Использование лекарственных растений для лечения заболеваний с древних времен применяется. Сегодня количество растений используемых в лечебных целях составляет около 35000 видов[1].
Отличительная особенность лекарственных растений состоит в их способности оказывать выраженное терапевтическое действие на организм человека. Их повсеместное применение, имеющее давнюю многовековую историю, в настоящее время обнаруживает явную тенденцию к увеличению масштабов использования, и это характерно для многих стран.Фармакологическая активность лекарственных растений отличается большим многообразием. Они обладают антимикробными, адаптогенными, стимулирующими, седативными и другими свойствами, используются в качестве желчегонных, гипотензивных, капилляроукрепляющих, противоязвенных, антихолинэстеразных, противораковых и других средств, а также являются высокоэффективными спазмолитиками, анальгетиками и аналептиками. При этом лекарственные растения имеют те существенные преимущества, что при их употреблении больной получает целый комплекс родственных соединений, и они влияют на него гораздо мягче, чем синтетические средства, лучше переносятся, значительно реже вызывают побочные аллергические реакции, и, как правило, не обладают кумулятивными свойствами, что обеспечивает возможность их длительного применения. В свете сказанного закономерно, что лекарственные растения и получаемые из них фитопрепараты используются для лечения и профилактики практически всех заболеваний человека, в том числе таких широко распространенных и наиболее опасных как сердечно-сосудистые нарушения, желудочно-кишечные, нервные, кожные и другие болезни различной этиологии и даже злокачественные новообразования [2].
Фитохимические препараты применяются в качестве базисной и вспомогательной терапии при многих видах патологии, экономически доступны. Популярность растительных препаратов возрастает, так как существует мнение, что применение растений достаточно безопасно по сравнению с синтетическими средствами из-за их природного происхождения. При использовании препаратов из лекарственного растительного сырья в организм человека поступает целый комплекс биологически активных веществ, включающий микро- и макроэлементы [3].
Целью научной работы являлось исследование макроэлементов некоторых лекарственных растений методом масс-спектрометрии.
Для исследований были отобраны образцы аптечных лекарственных растений: листья шалфея, плоды расторопши, цветки ромашки, девясил корневища с корнями, череда, пармелия, корень солодки производства ТОО «ЗЕРДЕ-ФИТО» г.Шымкент. Исследования проводили на базе Испытательной региональной лаборатории инженерного профиля «Научный центр радиоэкологических исследований» Государственного университета им.Шакарима г.Семей.
Макроэлементный состав лекарственных растений определяли методом масс-спектрометрии на приборе масс-спектрометрия индуктивно - связанной плазмой «VARIAN820IСP-MS» (пр-ва Австралия)в средней пробе. Масс-спектрометрия в настоящее время является одним из наиболее информативных, чувствительных и надежных аналитических методов. Метод исследования вещества, основанный на определении отношения массы к заряду ионов, образующихся при ионизации представляющих интерес компонентов пробы. Один из мощнейших способов качественной идентификации веществ, допускающий также и количественное определение. Предел обнаружение 10-9 [4].
К 1,0 г (точная масса) измельченного лекарственного растительного сырья прибавляли 10 мл кислоты высокочистой азотной концентрированной и растворяли в системе микроволнового разложения проб «SPEEDWAVEMWS-2» фирмы BERGHOF(пр-ва Германия)в течении 15 минут. Система микроволнового SPEEDWAVE MWS-2 разложения спроектирована с использованием последних достижений в области серийных СВЧ систем. Позволяет сократить время подготовки пробы с нескольких часов, а иногда и суток до 15-45 минут за счет высоких температуры и давления реакционной смеси, получаемых в поле микроволнового излучения. Герметичность автоклавов позволяет избежать испарения вредных веществ в атмосферу и минимизировать потери летучих компонентов аналита.
Полученный раствор после разложения фильтровали через бумажный фильтр «Синяя лента», затем разбавляли 1% раствором высокочистой азотной кислоты. Далее готовый раствор измеряли на масс-спектрометре. Полученные результаты исследований представлены в таблице 1.
Таблица 1
Содержание макроэлементов в образцах лекарственных растений
|
Наименование лекарственных растений |
Количественное содержание элемента, мг/кг |
||||||
|
Na |
Mg |
К |
Р |
Са |
S |
Si |
|
|
Шалфей лекарственный Salvia officinalis L. |
8949,8 |
12178,1 |
5384,5 |
1314,8 |
4587,1 |
5359,2 |
7050,5 |
|
Девясил высокий |
9144,1 |
314,7 |
2998,1 |
895,8 |
1277,1 |
5456,7 |
7029,5 |
|
Ромашка аптечная Matricariarecutita L. |
9434,8 |
511,3 |
5103,4 |
2422,8 |
1999,9 |
5146,6 |
6490,9 |
|
Пармелия Parmelia |
9621,7 |
308,1 |
721,7 |
929,6 |
3591,9 |
6008,7 |
8853,5 |
|
Расторопша Silybummarianum |
8955,3 |
889,6 |
1614,8 |
2141,8 |
2010,1 |
4850,7 |
6109,3 |
|
Череда трехраздельнаяBidenstripartita L. |
9705,5 |
1215,8 |
5117,4 |
1687,0 |
3648,9 |
6507,4 |
9217,3 |
|
Солодка гладкая Glycyrrhizaglabra |
10327,6 |
1173,8 |
1469,7 |
1037,1 |
3035,3 |
6329,7 |
9054,0 |
|
Среднее содержание элемента |
9448,4
|
2370,2
|
3201,4
|
1489,8
|
2878,6
|
5665,6
|
7686,4
|
Из представленных данных следует, что содержание макроэлементов в исследованных лекарственных растениях колеблется в широких пределах.
Анализ таблицы 1 показывает, что максимальное различие в содержании натрия у 7 изученных видов составляет 1,2 раз; магния – 39,5; калия – 7,5; фосфора – 2,7; кальция – 3,6; серы – 1,3; кремния – 1,5 раз.
Выявленные колебания содержания макроэлементов в лекарственных растениях обусловлены совокупным влиянием внутренних (генетических) и внешних (экологических) факторов. Основными внутренними факторами, определяющими накопление элементов растениями, являются систематические и морфологические особенности растений и биологические свойства элементов[5].
В результате проведенных исследований нами выявлены лекарственные растения с минимальным и максимальным содержанием элементов (таблица 2)
Таблица 2
Виды с минимальным и максимальным уровнем содержания элементов, мг/кг
|
Виды с минимальным содержанием элемента |
Виды с максимальным содержанием элемента |
|
Натрий |
|
|
Salvia officinalis L.(8949,8) Silybummarianum (8955,3) |
Glycyrrhizaglabra(10327,6) |
|
Магний |
|
|
Parmelia(308,1) Inulahelenium L. (314,7) |
Salvia officinalis L. (12178,1) |
|
Калий |
|
|
Parmelia (721,7) |
Salvia officinalis L.(5384,5) Bidenstripartita L. (5117,4) Matricariarecutita L.(5103,4) |
|
Фосфор |
|
|
Inulahelenium L. (895,8) Parmelia (929,6) |
Matricariarecutita L.(2422,8) Silybummarianum (2141,8) |
|
Кальций |
|
|
Inulahelenium L.(1277,1) |
Salvia officinalis L.(4587,1) Bidenstripartita L. (3648,9) Parmelia (3591,9) |
|
Сера |
|
|
Silybummarianum(4850,7) |
Bidenstripartita L. (6507,4) Glycyrrhizaglabra (6329,7) |
|
Кремний |
|
|
Silybummarianum(6109,3) Matricariarecutita L. (6490,9) |
Bidenstripartita L. (9217,3) Glycyrrhizaglabra (9054,0) |
Установлено, что некоторые виды лекарственных растений являются концентраторами сразу нескольких элементов: Glycyrrhizaglabra – натрия, серы и кремния, Salvia officinalis L.– магния, калия, кальция, Matricariarecutita L. – калия и фосфора, Bidenstripartita L. – калия, кальция, серы и кремния. Отдельные виды растений характеризуются минимальным содержанием нескольких элементов: Silybummarianum – натрия, серы и кремния, Parmelia – магния, калия и фосфора, Inulahelenium L. – магния, фосфора и кальция.
По среднему содержанию (мг/кг) в лекарственных растениях изученные элементы образуют следующий геохимический ряд:
Na> Si> S>К>Са> Mg>Р
Наряду с повидовой дифференциацией в аккумуляции химических элементов выявлены особенности распределения макроэлементов в растениях различных семейств.
Исследуемые семейства лекарственных растений по среднему содержанию изученных элементов (в мг/кг) располагаются в следующем убывающем порядке:
По содержанию натрия:
Fabaceae (10327,6)>Parmeliaceae (9621,7)> Asteraceae (9309,9)> Lamiaceae(8949,8)
По содержанию магния:
Lamiaceae(12178,1)> Fabaceae(1173,8)> Asteraceae (732,9)>Parmeliaceae (308,1)
По содержанию калия:
Lamiaceae(5384,5)> Asteraceae (3708,4)> Fabaceae(1469,7)>Parmeliaceae(721,7)
По содержанию фосфора:
Asteraceae (1787,5)> Lamiaceae(1314,8)> Fabaceae(1037,1)> Parmeliaceae(929,6)
По содержанию кальция:
Lamiaceae(4587,1) > Parmeliaceae(3591,9)> Fabaceae(3035,3)>Asteraceae (2234,0)
По содержанию серы:
Fabaceae(6329,7)>Parmeliaceae(6008,7)>Asteraceae (5490,3)> Lamiaceae(5359,2)
По содержанию кремния:
Fabaceae(9054,0)> Parmeliaceae(8853,5)>Asteraceae (7211,7)> Lamiaceae(7050,5)
В результате проведенных исследований, выявлено, что различие между семействами растений по среднему содержанию натрия и серы составляет – 1,2 раза, магния – 39,5; калия – 7,5, фосфора – 1,9; кальция – 2,1; кремния – 1,3 раза.
Растения некоторых семейств накапливают повышенные концентрации сразу нескольких элементов. Так, растения семейства Lamiaceae имеют высокое содержание магния, калия и кальция; Fabaceae – натрия, серы и кремния. Растения семейства Lamiaceae, являясь концентраторами магния, калия и кальция, также содержат минимальные концентрации серы и кремния.
Определены также семейства растений, которые содержат низкие концентрации сразу нескольких элементов. Так, растение семейства Parmeliaceae имеет низкое содержание магния, калия и фосфора.
Таким образом, накопление элементов исследованными лекарственными растениями обусловлено систематическими и морфологическими особенностямирастений и биологическими свойствами элементов.
Литература:
- Naser Boroomand and Mohammad Sadat Hosseini Grouh. Macroelements nutrition (NPK) of medicinal plants: A review // Journal of Medicinal Plants Research Vol. 6(12), 30 March, 2012. - P. 2249-2255
- Ловкова М.Я., Бузук Г.Н., Соколова С.М. и др. О возможности использования лекарственных растений для лечения и профилактики микроэлеменитозов и патологических состояний // Журнал «Микроэлементы в медицине». № 6 (4). – 2005.-С.3 –10
- Струсовская О. Г., Буюклинская О.В. Определение элементного состава некоторых лекарственных растений Соловецких островов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук, том 13, №1(8), 2011. – С.2038-2040
- Масс-спектрометрия [Электр.источник]URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%81%D1%81%D1%81%D0%BF%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%8F (Дата обращения 25.01.17)
- Панин М.С. Аккумуляция тяжелых металлов растениями Семипалатинского Прииртышья // Семипалатинск: ГУ «Семей», 1999. – 309 с.
