Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 5
2. Материал и методика исследований 31
3. Результаты собственных исследований. 34
3.1. Содержание питательных веществ в нетрадиционных кормовых и лекарственных растениях 34
3.1.1 .Содержание питательных веществ в растениях семейства бобовые 35
3.1.2.Содержание питательных веществ в растениях семейства бурачниковые 41
3.1.3. Содержание питательных веществ в растениях семейства гречишные 44
3.1.4. Содержание питательных веществ в горчице белой (семейство крестоцветные). 49
3.1.5. Содержание питательных веществ в некоторых растениях семейств розоцветные, зверобойные и крапивные 57
3.1.6. Содержание питательных веществ в растениях семейства губоцветные 61
3.1.7. Содержание питательных веществ в растениях семейства сложноцветные 65
3.2. Содержание биологически активных веществ (БАВ) в нетрадиционных кормовых и лекарственных растениях 70
3.2.1. Содержание БАВ в растениях семейства бобовые 71
3.2.2. Содержание БАВ в растениях семейства бурачниковые 77
3.2.3. Содержание БАВ в растениях семейства гречишные 81
3.2.4. Содержание БАВ в горчицы белой (семейство крестоцветные) 85
3.2.5. Содержание БАВ в растениях семейств розоцветные, зверобойные и крапивные91
3.2.6. Содержание БАВ в растениях семейства губоцветные 94
3.2.7. Содержание БАВ в растениях семейства сложноцветные 97
Заключение 101
Выводы 112
- Материал и методика исследований
- Содержание биологически активных веществ (БАВ) в нетрадиционных кормовых и лекарственных растениях
- Содержание БАВ в горчицы белой (семейство крестоцветные)
- Содержание БАВ в растениях семейства сложноцветные
Введение к работе
В последние годы в связи с реформированием сельского хозяйства и переходом на новую систему экономического хозяйствования и рыночных отношений резко возросло значение обоснованности уровня обеспеченности ресурсами и эффективности их использования в кормопроизводстве, как основе развития животноводства. В связи с этим важное государственное значение приобретают разработка и реализация мер по более эффективному использованию ресурсных факторов, в том числе и плодородия земли, а также продуктивный потенциал самих растений. Это относится как к традиционным, широко распространенным видам, так и нетрадиционным, пока недостаточно введенным в культуру, но обладающим ценными биологическими и хозяйственными особенностями растениям.
Одним из преимуществ нетрадиционных культур является то, что они, в основном, представлены многолетними видами, дающими отаву. Важно и то, что они могут быть использованы не только в качестве пастбищного корма и сырья для производства высококачественных видов кормов, необходимых в стойловый период (сена, силоса, сенажа, травяной муки), но и применяться в лечебно-профилактическом кормлении животных. Нетрадиционные культуры обладают довольно широким экологическим диапазоном, большие адаптивные возможности позволяют им успешно произрастать в самых разнообразных почвенных и климатических условиях.
Природная флора Северной Осетии богата ценными и полезными растениями. Видовой состав растительности республики с учетом зональной и высотной дифференциации весьма разнообразен и насчитывает тысячи представителей, многие из которых являются ценнейшими природными ресурсами.
В настоящее время осознана необходимость рационального использования растительного мира, в том числе видов, имеющих первостепенное ресурсное значение.
Целью исследований явилось изучение уровня содержания питательных и биологически активных веществ в нетрадиционных кормовых и лекарственных растениях в условиях РСО-Алания.
В связи с целью работы в задачи исследований входило определить в некоторых представителях семейств бобовые, бурачниковые, гречишные, крестоцветные, розоцветные, зверобойные, крапивные, губоцветные и сложноцветные:
а) содержание питательных веществ;
б) содержание биологически активных веществ.
Научная новизна исследований заключается в том, что впервые в условиях РСО-Алания проведено комплексное изучение химического состава представителей кормовых и лекарственных растений различных семейств, в том числе и интродуцентов.
Практическая ценность работы состоит в том, что изучен химический состав с определением питательности некоторых нетрадиционных кормовых и лекарственных растений в условиях РСО-Алания, что является предпосылкой их внедрения в агропромышленное производство.
На защиту выносятся следующие основные положения диссертации:
Содержание питательных веществ в произрастающих в условиях РСО-Алания ряде кормовых и лекарственных растениях из 9 семейств, как из местной флоры, так и интродуцентов.
Содержание биологически активных веществ в этих растениях.
Материал и методика исследований
Для достижения поставленной цели нами в течение 1998-2004гт. были проведены лабораторные исследования кормовых и лекарственных растений, как из местной флоры, так и интродуцированных в Северную Осетию из других регионов. Исследования были проведены в 360 образцах 22 видов сосудистых растений из 9 семейств. Пробы растительных образцов отбирались в коллекционном питомнике НИИ биотехнологии Горского ГАУ в разные фазы вегетации растений: стеблевания, бутонизации и цветения. Все анализы проводились в трех повторностях. 2.1. Видовой состав изученных растений. 2.1.1. Виды природной флоры. Исходный материал был собран в природных популяциях на территории республики. Семейство Бобовые — Fabaceae Астрагал козлятниковидный - Astragalus galegiformis L. Донник лекарственный - Melilotus officinalis Desr. Козлятник восточный - Galega orientalis Lam. Клевер седоватый - Trifolium canescens Willd. Семейство Бурачниковые - Boraginaceae Окопник шершавый - Symphytum asperum Lepech. Семейство Гречишные - Polygonaceae Горец перечный - Polygonum hydropiper L. Горец мясо-красный - Polygonum carneum C. Koch. Семейство Губоцветные - Lamiaceae Душица обыкновенная - Origanum vulgare L. Пустырник пятилопастный - Leonurus quinquelobatus Gihib. Тимьян ползучий - Thymus serpyllum L. Семейство Зверобойные - Hypericaceae Зверобой продырявленный - Hypericum perforatum L. Семейство Крапивные — Urticaceae Крапива двудомная - Urtica dioica L. Семейство Розоцветные - Rosaceae Черноголовник многобрачный - Poterium poligamum Waldst. et Kit. Семейство Сложноцветные — Asteraceae Василек синий - Centaurea cyanus L. Девясил высокий - Inula helenium L. Мать-и-мачеха обыкнованная - Tussilago farfara L. 2.1.2. Интродуценты. Исходный материал горца растопыренного, горчицы белой, люпина многолистного и окопника лекарственного выращен в коллекционном питомнике НИИ биотехнологии из семян, присланных из Всероссийского НИИ растениеводства (г.Санкт-Петербург). Семена горца Вейриха и сахалинского собраны в природных популяциях на о. Сахалин. Семейство Бобовые — Fabaceae Люпин многолистный — Lupinus polyphyllus Lindl Семейство Бурачниковые - Boraginaceae Окопник лекарственный - Symphytum officinale L. Семейство Гречишные — Polygonaceae Горец Вейриха - Polygonum weirichii F. Schmidt Горец сахалинский - Polygonum sachalinense F. Schmidt Горец растопыренный (забайкальский) - Polygonum divaricatum L. Семейство Крестоцветные - Brassicaceae Горчица белая - Sinapis alba L. Средние пробы зеленой массы растений отбирали в соответствии с ГОСТ 23637-79.
Образцы кормовых и лекарственных растений подвергались полному зооанализу по методикам ВИЖа (А. Е. Петухова и др., 1989) В образцах растений определили: - первоначальную влагу методом высушивания по ГОСТ 1396.3-92; - содержание сырого протеина методом Кьельдаля, по ГОСТ 1396.4-92; - содержание сырой клетчатки по Ганнебергу-Штоману, ГОСТ 1396.2-91; - содержание сырого жира по Рушковскому, ГОСТ 13496.15-94; - содержание сырой золы по ГОСТ 26226-95; - содержание кальция комплексометрическим методом, ГОСТ 26570-95; - содержание фосфора методом И. К. Волгина (1974), ГОСТ 26657-97; - содержание БЭВ расчётным методом. - витамин С по ГОСТ 1396.18; - каротин по ГОСТ 13496.17-89. Для определения содержания дубильных веществ использован метод титрования перманганатом калия (Н. И. Гринкевич, 1983), основанный на окислении дубильных веществ. Для определения содержания сапонинов использован метод количественного определения глицирризиновой кислоты в корне солодки. Метод основан на осаждении глицирризиновой кислоты из экстракта 25% раствором аммиака с последующим спектрофотоколориметрическим определением (Н. И. Гринкевич, 1983). Для анализа содержания фенолгликозидов применяли метод количественного определения арбутина в листьях толокнянки и брусники, основанный на иодометрическом титровании гидрохинона, полученного после извлечения и гидролиза арбутина (Н. И. Гринкевич, 1983). Антрагликозиды в растительном сырье определяли колориметрическим методом, принятым Государственной фармакопеей (Н. И. Гринкевич, 1983). Экспериментальные данные подвергнуты биометрической обработке по Стьюденту (Е.К. Меркурьева, 1970). . Результаты исследований 3.1 Содержание питательных веществ в нетрадиционных кормовых и лекарственных растениях. Флора Северного Кавказа богата травянистыми дикорастущими растениями. Она является неисчерпаемым источником для введения в культуру новых высокоурожайных растений, способствующих интенсификации кормопроизводства. Существенное значение для укрепления кормовой базы животноводства РСО-Алания имеет подбор новых нетрадиционных кормовых культур, способных в местных почвенно-климатических условиях давать значительные и устойчивые урожаи зеленой массы. За счет этих культур продлевается период функционирования зеленого конвейера, заполняются те временные промежутки, когда зеленая масса традиционных кормовых культур не поступает в достаточном количестве. С целью изучения свойств и химического состава 22 видов травянистых растений, пригодных для пополнения видового состава традиционных кормовых культур, были проведены соответствующие исследования в коллекционном питомнике НИИ биотехнологии Горского ГАУ. В состав изучаемых видов была включена и группа растений, сочетающих кормовое и лекарственное значение. Основными критериями ценности кормовой культуры принято считать содержание питательных веществ в растении и возможность ее использования для приготовления различных видов кормов. В одну из наших задач исследования растительного сырья входило определение в растениях сухого вещества, сырого протеина, сырого жира, сырой клетчатки, сырой золы, кальция, фосфора, БЭВ. Результаты анализа питательности нетрадиционных кормовых и лекарственных растений представлены в таблицах 1 -7. 3.1.1. Содержание питательных веществ в растениях семейства бобовые. Рассматривая содержание питательных веществ в нетрадиционных кормовых растениях семейства бобовые в условиях РСО-Алания (таблица 1) нами установлено, что содержание сухих веществ в растениях данного семейства колеблется, в фазе стеблевания, от 13,98% в козлятнике восточном до 34,20% в клевере седоватом. По мере смены фенофаз в растениях повышается концентрация сухих веществ. Так, в астрагале козлятниковидном в фазе стеблевания по нашим данным, содержится 23,07% сухих веществ, а в фазах бутонизации и цветения -27,33% и 29,10%. Наиболее существенное повышение содержания сухих веществ по мере смены фенофаз отмечено в козлятнике восточном, в зеленой массе которого в фазе стеблевания содержалось всего 13,98% сухих веществ, тогда как в фазах бутонизации и цветения в зеленой массе данного растения количество сухих веществ удвоилось и составило соответственно, 26,08% и 27,89%. Постепенное нарастание содержания сухих веществ характерно для донника лекарственного, клевера седоватого, люпина многолистного. При оценке протеиновой питательности кормов ограничиваются определением так называемого сырого протеина, под которым подразумевают комплекс, содержащий как собственно белок, так и азотсодержащие вещества небелковой природы-амиды. К группе амидов относят свободные аминокислоты, амиды аминокислот, азотсодержащие алколоиды, органические основания и аммонийные соединения. Содержание протеина в зеленой массе бобовых растений в условиях РСО-Алания подвержено существенным видовым изменениям. Из анализа материалов, приведенных в таблице 1 следует, что наименьшим содержанием протеина отмечается клевер седоватый, содержащий в сухом веществе зеленой массы в фазах стеблевания, бутонизации и цветения 8,51; 7,80 и 5,00 % сырого протеина соответственно.
Содержание биологически активных веществ (БАВ) в нетрадиционных кормовых и лекарственных растениях
Растения вырабатывают значительное количество сложных химических соединений, не образующихся в животном организме. Целебными свойствами обладают соединения, которые в медицине называют физиологически активными веществами или действующими веществами. Они наиболее ценны, хотя растение содержит их обычно в минимальных количествах. В задачу исследования биологически активных веществ растительного сырья входило определение органических кислот, витамина С, каротина, дубильных веществ, фенолгликозидов, сапонинов, антрагликозидов. Данные по содержанию биологически активных веществ в растениях различных семейств представлены в таблицах 8-14. Клеточный сок содержит различные органические кислоты. Они содержатся во всех растениях и часто накапливаются в больших количествах в семенах, стеблях, листьях, корнях или плодах. В растениях кислоты находятся в свободном состоянии, а также в виде кислых и нейтральных солей. 3.2.1. Содержание БАВ в растениях семейства бобовые. Из анализа материалов, приведенных в таблице 8 следует, что в зеленой массе астрагала козлятниковидного по мере развития растения концентрация органических кислот уменьшается от 2,57% в фазе стеблевания до 1,97% в фазе цветения. В других бобовых растениях, от фазы стеблевания до фазы цветения, содержание органических кислот повышается: в доннике лекарственном от 1,65 до 3,15%, в клевере седоватом от 1,64 до 2,60 %, в козлятнике восточном от 2,99 до 3,04 % и в люпине многолистном от 1,18 до 3,19%. В растительном организме витамины играют огромную роль в построении тех ферментных систем, без которых не могут происходить никакие превращения веществ в клетках. Больше всего витаминов вырабатывают растения. Витамины играют первостепенную роль в обмене веществ, регулируют процесс усвоения и использования основных питательных веществ — белков, жиров, углеводов. Шире всего распространен витамин С. Аскорбиновая кислота представляет собой ненасыщенное соединение с двумя энольными и двумя спиртовыми гидроксилами. Наиболее характерная особенность аскорбиновой кислоты - ее способность легко окисляться и восстанавливаться. Аскорбиновая кислота быстро разрушается в присутствии окислителей. Более устойчива в кислой реакции среды. В исследуемых представителях семейства бобовые (таблица 8) по мере развития растений отмечается накопление витамина С. На протяжении всего вегетационного периода наибольшим содержанием витамина С отличается донник лекарственный, содержащий в фазах стеблевания, бутонизации и цветения соответственно 66,49, 98,17 и 103,41 мг% данного витамина. Наименьшее количество аскорбиновой кислоты регистрировали в клевере седоватом от 29,88мг% в фазе стеблевания до 53,10мг% в фазе цветения.
В астрагале коз-лятниковидном концентрация витамина С в фазе стеблевания составила 61,81мг%, а в фазе цветения незначительно увеличилась до 67,11мг%. Наиболее существенное повышение содержания аскорбиновой кислоты отмечено в сухом веществе козлятника восточного, в котором в фазе стеблевания содержалось 28,73 мг%, в фазе бутонизации 47,29 мг%, а в фазе цветения - 67,56 мг%. Таким образом, в бобовых растениях отмечено высокое содержание витамина С в фазе цветения. Каротин представляет собой провитамин А, который в организме человека и животных превращается в витамин А. Известны три изомера каротина: а-, Р", у-, из которых наиболее распространен (3-каротин. В животном организме молекула р-каротина при окислительном распаде образует две молекулы, а а- и у - каротин - одну молекулу витамина А. Каротин в растительных тканях локализуется в хромопластах и хлоропластах вместе с хлорофиллом. Важнейшими функциями каротина является участие в процессах окислительно-восстановительных, фотосинтеза, роста. Каротин, энергично присоединяя кислород, передает его другим химическим соединениям, что свидетельствует о существенной роли в обмене веществ, в том числе и дыхании. Анализ таблицы 8 показывает, что в образцах растений семейства бобовые по мере развития от фазы стеблевания до фазы цветения происходит накопление каротина, в мг %: в астрагале козлятниковидном от 2,50 до 3,06; в доннике лекарственном от 2,65 до 2,89 и в клевере седоватом от 5,77 до 6,38. Наибольшее содержание отмечено в люпине многолистном, в котором в фазе стеблевания содержалось 7,01 мг%, а в фазе бутонизации и цветения - 7,71 и 8,38 мг%. Малое количество каротина содержится в фазе стеблевания в козлятнике восточном - 0,48 мг%, а в фазе цветения повышается до 2,50 мг%. Дубильными веществами называют соединения многоатомных фенолов, имеющие вяжущий вкус, дубящие кожу, осаждающие белки и алкалоиды из разбавленных растворов. Среди дубильных веществ наибольшее распространение имеют галлотанины, эллатонины и конденсированные дубильные вещества. Гидролизуемые вещества - танины могут подвергаться гидролизу. По химической природе танины представляют собой сложные эфиры моносаха-ров, чаще глюкозы и фенолокислот. Дубильные вещества, находящиеся в растениях, способны ингибировать рост патогенных грибов и понижать скорость размножения вирусов и бактерий, принимают участие в окислительно-восстановительных реакциях и тем самым в обмене веществ клетки. Дубильные вещества в виде настоев, отваров, экстрактов применяют как кровооста-навливающие средства; кроме того, они действуют как антисептики и в значительной мере как антидоты и закрепляющие. Многие из них в значительной степени обладают Р- витаминной активностью, увеличивая резистентность стенок кровеносных сосудов и одновременно сохраняя и усиливая действие витамина С. Дубильные вещества широко распространены в природе, встречаются во всех исследуемых растениях. Растения, содержащие 10-20 % дубильных веществ, служат для добывания танина (А.Ф.Гаммерман, 1976). Изучая содержание дубильных веществ в растениях семейства бобовые (таблица 8), мы установили, что диапазон изменений концентрации танинов составил: в фазе стеблевания от 0,85 % в доннике лекарственном до 7,98 % в люпине многолистном, в фазе бутонизации от 1,11 до 7,87 % и в фазе цветения от 1,26 до 11,30 % в этих же растениях. Установлено, что в бобовых растениях в условиях Северной Осетии по мере смены фенофаз, повышается содержание дубильных веществ.
Наибольшее количество танинов растения данного семейства накапливали в фазе цветения. Гликозиды широко распространены в растениях и играют роль своеобразных регуляторов многих процессов превращения веществ. Гликозиды — природные вещества, в молекуле которых углеводы (сахара) связаны с несахарным компонентом, называемым агликоном. Гликозиды отличаются друг от друга как структурой агликона, так и строением сахарной цепи. Гликозиды гидролизуются в присутствии кислот и под действием ферментов. Гликозиды, выделенные из растений в чистом виде, представляют собой аморфные или кристаллические вещества, растворимые в воде и спирте. В зависимости от химической природы агликона гликозиды разделяются на следующие группы: фенольные гликозиды, агликонами которых служат производные фенолов - кумарины, флавоноиды; сапонины, агликонами которых служат тритерпеновые и стероидные соединения; антрагликозиды — гликозиды, агликонами которых являются производные антрацена. Одним из самых распространенных биологически активных веществ в растениях являются фенольные соединения, которые проявляют самую разнообразную фармакологическую активность. К фенолгликозидам (ФГ) относятся соединения, содержащие в составе агликона фенолы и обладающие бактериальными свойствами. Фенолгликозиды применяют в медицине в качестве антисептического средства. Рассматривая содержание фенолгликозидов в нетрадиционных кормовых растениях семейства бобовые (таблица 8), мы установили, что концентрация ФГ в растениях данного семейства колеблется в фазе стеблевания от 2,80% в клевере седоватом до 5,32 % в люпине многолистном. В доннике лекарственном, в фазе стеблевания, количество ФГ составляет 3,14%, снижаясь в фазах бутонизации и цветения до 2,91 и 2,10%. В других представителях данного семейства, по мере смены фенофаз, происходит повышение содержания фенолгликозидов. Наиболее существенное увеличение концентрации ФГ отмечено в козлятнике восточном и в люпине многолист-ном, в которых в фазе бутонизации регистрировали 6,84 и 6,58%, а в фазе цветения — соответственно 8,62 и 9,63%.
Содержание БАВ в горчицы белой (семейство крестоцветные)
В ходе выполнения настоящей работы нами на содержание БАВ проанализированы образцы горчицы белой, высаженные семенами из коллекции ВНР. Результаты приведены в таблице 11. Из анализа материалов, приведенных в таблице 11 следует, что по мере смены фенофаз в образцах горчицы белой повышается содержание органических кислот. Интервал концентраций в фазе стеблевания составил от 2,23% в образце К 4206 до 3,06%» в образце К 4078; в фазе бутонизации - от 2, 73% в образце К 4206 до 3,80% в образце К 4203 и в фазе цветения - от 3,04% в образце К 4142 до 3,92% в образце К 4112. Следовательно, в образцах горчицы белой наиболее высокое содержание органических кислот установлены в фазе цветения. Из литературных источников известно (К.А. Моисеев, 1979), что количество аскорбиновой кислоты в горчице белой варьирует в зависимости от фазы развития в пределах от 83,7 до 177,3 мг%. В изучаемых нами образцах горчицы белой содержание витамина С было значительно ниже описанных в литературе и колебалось, в зависимости от фазы развития: в фазе стеблевания от 34,02 мг% в образце К 4112 до 45,60 мг% в образце К 4135, в фазе бутонизации - от 42,25 мг% в К 4159 до 49,56 мг% в К 4142 и в фазе цветения - от 44,00 мг%; в К 4159 до 52,20 мг% в К 4110. Во всех исследованных образцах горчицы белой отмечено увеличение количества витамина С в фазе цветения. В образцах горчицы белой регистрировали накопление каротина по мере развития растений. Диапазон содержания провитамина А в зеленой массе изучаемых растений, в разные периоды развития, составил: в фазе стеблевания от 2,11 мг% в образце К 4078 до 4,18 мг% в образце К 4165; в фазе бутонизации - от 2,33 мг% в К 4078 до 5,22 мг% в К 4187 и фазе цветения - от 2,37 мг% до 6,27 мг% в этих же образцах. Наибольшие концентрации каротина в образцах горчицы белой отмечены в фазе цветения. Фенофазовые колебания в содержании дубильных веществ регистрировали также в образцах горчицы белой. Образцы горчицы белой накапливали танины: в фазе стеблевания - от 2,05% в образце К 4181 до 8,12% в образце К 4142; в фазе бутонизации - от 4,57% в К 4181 до 18,53% в К 4078 и в фазе цветения - от 5,12% до 21,24% в этих же образцах.
Высокие концентрации дубильных веществ были выявлены в фазе цветения в образцах: К 4078 - 21,24%, К 4110-10,04%, К 4112 - 10,41%, К 4142 - 11,95%, К 4150 - 10,00%. Следовательно, по мере смены фенофаз в образцах горчицы белой, в условиях Северной Осетии повышается содержание дубильных веществ. В исследуемых образцах горчицы белой содержание фенолгликозидов (ФГ) колебалось: от 2,46% в образце К 4078 до 10,47% в образце К 4181 в фазе стеблевания; от 4,39% в К 4078 до 15,64% в К 4142 в фазе бутонизации и в фазе цветения — от 5,50% в К 4078 до 17,15% в К 4142. Высокое содержание фенолгликозидов на протяжении всего вегетационного периода наблюдали в образцах К 4112, К 4142 иК4181. Уровень содержания ФГ в этих образцах, в фазах стеблевания, бутонизации и цветения составил: К 4142 - 9,84, 12,02 и 12,45%; К 4142 - 8,52, 15,64 и 17,15%; К 4181 - 10,47, 11,87 и 14,27%. Сравнительно высокое содержание ФГ в фазе цветения отмечено также в образцах: К 4140 - 9,07%, К 4150 - 8,72%, К 4165 - 9,30% и К 4206 - 9,50%. Во всех образцах горчицы белой нами установлено закономерное повышение фенолгликозидов по мере смены фенофаз. Нами установлено, что в образцах горчицы белой от фазы стеблевания до фазы цветения постепенно увеличивается содержание сапонинов. В образцах изучаемого растения в фазе стеблевания количество сапонинов изменялось в диапазоне от 2,42% в образце К 4110 до 6,13% в образце К 4206, а в фазе цветения - от 3,21% в образце К 4112 до 8,13% в образце К 4203. Наиболее высокие концентрации сапонинов отмечены в фазе цветения в образцах: К 4135 - 6,08%, К 4140 - 6,59%, К 4142 - 7,09%, К 4165 - 6,87%, К 4184 - 6,38%, К 4203 - 8,13% и К 4206 - 7,05%. Согласно нашим данным в образцах горчицы белой содержание ан-трагликозидов (АГ) в разные фазы вегетации изменялось незначительно в фазе стеблевания - от 0,01 до 0,23%, в фазе бутонизации - от 0,13 до 0,31% и фазе цветения - от 0,15 до 0,32%. В фазе цветения отмечено некоторое увеличение концентрации АГ. Установлено, что количество антрагликозидов в изученных нами образцах горчицы подвержено меньшим колебаниям, чем содержание других биологически активных веществ. Таким образом, нашими исследованиями установлено, что в условиях Северной Осетии, по мере смены фенофаз, образцы горчицы белой накапливали органические кислоты, витамин С и каротин, а некоторые образцы в фазе цветения отличаются высокими концентрациями дубильных веществ, фенол-гикозидов и сапонинов. 3.2.5. Содержание БАВ в растениях семейств розоцветные, зверобойные и крапивные. Из семейств розоцветные, зверобойные и крапивные нами проанализировано по одному, наиболее перспективному для нашей республики виду. Результаты исследований приведены в таблицы 12. Анализ материалов таблицы 12 свидетельствует о том, что наименьшее количество органических кислот крапива двудомная содержит в фазе стеблевания - 0,96%. По мере смены фенофаз, количество органических кислот в ней повышается и в фазе цветения в данном растении они занимают 1,06% от общей сухой массы. В зверобое продырявленном количество органических кислот возросло от 1,27% в фазе стеблевания до 2,84% в фазе цветения. В черноголовнике многобрачном наибольшая концентрация органических кислот отмечена в фазе цветения - 3,90%. Изучая содержание аскорбиновой кислоты в растениях семейств розоцветные, зверобойные и крапивные мы определили, что черноголовник многобрачный отличается сравнительно высоким содержанием витамина С на протяжении всего вегетационного периода. В этом растении в фазе стеблевания концентрация аскорбиновой кислоты составила 78,77 мг%, в фазе бутонизации - 89,62 мг%, а в фазе цветения - 99,44 мг%. Также существенное количество витамина С содержит крапива двудомная; в фазе стеблевания - 69,58 мг%, в фазе бутонизации - 72,25 мг% и в фазе цветения - 74,66 мг%. В зверобое продырявленном выявлено увеличение концентрации аскорбиновой кислоты от 38,68 мг% в фазе стеблевания до 59,60 мг% в фазе цветения.
Следовательно, в изучаемых растениях данного семейства, по мере смены фенофаз, содержание витамина С повышается. Нами также отмечено накопление каротина от фазы стеблевания до фазы цветения: в черноголовнике многобрачном - от 6,13 до 6,28 мг%, в зверобое продырявленном - от 4,43 до 6,74 мг% и в крапиве двудомной - от 1,39 до 1,94 мг%. Высокими концентрациями дубильных веществ отличаются черноголовник многобрачный и зверобой продырявленный, которые в фазе стеблевания содержат 12,69 и 9,76%, а в фазе цветения соответственно - 29,91 и 24,83% этих веществ. Крапива двудомная характеризуется низким количеством дубильных веществ: от 2,52% в фазе стеблевания до 4,19% в фазе цветения. Черноголовник многобрачный в фазе цветения выделяется высоким количеством фенолгликозидов - 11,40%. Самое низкое содержание ФГ отмечено в зверобое продырявленном — от 2,64% в фазе стеблевания до 4,08% в фазе цветения. В крапиве двудомной выявлено увеличение концентрации ФГ по мере старения растения: в фазах стеблевания, бутонизации и цветения концентрация ФГ в ней составили, соответственно, 5,36, 6,08 и 6,12%. Высокий уровень содержания сапонинов отмечен в черноголовнике многобрачном на протяжении всего вегетационного периода, а в зверобое продырявленном - в фазе цветения. По мере смены фенофаз, в изучаемых растениях концентрация сапонинов увеличивается: в черноголовнике многобрачном от 6,70% в фазе стеблевания до 7,04% в фазе цветения, в зверобое продырявленном - от 3,96% до 6,53% и в крапиве двудомной от 4,64% до 5,42%. Изучая содержание антрагликозидов в данных растениях, мы установили, что наибольшее их количество содержит черноголовник многобрачный в фазе стеблевания - 0,84%; по мере развития растения концентрация АГ понижается до 0,30% в фазе цветения. В зверобое продырявленном, наоборот, в фазе стеблевания концентрация АГ составила 0,30%, а в фазе цветения повысилась до 0,84%. В крапиве двудомной количество АГ, в разные фазы развития не изменялось и составило 0,19-0,20%.
Содержание БАВ в растениях семейства сложноцветные
Рассматривая содержание биологически активных веществ в растениях семейства сложноцветные мы установили (таблица 14), что по мере развития растений накапливаются в них органические кислоты, наиболее интенсивно в мать-и-мачехе обыкновенной, в которой в фазе стеблевания содержалось 1,48% органических кислот, а в фазе цветения их количество возросло в три раза и составило 4,13%. В васильке синем от фазы стеблевания до фазы цветения концентрация органических кислот повысилась от 2,29 до 3,91%, а в девясиле высоком - от 1,04 до 1,78%. Наибольшее количество витамина С содержат лекарственные растения семейства сложноцветные в фазе цветения: василек синий - 96,88% мг% девясил высокий - 56,46 мг% и мать-и-мачеха обыкновенная - 47,84 мг%. Изучая содержание каротина в зеленой массе растений семейства сложноцветные мы установили, что в фазе стеблевания в васильке синем содержится 1,70 мг% каротина, девясиле высоком - 5,94 мг% и в мать-и-мачехе - 0,84 мг%. По мере смены фенофаз концентрация провитамина А повышается и в фазе цветения она составила соответственно - 2,33, 6,34 и 1,11 мг% в васильке синем, девясиле высоком и мать-и-мачехе обыкновенной. Растения семейства сложноцветные отличаются высоким содержанием дубильных веществ в фазе цветения: диапазон концентраций танинов в фазе стеблевания составил от 4,70% в девясиле высоком до 5,91% в васильке синем. По мере смены фенофаз содержание дубильных веществ увеличилось в васильке синем - до 9,37% и девясиле высоком — до 30,80% в фазе цветения. Максимальное количество танинов отмечено в мать-и-мачехе обыкновенной -36,37% (фаза цветения). Анализ состава образцов лекарственных растений семейства сложноцветные показал, что содержание в них ФГ повышается по мере старения растений. Так, в девясиле высоком в фазе стеблевания содержалось 2,69%, а фазе цветения - 6,10% ФГ. Более высокие концентрации отмечены в васильке синем и мать-и-мачехе обыкновенной, в которых в фазе стеблевания содержалось 4,29 и 5,29%, а в фазе цветения - 10,99 и 10,92%. В течение всего вегетационного периода высокие концентрации сапонинов были отмечены в зеленой массе растений семейства сложноцветные. Диапазон содержания сапонинов в фазе стеблевания составил от 7,56% в девясиле высоком до 18,93% в мать-и-мачехе обыкновенной. Максимальные количества сапонинов накапливали растения в фазе цветения: василек синий -21,53%, а мать-и-мачеха - 23,45%. Для сравнения отметим, что в сапонинсодержащих растениях (корни истода, синюхи и первоцвета, почечный чай) содержание сапонинов находится на уровне 6-30% (А.Ф.Гаммерман, 1976). По мере развития растений семейства сложноцветные концентрация антраглюкозидов повысилась в васильке синем и мать-и-мачехе обыкновенной: в фазе стеблевания от 0,43% и 0,86% до 0,54% и 1,02% в фазе цветения, в девясиле высоком количество АГ не изменялось и в разные периоды развития составляло 0,01%.
Нашими исследованиями установлено, что растения семейства сложноцветные, по мере смены фенофаз, накапливают органические кислоты, вита- мин С и каротин, отличаются высоким содержанием дубильных веществ ФГ и сапонинов. Таким образом, в результате проведенных нами исследований в нетрадиционных кормовых и лекарственных растениях в разные фазы развития установлены существенные концентрации биологически активных веществ: органических кислот, витамина С, каротина, дубильных веществ, фенолгликози-дов, сапонинов, антрагликозидов. Способность к синтезу биологически активных веществ варьирует в зависимости, видовых особенностей и периода вегетации растения. Северная Осетия — Алания богата растительными ресурсами, изучение которых является актуальной задачей современной сельскохозяйственной науки. Существенное значение в укрепление кормовой базы животноводства РСО-Алания имеет подбор новых нетрадиционных кормовых культур, способных в местных почвенно-климатических условиях давать значительные и устойчивые урожаи зеленой массы. За счет этих культур продлевается период функционирования зеленого конвейера, заполняются те временные промежутки, когда зеленая масса традиционных кормовых культур не поступает в достаточном количестве. Нетрадиционные культуры, обладая комплексом хозяйственно-полезных свойств, в первую очередь высокой продуктивностью и полноценностью (с точки зрения кормления животных), могут значительно дополнить перечень широко распространенных культур и укрепить сырьевую базу производства высококачественных кормов. Были проведены исследования по изучению свойств и химического состава различных видов нетрадиционных кормовых растений. В состав изучаемых видов была включена также группа растений, сочетающих кормовое и лекарственное значение, а также специфические лекарственные растения, используемые в медицине и ветеринарии. Общий спектр исследований по зоотехнической и биоорганической оценке нетрадиционных кормов и лекарственных растений составил более 360 образцов 22 видов 9 семейств сосудистых растений. Впервые для этой группы растений был выполнен анализ органических соединений в кормовом и лекарственном сырье. Было экспериментально установлено, в каких количествах нетрадиционные кормовые и лекарственные растения накапливают в течение вегетативного периода антрагликозиды, фенолгликозиды, дубильные вещества, сапонины, органические кислоты и витамины. Химический состав изучен в динамике в течение вегетационного периода. Проведенные нами исследования показали, что ценность кормовых и лекарственных растений в условиях РСО-Алания в течение вегетационного периода значительно изменяется. Кормовое достоинство вегетативной массы любого вида растений к концу вегетационного периода снижается за счет уменьшения содержания протеина и увеличения содержания клетчатки.
Содержание протеина в сухом веществе зеленой массы растений различных семейств подвержено существенным видовым изменениям. Общей закономерностью для большинства исследуемых растений является накопление значительного количества протеина в фазе стеблевания и снижение в период цветения. В результате проведенных исследований обнаружено, что в фазе стеблевания накапливали высокие концентрации протеина следующие растения: астрагал козлятниковидный и козлятник восточный (сем. бобовые), окопники лекарственный и шершавый (сем. бурачниковые), образцы горчицы белой (сем. крестоцветные), черноголовник многобрачный (сем. розоцветные), крапива двудомная (сем. крапивные), пустырник пятилопастной и тимьян ползучий (сем. губоцветные), василек синий и девясил высокий (сем. сложноцветные). Содержание клетчатки в исследованных растениях повышалось по мере смены фенофаз. Общей закономерностью является накопление значительного количества клетчатки в фазе цветения. При определении жира в сухом веществе зеленой массы изучаемых растений различных семейств по мере смены фенофаз какой-либо общей закономерности не установлено. Наибольшее содержание жира отмечено в фазе стеблевания в астрагале козлятниковидном (сем. бобовые) и в пустырнике пя-тилопастном (сем. губоцветные). Показатели зольности в нетрадиционных кормовых и лекарственных растениях подвержены менее сильным колебаниям. Выявлены различия по содержанию золы в зависимости от видовых особенностей растения и принадлежности к семейству. Максимальное содержание золы обнаружено в фазе стеблевания в душице обыкновенной (сем. губоцветные). Для большинства исследованных растений характерен рост содержания кальция по мере развития растения. Наибольшее количество кальция отмечено в фазе цветения. Высокими концентрациями кальция в течение всего периода вегетации отличается крапива двудомная (сем. крапивные). Определение содержания фосфора в растительных образцах выявило наличие различий в накоплении данного элемента в зависимости от фазы развития и от видовых особенностей растений. Высокими концентрациями фосфора отличается горец растопыренный (сем. гречишные).
