МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТЫ РАСТЕНИЯ Fritillaria sewerzowii

АННОТАЦИЯ

В статье представлены сведения об основных макроэлементах, встречающихся в живых организмах, их суточных нормах, а также их классах по спектру воздействия на организм. Описаны многие виды растений, принадлежащие к роду Fritillaria, а также прежнее наименование растения Fritillaria sewerzowii и причины изменения его названия. Также, представлены исследования и их анализ по изучению макро- и микроэлементного состава новых запасов надземной и корневой частей растения Fritillaria sewerzowii. Также, сравнивались различия в химическом составе нового образца корня с его предыдущей формой. Приведены результаты сравнения макро-и микроэлементов в надземной части растения с химическими элементами в корневой части. Освещены полезные элементы в растении Fritillaria sewerzowii и их место в организме человека.

ABSTRACT

The article provides information about the main macroelements found in living organisms, their daily requirements, as well as their classes according to the spectrum of effects on the body. Many plant species belonging to the genus Fritillaria are explained, as well as the former name of the plant Fritillaria sewerzowii and the reasons for the change in its name. Research and analysis are presented to study the macro- and microeletal composition of new reserves of the aerial part and root part of Fritillaria sewerzowii plants. You also compared the differences in the chemical composition of the new cornea image with the previous cornea image. The results of a comparison of macro- and microelements of the above-ground part of the plant with chemical elements and the root part are presented. The useful elements in the Fritillaria swerzowii plants and their ixth place in the human body are highlighted.

Ключевые слова:  Fritillaria sewerzowii, макро-и микроэлементы, автосэмплер, биологически активная добавка, Berghof (Speed Wave Xpert).

Keywords: Fritillaria sewerzowii, macro- and microelements, autosampler, dietary supplement, Berghof (Speed Wave Xpert).

Введение. Макроэлементы являются полезными для организма веществами, а суточная норма для организма человека составляет 200 мг. Из научных источников известно, что в организме человека насчитывается около 60 химических элементов [2]. Тело человека на 96–97 % в основном состоит из следующих 4 макроэлементов (кислород – 65 %, азот – 3%, водород – 10 % и углерод – 18 %). 3–4 % в организме замещается другими макроэлементами (кальций – 1,7 %, фосфор – 1,25 %, натрий – 0,2 %, хлор –0,2 %, магний-0,05 %, калий-0,25 % и сера-0,3 %) [11]. Микроэлементы встречаются в организме человека в количестве до 0,001–0,00001 %, но важны для биохимических процессов в организме. Микроэлементы делятся на три типа: важные для жизни (V, Fe, I, Co, Si, Li, Ni, Mn, Mo, Cu, As, Se, F, Cr и Zn), условно важные (B, Br, Cd , Pb, Sr и Ti) и вредных и менее изученных (Ba, Be, Bi, Ga, Ge, La, Sn, Ra, Rb, Ag, Sc, Th, U, Cs и Zr) [12].

К токсичным и малоизученным относится большая группа элементов, всегда присутствующих в организме в следовых количествах, но их биологическая роль еще недостаточно изучена. Поскольку многие из этих элементов относительно токсичны, внимание обычно акцентируют на их вредном воздействии на организм. Токсичные и малоизученные микроэлементы не входят в число эссенциальных микроэлементов. Поскольку макро- и микроэлементы имеют такое большое значение в деятельности живого организма, важно изучение химического состава пищевых продуктов, т.е. растений, являющихся их источником. Корни растения Korolkovia Severzovii, который мы изучаем, признан богатым источником как макро-, так и микроэлементов [5].

Ранее нами сообщалось, что растение Korolkovia Sewerzowii, принадлежащее к семейству Liliaceae, то есть луковых, в настоящее время именуется как Fritillaria Sewerzowii. Данные, из научных источников, показывают, что по всему миру насчитывается около 150 видов растений, относящихся к роду Fritillaria, из них 8 видов указаны в современной флоре Узбекистана. Местное название растения также соответствует смыслу названия нового рода, т.е. Fritillaria (Korolkowia) swerzowii. Все 8 виды растений рода Fritillaria, произрастающих в Узбекистане, богаты различными химическими компонентами и имеют выраженное практическое значение [3; 9; 10]. Корень растения Fritillaria Sewerzowii используется в народной медицине для лечения гепатита. Наша главная цель – определить причину такой особенности растения путем анализа химического состава корня и надземной части растения, его научной интерпретации и разработка БАД.

Объект и методы исследования. Химические элементы, находящиеся в живых организмах, можно разделить на 3 важные категории в зависимости от процесса их воздействия на организм. Важные для жизни, условно важные и вредные, которые довольно мало изучены. Третья категория токсичных и малоизученных включает в себя большую группу элементов, всегда присутствующих в организме в следовых количествах. Эти микроэлементы не входят в число незаменимых микроэлементов. В наших предыдущих статьях были проанализированы результаты изучения макро- и микроэлементов корней Korolkowia Severzovii [1; 5; 6]. В ходе дальнейших исследований изучен состав макро- и микроэлементов корней, листьев, стеблей и цветков Fritillaria sewerzowii.

Количество микро- и макроэлементов в подготовленной пробе определяли с помощью ИСП ОЭС Avio-200 в оборудовании Berghof в лаборатории Экспериментальной биологии Гулистанского государственного университета. Для подготовки пробы к анализу 0,1000 г образца количественно переносят в тефлоновые автоклавы. К нему добавляли 3 мл очищенной концентрированной азотной кислоты (HNO₃) и 2 мл очищенной перекиси водорода (H₂O₂). Горловину автоклава закрывали и помещали микроволновый дезинтегратор Berghof (Speed ​​Wave Xpert) или (аналогичную). В данном случае была дана команда на распаковку на основе конкретной программы в интерфейсе устройства. В этом методе количество указанных автоклавов, а также температура и давление внутри них автоматически контролируются устройством. Информация о процессе контролируется жидкокристаллическим дисплеем. Его проводили при влажном разложении в течение 35–45 мин. в условиях минимальной температуры Т (500 ºС) и максимальной температуры Т (2300 ºС), давления R max 40 (бар) внутри автоклавов.

Автоклавы охлаждали до комнатной температуры и находящуюся в них жидкую смесь разливали в мерные колбы вместимостью 50 или 100 мл (до метки). В этом случае автоклавы промывают 2–3 раза, а затем наполняют до линии колбы бидистиллированной водой. Раствор тщательно перемешивают, переливают в пробирку автосамплера и помещают на автосамплер в определенное пронумерованное место. В программе вводится положение каждой пробирки, изъятая масса и коэффициент разбавления. Это связано с тем, чтобы устройство могло автоматически рассчитать концентрацию.

Минерализованный раствор количественно анализируется с помощью масс-спектрометра ISP-MS (Nexion 2000) Perkin Elmer с индуктивно-связанной плазмой в сравнении со стандартным образцом, содержащим количество макро- и микроэлементов, солей тяжелых металлов и редких металлы. Можно использовать аналоговое устройство. Аналитические результаты автоматически рассчитывают значения прецизионности и стандартного отклонения (RSD) путем пересчета результатов на основе массы образца и значений разбавления в конце процесса.

Для нормального функционирования организма важны все микроэлементы, некоторые в меньшем количестве, а некоторые, например калий, нужны организму больше, чем железо или цинк. Калий отвечает за нормальное функционирование сердечно-сосудистой системы. Если не следить за содержанием калия в пище, результатом могут стать проблемы с сердцем вплоть до инсульта. Недостаток калия в организме приводит к снижению артериального давления и увеличению количества холестерина в крови. Могут развиться сердечно-сосудистые и психические заболевания. Кости становятся хрупкими, ухудшается функция почек. Поэтому любые пищевые добавки, приготовленные из растения Fritillaria severzovii, оказывают положительное воздействие на организм и предотвращают вышеперечисленные заболевания. Фосфор присутствует в живых клетках в виде орто- и пирофосфорных кислот, входит в состав нуклеотидов, нуклеиновых кислот, фосфопротеинов, фосфолипидов, коферментов и ферментов. Кости человека состоят из гидроксилапатита 3Ca₃(PO₄)₂·Ca(OH)₂. Зубная эмаль состоит из фторапатита. Печень играет основную роль в обмене соединений фосфора у человека и животных.

Недостаток магния, который важен для сердца, мышц, синтеза белка, улучшения работы кишечника и проведения нервных импульсов, вызывает сердечно-сосудистые заболевания, метаболические синдромы (ожирение, гипертония, диабет, ишемическая болезнь сердца). Его прием нормализует уровень инсулина, глюкозы и гемоглобина. Следует признать, что корневая часть растения Fritillaria Severzovii богата магнием и используется при лечении диабета, а также гепатита в народной медицине.

Корень Fritillaria severzovii используется в народной медицине для лечения заболеваний печени [4; 7]. Высокое количество элемента фосфора в цветке растения свидетельствует об актуальности готовящегося БАД.

Результаты исследования и их обсуждение

Весной 2022 года в Институте биоорганической химии Академии наук Республики Узбекистана был проведен анализ состава макро- и микроэлементов в образцах корней Fritillaria Severzovii, собранных в Ангренских горах Ташкентской области. Весной 2023 года все образцы растения Fritillaria Severzovii, собранные в окрестностях села Эрташ, расположенного в Ангренских горах Ташкентской области, были проанализированы на состав макро- и микроэлементов. Исследование проводилось в лаборатории экспериментальной биологии Гулистанского государственного университета. Выборки элементов в этом исследовании были немного небольшими, но достаточными для получения основных данных и сравнения. В качестве примера приведем спектры серы и магния (рис.1).

Достаточное количество меди и цинка, и особенно железа, из важных для жизни микроэлементов, свидетельствует о важности и актуальности изучаемого ресурса. В то же время к вредным и малоизученным микроэлементам относятся такие элементы, как барий, олово, свинец и серебро, и их количество находится ниже норм (таблица 1). Поэтому, нами продолжено комплексное изучение объекта исследования – Fritillaria Severzovii.

Рисунок 1. Спектры S и Mg в образцах Fritillaria severzowi

Таблица 1.

Макро- и микроэлементы корней и надземной части Fritillaria severzovii

Выводы. Результаты анализа макро- и микроэлементов из всех органов растения Fritillaria Severzovii показывают, что количество таких макроэлементов, как калий, кальций, магний и железо, относительно выше во всех частях растения. Видно, что количество калия уменьшается по мере его продвижения от корня к стеблям, от листа к цветку. Элементы кальций и магний имеют большее содержание в корне и листе растения, по сравнению со стеблем и цветком. Однако количество железа уменьшается по мере перехода от корня к листу, и в цветке растения оно вообще не обнаруживается. В составе растения отсутствуют вредные для организма человека сурьма, олово, мышьяк и ртуть, напротив, элемента магния в корневой части растения достаточно, что доказывает актуальность научной работы над изучаемым объектом исследования.

Список литературы:

1. Исроилова Х.В., Умархонов Х.В., Хўжаева Н.Т., Абдуганиев Б.Ё. Анализ макро и микроэлементов из корней KOROLKOVIA SEWERZOWII // Международный молодежный форм «Парадигмы естественно научного образования и наука в целях устойчивого развития. – Казагистан – 24. 11. 2022. – С. 7-9.
2. Кукушкин Ю.Н. Химические элементы в организме человека // Соросовский образовательный журнал. – №5. – 1998. – С. 54–59.
3. Пратов У.П., Одилов Т.О. Ўзбекистон юксак ўсимликлари оилаларининг замонавий тизими ва ўзбекча номлари. – Тошкент, 1995. – 396 с.
4. Хўжаева Н.Т., В.У.Хўжаев, ҚЎРҒОШИН ГУЛ KOROLKOVIA SEWERZOWII ўсимлиги  таркибидаги  флавоноидлар ва  витаминлар  тахлили // Товарлар кимёси хамда халқ табобати муоммолари ва истиқболлари. – Том 2. –  № 1. –  2023. –  288– 299 бетлар.
5. Хўжаева Н.Т., Исроилова Х.В. ва Абдуганиев Б.Ё. Korolkowia sewerzowii ўсимлигининг алкалоидлари ва уларни  физиологик фаолликлари // Кимё ва кимё таълими муаммолари республика илмий амалий анжумани. – Қўқон, 2022 йил 20-сентябрь 308–310 бетлар.
6. Хўжаева Н.Т., Хўжаев В.У.,  Абдуғаниев Б.Ё. KOROLKOVIA SEWERZOWII  ўсимлигининг ер ости қисмидаги кимёвий компонентларини аниқлаш // ҚўқонДПИ илмий хабарлари 2023 йил. – № 3. – сон 236–240 бетлар.
7. Хўжаева Н.Т., Хўжаев В.У., Умархонов Х.В. Количественное содержание флаваноидов в корнях растения  KOROLKOVIA SEWERZOWII // Биоорганик кимё ривожининг долзарб муоммолари халқаро илмий анжуман. – Тошкент –2023 йил. – 13–14 ноябр.
8. Хўжаева Х.В., Исроилова Х.В., Абдуганиев Б.Ё.  KOROLKOVIA SEWERZOWII  ўсимлигининг биологик таснифи ва кимёвий таркиби тахлили // Товарлар кимёси хамда халқ табобати муоммолари ва истиқболлари IХ – халқаро илмий ва амалий конференция. – Андижон, 2022й. 14–15 сентябр, 199–201 бетлар.
9. Шретер А.И., Крилова И.Л., Борисова Н.А. Методика определения запасов сырья лекарственних растений. – М., 1986.
10.  Юнусов С.Ю. Алкалоиди. – 3-е изд. – Ташкент, 1981.
11.  Freitas Jr., Robert A. Nanomedicine (итал.). – Landes Bioscience, 1999. – С. Tables 3–1 & 3–2.
12.  Kaim W., Schwederski B. Bioinorganic Chemistry: Inorganic Elements in the Chemistry of Life. – Chichester: John Wile and Sons, 1994. – 401 p.