ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В Allium karataviense

АННОТАЦИЯ

Определено количество общей золы в различных органах растения Allium karataviense. Методом оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой определён минеральный состав и количественное содержание 22 элементов. В результате исследования выявлено, что листья растения имеют наиболее богатый набор макро и микроэлементов.

ABSTRACT

The amount of total ash in various organs of the Allium karataviense plant was determined. The mineral composition and quantitative content of 22 elements were determined using the method of optical emission spectrometry with inductively coupled plasma. As a result of the study, it was revealed that the leaves of the plant contain the richest set of macro and microelements.

Ключевые слова: Allium karataviense, общая зола, оптическая эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, макро и микроэлементы, калий, железо.

Keywords: Allium karataviense, total ash, optical emission spectrometry with inductively coupled plasma, macro and microelements, potassium, iron.

Allium – род многолетних луковичных растений содержит более 90 видов. Allium karataviense Regel впервые описал Эдуард Регель, который внёс большой вклад в систематику рода Allium[1]. Лук каратавский(Allium karataviense Regel) принадлежит к роду Allium семейства Amaryllidaceae [2-4]. Многолетняя луковица, высотой 10-25 см[5]. Луковица шаровидная, диаметром 2-6 см, черноватая или сероватая, бумагообразными оболочками[6]. Коренастый стебель. Широколанцетные или продолговатые листья, обычно 2 иногда 1 или 3, шириной 5-15 см. Соцветие плотный, шаровидный, многоцветный зонтик. Цветки звездчатые, розового цвета. Цветёт в мае- июне в течение 2-3 недель[5]. Листочки околоцветника линейные, тупые, 6-12 мм длины. Используется в качестве декоративного растения из-за сизо-зелёных широких и плотных листьев[6].           Распространён в каменистых склонах и сугробах нижне- и среднегорных районов Западного Тянь-Шанья и Северного Памиро-Алая[5].

Целью данного исследования является изучение количественного состава золы, а также макро и микроэлементов растения Allium karataviense произрастающего в Ферганской области Республики Узбекистан.

Материалы и методы. Растение Allium karataviense было собрано в Ферганской области Республики Узбекистан. Растение разделяли на отдельные части (луковица, стебель, листья, цветки и семена) и сушили при комнатной температуре в тени. Высушенные образцы растения измельчали с помощью лабораторной мельницы до размера частиц не более 2 мм. Фарфоровый тигель нагревали до красного каления (550 – 650°С) в течение 30 мин, затем охлаждали в эксикаторе и точно взвешивали. Прокаливание тигля проводили до постоянной массы. 1 г точной навески высушенного образца сырья помещали в прокалённый тигель и равномерно распределяли по дну тигля. Растительный образец в тигле осторожно нагревали при 100 – 105°С в течение 1 ч и при температуре 550– 650°С проводили сжигание с последующим прокаливанием остатка образца. Охлаждали тигель в эксикаторе и взвешивали. Прокаливание повторно проводили до постоянной массы, избегая сплавления золы и спекания её со стенками тигля. Процедуру сжигания повторяли до достижения постоянной массы зольного остатка[7].

Содержание общей золы (X) в процентах в высушенном растительном сырье вычисляли по формуле:

где, m₁ – масса золы, г;

m₂ – масса лекарственного средства или лекарственного растительного сырья/препарата, г.

Минеральный состав золы различных органов растения анализировали на оптико-эмиссионном спектрометре с индуктивно-связанной плазмой Avio-200 (ICP-OES) фирмы Perkin Elmer в сравнении со стандартным образцом, содержащим сумму макро- и микроэлементов, солей тяжелых и редких металлов[8-12]. Результаты анализа автоматически рассчитывают значения прецизионности и стандартного отклонения (RSD) путем пересчета результатов на основе массы образца и значений разбавления в конце процесса.

Обсуждение результатов. В луковицах, стеблях, листьях, цветках и семенах растения Allium karataviense количество общей золы составило 2,43-8,88%. Самое высокое количество золы имеет листья, а самое низкое луковица растения (Таблица 1). Количество золы в разных органах растения убывает в следующем порядке: листья > семена > стебли > цветки > луковица. Минеральный состав растения Allium karataviense изучали методом оптико-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Определяли количество макро- и микроэлементов. В различных органах растения определены  содержания 22 элементов.

Таблица 1.

Количество золы в различных органах растения Allium karataviense

В результате исследований обнаружены следующие макроэлементы: K, Ca, P, Mg, Na и S. Общее количество макроэлементов в различных органах растения составило 100,757 - 444,594 мг/10 г (рис.1). Количество макроэлементов снижается следующем порядке: листья > цветки > луковица > стебли > семена. Самое высокое количество обнаружено в листьях, самое низкое в семенах. Из макроэлементов преобладающее количество имеет кальций(61,898-353,825 мг/10 г), листья растения особенно богаты калием. Количество калия снижается следующем порядке: листья > цветки > луковица > стебли > семена. Также в листьях обнаружено высокое содержание кальция(60,65 мг/10 г). Остальные макроэлементы обнаружены в пределах 0,118 -27,464 мг/10 г.

Рисунок 1. Макроэлементы Allium karataviense

Также в различных органах растения определены содержание 12 микроэлементов: Fe, Zn, Mn, B, Cu, Ba, Li, Cr, Sn, Sb, Co и Ag(рис.2). Среди микроэлементов преобладающим является железо, содержание которого в различных органах составляет 0,980- 41, 088 мг/10 г. Самое высокое количество обнаружено в листьях(41, 088 мг/10 г). Содержание железа в листьях больше, чем количества кальция, натрия, фосфора и серы. Остальные микроэлементы обнаружены в пределах 0,002-1,150 мг/10 г. Кобальт и сурьма обнаружены только в листьях, а серебро не обнаружен ни в каких частях растения.

Рисунок 2. Микроэлементы Allium karataviense

Наряду макро и микроэлементами определены содержания токсичных элементов. Свинец обнаружен во всех органах растения, кроме луковиц(рис.3). Содержание свинца составляет 0,014-0,047 мг/10 г. Мышяк обнаружен в луковицах(0,097 мг/10 г) и цветках(0,026мг/10 г). Кадмий и ртуть не обнаружены. Содержание токсичных элементов незначительные и не перевышают ПДК.

Рисунок 3. Токсичные элементы Allium karataviense

Выводы. Определено количество общей золы в различных органах растения. Наибольшее количество золы обнаружено в листьях, наименьшее в луковицах. Методом оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой исследован минеральный состав растения Allium karataviense. Результаты анализа показывают, что листья растения наиболее богаты макро и микроэлементами. Во всех органах растения самое высокое содержание имеет калий. Из микроэлементов самое высокое содержание имеет железо. В цветках содержание железо даже больше чем макроэлементы, кроме калия. Благодаря высокому содержанию калия и железа растения можно применять в различных лекарственных сборах и биологически активных добавках.

Список литературы:

1. Eric Block. Garlic and Other Alliums: The Lore and the Science.— Royal Society of Chemistry, 2010.— 480 p.—ISBN 1849731802.
2. Fritsch, R.M., Blattner, F.R., Gurushidze, M. New classification of Allium L. subg. Melanocrommyum (Webb & Berthel.) Rouy (Alliaceae) based on molecular and morphological characters // Phyton: Annales Rei Botanicae. –2010. –Vol.49. –P.145-320.
3. Govaerts, R. // World Checklist of Seed Plants.1995. 1(1, 2): 1-483, 1-529. MIM, Deurne.
4. Komiljon, T., Natalya, B., Avazbek, B., Dilnoza, A., Ziyoviddin, Y., Deng, T. & Sun, H. Flora of the Dzhizak Province, Uzbekistan: –2020. – P.1-523. China Forestry Publishing House.
5. https://tien-shan.myspecies.info/taxonomy/term/5897.
6. Шиша Е., Сикура И., Кучук Н. Сохранение in vitro биоразнообразия видов рода Allium L.  Наук. Вісник Ужгород. ун–ту. (Сер. Біол.), 2008, Вип. 24. 244-254
7. Министерство здравоохранения Российской Федерации, общая фармакопейная статья, Зола общая. ОФС.1.2.2.2.0013.15, взамен ГФ ХII, ч.1, ОФС 42-0055-07.
8. Расулова М.О., Назаров О.М., Амирова Т.Ш. Определение содержания макро-и микроэлементов в различных видах кожи методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2022. № 6(96). 18-22. URL: https:// https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13847 (дата обращения: 21.09.2023.
9. Ибрагимов А.А., Аббасова Д.З., Назаров О.М. Определение содержания химических элементов в Ephedra equisetina Bunge с использованием нейтронно-активационного анализа // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2020. № 8 (74). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/9937 (дата обращения: 21.09.2023).
10. Карабаева Р.Б., Ибрагимов А.А., Назаров О.М. Определение содержания химических элементов и аминокислот в Prunus persica var. nectarina // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2020. № 9(75). URL: https: //7 universum. com/ru/ nature/ archive/item/10659 (дата обращения: 21.09.2023).
11. Саминов Х.Н., Ибрагимов А.А., Юлдашева Н.К., Гусакова С.Д., Назаров О.М. Липиды семян Punica granatum L. сорта “Каюм”, произрастающего в Узбекистане. // Химия растительного сырья. – 2023. – №1. С. 207–215.
12. Назаров О.М., Дусалиева С.Ш. Компонентный состав эфирного масла листьев Rubus idaeus L. // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2022. 5(95). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13571 (дата обращения: 18.10.2023).