Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 9
1.1. Перспективность исследований эфирномасличных растений Казахстана 9
1.2. Систематическое положение и распространение растений рода Ajania Poljak 12
1.3. Химический состав и фармакологические свойства некоторых представителей рода Ajania Poljak. 21
2. Краткая физико-географическая характеристика карагандинской области 28
3. Объекты и методы исследований 38
4. Эколого-биологические особенности дикорастущей ajania fruticulosa 43
5. Биологические особенности развития ajania fruticulosa при интродукции в условиях центрального Казахстана 49
5.1 Биология прорастания, посевные качества семянок Ajania fruticulosa и способы их повышения 50
5.2. Онтогенез Ajania fruticulosa в условиях Центрального Казахстана 63
5.3. Способы размножения Ajania fruticulosa 72
5.4. Сезонный ритм развития Ajania fruticulosa, культивируемой в условиях Центрального Казахстана 79
5.5. Биология цветения и плодоношения Ajania fruticulosa 87
5.6. Семенная продуктивность культивируемых и естественно произрастающих растений Ajania fruticulosa 92
6. Содержание эфирного масла в надземной части ajania fruticulosa 99
6.1. Сравнительная динамика накопления эфирного масла в культивируемых растениях в зависимости от фазы развития 99
6.2. Изучение суточной динамики накопления эфирного масла и отдельных компонентов в сырье Ajaniafruticulosa 103
6.3. Содержание эфирного масла в органах Ajaniafruticulosa 108
7. Сравнительное анатомическое строение надземных органов культивируемых и дикорастущих растений ajania fruticulosa 111
7.1. Анатомическое строение листа Ajaniafruticulosa 114
7.2. Анатомическое строение стебля Ajaniafruticulosa 119
7.3. Анатомическое строение цветочных корзинок 122
Выводы 127
Практические рекомендации 128
Литература 129
- Систематическое положение и распространение растений рода Ajania Poljak
- Онтогенез Ajania fruticulosa в условиях Центрального Казахстана
- Изучение суточной динамики накопления эфирного масла и отдельных компонентов в сырье Ajaniafruticulosa
- Анатомическое строение стебля Ajaniafruticulosa
Введение к работе
Актуальность темы. Многовековой медицинской практикой доказано, что фитопрепараты для лечения ряда заболеваний по эффективности не уступают синтетическим аналогам, а отсутствием побочных эффектов, меньшей токсичностью и мягкостью действия превосходят их. Между тем, перспективы использования дикорастущих видов достаточно ограничены по природным и экономическим причинам. Поэтому особую актуальность приобретает введение в культуру ценных видов лекарственных растений.
В Казахстане собственная фармацевтическая промышленность развита крайне слабо и способна удовлетворять потребности Республики в объеме не более 4-8 %. Значительная доля лекарственных средств закупается в ближнем и дальнем зарубежье. Актуальным является поиск природных источников эфирного масла.
Исследования, проведенные в Казахстане в конце 90-х годов показали, что фармакологически перспективным и промышленно значимым сырьем для выделения хамазулена, 2,12'-бисхамазуленила и 1,8-цениола из эфирного масла может служить растение - аяния кустарничковая (Ajania fruticulosa (Ledeb.) Poljak.) из семейства Сложноцветные (Asteraceae).
Эфирное масло, выделенное из травы аянии кустарничковой обладает
противовоспалительным, антимикробным, фунгицидным и
ранозаживляющим действиями. Суммарное содержание эфирного масла в траве данного растения варьирует от 0,28 до 0,58 % в зависимости от фазы развития.
На траву аянии кустарничковой разработана временная фармакопейная статья (ВФС РК № 42-1618-06 от 29.09.2006 г., утвержденная Комитетом фармации Республики Казахстан).
На основе эфирного масла аянии кустарничковой сотрудниками АО «МНПХ «Фитохимия» разрабатывается противовоспалительный, ранозаживляющий препарат «Аяфрол».
Аяния кустарничковая - редкое растение для Центрального Казахстана, не образующее зарослей промышленного значения. Для условий Республики отсутствуют сведения о введении данного вида в культуру. В связи с этим изучение биологических особенностей аянии кустарничковой при интродукции в условиях Центрального Казахстана является актуальным.
Цель и задачи исследования. Целью работы являлось изучение биологических особенностей роста и развития Ajania fruticulosa дикорастущей и культивируемой в условиях Центрального Казахстана. Для выполнения цели были поставлены следующие задачи:
Выявить популяции аянии кустарничковой в естественных местах произрастания, установить возрастной состав и продуктивность популяций.
Исследовать биологию прорастания семянок, установить факторы, повышающие посевные качества; определить семенную продуктивность
разновозрастных растений в условиях природы и культуры, установить оптимальные сроки посева и способы размножения.
Выявить особенности онтогенеза, ритма роста и развития, цветения, формирования и созревания семянок в условиях культуры.
Исследовать динамику содержания эфирного масла в разных органах растения в зависимости от фазы развития и времени сбора сырья; установить оптимальные сроки для заготовки лекарственного сырья.
5. Провести сравнительный анализ анатомического строения надземных органов культивируемых и дикорастущих растений аянии кустарничковои; выявить диагностические признаки надземных органов аянии кустарничковои для формирования временной фармакопейной статьи.
Защищаемые положения.
Аяния кустарничковая - перспективный для выращивания в Центральном Казахстане вид, который проходит все фазы роста и развития, имеет высокую продуктивность сырья и семян, дает самосев. Характеризуется значительным накоплением эфирного масла в фазу цветения.
Диагностическими признаками сырья аянии кустарничковои могут служить характер опушения листьев, особенности строения и локализации терпеноидсодержащих структур.
Научная новизна работы. Впервые проведено интродукционное изучение аянии кустарничковои в условиях сухостепной зоны Центрального Казахстана. Описан онтогенез, изучены биология цветения, потенциальная и реальная семенная продуктивность, морфологические особенности семянок в условиях культуры. Впервые определена возрастная динамика накопления эфирного масла в растительном сырье культивируемой и дикорастущей аянии кустарничковои. Проведено сравнительное изучение анатомического строения надземных органов, разработана нормативная документация на лекарственное сырье.
Практическая значимость работы. Полученные данные по онтогенезу, сезонному ритму развития и биологии цветения аянии кустарничковои дополняют ботаническую характеристику и способствуют расширению и обогащению научных знаний о виде. Сведения о семенной продуктивности, урожайности сырья аянии кустарничковои в культуре послужили основой для практических рекомендаций по возделыванию вида в условиях сухостепной зоны Центрального Казахстана. Данные по анатомо-морфологическому строению использованы для составления проекта временной фармакопейной статьи на траву аянии кустарничковои.
Апробация работы. Основные положения диссертации представлены на III Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии» (Караганда, 2004); Международной научно-практической конференции «Ботанические и лесоводственные исследования в Казахстанском Алтае: итоги и перспективы» (Алматы, 2005); VI-om Международном Симпозиуме по химии природных соединений (Анкара-
Турция, 2005); на Всероссийской конференции «Биоразнообразие и пространственная организация растительного мира Сибири, методы изучения и охраны» (Новосибирск, 2005); 61-й Региональной конференции по фармации и фармакологии (Пятигорск, 2006); 3-й международной ботанической конференции «Байтеновские чтения-2» (Алматы, 2006); 4-й Всероссийской научной Конференции «Химия и технология растительных веществ» (Сыктывкар, 2006); Всероссийской конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Л.Н. Березнеговской (Томск, 2006); Международной ботанической конференции «Роль ботанических садов в охране окружающей среды» (Баку, 2006); Республиканской научной конференции «Инновационное развитие и восстребованность науки в современном Казахстане» (Алматы, 2007); 63 региональной конференции по фармации и фармакологии (Пятигорск, 2008); Международной научно-практической конференции «Терпеноиды: достижения и перспективы применения в области химии, технологии производства и медицины» (Караганда, 2008); на 2-м международном конгрессе студентов и молодых ученых «Мир науки» (Алматы, 2008); на Всероссийской конференции «Проблема и стратегия сохранения биоразнообразия растительного мира Северной Азии» (Новосибирск, 2009).
Связь работы с планом государственных научных программ. Работа выполнена в рамках Республиканской научно-технической программы РНТП Ц. 0253 «Разработка и внедрение в производство оригинальных фитопрепаратов для развития фармацевтической промышленности Республики Казахстан», по теме «Введение в культуру перспективных видов лекарственных растений, оценка запасов, создание базы для производства товарного сырья» (№ гос. регистрации 0102 РК 00181) за 2002-2006 гг. и научно-технической программы НТП 0.0431 «Разработка и организация оригинальных экспортоориентированных фитопрепаратов для развития фармацевтического кластера в Республике Казахстан», по теме «Разработка технологии возделывания и промышленное культивирование перспективного лекарственного растения аянии кустарничковой» (№ гос. регистрации 0107 РК 00348) за 2007-2009 гг.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 26 научных работ, в том числе 1 в журнале, входящем в перечень ВАК РФ.
Экспериментальные исследования по теме диссертации выполнены в лаборатории природной флоры и ботанического ресурсоведения АО «МНПХ «Фитохимия» (г. Караганда, Казахстан). Количественное содержание эфирного масла в траве аянии кустарничковой определяли в лаборатории химии терпеноидов АО «МНПХ «Фитохимия».
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, списка использованной литературы. Работа изложена на 142 страницах, иллюстрирована 24 рисунками и 24 таблицами. Библиографический указатель содержит 163 источника.
Систематическое положение и распространение растений рода Ajania Poljak
Царство Vegetabilia или Plantae - Растения Подцарство Embryobionta - Высшие растения Отдел Magnoliophyta или Angiospermae - Цветковые или Покрытосеменные Класс Magnoliopsida или Dicotyledones - Магнолиопсиды или Двудольные Подкласс Астериды Семейство Asteraceae Dumort — Сложноцветные Триба Anthemideae Cass. - Ромашниковые Род Ajania Poljak. - Аяния Вид Ajania fruticulosa (Ledeb.) Poljak. - Аяния кустарничковая — б ташык, таужусан. В основу классификации рода Ajania Poljak. принята система О. Гофмана (1894), поскольку она является наиболее полно разработанной и принятой во флоре СССР и Казахстана. Род аяния относится к семейству Сложноцветные (Asteraceae), представляющему собой обширную естественную группу цветковых растений, включающих 1000 родов и 25000-30000 видов. Сложноцветные - самое крупное семейство мировой флоры, занимающее до 10 % всего состава высших растений (Флора СССР, 1961; Флора Казахстана, 1966). Представители данного семейства наиболее организованные в эволюционном отношении растения, играющие значительную роль в структуре флоры Казахстана. Огромные площади равнин заняты полынными формациями, имеющими важное значение в кормовом балансе страны. Большинство видов полыней является отличным кормом, особенно они ценятся как осенний «нажировочный» корм для овец. В Средней Азии полыни составляют не менее 40 % всех естественных кормовых запасов в летнее и особенно в зимнее время. К тому же вскармливание кормов с примесью полыней способствует освобождению пищеварительного тракта животных от личинок и паразитарных червей. Этот факт объясняется содержанием в надземной части полыней эфирных масел и сесквитерпеновых лактонов, обладающих антимикробным и антигельминтным действиями. Кормовое значение имеют Artemisia frigida, Artemisia pauciflora, Artemisia arenaria, Artemisia dracunculus, Artemisia terrae-albae, Artemisia scoparia, Artemisia ausriaca, Artemisia marschlliana (Есетов, 1990; Ахметова, 2004). Представители данного семейства обитают в самых разнообразных географических и климатических условиях, где представленными разными экологическими группами - ксерофиты, мезофиты, психрофиты, галофиты, псаммофиты, хазмофиты, литофиты.
В аридных зонах северного полушария они выступают в качестве доминантов растительных сообществ (Березовская, 1991). Среди видов семейства Сложноцветных много ценных в практическом отношении растений, которым свойственны специфичные горечи, смолы, камфора, своеобразные алкалоиды, глюкозиды, органические кислоты и другие вещества. Многие представители данного семейства используются как пищевые, кормовые, лекарственные, медоносные, каучуконосные, инсектицидные и эфирномасличные растения. В парфюмерно-косметическом производстве эфирные масла многих представителей сложноцветных применяются при изготовлении духов, одеколонов, паст, лосьонов и отдушек для мыла (Иванова, 1987; Толева, 1968; Кукенов, 1990). Наряду с вышеперечисленными лекарственными, пряно-ароматическими видами для семейства характерны ядовитые, сорные виды, издавна вошедшие в культуру жирно-масличные представители (подсолнечник, сафлор), кормовые и силосные (подсолнечник, земляная груша) и множество декоративных красиво-цветущих видов. Для большинства растений совершенно не изучен химический состав. Во флоре Казахстана семейство Сложноцветные представлено 140 родами, 700 видами, одним из них является род Ajania Poljak. (Куприянов, 2008). Свое название род Аяния получил в честь порта Аян, расположенного на Охотском море, из окрестностей которого был описан вид Ajania Pallasiaria. Принадлежащие к этому роду виды очень тесно связаны с родом Dendranthema (DC) Des MouL, отличаясь от последнего собственно только отсутствием краевых язычковых цветков и в среднем более мелкими корзинками. Систематическая обособленность рода установлена, П.П. Поляковым, который полагает, что род Ajania Poljak. наиболее близок к роду Artemisia L.
Систематическое положение видов и классификация основывалась на морфологическом исследовании строения столбиков пестичных и двуполых цветков, семянок, чашечки и другим признакам. Эволюционное развитие рода аяния идет из предковых форм, близких к роду Dendrathema Des. Moid., в направлении приспособления к условиям оби тания на обширных пространствах степей и пустынь Центральной Азии, что создало значительное внешнее сходство многих видов рода Ajania Poljak. с видами рода Artemisia L., возможно представляющих другую линию развития тех же предковых форм типа Dendrathema Des. Moul. В последнее время для определения систематического положения и связей отдельных таксонов между собой применяется метод хемосистематики (Адеке-нов, 1986). Известно, что физиолого-биохимические признаки растений изменяются при изменении внешних условий существования. Родство растений определяют по количеству общих признаков, особую ценность для хемо-систематики представляют сесквитерпеновые лактоны (Кагарлицкий, 1987). Не случайно автор рода аяния П.П. Поляков ошибочно отнес к этому роду 6 видов арктических полыней (Artemisia glomerata Ledeb., Artemisia Senjavensis Bess, и другие виды) (Поляков, 1967). Л.Г. Мурадян карполого-анатомическими данными подтвердил мнение Н.Н. Цвелева (1961) о близком родстве рода Ajania Poljak. с Dendrathema Des. Moul. и Brachanthemum D. С. По мнению Н.Н. Цвелева существует не менее тесное родство между родами Ajania Poljak. и Brachanthemum D. С, которое может быть полностью прослежено при обработке материалов по двум родам из Китая и Монголии. В работе А.А. Мулдашева приведены сведения по систематической характеристике рода Ajania Poljak., указывается родство данного рода с другими представителями семейства Сложноцветные (Мулдашев, 1983). В настоящее время нет единого мнения о количестве видов аянии, имеющих общее распространение, и число видов, распространенных на территории Казахстана. Так, Н.Н. Цвелевым род Ajania Poljak. во флоре СССР описывается как немногочисленный, объединяющий 15 видов, из которых только 9 видов систематизированы и описаны во флоре. Основное распространение представителей рода приурочено к горам Центральной и Средней Азии, а также на территории бывшего Советского Союза.
Онтогенез Ajania fruticulosa в условиях Центрального Казахстана
Нами впервые в условиях Карагандинской области (Центральный Казахстан) был изучен онтогенез аянии кустарничковой. В основу выделения возрастных состояний были положены качественные и количественные признаки: появление способности к семенному размножению, ее максимальное проявление и утрата; различие зародышевых, ювенильных и взрослых особей, побегов и корневых систем; соотношение процессов новообразования органов и их отмирание, число, размеры, биомасса отдельных органов или всей особи (Диагнозы и ключи..., 1983). В результате проведенных исследований в онтогенезе аянии кустарничковой, произрастающей в условиях Центрального Казахстана были выявлены 4 периода и 10 возрастных состояний (по системе А.А. Уранова): 1) период первичного покоя - латентный, представлен покоящимися семянками (se); 2) пре-генеративный или виргинильный период, в котором выделены следующие возрастные состояния: проростки (р), ювенильное ф, имматурное (im) и молодое вегетативное или виргинильное (v) возрастное состояние; 3) генеративный пе- . риод, представленный молодым (gl), средневозрастным (g2) и старым генеративным (g3) возрастным состояниями; 4) постгенеративный период - представленный субсенильным (ss) и сенильным (s) возрастными состояниями. Латентный период. Семянки (se). Возобновление аянии кустарничковои осуществляется семенным путем (описание биологии семянок приведено в главе 5.1.). Единичное созревание семянок наблюдается в I декаде, массовое отмечено во П-Ш декаде августа. Всхожесть свежесобранных семянок составляет 10-12 %, они нуждаются в непродолжительном периоде дозревания при комнатной температуре. Прегенеративный период. Проростки (р) ( рис. 7 А, Б). Перед прорастанием семянки аянии кустарничковои ослизняются увеличиваются в размерах в 1,4 раза. Ослизнение способствует прикреплению семянок к частицам почвы, создает устойчивый запас влаги и предохраняет от пересыхания. Проростки появляются в мае - июне, прорастание надземное. Семенная кожура обычно остается в почве, очень редко выносится на поверхность почвы. Наиболее благоприятным в условиях
Центрального Казахстана является подзимний поверхностный посев с прикатыванием, при котором установлена максимальная полевая всхожесть семянок, составляющая - 81,5 %. Развитие подземных органов аянии кустарничковои происходит однотипно: вытягивается и ветвится главный корень. К концу возрастного состояния корень проникает на 2-5 см в почву. Продолжительность возрастного состояния -36-38 дней. Ювенильше возрастное состояние ф. Семядоли отмирают, формируются 2 пары асимметрично разделенных листьев от 2,0 до 2,8 см, длиной и от 1 до 1,5 см шириной, на длинных черешках 1,5-2 см длиной. Главный корень проникает в почву на 7-10 см, диаметр корневой шейки - 1-2 мм. От главного корня отходят боковые корни первого порядка. Продолжительность ювениль-ного состояния - 25-27 дней. Имматурное возрастное состояние (гт). Появление первых непарных, трижды рассеченных листьев свидетельствует о переходе растений в имматурное возрастное состояние (рис. 7 irri). Продолжают функционировать 1-2 простых листа и 2 пары асимметрично разделенных листьев. К концу возрастного состояния начинается рост главного побега, а число трижды рассеченных листьев достигает - 4. Длина их колеблется от 2,5 до 3,0 см, ширина от 2,0 до 2j5 см, черешок от 2,0 до 2,8 см. К концу возрастного состояния главный корень проникает в почву на 12-15 см. Продолжительность имматурного возрастного состояния - 27-29 дней. Виргинильное возрастное состояние (v) характеризуется развитием в пазухах трижды рассеченных листьев боковых побегов. Происходит активный рост главного и боковых побегов, развиваются до 10-12 трижды рассеченных листьев - 2,5-3 см длиной и 2-3 см шириной. Черешки листа аянии кустарнич-ковой тонкие - 0,1-0,2 см в диаметре и 2-3 см длиной, желобчатые, косо вверх отклоненные. К концу возрастного состояния высота растений составляет - 25-28 см, диаметр надземной части в среднем составляет - 17-25 см. Интенсивно развивается корневая система, проникающая в почву на глубину 15-17 см; толщина главного корня составляет - 2,5-3 мм, который ветвится до третьего порядка. Продолжительность возрастного состояния - 30-32 дня. Установлено, что около 10-15 % растений аянии кустарничковой в первый год развития способны образовывать репродуктивные органы и давать жизнеспособные зрелые семянки. В конце октября надземная часть сеянцев подсыхает. На второй год развития аяния кустарничковая массово вступает в третий период развития - генеративный. Сеянцам характерна высокая зимостойкость.
Генеративный период (g). В целом генеративный период аянии кустарничковой длится 4-5 лет. В нем выделено три возрастных состояния: молодое генеративное (g{), средневозрастное (g2) и старое генеративное (g3). щитками, состоящими из плотно сидящих округлых цветочных корзинок, как указано на рисунке 8. В начале появляются листочки обертки цветочных корзинок. Данный процесс называется лжебутонизацией, согласно терминологии З.Г. Беспаловой и И.В. Борисовой (1963). Период лжебутонизации предшествует закладке семязачатков. Цветение в соцветии происходит в базипетальном направлении, начиная с верхушки с переходом к основанию растения. В пределах цветочной корзинки цветение и соответственно созревание семянок происходит центростремительно. В начале цветения рост главного побега прекращается. Особи состоят из 8-15 побегов, каждый из которых несет около 95-97 бутонов. Приведена биоморфометрическая характеристика генеративных растений (табл. 11). У основания побеги одревесневают. Главный корень достигает 17 см, при диаметре 3-3,5 см, увеличивается количество боковых побегов и их длина.
Изучение суточной динамики накопления эфирного масла и отдельных компонентов в сырье Ajaniafruticulosa
Основываясь на примерах аналогичных работ, проведено исследование по определению максимального накопления эфирного масла в течение суток. Культивируемые растения. Сравнительное изучение суточной динамики накопления эфирного масла в траве аянии кустарничковой проводили в фазу цветения для культивируемых (2004-2006 гг.) и дикорастущих (2004-2005 гг.) образцов сырья. Содержание эфирного масла определяли через каждые 2 часа, начиная с 8 00 до 2200 часов. Согласно полученным результатам (рис. 16), установлено, максимальное содержание эфирного масла в культивируемых расте ниях наблюдается в основном в утренние и вечерние часы сбора сырья с выходом эфирного масла, варьирующим в разные годы исследований. Изучение динамики содержания эфирного масла, позволило выявить наличие трех пиков с максимальным накоплением эфирного масла (0,46 %) в 800 и 2200 часа и 0,39 % при сборе сырья в 1400 часов, минимальное содержание (0,12 %) установлено для образцов сырья собранных в полдень. В 2004 г. максимальное содержание эфирного масла составило 0,28 % , при сборе сырья в 800 и 2200 часа. Дальнейшее наблюдение динамики эфирного масла указывает на снижение содержания последнего до 0,12 % в полдень с характерным вторичным повышением содержания до 0,25 % при 16-ти часовом сборе сырья. Исследования, проводимые в 2004 г., указывают на наличие трех пиков с максимальным содержанием эфирного масла в течение суток. Исследованиями проведенными в 2005 и 2006 гг. подтверждено, что максимальное накопление эфирного масла в траве культивируемой аянии кустар-ничковой наблюдается в утренние в 800 и 2200-х сборы. При этом максимальное содержание эфирного масла 2005 г. сбора составляет 0,41 %, что в 1,5 раза превышает предыдущий показатель 2004 г. В 2006 г. максимальное содержание эфирного масла составило 0,46 %.
Снижения содержания эфирного масла отмечается при 1000, 1200 и 2000 часовых сборах. В 2005 г. вторичное повышение содержания эфирного масла, зарегистрировано при 18-ти часовом сборе, при этом выход составляет 0,33 %, в 2006 г. вторичное увеличение содержания эфирного масла установлено в 1400 часов до 0,39 %. Предположительно на смещение пика накопления эфирного масла повлияло колебание температуры воздуха. Минимальное содержание в 2005 г. составило 0,25 %, отмечено в 1600 часов, в 2006 г. - 0,30 % при сборе сырья 2000ч. Трехлетние исследования динамики накопления эфирного масла в сырье культивируемых растений, выявило наличие трех максимальных пиков накопления эфирного масла, два постоянных пика: утренний в 800 и вечерний в 2200 часа стабильны в 2004-2006 г. исследований. Третий пик максимального содержания эфирного масла, в 2004 г. отмечен в 1600 часов, в 2005 г. в 1800 часов, в 2006 г. 1400 часов. Выявлено, что в 2005 г. максимум эфирного масла в траве аянии кустарничковой повысился на 1,3 % относительно показателя 2004 г. В 2006 г. максимальное содержание эфирного масла увеличилось на 0,16 % относительно 2004 г. и на 0,05 % относительно показателей 2005 г. Естественно-произрастающие растения. При изучении дикорастущих образцов сырья аянии кустарничковой, установлено максимальное содержание эфирного масла при сборах сырья в 1600 и 1800 часов, составляющее 0,28 % в 2004 г. и 0,84 % в 2005 г. Для естественно произрастающих растений наблюдалось низкое содержание эфирного масла в утренние часы. При 10-ти часовом сборе образцов сырья в 2004 г. было зафиксировано минимальное значение, составляющее 0,15 %. Исследованиями, проведенными в 2005 г., отмечено минимальное содержание эфирного масла (0,27 %) при утреннем сборе в 800 ча сов. Установлено закономерное снижение содержания эфирного масла при сборе сырья в 2000 ч с дальнейшим повышением в 2200 часа. Так, при сборе сырья 2000 ч в 2004 г. это значение составило - 0,16 % и в 2005 г. - 0,59 %, которое к 2200 часам повысилось до 0,22 % и 0,64 % соответственно.
Очевидно, объяснением такой динамики содержания эфирного масла являются различные поч-венно-климатические и гидрологические условия культивируемых и дикорастущих растений. В естественных условиях вид произрастает на открытых участках без затенения, что способствует максимальному полуденному накоплению эфирных масел. Определение количественного содержания компонентов в эфирном масле в зависимости от времени и места сбора сырья Проведено изучение выявления зависимости количественного содержания хамазулена, 1,8 - цинеола и Р-мирцена в эфирном масле аянии кустарнич-ковой от времени и места сбора сырья. В результате исследований установлено, что количественное содержание хамазулена в эфирном масле в течение суток варьирует. При этом характерна динамика повышения содержания с 800 (2,9 %) до 18 00-ти часов сбора сырья, при котором содержание хамазулена достигает 18,0 % (табл. 21). В дальнейшем количественное содержание его снижается до 3,0 % при сборе в 2200 часа. Изучение динамики накопления 1,8-цинеола в течение суток позволило установить стабильно высокое содержание данного компонента. Максимальное содержание 1,8-цинеола составило 29,4 %, отмеченное 2000 ч. Минимальное количество его регистрировали при сборе сырья в 1800 часов - 15,7 %. Количественное содержание р-мирцена в эфирном масле на протяжении суток не постоянно. Содержание его колеблется от 19,1 % (18 ч) до 44,4 % -данное максимальное содержание зарегистрировано при сборе сырья в 2200 часа. Соотношение основных компонентов в эфирном масле культивируемых растений на протяжении суток представлено по убывающей: Р-мирцен, 1,8-цинеол, хамазулен.
Анатомическое строение стебля Ajaniafruticulosa
На поперечном срезе стебель аянии кустарничковои - лопастной, многогранный, пучкового типа (рис. 20), имеет строение характерное для Сложноцветных. С наружной стороны стебель покрыт однослойным эпидермисом, состоящим из прямостенных клеток с утолщенными стенками. В уголках граней стебля отмечается уголковая колленхима, между уголками под двухслойной хлоренхимои залегает слой склеренхимы. При изучении анатомического строения проводящей системы аянии кустарничковой выявлено, что для стебля характерны проводящие коллатеральные пучки открытого типа. По периферии лежат мелкие клетки флоэмы, граничащие с удлиненными клетками камбия, под ним располагаются крупные толстостенные клетки ксилемы. Пучки окружены склеренхимной обкладкой. Центральная часть заполнена округлыми клетками сердцевинной паренхимы. Поверхностный препарат эпидермиса стебля. При изучении строения эпидермиса стебля готовили поверхностные препараты эпидермальной ткани стебля, в результате было установлено, что эпидермис представлен вытянутыми прямостенными клетками с утолщенными оболочками. На эпидермисе стебля выявлено наличие Т-образных волосков, (аналогичного строения с волосками встречающимися на поверхности листовой пластинки) и эфирномасличных железок с содержанием эфирного масла.
Наличия эфирного масла в эпидер-мальных клетках стебля уточняли гистохимической реакцией дающего реакцию с Суданом III. При сравнительном микроскопическом изучении анатомической структуры стебля культивируемых и дикорастущих растений аянии кустарничковой были установлены морфометрические показатели стебля аянии кустарничковой (табл. 24). В данном случае, по ряду исследованных показателей, таких как толщина эпидермы, толщина эндодермы, первичной коры, диаметр сердцевинной паренхимы, площадь проводящих и ксилемных пучков выявлены значительно большие показатели для естественно-произрастающих растений аянии кустарничковой. Соцветие аянии кустарничковой - шаровидная корзинка - 4-5 мм шириной. Обертка 3-4 рядная, наружные листочки линейно-продолговатые, травянистые, слабоопушенные простыми волосками, железистые. Внутренние листочки обертки широкояйцевидные с расширенной перепончатой каймой бледного или бурого цвета, на спинке зеленные, травянистые и слабоопушенные с большим количеством железок. Вдоль центральной жилки проходят крупные широко просветные, схизогенные вместилища. Клетки эпидермы прямостенные и вытянутые на верхушках листочков обвертки. У основания цветочных лепестков эпидермальные клетки укороченные и слабоизвилистые. В цветочной корзинке преобладают обоеполые цветки, краевые пестичные цветки встречаются редко. Обоеполые цветки крупные 4-5 мм. Пестичные цветки нитевидно-трубчатой формы 2-3 зубчатые, железистые. Характерной особенностью данного вида является локализация крупных эфирно-масличных железок на завязи цветка, сильно выступающие над поверхностью (рис. 21 А), с хорошо выраженным кутикулярным колпаком. На верхушке цветка - эфирномасличные железки сравнительно мелкие, выступающие над поверхностью цветка. 1 Обоеполые цветки - крупные, широко-трубчатые.
Венчики трубчатые с короткими хорошо выраженными 5 зубцами, на которых обнаруживаются мелкие простые волоски, такого же строения, что и на вегетативных органах. Цветки железистые. Эфирномасличные железки аналогичного строения с пестичными цветками. Эфирно-масличные железки крупные, сосредоточены на внешней стенке, в основном в нижней части венчика. На рисунке 22 представлены фрагменты обоеполого цветка, показывающие характер локализации эфирного масла в цветках аянии кустарничковой. Так, отчетливо видны 8-ми клеточные эфирномасличные железки, расположенные на завязи цветка и возвышающиеся над поверхностью; цветки с тонким длинным схизогенным вместилищем, расположенным в виде длинных тяжей от основания к венчику цветка и эфирномасличными железками, свободно располагающимися в паренхимной ткани. Эпидермальные клетки цветка у завязи морфологически отличаются от верхушечных. Клетки эпидермиса у основания цветка крупнее, для них характерна извилистость с слегка заметным четковидным утолщением клеточных стенок. Клетки эпидермы венчика цветка - прозенхимные, прямостенные, форма вытянутая, клеточные оболочки тонкие (рис. 23). 124 Семянки аянии покрыты плотной сухой семенной оболочкой, которая защищает зародыш от повреждения и регулирует процесс прорастания, так как данное растение приурочено к засушливым условиям обитания и соответственно прорастает в благоприятных для проростка условиях. Эпидермальные клетки семенной кожуры крупные, толстостенные с характерной слабой извилистостью стенок покрыты толстым слоем кутикулярных клеток.
Для аянии кустарничковой, характерно торможение прорастания свежесобранных семян. Это связано с высокой степенью непроницаемости семенной кожуры для воды и кислорода, что обусловлено наличием толстого слоя кутикулы, который характерен для данных семянок (рис. 24) Рис. 24. Строение семянок аянии кустарничковой. А - внешний вид семени и (поверхностный препарат), Б - поперечный срез семени: 1 - кутикула, 2 - эндосперм, Эф. ж. - эфирномасличные железки На поверхности семени аянии обнаруживается большое количество эфирно-масличных железок, на поверхности семени отчетливо видны ребра. Таким образом, проведено анатомо-морфологическое исследование надземных органов аянии кустарничковой и выявлено следующее: эфирное масло в траве аянии кустарничковой локализуется в эфирно-масличных железках, схизогенных вместилищах и неспециализированных паренхимных клетках в виде капель разной величины. Схизогенные вместилища узкопросветные, длинные и широко-просветные короткие округлой и овальной формы, сопровождающие проводящую систему листьев, листочков обвертки, обнаруживаются в столбиках и рыльцах обоих типов цветков.
