Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Агроэкологическая оценка исходного материала конопли для создания безнаркотических сортов в условиях лесостепи Поволжья Зеленина Ольга Николаевна

Агроэкологическая оценка исходного материала конопли для создания безнаркотических сортов в условиях лесостепи Поволжья
<
Агроэкологическая оценка исходного материала конопли для создания безнаркотических сортов в условиях лесостепи Поволжья Агроэкологическая оценка исходного материала конопли для создания безнаркотических сортов в условиях лесостепи Поволжья Агроэкологическая оценка исходного материала конопли для создания безнаркотических сортов в условиях лесостепи Поволжья Агроэкологическая оценка исходного материала конопли для создания безнаркотических сортов в условиях лесостепи Поволжья Агроэкологическая оценка исходного материала конопли для создания безнаркотических сортов в условиях лесостепи Поволжья Агроэкологическая оценка исходного материала конопли для создания безнаркотических сортов в условиях лесостепи Поволжья Агроэкологическая оценка исходного материала конопли для создания безнаркотических сортов в условиях лесостепи Поволжья Агроэкологическая оценка исходного материала конопли для создания безнаркотических сортов в условиях лесостепи Поволжья Агроэкологическая оценка исходного материала конопли для создания безнаркотических сортов в условиях лесостепи Поволжья Агроэкологическая оценка исходного материала конопли для создания безнаркотических сортов в условиях лесостепи Поволжья Агроэкологическая оценка исходного материала конопли для создания безнаркотических сортов в условиях лесостепи Поволжья Агроэкологическая оценка исходного материала конопли для создания безнаркотических сортов в условиях лесостепи Поволжья
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Зеленина Ольга Николаевна. Агроэкологическая оценка исходного материала конопли для создания безнаркотических сортов в условиях лесостепи Поволжья : Дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.05 : Пенза, 2004 144 c. РГБ ОД, 61:04-6/847

Содержание к диссертации

Введение

1 Обзор литературы 9

1.1 Современное состояние коноплеводства в России и за рубежом 9

1.2 Биологические особенности волокнистой и наркотической конопли 11

1.3 Каннабиноиды и методы их анализа 21

1.4 Селекция на снижение содержания каннабиноидов 30

2 Материал, методы и условия проведения исследовний 34

2.1 Почвенно-климатические условия 34

2.2 Материал и методы исследований 39

3 Морфобиологическая оценка исходного материала для селекции безнаркотических сортов 46

3.1 Продолжительность вегетационного периода . 46

3.2 Доля обычной поскони в посевах 48

3.3 Устойчивость к болезням и вредителям 49

3.4 Морфометрические признаки 51

3.5 Продуктивность и элементы структуры урожая 53

3.6 Содержание масла в семенах 55

3.7 Динамика накопления каннабиноидов 58

3.8 Содержание каннабиноидных соединений.. 62

4 Совершенствование методов анализа каннабиноидов в целях селекции 66

4.1 Совершенствование методики анализа каннабиноидов методом тонкослойной хроматографии 66

4.2 Оптимизация условий количественного анализа каннабиноидов методом газожидкостной хроматографии 76

5 Результаты селекции безнаркотических сортов конопли 84

6 Содержание каннаннабиноидов в зависимости от агротехнических приемов возделывания конопли 89

6.1 Содержание каннабиноидов в зависимости от минеральных удобрений и норм высева 89

6.2 Влияние чеканки растений на содержание каннабиноидов 92

7 Биоэнергетическая и экономическая оценка эффективности возделывания нового сорта конопли сурская 95

Выводы 101

Предложения для практической селекции 102

Рекомендации производству 103

Список использованной литературы 104

Приложение 122

Введение к работе

Актуальность темы Конопля посевная {Cannabis sativa L.) одомашнена человеком более 10 тыс. лет назад. Продукты ее переработки насчитывают тысячи наименований.

В России коноплю традиционно возделывают для получения волокна и масла. Широкое использование волокна обусловлено его прочностью, морозостойкостью и устойчивостью к гниению. Из него изготавливают канаты, шпагаты, брезент, ткани для верхней одежды и постельного белья.

Масло, получаемое из семян конопли, благодаря уникальному жирно-кислотному составу, обладает не только питательной ценностью, но и целебным действием при нарушении липидного обмена.

В стеблях конопли, помимо волокна, содержится 40-48 % целлюлозы и до 26 % лигнина, которые могут быть использованы для производства бумаги и пластических масс.

Фармацевтические препараты из конопли используют за рубежом в онкологии, нейрологии, психиатрии и других областях медицины.

Широкое распространение конопли законодательно ограничивается из-за наличия в ней особого класса органических веществ фенольной природы — каннабиноидов. Эти вещества входят в состав наркотиков получаемых из марихуаны - наркотического подвида конопли. Основным психотропным веществом марихуаны является тетрагидроканнабинол ('II К).

В целях предотвращения возможности использования волокнистой конопли как источника для получения наркотиков перед селекционерами поставлена задача по созданию сортов, не обладающих наркотической активностью и сохранению низкоканнабиноидности в сортах конопли, внесенных в госреестр. Для ее решения необходим постоянный контроль содержания наркотических веществ в селекционных и семеноводческих посевах конопли.

В связи с этим вопросы изученности исходного материала, представленного генофондом конопли посевной из коллекции ВНИИР и дальнейшее

использование этого генофонда для создания высокопродуктивных, устойчивых к основным вредителям и болезням однодомных сортов и гибридов конопли с низким содержанием наркотических соединений, а также оценка влияния приемов агротехники на содержание каннабиноидов в условиях лесостепи Поволжья являются весьма актуальными.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - провести оценку исходного материала конопли в условиях лесостепи Поволжья, выделить перспективные формы, пригодные для создания сортов с низким содержанием 11 К, адаптированных к местным условиям и обладающих комплексом хозяйственно-ценных признаков; оценить влияние элементов технологии возделывания конопли на содержание в ней наркотических соединений.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

изучить образцы мировой коллекции ВНИИР по комплексу хозяйственно-ценных признаков и содержанию каннабиноидов;

дать хозяйственно-биологическую характеристику селекционного материала;

выявить вариабельность содержания каннабиноидов при колебаниях абиотических факторов;

усовершенствовать методику анализа основных каннабиноидов конопли методом тонкослойной хроматографии (ТСХ);

определить оптимальные условия количественного анализа каннабиноидов методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ);

изучить зависимость содержания основных каннабиноидов в растениях конопли от агротехнических приёмов выращивания;

дать биоэнергетическую и экономическую оценку возделывания нового сорта конопли.

Научная новизна исследований. Впервые в лесостепи Поволжья проведено комплексное изучение 110 новых образцов мировой коллекции ВНИИР им. Н. И. Вавилова. Определены характер изменчивости содержания каннабиноидов и элементов структуры урожая, корреляционные связи между

показателями продуктивности.

Усовершенствована методика оценки содержания основных каннабиноидов конопли методом ТСХ. Оптимизированы условия количественного определения каннабиноидов методом ГЖХ.

Выявлены низкоканнабиноидные образцы для использования их в селекции.

Оценено влияние минеральных удобрений, норм высева и чеканки растений на содержание каннабиноидов в соцветиях конопли.

Практическая значимость работы. Выявлены низкоканнабиноидные образцы для селекции новых сортов конопли в условиях лесостепи Поволжья, обладающие хозяйственно-ценными признаками. Усовершенствована методика определения каннабиноидов методом ТСХ, которая может быть использована в качестве ускоренного (по сравнению с ГЖХ) метода определения ТГК в практике селекционной и семеноводческой работы.

Оптимизированы условия ГЖХ для количественной характеристики содержания основных каннабиноидов.

Оценено влияние минеральных удобрений, норм высева и чеканки конопли на содержание наркотических соединений.

Выведен и передан на Государственное сортоиспытание новый сорт однодомной безнаркотической конопли среднерусского типа Сурская.

Основные положения, выносимые на защиту:

Результаты оценки 110 коллекционных образцов конопли по комплексу хозяйственно-ценных признаков и содержанию основных каннабиноидов, критерии отбора в условиях лесостепи Поволжья;

Влияние минеральных удобрений, норм высева и чеканки растений на содержание каннабиноидов в соцветиях конопли;

Методика оценки содержания основных каннабиноидов конопли методом ТСХ;

Параметры оптимизации условий количественного определения каннабиноидов методом ГЖХ;

Энергетическая и экономическая оценка возделывания нового сорта

однодомной конопли Сурская.

Апробация работы: Основные положения диссертационной работы доложены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и специалистов сельского хозяйства (Пенза, 1997 г., 1999 г.), на Всероссийских научно-практических конференциях по селекции и семеноводству полевых культур (Пенза, 2002-2003 гг.), на Втором международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования» (Пущино, 1997 г.), на Международной научно-практической конференции «Пути решения проблем повышения адаптивности, продуктивности и качества зерновых и кормовых культур» (Самара, 2003 г.), на заседаниях секции прядильных культур РАСХН (Пенза, 2002 г.; Москва, 2003 г.; Чебоксары, 2003 г.)

Публикации результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах.

Структура и объем диссертации._Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, предложений для практической селекции, рекомендаций производству, списка литературы и приложений. Текст изложен на 144 страницах, содержит 32 таблицы, 13 приложений, иллюстрирован 15 рисунками. Список литературы включает 186 источников, в том числе 37 на английском языке.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность за помощь, оказанную при выполнении исследований: д. с.-х. н. А.А. Смирнову, д. б. н., профессору Г.И. Бородину, К. С."Х. н. Кабунину А.А., к. с.-х. н. Степанову Г.С., к. с.-х. н. И.И. Кривобочек, с.н.с. Долженко Д.О. и сотрудникам лаборатории селекции конопли.

Биологические особенности волокнистой и наркотической конопли

Конопля посевная {Cannabis sativa L. var. sativa) — стратегически важная для народного хозяйства культура. В СССР в отдельные годы под коноплей было занято до 900 тыс. га (33). Однако, с 1956 г. посевы конопли стали сокращаться, достигнув к 1962 г. 300 тыс. га. В последнее десятилетие двадцатого века в России наблюдалось падение производства и переработки конопли, которое продолжается и в настоящее время. В 1995-1997 гг. конопля ежегодно высевалась на площади не более 10,5 тыс. га, валовый сбор волокна составлял 6-7 тыс. т (139). По данным Госкомстата Российской Федерации, в 2000 г. в структуре посевных площадей конопля занимала 6,82 тыс. га, а в 2003 г. около 5 тыс. га.

В Пензенской области расцвет коноплеводства пришелся на 50-е годы, когда эта культура занимала до 60 тыс. га (73, 139). В последующие годы площади под коноплей сокращались. В 80-е годы они находились на уровне 14 тыс. га, к 1990 году снизились до 10 тыс. га, через 8 лет составляли 1,7 тыс. га, а в 2003 г. снизились до 0,8 тыс. га.

Диспаритет цен между энергоносителями и продукцией сельского хозяйства привел к развалу 13 пенькозаводов области. Большая часть их, и в том числе Лунинский, объявила о своем банкротстве.

Состояние коноплеводства в России объясняется не только сложившейся в стране экономической ситуацией, но, прежде всего тем, что отечественная перерабатывающая промышленность, ориентированная лишь на получение пеньки и технического масла, постепенно теряла интерес к этой культуре, снижала закупки сырья, провоцируя уменьшение посевных площадей. Такое положение дел может привести к тому, что продукты коноплеводства мы станем импортировать, наряду с молоком, мясом и хлопком.

В то же время во всем мире растет интерес к возделыванию и перера ботке конопли. Эта культура стала культивироваться в большом объеме в странах Европы, Азии, США и Канаде. Значительно расширяется ассортимент продуктов коноплеводства. Различные зарубежные фирмы выпускают до 25 тысяч видов продукции для текстильной, пищевой, бумажной, строительной, авиационной, топливной, автомобильной, медицинской и других отраслей промышленности (42).

Если раньше в России в посконных (т.е. изготовленных из поскони) рубашках ходили крестьяне, то в наши дни костюмы из конопляного волокна продают в самых модных и дорогих бутиках. Высокая цена подчеркивает их высокие экологические качества (140, 167).

Волокно конопли применяют для изготовления панелей автомобиля, геотекстиля, термоизоляционных матов и других тканей специального назначения (170, 172). Из короткого волокна изготавливают нетканые материалы, катонизированную вату, различные виды шпагата, сердечники стальных канатов и другие продукты (128).

Целлюлоза, полученная из конопли, пригодна для изготовления ценных и тонких сортов бумаги (128, 142,174,175).

Лекарства, созданные на основе веществ, выделенных из конопли, используют для лечения больных лейкемией, эпилепсией, астмой, глаукомой, множественными склерозами, нервномышечными расстройствами, СПИДом и т. п. (143, 153, 155, 158,159, 168, 173, 179, 180).

Один гектар конопли за год дает до 6 м3 костры, которая содержит до 40...48 % целлюлозы, 28 % лигнина, 22 % пентозанов. Ее используют для изготовления костроплит, мебельных и облицовочных плит. Костра может служить исходным продуктом для получения гидролизного спирта (до 100 декалитров этанола с одного гектара) (128). Посевы конопли используются для очистки загрязненных почв. Они способствуют рекультивации земель, загрязненных тяжелыми металлами (142, 161, 163).

Очевидно, что коноплеводство в России необходимо возрождать. В лесостепной зоне Поволжья основой этого могут стать безнаркотические сорта однодомной среднерусской конопли, селектируемые в Пензенском НИИСХ, обеспечивающие возможность производства широкого ассортимента высококачественных продуктов переработки.

Конопля относится к роду Cannabis (Турниифорт) принадлежит к семейству Cannabinaceae (Lindi).

Существуют различные ботанические классификации конопли. Согласно одной из них, все существующие формы конопли подразделены на три вида: конопля культурная или посевная {Cannabis sativa L), конопля наркотическая или индийская (Cannabis indika Lam) и конопля дикая (сорная) (Cannabis ruderalis Janika) (62, 63, 66, 146). По другой версии - на два вида: Cannabis sativa и Cannabis indika (32).

Морфологические признаки растений конопли неустойчивы и легко изменяются в зависимости от почвенно-климатических и других условий жизни. Все известные разновидности и формы культурной и дикой конопли свободно скрещиваются между собой в естественных условиях и дают нормальное плодовитое потомство. Поэтому в последнее время доминирует точка зрения, что род Cannabis состоит из одного вида Cannabis sativa L. Она подтверждается биохимическими и генетическими исследованиями (63, 32).

Вид Cannabis sativa L. делится на две разновидности: культурную (var. culta) и дикую (var. spontaneae), различающиеся между собой по некоторым морфологическим признакам и биологическим свойствам (33, 62, 63).

Продолжительность вегетационного периода

В решении задач современного растениеводства создание и широкое использование новых сортов и гибридов занимает центральное место. По имеющимся оценкам вклад селекции в повышение урожайности сельскохозяйственных культур за последнее десятилетие составляет 50...70%. Имеются все основания утверждать, что роль этого фактора будет постоянно возрастать (49-51). Урожаи сельскохозяйственных культур с хорошими показателями качества можно получить только при использовании сортов, приспособленных для возделывания в местных условиях (74).

Требования интенсификации сельскохозяйственного производства на первый план выдвигают задачу создания сортов и гибридов с высоким генетически обусловленным потенциалом продуктивности (18).

К числу важнейших признаков и свойств сорта относятся высокая и стабильная по годам урожайность, высокое качество получаемой продукции, экологическая пластичность, устойчивость к природно-климатическим стрессам, к поражению болезнями и вредителями, устойчивость к засухам (21). Конопля кроме этих признаков должна иметь содержание 11К не выше 0,1%, чтобы избежать ее использования для производства гашиша (13, 14, 114,119,120,124,125).

В работах отечественных ученых показано, что любой образец конопли, который не подвергался селекционному улучшению, содержит каннаби-ноиды. Их концентрация и соотношение обусловлены сортовыми особенностями и агроклиматическими условиями возделывания (53, 59).

Анализ районированных сортов конопли, проведенный в 70-ых годах, показал, что наркотические соединения в них содержались в количествах, способных вызывать галлюционногенный эффект (53, 84, 103). В сортах и гибридах, селектируемых в те годы во ВНИИ лубяных культур, содержание основного наркотического компонента варьировало от 0,3 до 2,3% (53,103).

Систематический селекционный процесс в направлении снижения содержания каннабиноидов начат в 1973 году. За определяющий показатель отдельно взятого элитного растения принято содержание 11 К в соцветиях конопли. В популяции конопли ВНИИ лубяных культур содержание ТГК варьировало от 0 до 10 баллов и имело левую асимметрию. Из 1026 селекционных семей 3,4% не содержали ТГК, у 49,1% количество 11 К не превышало 1 балла. В остальных семьях оно изменялось от 2..3 до 10 баллов (103).

Непрерывный семейственно-групповой отбор — основной метод селекции низкоканнабиноидных сортов конопли. Выбраковка высококаннабиноидных растений на фоне широкой полиморфности сортов конопли как перекрестноопыляющейся культуры, косвенно способствует снижению генотипа и снижает гетерозиготность популяции по этому признаку. Напротив, гомо-зиготность по признаку низкого содержания 11К увеличивается. Методом семейственно-группового отбора были созданы первые низкоканнабиноид-ные сорта однодомной конопли: ЮСО-14, ЮСО-16, Днепровская однодомная, ЮСО-31 (10).

Разработка экспресс-метода оценки растений по содержанию каннаби-ноидов позволила ввести в селекционную практику питомники направленного переопыления. Начался новый этап селекции на снижение содержания каннабиноидов. Новые сорта конопли ЮСО-42 и ЮСО-45 по заверению их авторов не содержат не только ТПС, но и другие каннабиноиды. Сорт ЮСО-45, кроме того, не обладает характерным конопляным запахом (10, 19).

Новые сорта среднерусской конопли Диана, Ингреда и Антонио, селектированные в Чувашском и Пензенском НИИСХ под руководством Степанова Г.С., содержат ТПС меньше 0,1%. Аналогичных показателей удалось добиться краснодарским селекционерам при создании новых сортов Зеница и Кубанская ранняя (135).

Существует мнение что «практически, для конопли достаточно двух циклов непрерывного отбора для вычленения из популяции фенотипов с гомозиготным состоянием рецессивных аллелей, ответственных за синтез ТПС, и создания на их основе относительно константных биотипов без активных каннабиноидных соединений» (129, 131). Оно опровергается исследованиями украинских селекционеров, которые брали в скрещивание инцухт линии сортов ЮСО-45 и ЮСО-42, в популяции которых свыше 90%» растений не имели каннабиноидных соединений. Все линии были гомозиготны по признаку низкого содержания каннабиноидов. В полученных межлинейных и сортолиней-ных гибридах количество каннабиноидов возросло от 1 до 15 баллов. Гетеро-зисный эффект по семенной продуктивности сопровождался резким увеличением содержания ТПС (69).

Сорта однодомной конопли - динамическая популяция, состоящая из различных феминизированных и маскулинизированных типов, которые в условиях размножения под действием доминирующего влияния двудомности и высокого содержания каннабиноидов спонтанно переходят к потере признаков однодомности и низкоканнабиноидности. Поэтому однодомность и низ-коканнабиноидность нуждаются в непрерывном улучшении и сохранении в процессе семеноводческого размножения (10, 110, 114, 129).

Исходя из вышеизложенного, считаем, что в настоящее время актуальной селекционной задачей является выведение новых сортов конопли с минимальным содержанием ТГК, максимально адаптированных к природно-климатическим зонам возделывания, сочетающих высокую семенную продуктивность с качественными и количественными показателями волокна.

Совершенствование методики анализа каннабиноидов методом тонкослойной хроматографии

Основным методом определения каннабиноидов является тонкослойная хроматография (10,12, 13, 19, 85, 103). В селекции конопли определение проводят по методике, разработанной сотрудниками ВНИИ лубяных культур в 1985г (12). Каннабиноиды экстрагируют этанолом (24 ч). Хроматографиче-ское разделение проводят на пластинках марки Silufol в системе петролейный эфир-диэтиловый эфир (4:1), проявляют 0,0002% раствором прочного синего Б. Сравнение ведут с пятном ТГК эталонного раствора, полученного при экстракции образца с содержанием 11 К 0,1%. Содержание КБД, ТГК и КБН выражают в баллах.

К сожалению, данная методика не содержит точной увязки содержания ТГК в процентах и в баллах. Декларировано лишь то, что 3 балла соответствуют 0,1%-ному содержанию ТГК в образце.

С нашей точки зрения, недостатком этой методики является также то, что в качестве пластинок для тонкослойной хроматографии применяются дорогостоящие импортные пластинки марки Silufol, концентрация прочного синего Б, указанная в методике, является недостаточной для выявления ТГК в низкоканнабиноидных селекционных образцах. Методика не содержит указаний о количественной оценке КБД и КБН, и не дает точной увязки их бальной оценки с процентным содержанием в пробе.

Кроме того, при хроматографировании в указанных условиях на хро-матограмме проявляются четыре отчетливо различимых пятна (рис.7), а методические указания не позволяют провести их точную идентификацию.

Задачей наших исследований являлось усовершенствование методики анализа каннабиноидов путем сокращения времени экстракции, подбора новых более дешевых и эффективных пластинок для ТСХ, стандартизации, условий разделения и проявления каннабиноидов, разработки шкалы оценки содержания трех основных каннабиноидов конопли посевной.

Отработку метода экстракции каннабиноидов проводили на тонкой муке сорта ЮСО-31. Экстрагент -96%-ный этанол, соотношение проба: экстра-гент 1:Ю. Проведено сравнение трех вариантов экстракции:24-часовая экстракция при комнатной температуре, двухчасовая экстракция при 60С и получасовая экстракция при 76С.

Сравнительную оценку содержания каннабиноидов в полученных экстрактах проводили методом ТСХ (по площади пятен и интенсивности их окраски), колориметрическим методом (по оптической плотности растворов) и методом ГЖХ. Результаты исследований приведены в таблице 4.1.1. Анализ данных свидетельствует, что сокращение времени экстракции с 24 до 2 часов при повышении температуры до 60С или до 0,5 часа при нагревании до 76С не влияет на полноту экстракции и может быть рекомендовано для ускорения экстракции каннабиноидов. При подборе более эффективных пластинок для разделения каннабиноидов испытано 9 типов пластинок для ТСХ, производимых Краснодарским ЗАО Сорбполимер. Хроматографическое разделение проводили в камере с полным насыщением. Объемы наносимых проб и содержание каннабиноидов в них были одинаковыми для всех типов пластинок. Соотношение компонентов в системе растворителей - толуол: гексан, варьировали от I: 0 до 0:1. Толуол был выбран в качестве растворителя потому, что его ПДК на порядок выше ПДК бензола, а гексан - как менее летучий растворитель, чем диэтиловый эфир. Увеличение содержания гексана в смеси от 0 до 20% приводило к увеличению R, и лучшему разделению компонентов смеси. Дальнейшее увеличение содержания гексана до 50% вело к уменьшению Rf анализируемых веществ и к сближению пятен основных каннабиноидов. На пластинках марки Сорбфил наибольшее удаление друг от друга пятен КБД и ТГК достигается при соотношении толуол: гексан 3:1 -5:1 {рис.9).

Содержание каннабиноидов в зависимости от минеральных удобрений и норм высева

На наш взгляд, деление на пластинке ПТСХ-АФ-В-УФ марки Сорбфил является лучшим, чем на других апробированных типах пластинок и мы рекомендуем использовать их для тонкослойной хроматографии каннабинои-дов.

Приготовление проявляющего реагента. Каннабиноиды относятся к группе природных фенолов, для проявления которых в методе ТСХ применяется широкий круг веществ: n-анисовый альдегид, раствор ванилина в серной кислоте, родамин-6Ж, диазотированная сульфониловая кислота, о-толидин тетраазотированный, фосфорномолибденовая кислота, прочный синий Б (72).Наиболее удобным следует признать применение прочного синего Б. Этот высокочувствительный реагент дает при взаимодействии с КБД красно-оранжевое, с ТГК - малиново-фиолетовое, а с КБН — винно-оранжевое окрашивание (67).

В литературе приводятся различные рекомендации по приготовлению проявляющего раствора прочного синего Б. Согласно методике ВНИИЛК, окрашивающий раствор готовят из расчета 0,2 мг прочного синего Б на 100 мл насыщенного раствора углекислого натрия (12). В наших опытах такая концентрация красителя была недостаточной для проявления каннабиноидов

Согласно методике ВНИИСМЭ, в качестве проявляющего реагента следует использовать 0,5 - 1 % раствор прочного синего Б в 10 % растворе карбоната натрия (10 мг/мл) (60, 67). В наших опытах при такой концентрации красителя фон окрашивался в розовый цвет, что несколько снижало точность анализа.

Для установления оптимальной концентрации прочного синего Б в проявляющем растворе нами были испытаны следующие концентрации красителя: 10,5; 2,5; 1,2; 0,7; 0,5; 0,3 и 0,2 мг/мл. Опытным путем установлено, что концентрация красителя должна быть не менее 0,5 мг/мл. Концентрация прочного синего Б 0,7 мг/мл позволяет определять даже следовые количества КБН и ТГК. На окрашивание одной пластинки размером 10x15 см достаточно 1,4 мг прочного синего Б в 2 мл 10 % раствора углекислого натрия.

Стабилизация проявляющего реагента. Водные растворы прочного синего Б нестабильны и быстро теряют способность образовывать с каннаби-ноидами окрашенный продукт (5). Для их стабилизации в раствор добавляют карбонат или гидроксид натрия (12, 67). Нами разработан метод стабилизации растворов прочного синего Б путем добавления серной кислоты (5). Установлено, что при приготовлении красителя в 0,2 н серной кислоте способность его взаимодействовать с каннабиноидами увеличивается до двух суток.

Мы применяли раствор прочного синего Б в 0,2 н серной кислоте для проявления каннабиноидов после их разделения методом ТСХ. Пластинки последовательно обрабатывали раствором красителя в серной кислоте и 10 % раствором углекислого натрия. Окраска проявлялась немедленно и сохранялась на пластинках длительно. Этим методом удобно пользоваться при проведении массовых анализов.

Оценка содержания каннабиноидов в образцах. При проведении анализа каннабиноидов методом ТСХ оценка содержания компонентов проводится визуально и выражается в баллах (12, 85, 115). Ввиду отсутствия в методиках шкалы соответствия процентного содержания каннабиноидов в образцах с их бальной оценкой, мы предлагаем ввести единую для всех трех каннабиноидов шкалу (табл. 4.1.2).

Содержание каннабиноида оценивают в 1 балл, если при соотношении проба — экстрагент 1:10 пятно анализируемого каннабиноида на хромато-грамме соответствует по размеру и интенсивности окраски пятну эталона «свидетеля», содержащего 0,01% анализируемого вещества, или несколько меньше него. Если пятно значительно меньше - данный образец содержит следовое количество этого каннабиноида.

Если пятно анализируемого экстракта превышает по размеру пятно эталона «свидетеля», то экстракт разбавляют в два раза и хроматографируют повторно.

Разбавление и хроматографирование проводят до тех пор, пока размеры пятна анализируемого каннабиноида не будут меньше или равны размерам соответствующего пятна эталона «свидетеля».

Содержание соответствующего каннабиноида в анализируемом образце в баллах определяется, исходя из показателя разбавления исходного раствора, при котором удалось получить пятно меньшее или равное по размеру пятну эталона «свидетеля».

В растениях новых селекционных образцов содержание 11К находится в пределах одного балла. Для сравнительной оценки таких растений необходимо повысить точность определения содержания каннабиноидов.

Проведенные нами многочисленные анализы показали, что при хроматографии каннабиноидов в тонких слоях визуально различимая зависимость между нанесенным количеством вещества и площадью пятна имеется лишь в сравнительно узкой области концентраций. Для определения границ этой области исследование проводили, используя спиртовые экстракты сортообразца К-5 и сорта-стандарта ЮСО-31. На пластинки марки Сорбфил (ПТСХ-АФ-В-УФ) последовательно наносили равные объемы экстрактов, содержащие возрастающие количества каннабиноидов.

Похожие диссертации на Агроэкологическая оценка исходного материала конопли для создания безнаркотических сортов в условиях лесостепи Поволжья