410

69,200±0,480

8,940±0,696

Ca, %

1,450±0,015

0,900±0,003

0,800±0,002

1,290±0,060

P, %

0,340±0,003

0,540±0,003

0,540±0,002

0,360±0,028

Zn, мг/кг

83,020±2,624

15,260±4,458

20,600±4,910

48,180±8,589

Fe, мг/кг

234,400±
18,210

734,500±
38,114

663,100±
42,100

1121,750±
104,969

Cu, мг/кг

6,980±0,480

5,540±0,122

5,440±0,131

2,800±1,044

Mn, мг/кг

517,300±9,380

27,100±3,869

21,400±2,749

806,140±28,710

П р и м е ч а н и е. Звездочкой отмечены незаменимые аминокислоты.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Биохимическая характеристика подземных органов растений бубенчика лилиелистного Adenophora lilifolia в природных ценопопуляциях (Зауралье, 2005 год, X±x)

Показатель

Ценопопуляция

Среднее

Карт Муйнак

Куркак

Аян

Кузгунташ

Первомай-
ское

Аминокислота, %:

 

 

 

 

 

лизин*

1,550±
0,132

1,730±
0,077

2,010±
0,089

1,510±
0,081

1,730±
0,078

1,510±
0,111

метионин*

0,240±
0,035

0,350±
0,023

0,430±
0,027

0,250±
0,029

0,340±
0,024

0,270±
0,032

цистеин

0,970±
0,035

0,880±
0,025

0,870±
0,011

0,920±
0,017

0,890±
0,036

0,880±
0,035

гистидин*

0,560±
0,054

0,590±
0,027

0,710±
0,034

0,540±
0,030

0,580±
0,035

0,530±
0,043

аргинин*

0,120±
0,044

0,270±
0,046

0,480±
0,060

0,090±
0,027

0,250±
0,065

0,270±
0,048

треонин*

0,150±
0,036

0,300±
0,030

0,410±
0,038

0,140±
0,036

0,290±
0,032

0,220±
0,032

серин

0,080±
0,039

0,260±
0,035

0,360±
0,053

0,080±
0,021

0,220±
0,047

0,180±
0,033

пролин

0,680±
0,119

0,310±
0,101

0,420±
0,155

0,690±
0,111

0,380±
0,083

0,600±
0,121

глицин

0,530±
0,035

0,180±
0,030

0,140±
0,043

0,500±
0,042

0,200±
0,058

0,370±
0,037

валин*

0,800±
0,131

2,220±
0,025

2,200±
0,188

0,910±
0,111

1,970±
0,290

1,550±
0,125

изолейцин*

0,650±
0,046

0,120±
0,046

0,200±
0,068

0,550±
0,055

0,200±
0,090

0,340±
0,048

лейцин*

1,020±
0,097

0,970±
0,051

1,180±
0,085

0,950±
0,077

0,960±
0,068

0,090±
0,090

тирозин

0,030±
0,009

0,070±
0,007

0,070±
0,016

0,030±
0,004

0,060±
0,015

0,070±
0,011
фенил-
аланин*

0,150±
0,044

0,190±
0,031

0,320±
0,037

0,100±
0,025

0,200±
0,040

0,200±
0,033

Сухое вещество, %

92,230±
0,171

91,990±
0,106

93,260±
0,197

93,170±
0,156

93,020±
0,167

92,610±
0,172

Протеин, %

3,130±
0,292

3,350±
0,190

3,320±
0,192

3,090±
0,134

3,290±
0,105

3,250±
0,193

Клетчатка, %

24,430±
2,704

7,440±
0,887

8,930±
2,420

23,740±
1,497

10,470±
4,796

14,780±
2,104

Зольные элементы, %

4,310±
0,287

4,640±
0,306

3,500±
0,217

4,680±
0,071

4,640±
0,274

4,714±
0,286

Сахара, г/кг

4,710±
0,366

9,890±
0,425

9,950±
0,430

5,720±
0,643

9,670±
0,959

7,840±
0,512

Поли-
сахариды, %

1,740±
0,485

5,680±
0,685

4,810±
0,358

1,940±
0,518

5,000±
0,821

4,130±
0,587

Ca, %

1,130±
0,089

1,520±
0,020

1,490±
0,069

1,060±
0,078

1,480±
0,164

1,300±
0,063

P, %

0,180±
0,021

0,240±
0,015

0,200±
0,008

0,210±
0,014

0,240±
0,013

0,240±
0,017

Zn, мг/кг

84,420±
2,776

52,640±
4,023

68,130±
1,847

88,030±
5,786

59,810±
7,592

68,280±
4,603

Fe, мг/кг

1006,090±
35,086

1773,730±
76,863

1927,860±
130,614

1043,250±
106,116

1616,700±
138,573

1374,530±
90,73

Cu, мг/кг

4,660±
1,111

8,900±
0,627

11,170±
1,062

5,640±
1,115

8,940±
0,522

6,630±
0,992

Mn, мг/кг

603,308±
22,213

918,370±
22,184

924,760±
41,671

651,980±
34,304

884,820±
47,363

780,920±
29,816

П р и м е ч а н и е. То же, что в таблице 1.

 

По содержанию Ca, Zn, Cu, Mn листья превосходили подземные органы, Fe — уступали им в 2-3 раза (содержание этого элемента в подземной части растения достигало 734,50 мг/кг).

Сравнение химического состава по годам выявило его зависимость от погодных условий периода вегетации. Так, содержание лизина, метионина, гистидина, лейцина было выше в 2005 году, аргинина, треонина, серина, пролина, глицина и фенилаланина — в 2004, Fe, Zn, Ca в 2005 году превысило показатели 2004 почти в 2 раза (по Fe — соответственно 1121,75 и 663,10 мг/кг). Содержание протеина, полисахаридов, а также P и Cu было выше в 2004 году. При оценке биохимических показателей у A. lilifoliа из пяти природных ценопопуляций Зауралья по большинству из них выявили достаточно близкие значения для подземных органов (см. табл. 2). Максимальное содержание большинства аминокислот отмечали у растений в степной ценопопуляции (Аян), минимальное — в горной (Кузгунташ), Ca, Cu, Mn — соответственно в парах ценопопуляций Аян, Куркак и Карт Муйнак, Кузгунташ. По содержанию Fe лидировали растения степных ценопопуляций Аян и Первомайское, а также горно-степной Куркак (1616,70-1927,86 мг/кг).

Сопоставление популяций горно-лесной зоны и Зауралья (Республика Башкортостан) показало, что в условиях лесостепного и степного Зауралья накопление метаболитов и других биологически активных веществ происходит интенсивнее, чем в горно-лесной зоне, что закономерно для растений, приуроченных к экотопам с повышенной инсоляцией и засухой.

Таким образом, в листьях и корнях Adenophora ilifolia имеется богатый набор нутриентов — аминокислот, протеинов, сахаров, макро- и микроэлементов, а высокое содержание Fe в сочетании с полисахаридами позволяет обсуждать профилактический эффект A. ilifolia при дефиците этого элемента и перспективы введения растения в культуру.

Л и т е р а т у р а

1. Н е к р а с о в а В.Л. Adenophora liliifolia Ldb. как пищевое растение. Сов. ботаника, 1947, 15(2): 95-96.
2. С а л и х о в а И.З., Б а ш и р о в а Р.М. Фитохимическая характеристика бубенчика лилиелистного. В сб.: Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья. Барнаул, 2005: 292-294.
3. Ф е д о р о в Ф.В. Дикорастущие пищевые растения. Чебоксары, 1993.
4. Р е н Л.Х., В а с и л ь е в А.В., О р е х о в А.Н. и др. Антисклеротические свойства лекарственных растений. Хим.-фарм. журн., 1988, 10: 1236-1241.
5. Б а х т е е в Ф.Х. Очерки по истории и географии важнейших культурных растений. М., 1960: 232-234.
6. S o o k j a L., K y o u n g H.H., H e e K.J. Effects of edible and medicinal plants intake on blood glucose, glycogen and protein levels in streptozotocin induced diabetic rats. Korean J. Nutrit., 2003, 36(10): 981-989.
7. Clinical trials on treatment using combination of traditional Chinese medicine and western medicine. Rep. of the WHO International expert meeting to review and analyses clinical reports on combination treatment for SARS (8-10 October 2003). Geneve, 2004.
8. О s h i m a Y., I s o g a i S. Epidemiological studies on renal papillary necrosis with diabetes mellitus in Japan. Tohoku Journ. Exp. Med., 1983, 141: 427-430.
9. F u j i k o S., K e n i c h i M., H i r o y u k i S. e.a. Hypoglycaemic effects of Shokatsu-Cha (Xiao-Ke-Ca) in Streptozotocin-induced diabetes mellitus. Phytother. Res., 1998, 10(2):127-130.
10. Z a r e b a G., S e r r a d e l l N., C a s t a n e r R. e.a. Phytotherapies for diabetes. Drugs of the Future, 2005, 30(12): 1253-1282.
11. Z i m e n t I. Herbal antitussives. Pulmon. Pharmacol. Therap., 2002, 15: 327-333.
12. H u a n g K.C. Sha Seng or Southern Sha Seng — the root of Adenophora tetraphylla (Thunb.) Fisch. or A. stricta Miq. in the pharmacology of Chinese herbs. Boca Raton, Florida, 1993: 224-225.
13. R e i d D.P. Adenophora tetraphylla (Campanulaceae). Chinese herbal medicine. Boston, Massachusetts, 1996.
14. Б у д а н ц е в А.Л., Л е с и о в с к а я Е.Е. Дикорастущие полезные растения России. СПб, 2001.
15. З а й ц е в Г.Н. Математика в экспериментальной биологии. М., 1990.
16. Л а к и н Г.Ф. Биометрия. М., 1990.

 

BIOCHEMICAL CHARACTERISTIC OF Adenophora lilifoliа (L.) A. DC. PLANTS IN CONNECTION WITH ASPECTS OF ITS INTRODUCTION IN CULTURE

I.Z. Andreeva, R.M. Bashirova, L.M. Abramova

The biochemical composition of different parts of plants Adenophora lilifolia (L.) A. DC. from six cenopopulations of forest-steppe and steppe Trans-Ural and also mountain-forest zone of Bashkortostan Republic was investigated. It was shown that plants’ leaves and roots contain macro- and microelements, including amino acids, polysaccharides, iron, indicate the possibility to use this plant for prophylaxis of iron-deficiency anemia.

Key words: Adenophora lilifolia, coenopopulation, Bashkortostan Republic, biochemical composition, medicinal herb, introduction.

Ботанический сад-институт УНЦ РАН,
450080 Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Полярная, 8,
e-mail: abramova.lm@mail.ru;
ФГОУ ВПО Башкирский государственный
университет,
450076 Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Фрунзе, 32,
e-mail: bashirovarm@mail.ru

Поступила в редакцию
3 марта 2008 года

 

Оформление электронного оттиска

назад в начало