Введение к работе
Актуальность темы. Одной из актуальных проблем науки и практики является поиск поных источников лекарственного растительного сырья, способных расширить сырьевую базу и пополнить ассортимент лекарственных средств растительного происхождения. Лекарственные препараты, получаемые из растений, занимают достойное место среди средств профилактики и лечения многих заболеваний (Машковский, 1985, 2008; Государственный реестр..., 2000; Муравьева и др., 2002; Бурбслло и др., 2004; Куркин и др., 2008). Достаточно отметить, что более одной трети применяемых в современной медицине препаратов вырабатывается из лекарственного растительного сырья, и ассортимент фитопрепаратов постоянно расширяется. Препараты, изготовленные из лекарственного растительного сырья, содержат комплекс биологически активных веществ (БАВ), оказывающих разносторонние виды фармакологического действия, проявляющих антиоксидантные свойства и способствующих повышению иммунитета, а эссенциальные микроэлементы, находящиеся » растениях в органической форме, легко включаются в процессы метаболизма.
На Урале и в Сибири в народной медицине применяются многие виды лекарственных растений, не изученные современной наукой, но проверенные практикой. Среди значительного разнообразия лекарственных растений отечественной флоры и видов, произрастающих в Предуралье, несомненный интерес вызывают представители семейства Scrophularia-ceae Juss. (норичниковые), почти не используемые в медицинской практике.
Из многочисленных видов указанного семейства нами были взяты для исследования растения рода Veronica L. - вероника, имеющие обширный ареал в Предуралье и являющиеся потенциальными источниками КАВ.
Многие из растений рода Veronica /,. широко применяются в фига-терапии в России, странах Западной Европы и Центральной Азии. Препараты из видов рода Veronica L обладают противовоспалительным, отхаркивающим, кровоостанавливающим, мочегонным, антитоксическим и ранозаживляюпшм действием. Некоторые виды являются официальными в ряде стран Западной Европы (Австрия, Дания, Швейцария, Германия) и включены в Фармакопеи этих государств (Dorflcr, Roselt, 1970; Махлаюк, 1992; Deuschcs..., 1997).
В настоящее время отсутствуют научно обоснованные сведения о применении препаратов из сырья видов Veronica L. в медицинской практике. При этом важное теоретическое и практическое значение для медицинской и биологической науки имеют сведения о содержании биологи-
чески активных веществ в исследуемых видах рода и закономерностях их накопления в растениях, антимикробной активности экстракционных препаратов и содержании макро- и микроэлементов и растительном сырье, собранном в различных местообитаниях и зонах региона.
В отечественной литературе слабо освещены биологические особенности видов рода Veronica L., встречающихся в Предуралье, недостаточно сведений по фитоценологии и анатомо-морфологическим особенностям, наличии ВЛВ и микроэлементов п вегетативных органах растений. Отсутствуют данные о влиянии экологических факторов на содержание БЛВ в исследуемых растениях рода и их идентификации, не обнаружено материалов по антимикробной активности препаратов, полученных из сырья видов Veronica L., заготовленного в районах Прсдуралья.
Все вышеизложенное свидетельствует об актуальности выбранной темы и необходимости проведения исследований в указанном направлении.
Цель и задачи исследовании. Целью настоящей работы является оценка и обоснование перспектив использования растений рода Veronica L лесостепного и степного Предуралья.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
инвентаризация видового состава дикорастущих лекарственных растений, встречающихся в районах лесостепного и степного Предуралья, уточнение их распространения и приуроченности к различным местообитаниям;
изучить фитоценотические особенности видов рода Veronica L. в Предуралье, выявить оптимальные условия для исследуемых растений и определить их продуктивность в различных растительных сообществах;
изучить биологические и анатомо-морфологические особенности перспективных к использованию видов Veronica L, относящихся к разным экологическим группам, выявить их формы и установить диагностические признаки лекарственного растительного сырья исследуемых растений;
провести фитохимическое и гистохимическое исследование видов рода Veronica L. разных экологических групп и установить локализацию основных БАВ в надземных органах растений;
выявить, выделить и идентифицировать основные соединения в сырье исследуемых растений;
исследовать содержание биологически активных веществ, макро- и микроэлементов в видах Veronica L., встречающихся в различных зонах Предуралья;
определить содержание общей суммы БАВ в экстрактивных препаратах видов Veronica L., полученных с использованием различных способов экстракции, и изучить их антимикробную активность;
- обосновать возможность использования в современной фитотерапии растений рода Veronica /„., встречающихся в Прсдуральс.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Уточнен и дополнен список видового состава дикорастущих лекарственных растений, произрастающих в районах лесостепного и стенного Предуралья, и выявлена их приуроченность к различным местообитаниям, что необходимо для разработки теоретических основ рссурсоведения и практической деятельности но заготовке лекарственного растительного сырья.
Установлены фитоцснотичсскис особенности растений рода Veronica L., выявлены их основные местообитания и оптимальные экологические условия, обеспечивающие максимальное обилие и продуктивность видов в различных сообществах Предуралья.
Впервые проведен анализ сырья 11 видов рода Veronica L., встречающихся в Прсдуральс, но содержанию БАВ, что позволило установить в растениях наличие комплекса соединений, основными из которых являются флавоноиды группы флавона и иридоиды группы аукубина.
Впервые установлен качественный состав полифенольных соединений - флавоноиды и фенолкарбоновыс кислоты (от 13 до 23 веществ) в восьми видах Veronica /,. Предуралья.
На основании фотохимических исследований в видах Veronica L. Предуралья впервые идентифицированы флавоноиды: лютеолин, апиге-иин и их гликозиды, фенолкарбоновые кислоты: кофейная и хлорогеновая, холин, иридоиды: аукубин и каталпозид.
Проведено сравнительное фитохимическое исследование восьми основных видов Veronica L. Предуралья и установлена зависимость содержания БАВ от местообитания растений и принадлежности к различным секциям рода.
На основании результатов фитохимических и фитоценотических исследований выявлены перспективные к использованию в фитотерапии виды: V. incana L, V. spicata L., V. officinalis L.
Выявлены диагностические признаки в анатомо-морфологическом строении видов Veronica L. разных экологических групп и установлена локализация БАВ в листьях исследуемых растений.
Определен макро- и микроэлсментный состав в сырье видов Veronica L., произрастающих в различных зонах Предуралья, и установлено их влияние на накопление БАВ в исследуемых растениях.
Установлено, что в исследуемых видах Veronica L. основным соединением флавоновой природы является лютеолин, из иридоидов - аукубин, а из фенолкарбонових кислот ~ кофейная, хлорогеновая и неохло-рогеновая, которые следует считать хемосистематическим признаком
секций рода: Pseudo-Lysimachium, Veronica (Chamaedrys) и Beccabunga. Впервые изучена антимикробная активность экстракционных препаратов видов Veronica L. в отношении штаммов Staphylococcus aureus и Escherichia coli.
Во флоре Оренбургского Предуралья на основании исследований анатомо-морфологических признаков выявлена форма вида Veronica spi-cata /.., охарактеризованная как V. spicata var. euxina.
Впервые установлено, что неблагоприятные экологические факторы -явление флуктуации, и промышленные поллготанты Оренбургского газоперерабатывающего завода оказывают влияние на анатомо-морфологические признаки видов Veronica /,. и содержание флавоноидов как антиоксидантов, вырабатываемых растениями в ответ на стрессовые ситуации.
Практическая значимость. Результаты научно-исследовательской работы являются обоснованием природоохранных мероприятий федеральной целевой программы «Экология и природные ресурсы России» на 2002-2010 гг. применительно к Предуралыо и Оренбургской области.
Полученные результаты моїут быть использованы при составлении кадастра лекарственных растений в Прсдуралье, реализации программы по изучению ресурсов, их использованию и сохранению биоразнообразия в регионе.
Результаты изучения фитохимических и анатомо-морфологических особенностей видов рода Veronica L., произрастающих в районах лесостепного и степного Предуралья, позволяют установить диагностические признаки лекарственного растительного сырья и научно обосновать целесообразность использования их в медицинской практике.
Материалы фитоценотических и фитохимических исследований позволили выявить перспективные к использованию виды Veronica L., их приуроченность и продуктивность в различных сообществах, определить динамику содержания НЛВ по фазам развития растений и установить оптимальные сроки заготовки их сырья.
Результаты исследований антимикробной активности экстракционных препаратов видов Veronica L. являются основой для разработки лекарственных средств противовоспалительного, антиоксидантного и антимикробного действия.
Препараты, изготовленные на основе растений рода Veronica L., используются в практической деятельности Оренбургского центра традиционной и народной медицины.
Материалы, опубликованные в научных статьях и в диссертационной работе, могут быть использованы в учебном процессе при изучении курсов: ботаники, фармакогнозии, физиологии растений, биогеографии
и природопользования Оренбургского государственного аграрного университета, на фармацевтических факультетах Башкирской государственной и Оренбургской государственной медицинских академиях, в Пермской государственной фармацевтической академии, в отделах Фармации министерства здравоохранения областей: Свердловской, Оренбургской, Пермского края и Республики Башкортостан, п муниципальных и частных аптеках.
Положении, выносимые на защиту- На защиту выносятся: результаты биологических, фитоценотических, морфолого-анатомических, экологических и фитохимичсских исследований растений рода Veronica L., а также обоснование возможности использования их сырья и препаратов в современной фитотерапии.
По результатам проведенного исследования видов Veronica L. Прсд-ураш.я установлено, что наиболее перспективными для дальнейшего испытания фармакологических свойств следует считать виды: V. officinalis L, К spicata L., V. incana /,., имеющие широкое распространение в регионе и отличающиеся высоким содержанием биологически активных веществ (флавоноидов, фенолкарбоновых кислот, иридоидов).
Снизь задач исследован пи с проблемным планом. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований Оренбургского ГАУ (Государственная регистрация № 01.2.00105541) и Оренбургского ГПУ (Государственная регистрация № 4226 Г от 16.08.1994 г.).
Апробации работы. Основные положения работы представлены, доложены и обсуждены на региональных и межрегиональных научно-практических конференциях «Охрана и рациональное использование биологических ресурсов Урала» (Свердловск, 1978, 1980, 1990), «Ресурсы и рациональное использование лекарственных растений» (Пермь, 1991), «Вопросы традиционной, научной и академической медицины в системе здравоохранения» (Оренбург, 2006), «Перспективы развития исследований по естественным наукам на Западном Урале» (Пермь, 1981), «Интеграция традиционной, народной и академической медицины в системе здравоохранения» (Оренбург, 2006), «Современные подходы к- изучению и применению традиционной и народной медицины в оздоровлении населения» (Оренбург, 2004); на международных научно-практических конференциях «Генетические ресурсы России и сопредельных территорий» (Оренбург, 1999), «Повышениеустойчивости биоресурсов на адаптивно-ландшафтной основе» (Оренбург, 2003), «Растительные ресурсы: качество и технология переработки, правовое регулирование и научно-технический прогресс» (Оренбург, 2003), «Научные основы и опыт применения биоэлементов в медицине, спорте, пищевой промышленности и сельском хозяйстве» (Орен-
бург, 2004), «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий» (Оренбург, 2006), «Биоэлементодогия» (Оренбург, 2007), «Россия как трансформирующееся общество» (Оренбург, 2006, 2007), «Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика» (Оренбург, 2007, 2009); 3-м международном симпозиуме «Степи Северной Евразии. Эталонные ландшафты: проблемы охраны, экологической реставрации и использования» (Оренбург, 2003), «Оценка земельных ресурсов и создание адаптивных биоценозов в целях рационального природопользования: история и современность» (Оренбург, 2008); межвузовских научных конференциях «Вопросы питания, роста и развития растений» (Пермь, 1980), «Вопросы экологической физиологии растений» (Пермь, 1986), «Рост, развитие и адаптация растений к экстремальным факторам» (Пермь, 1987,1992), научно-практических конференциях Пермской государственной фармацевтической академии (Пермь, 1970-1992 гг.) по проблемам «Ресурсы и рациональное использование лекарственных растений в регионе Урала», «Фитохимическое исследование перспективных к использованию растений», юбилейных научных конференциях и конференциях, посвященных памятным датам.
