Содержание к диссертации
Введение 3-5
Глава і. I. Природные условия литовской GGP 6-13
. 2. Время, место и методы проведения работы 13-19
А И Р ( Acoras calamus L.) Глава їх. Состояние изученности аира
і. Внутривидовая систематика и географическое рас
пространение 20-26
2. Флористические к геоботанические исследования
аира в Литовской ССР 26-ЗХ
морфологические, анатомические, биологические осооеыности и сведения о культуре 32-37
Химический состав 37-42
применение в медицине и в некоторых отраслях промышленности 42-46
Глава ні. Некоторые биологические особенности аира
і. Распространение сообществ и условия местообитаний 47-56
Рост и развитие в зависимости от условий произрастания ...... 5G~bl
Сезонное развитие 6Х-о6
ипыт выращивания вегетативно-размноженных растение оо-УЗ Выводы 74
Глава ІУ. изучение химического состава аира
X. Характеристика эфирномасличное ти 75-о7
Содержание горьких веществ в корневищах аира 87-ь8
Содержание витамина С в листьях и корневищах аира ь8-90
Содержание дубильных веществ в листьях и корневищах аира 91-94
Выводы 94-95
...,j
tf*w
ВАХТА ТРІШШСІШ ( Meny*nthes trlfoliata L, ) Глава jr. Ооетаяние изученности вахты трехлистной д..-
±. Ботаническая характеристика и биологические особен
ности вахты трехлистной 96-103
1.Вахта трехлистная - как объект комплексного исполь
зования . хиЗ-105
Глава У1. Некоторые биологические и биохимические особенности вахты трёхлистно^ ,.....,,.> ...,,,.. ±. Биологические особенности вахты трехлистное . . . .106-113 2, изучение химического состава вахты трехлистной . . ЇІ4-ІЕ0
Выводы I21-12Z
Обцие выводы Ї23-І24
Предложения 124 а
Список использованной литературы 125-142
Приложение 143-147
Введение к работе
В современной медицине лекарственные средства растительного происхождения.имеют важнейшее значение.
В настоящее время в Советском Союзе около 40 % всех медикаментов изготавливаются из растительного сырья или имеют в сгоем составе вещества растительного происхождения. Среди средств: употребляемых для лечения и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, препараты растительного происхождения составляют 77 %t для лечения заболеваний печени и желудочно-кишечного тракта - 74 %, гинекологических заболеваний - 80 % и заболеваний дыхательных органов - 73 %.
В последнее время при раковых заболеваниях также применяются препараты, приготовленные из растительного сырья. Препараты из безвременника великолепного и горичника Морисона находят : применение при раковых'заболевзниях кожи и молочной железы.
Эти данные свидетельствуют о том, насколько важна в практическом отношении проблема изучения и использования лекарственных растений.
Аир (Acorus calamus L. ) и вахта трехлистная (Meajaat-bes trifoliate L. ) принадлежат к числу ценных полезных растений, издавна известных в народной медицине. Аир - древнейшее лекарственное растение, известное'со времен Гипократа. В народной медицине Азии аир широко использовался как лекарственное растение со времен йбн Сины (Авиценны).
Оба растения применяются в народной медицине почти всех европейских стран, а также официнзльны в большинстве стран мира (аир - в 15 странах, вахта - в IG странах), в том числе и в Советском Союзе. В научной медицине применяются как горько-пряные
-*-
желудочные- средства, известно, что еще И.П.Павлов придавая большее значение.горьким лекарственным средствам при лечении пищеварительных органов и восстановлении нарушенных пищеварительных процессов. Б настоящее время корневища аира входят в состав 3 препаратов и I чая, з листья еєхтбі е состав I препарата и
З Ч8ЄЕ.
Вахта используется в ликеро-водочном производстве.
Аир принадлежи? к эфирномасличным растениям и находит пт.>і:мзяени5 в.парфхшерно-носыетической, ликерне-водочндй и рыбной иг. обыденности.
По предложению ГАПУ Литовской ССР мы стремились изучить биологические и экологические особенности этих растений в есте-сть?нш/х местообитаниях, дать химическую оченку СЕрьяі определить Фазу вегетации наиболее выгодную для сбора лекарственного сіпья к наилучший способ сушки сырья.
Оба растения чаще всего произрастают во главных зэболо- ченных местах. Различные мелиоративные мероприятия, выпрямление русла ь?алых рек, окультуривание пастбищ и распайка земель способствуют сокращению зарослей аира и вахты трехлистной. Поэтому? ближайшее время сбз растения придется ввести в культуру. Введению в культуру любого дикорастущего лекарственного- растения должно предшествовать изучение его экологических, биологических и биохимических особенностей, в природных условиях.
Е своей работе по изучению вира к вахты трехлистной иы стьвг^м себе следующие задачи:
I. ОбОСЩИТЬ ЕСЗ Имеющиеся Литературные Сведения ПО Д8Н-
нщ1 растениям.
Я. Выявить влияние некоторых экологических условий на рост и развитие растений и содеразнке действующих веществ.
Изучить некоторое вопросы биологии аирэ и вахты трехлистной.
Выявить динамику содержания химических веществ в подземных и надземных частях аирэ и в листьях вахты трехлистной р течение вегетационного периода.
Выявить оптимальній услогия сушки корневищ аира.
Настоящая работа является результатом экспериментальных исследований, выполненных во время аспирантуры (IS65-IS68 г.г.) г: л институте ботаники АН Литовской ССР в каунасском ботаническое саду.
Сердечную благодарность пркношу научным руководителям: я s служ є н я ому деятелю кэук и и т ехники Коми АС С?, доктору биалогических наук, профессору Б.С.СОКОЛОВУ и кандидату биологических наук Г.М.БАЛАБАС за постоянную помощь и внимание к моей работе..
Г л э б a I
I. ПРИРОДНЫЕ] УСЛОВИЯ ЛИТОВСКОЙ ССР
Территория Лито-ской ССР расположена к? крайнем западе Советского Союза, нз Восточно-Европейской,или Русской, равнине -екду 5354' и 5627» северной широты и 2056' и 3651' восточ- ; ной долготы. Республика занимает площадь е 65,2 тыс.км .
Рельеф территории сложился в основном во время последнего оледенения е результате процессов, сопровождавших отступление ледника. Территория республики представляет собой обширную равнину, местами с волнистым и холмисто-грядовым строением поверхности, с многочисленньши реками, озерами и болотами (Basalykas ,1958).
Вдоль берега Балтийского моря проходит узкая полоса Приморской низменности, которая, повышаясь в восточном направлении переходит в Іемзйтийскую возвышенность. Через центральную : часть территории проходит Средне-Литовская низменность, которая
ТЯНетСЯ ПОЛОСОЙ ШИРИНОЮ ОКОЛО 100 КМ С СЄЕЄрО-ECCTOKa на юго-З В її 8 Д .
На еостокє Литвы в направлении с юго-запада на севере-рост ск проходит Балтийская моренная гряда шириной 50-60 км, представляющая собой местность с холмистым рельефом средней высоты 150-300 м на^ур.м. В юго-восточном направлении Балтийская гряда переходит в юго-восточную равнину.
Реки Литогской ССР относятся н бассейну Балтийского моря. Главной рекой является; река Неман, площадь бассейна которой занижает 70 % территории республики. В-республике более 3800 рек протяженностью до 10 км, свыше 800 рек протяженностью более
-?-
10 км и 17 рек, протяженностью более 100 kv каждая. Средний коэффициент густоты речной сети 0,35-0,40 км нэ I км0.
Количество озер в республике достигает 4000, они зэни- ' іієют 1,5 % общей площади территории. Большинство озер расположено в пределах Балтийской гряды и ЖемаЙтийской возвышенности.
Озера Литовской СОР являются небольшими притсчно-сточныыг; озера-
*
ми ледникового происхождения. Число озер., им&ющйх .площадь больше I км*1, достигает 192.
Рельеф местности, значительное распространение водоне-!и сницаемых грунтов, гысокая влажность воздуха при достаточном орошении атмосферной осадками обуславливают заболачивание территории. Еолотэ занимают более 3 % всей территории Литовской ОСР, они размещены рав^окзрно по республике. РСак правило, болота заахают небольшие площади. В большинстве случаев болота обра- зо::8лиоь путеу зарастания озер или заболачивания суши не водоразделах и в местах выходов ключей. В Литве наиболее развиты низинные болота (60$). Болота верхового типа составляют 30-/», а- переходного типа - 10 %,
Географическое положение Литовском ССР, расположенной в переходной зо^е между Западной Европой с морским климатов к Восточной Зврспой и Азией с континентальным климатом, определяет особенности циркуляции воздушных масс над ее территорией. Хотя территория Литовской ССР небольшая,"но климат ее восточной и западной частей различен. На.западе Литвы морской климат. По мере удаления в глубь территории с запада на восток заметно уменьшается влияние моря и,возрастает крнтинентэльность климата.
3*гйэ и осень на востоке территории холоднее, а весна и лето теплее, чем на западе. Суточные, месячные и годовые ампли-
туды температуры воздуха также возрастают' с запада на восток. Отличительной особенностью климата Литвы является теплая, малоснежная зима, прерываемая оттепелями и дождями, теплая и дождливая осэнь, относительно холодная весна и умеренно теплое лето при высокой влажности воздуха и значительном количестве осадков в течение всего годэ. Наличие большой облачности в течение всего года резко снижает количество солнечного теплз. Фактическая продолжительность солнечного сияния даже летом в Литве не превышает 60 % от возможной для данной широты, а зимой она едва достигает 26 %* '
На рисунке I показано распределение осадков за 1966-1967 годы по сравнению со средними многолетними данными. Период экспериментальной работы охватывает годы с различными метеорологическими условиями. Значительные отклонения суммы осадков от средних многолетних показателей наблюдались во все годы проведения опытов. Отмечены также заметные колебания среднемесячной температуры воздуха за этот период (таблица I).
Литовская ССР входит в состав лесной зоны, в которой подзолистый и болотный типы почвообразовательных процессов являются основными. Здесь распространены почвы в различной степени; оподзоленные и заболоченные с различным механическим составом. Пестрота почвенного покрова и размеры почвенных районов определяются рельефом местности. В соответствии с общими причинами, обусловившими строение рельефа местности, почвенный покров республики раввия на материнских породах, образованных основным ледником и деятельностью талых ледниковых вод. Преобладающее значение имеют моренные валунные суглинки и супеси ( Garmus, 1958; Mejeris ir Baginskas,1958; Lietuvos TSR uirvozemiai,1965).
ff*W
rw^
5 о
o'^r^S
of * і і fflrn I I I I I I I I II II I I I I I I II ІТГТТ
wis:
IWl I I I I I I ПИ II I I I I I I I I I I I I Ш
^ 5
з e
.jj СП 3 со
л -< X.
=* ^ jS S - x
і *
X
H6*T
f?gny^l I I I I I I I I I I I I I
3 Ш
x
5 а й
шага
оэг I I I I I I I IB
3 .
і І
Таблица I
Среднемесячная температуре воздуха за IP6P-ISS7 год, по срав.^энию со средними многолетними
дзнниїіи (в С)
u м
..У Г
Уііі
хп
;эбб
:957
-7,1 -5,6 1,6 5,7
-8,6 -2,3 2,7 6,3
13,6 17,0 18,3 16,4 11,4 8,5 1,2
I3,S . 15,4 17,7 16,7 14,8 10,3 3,7
-4,0
многолетние средние
-5,3 -4,6 -0,8 5,9 12,3 15,7 17,9 "16,3 12,2 6,7 0,8
-3,4
Наибольшее^распростренение в Литве имеют подзолистые поч-вь:, занижающие почти половину (49,5 %.) территории, которые рззви-веются не породах, имеющих различный механически!; состав и на различны;; элементах рельефа. Подзолисто-болотные почвы за.шмэют 18,4 % всей" площади Литвы, дерново-карбонатные - 7,8 %, дерново-глеевые - . 17,6 %, болотные - 5,3 % и аллювиальные почвы - 1,4 %.
Территория Литовской СОР,согласно данный Алехина (1950, T35I), расположена в лзснор зове, подзоне смешанных лесов. В настоящее вре^я леоэ занимают 21 % территории республики. Наибольшие леслы: плоаеди находятся в предела- юго-восточном равнины, где в. ряде каст лесистость достигает 50 %. Почти такую же площадь, как леса, занижает луговая растительность.
Различия природных условий ЛитовскоЙССР позволяют разделить-ее территорию на три' основные физико-географические зоны, а в пределах последних Енделить 12 почвенных рэйонОЕ (bietuvos SR dir-
voaemiai, 1965)'»
І. Западная.зона охватывает Приморскую низменность (рис.
2,1) и Жемайтийскуга возвышенность (рис.2,2). .
В этой зоне преобладают дерново-подзолистые, главным образом средне оподзоленные и подзолисто-болотные почвы. По механическому составу - это- супеси или легкие суглинки, реже встречаются тяжелые суглинки. В связи с повышенным количеством осадков, пересеченностью рельефа и глубоким залеганием грунтовых вод, почвы сильно выщелочена и отличаются резко выраженной кислой реакцией.
П. Зона Средне-Литовской низменности охватывает есю среднюю часть республики с наиболее плодородными дерново-карбонатными и дерново-гдееватьши почвами, с небольшой степенью оподзоленности. Эта зона имеет наиболее увлажненные почвы. По механическому составу -это средние и тяжелые суглинистые и глинистые почвы. При
-a-
проверке на кислотность эти почвы в большинство случаев дают нейтральную реакцию. Б этой зоне выделено пять почвенных районов: бассейн реки Венты (рис.2,3), бассейн реки Муши (рис.2,4), бассейн реки Невежис (рис.2,5), Панемунская равнина (рис.2,6), Сувалкская равнина (рис.2,7).
III. Зона возвышенности восточной части Литвы располагается в пределах Балтийской гряды, юго-восточной равнины и западных ответвлений Литовско-Белорусской гряды. Почвенный покров здесь наиболее пестрый. В холмисто-моренном ландшафте преобладают суглинистые дерного-подзолистые почвы, а на зандровых равнинах - песчаные*, в моренных суглинках из крупнозернистых песков карбонаты отсутствуют. Эта зона подразделяется на пять почвенных районов: западная покатость возвышенности восточной части Литвы(рис.2,8),озерная воз-
*^3 ЛЕВ
Рис.2. Физико-географические зоны и почвенные районы Литовской ССР
г---
вышенность средней части реки Неиэнз (рис.2,9), озерная возвышенность северо-восточной чести Литвы (рис.2,10), песчаный район юго-ессточно -чести Литеы (рис.2,II). Медицинская возвышенность (рис.2, 12).
2. Время, место и методы проведения Р'ЗбОТЫ
Экспериментальная работа по изучению аира и вахты трехлистной проводилась в течение трех лет (І96Є-І968 г.г.).
;;1ы провели обследование природных мзстооОитаний во всех физико-географических зонах республики в 9 почвенных районах.
В Запздной зоне- проведены исследования в следующих поч-венных районах: Приморская низменность (ШилутскипАи Кретинский р-ны), Іемзйтийская возвышенность (Плунгеский и Тельшяиский р-кы).
Б зоне,-Средне-Литовской низменности в- следующих почвенных районах: бассейн реки Муши (Пакр$ойский р-н), бассейн реки Неверие (ПанеЕЄжскийхр-н), Панеыунескэя равнина (Каунасский^ Шакяй-скнй р-ны).
В -зоне возвышенности восточной части Литвы - ь следующих почтенных районах: западная покатость возвышенности восточной части Литвы (Дникщяйский и Укмергский р-ны), озерная возвышенность сред-ней части реки Нзиэнэ (Тракэйский, Алитусский р-ны), озерная возвышенность северо-восточной части Литвы (Игнзлинский^ Утенский х р-ны) , песчаный р-н юго-восточной части *Литвы( Вильнюсский, Варен-сний'р-ны). В районах, обозначенных звездочкой, проведены полевые исследования вахты трехлистной.
ыы обследовали 23 озера: Клиюо, Палитишкю, Риетио, їлаушо (Утенский р-н), Антакщу (Малетский р-н), Ерзвето:, Жездрио (ИгнЛйнский р-н), Скреб ее, Нега щиа (Тракайский р-н), Метелю, Симно, Гилуйчио, Даугу, Гелуко, Линелио (Алитусский р--н), Пучке-
-Lk-
.а,рис, r "агме, Ахеедлу, Оед^с ( ^івдабскиД р-п) и четыре небольшие огора.. Осследоьаппые нами районы отмечены на карте ( рис. 3). Бсе-ге ;халп обследовано ЮГ хрхродных местообитании! аира а 03 место-
'>' >г--;- : ; ,'' vvc-''фХГ Пп. ^ Р '' "Г Г 7 Г* Т1 Тт C--V'
Бхх выявления влияния экологических условии на развитие раотсихх. а содср?халие декствувдих вєщєсте в них.проведала-; следум-,дх н^бхедения х исследования:
".. Описали сообщества растение, в которых произрастает ала .: вахта трехлистная, по общепринятой методике [ Краткое руководство ,:дія хйоботаличесхих исследование, ІД52).
'е.. произведены биометрические измерения надземной х подзем-,хх. часте,, 10 модельных растепли аира и . листьев 10 модельных растений вахты трехлистной.
"ли характеристики надземно''1! части аира измеряла длину и пі-іри-:х- наибольшего листа, высоту и диаыеир стебля, высоту л мнрпн^ покрывала» длину и диаметр соцветия.
,б,ля характеристихл роста корневица измеряли длину годового прироста в см, определяли смрех вес годового прироста в г, измеряли анаховв прошлогоднее части кориевида всегда в пределах 7 - ' мелд-
д. Определяли выход сырья с I кв. м. в различная местообитании,, аира и вахты трехлистном.
л. Для изучения химического состава брали образны корневищ, харие..;, лиовьев ахра и листьев вахты трехлистной в различных
..еотииотях республики. Определяли содержание збірного масла С в
иорлевпцах, корнях, листьях аира ), дубильных -зедеств ( в кор-
невмдлн аира, в листьях аира и вахты трехлистном ), вкта-
лхна С ' в хорнезидах аира , в листьях аира и вахты),
сапонине,/ ' х листьях
-iS-
и
ч ю
к о
CD .
pq о
CD Ч О
"О
а, cd
*
-«-
іахТі-: тр&хлистнол ).
0. определяли механически^ состав почвы, глубину стояния по
верхностно^ и глуиину залегания грунтовой воды, Дл. агрохимической
оценки почвы в отдельных местообитаниях аира брали образцы для ла
бораторных анализов. Ъ образцах почвы определяли обменную (в вы
тяжке і'.СІ; и гидролитическую кислотность - по методу п.й.Адямовско-
го ^Агрохимические методы исследования почвы, 1954), содержание
гумуса (в >.j) - іаєїїодоїі І/і.В.Хюрина, обшдп азот - методой ііьельда-
ля, содержание подвижного азота - методом И,В.Тюрина, содержание
лодвйшіоц фосфорной кислоты - методов А. Т. Кирсанова и сушу погло-о
ценных основании ;в м-эквивалентах) (Спутник агрохимика, Х94и).
,цдя изучения сезонного развития растении и выявления измерении : химического состава аира и вахты трехлистной в течение вегетационного периода проведены стационарные наолюдения в Каунасском районе около деревни Бернатонис и в Ботаническом саду института оотаники АН литовской ССР (г. Каунас).
1. Через каждые 5 дней наблюдали развитие растеши, а биоме
трические измерения проводили через каждые 15 дней. Измеряли по
d\j растение.
Образцы для изучения динамики содержания химических веществ в отдельных частях аира и в листьях вахты трехлистной орали через каждые 15 дней с о до 9 часов утра.
Изучалась динамика накопления эфирного масла, дубильных и горьких веществ (только в корневищах) и витамина С в листьях и корневищах аира. Б листьях вахты трехлистной изучалась динамика накопления горьких и дуоильных ..еществ, витамина С.
Всего сделано 1500 анализов, ііовторность анализов двухкратная, расхождение между параллельными анализами больше 3 % не допускалось.
~4*~
Кратко изложим методики, принятые нами для химических
аньлизов.
Для определения содержания эфирного масла листья, корневища и корни сушили раздельно при 18-20С 15 дней, а затем 10 часов досушивали при 30-35С, хранили в одинаковых условиях. Корневище и корни размалывали на мельнице и. просеивали через сито К? 5." Измельчение воздушно-гсухих листьев производили ножницами. Перегоняли эфирное масло еодяным пэром, применяя аппарат Морисе (Wegner,
1953) (Рис.4).
Перегонку эфирного масла из корневиїци корней аира вели 4 часа, а из листьев - 3 часа. Константы эфирного масла определяли по общепринятымиметодами(Ерыаков и др.,1952; Горяев и Пливэ,1962).
Горькие вещества определяли в воздушно-сухом сырье, высушен.-;о^ при температуре 6О0, методом, принятым Ш-им издание фармакопеи Полыни (Raafcowski,I353), УП-ым изданием фармакопеи Германское Демократической республики (ДАВ-?, Ш)Н,. Luckner at al , 1965) и IX изданием Государственной Фармакопеи СССР (1961). Этот метод является видоизменением оргвнолептическсго метода Вэзицкого (Wasicky ,1929), который, заключается е определении крайнего преаелэ разведения водного отвара частей растения, содержащих горькие вещества, при котором ощущается горечь при медленном полоскании полости рта раствором. Отвзр приготовляли по методу З.Ра-яксвского (Rajkowski ,1953).
Динамику' содержания дл/билънмх еєшєстр определяли в свежесреднее содержание дубильных"веществ в
собранное материале иУвысушенном в тени до воздушно сухого состояния Фармакопейним методом (Г.Ф. IX, 1961).
Сод-ердгнуе витамина С определяли арбитражным методом (Мето,,- определения витаминов, 1954). Выбран этот метод потому, что он позволяет, во-первых, одновременно определить аскорбиновую и дегйдроаскорОиновую кислоты; во-вторых, исключить окислительно-
-a-
Рис.4-, Аппарат Мориса
Рис.5, Установка для работы с током сероводорода без вытяжного
шкафа Л,Б,В - толстостенные пробирки; I - хлоркальциевая трубка; 2,3,-'+ - стеклянные тройнички; 5,6 - зинтозые зажимы; 7 - пипетка Мора укороченная с
обеих концов-, 8,5 - вертикальные отроски
тройничков; 10 - соединительная трубка.
восстеновнтзльыые процессы между этики двумя формами витэь'ина С; ^-третьих, обесцветить окрашенные экстракты. Для определения витамина С употребляли аппаратуру, изображенную на рис.5 (Михайлов, IS 58). Витамин С определяли в свежее обр энном и высушенном материале.
Статистическая обработка цифровых данных проводилась по методике, указанной И.Тонкунасом (Toakuaas, 1957), При оценке достоверности полученных данных вычисляли среднюю ошибку среднего ариі-кеткческсго (т.), среднюю ошибку разницы (0 ), коэффициент достоверности (і ), коэффициент спелости или свободы (L ) и достоверность - показатель пр". Показатель "р" вычисляли по коэффициенту смелости ( L' ) и коэффициенту достоверности (* ) при помощи таблицы, їїзло^єнііої: в книге Дж.У.Снедекора "Статистические методы в применении к исследованиям в сельском хозяйстве и биологии" (1961).
Средняя ошибка среднего'арифметического (т.) вычислялась по кетсду Петерса при употреблении к -константы по формуле т,= ±//а.///о , где а. - отклонение каждого варианта от среднего арифметического,/// знак суммы, b - константа.
Для отдельных групп местообитаний средняя ошибка (mM) \
вычислялась по формуле:
где U - средний арифметический группы,
тм - средняя ошибка среднего арифметического М , My, lig» Мз ~ сРеДние арифметические отдельных местообитаний, mi^^j " средние ошибки средних арифметических Mj, Mg, М3 п, - число местообитаний.
А И P
А С 0 S U S CALAMUS L.
-U-
Рис.б- Аир - Acorus calamus Ь. I- общий вид растения. Часть листьев и стеоель удалены}
- корневище в поперечном разрезе;
- соцветие с часть» стебля; 4- - цветок; 5 - завязь*, 5 - завязь в поперечном разрезе.
