ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ЭЛЕМЕНТОВ В РАСТЕНИИ Anabasis aphylla L.

АННОТАЦИЯ

Anabasis aphylla L. широко распространена в Центральной Азии, Китае и Восточной Европе, отличаясь высокой адаптивностью к экологическому балансу и устойчивостью к засолению почвы. В данной статье представлен анализ содержания макро- и микроэлементов в A. aphylla L., а также её значимость для сельского хозяйства и роль в экосистеме. Согласно полученным результатам анализа, содержание макро- и микроэлементов существенно различается в семенах, надземной и подземной частях (корнях) растения. В растении выявлены шесть макроэлементов, включая натрий, калий, кальций, фосфор, магний и серу. Среди микроэлементов в значительных количествах присутствуют железо, алюминий и марганец. Эти данные подчеркивают биологическую и экологическую значимость A. aphylla L. и её потенциал в качестве перспективной добавки к кормам и удобрениям для сельского хозяйства.

ABSTRACT

Anabasis aphylla L. is widely distributed across Central Asia, China, and Eastern Europe, noted for its adaptability to ecological balance and resistance to soil salinity. This article presents an analysis of the macro- and microelement composition of A. aphylla L., as well as its agricultural significance and role in the ecosystem. According to the analysis results, the content of macro- and microelements varies significantly between the seeds, aerial parts, and roots of the plant. Six macroelements were identified, including sodium, potassium, calcium, phosphorus, magnesium, and sulfur. Among the microelements, iron, aluminum, and manganese are present in high amounts. These findings highlight the biological and ecological importance of A. aphylla L. and suggest its potential use as a promising supplement in animal feed and fertilizers for agriculture.

Ключевые слова: Anabasis aphylla L., биологически активные вещества, макроэлементы, микроэлементы, экологическое равновесие, солеустойчивость, сельское хозяйство, экосистема, добавки к кормам, удобрения, биологическое и экологическое значение.

Keywords: Anabasis aphylla L., biologically active substances, macroelements, microelements, ecological balance, salt tolerance, agriculture, ecosystem, feed additives, fertilizers, biological and ecological significance.

Введение. Лекарственные растения, их химический состав и лекарственные свойства играют важную роль в сохранении здоровья человека и имеют важное значение в фармацевтической области. Химический состав растений непосредственно связан с их целебными свойствами и терапевтическим эффектом, и служит основным источником для производства многих традиционных и современных лекарственных средств. Экстракты, эфирные масла, флавоноиды, алкалоиды, терпены и другие биологически активные вещества, получаемые из растений, являются основными компонентами, определяющими эффективность растений в лечении различных заболеваний. Изучение химического состава лекарственных растений и понимание взаимосвязи биологически активных компонентов позволяют оценить их фармакологический потенциал.

Анализ литературы. A. aphylla L. рассматривается многими учеными как вид, обладающий значимой экологической, экономической и лекарственной ценностью [1]. Этот вид широко распространен в Иране, Казахстане и Кыргызстане, а также в провинции Синьцзян Китая и Восточной Европе [2, 3]. В этих странах растение широко используется в народной медицине для лечения желудочно-кишечных заболеваний, сахарного диабета и ревматизма [4]. A. aphylla L. издавна применялась в традиционной медицине для лечения ряда заболеваний. Из-за содержания различных химических соединений, включая алкалоиды, флавоноиды, сапонины и другие биоактивные вещества, интерес к исследованию химического состава этого растения в научном сообществе возрастает. A. aphylla L. адаптирована к экологическому балансу и устойчива к солям, что делает её важным природным средством для укрепления почвы и борьбы с эрозией [5].

В народной медицине A. aphylla L. известна своими целебными свойствами, но из-за высокой токсичности её применение ограничено. На протяжении многих лет спиртовые настойки или отвары из различных частей растения (корней, стеблей) используются для наружного применения при кожных повреждениях благодаря эффективному проникновению активных компонентов в глубокие слои кожи, что оказывает антипаразитарное действие. Отвар корня применяется для лечения легочного туберкулеза, так как его активные вещества благотворно влияют на слизистую оболочку легких и поддерживают дыхательную систему. Порошок из стебля растения используется для обработки ран благодаря антисептическому действию, ускоряя процесс заживления и предотвращая бактериальные инфекции. В частности, исследования Shakeri (2012) и Hua (2007) показали, что водный экстракт растения в концентрациях 25 и 100 мг/мл проявляет антибактериальное действие против Salmonella typhi и Proteus mirabilis, а водный экстракт в дозе 0,1 мг/мл обладает сильным противогрибковым действием против Aspergillus niger и Candida albicans [6, 7].

A. aphylla L. является растением, приносящим многогранную пользу в сельском хозяйстве. Благодаря укреплению почвы, возможностям использования в качестве корма и удобрения, а также устойчивости к стрессам, оно играет важную роль в развитии экологически устойчивого сельского хозяйства. В условиях засушливого и полузасушливого климата корневая система растения помогает удерживать почву на участках с высоким риском эрозии, предотвращая потерю плодородного слоя. В растении также накапливается большое количество микро- и макроэлементов, таких как калий, натрий, кальций и магний, что делает его важным источником для использования в качестве природного удобрения. Калий и натрий, в частности, обогащают питательные вещества и способствуют повышению плодородия почвы, что улучшает эффективность природных минеральных удобрений [5].

Согласно данным Ibatayev и др. (2023), содержание золы в растении составляет около 18% сухой массы, что значительно выше, чем у других растений (в среднем 5–10%). Высокое содержание золы свидетельствует о способности A. aphylla L. аккумулировать различные минералы и адаптироваться к неблагоприятным условиям. В составе золы обнаружены калий (K) – 12,9%, натрий (Na) – 11,3%, кальций (Ca) – 6,2%, магний (Mg) – 5,1%, фосфор (P) – 0,7%, железо (Fe) – до 0,1%. Также в составе растения в малых количествах присутствуют стронций (Sr) – 0,05%, алюминий (Al) – 0,03%, титан (Ti) – 0,025% и марганец (Mn) – 0,015% [8]. Наличие этих элементов подчеркивает биологическую и экологическую значимость A. aphylla L., так как его высокий минеральный состав делает его перспективным сырьем для производства кормовых добавок и удобрений в сельском хозяйстве. К тому же элементы, такие как калий и натрий, обеспечивают устойчивость растения к неблагоприятным условиям, влияющим на его развитие. В данной работе нами был проведен элементный анализ растения A. aphylla L.

Материалы и методы исследования. В качестве объекта исследования были выбраны высушенные надземная часть (стебли, листья), подземная часть (корни) и семена A. aphylla L. Каждая часть образцов была тщательно промыта сначала водой, затем дважды дистиллированной водой. Затем части растений были нарезаны на мелкие кусочки и высушены в сушильном шкафу при температуре 60°C. Высушенные образцы измельчались на фарфоровой поверхности, просеивались через сито и высушивались до постоянной массы. Из каждой части был взят образец массой 100 мг, который подготавливался для облучения в реакторе.

Содержание макро- и микроэлементов в надземной и подземной частях и семенах A. aphylla L. определяли методом инструментального нейтронно-активационного анализа (ИНАА) в Институте ядерной физики Академии наук Республики Узбекистан. В качестве источника нейтронов использовался ядерный реактор ББР-СМ Института ядерной физики. Спектры гамма-излучения облученных образцов и эталонов измерялись на высокоточном гамма-спектрометре фирмы «Canberra». Состав элементов определялся методом относительных значений, сравнивая активность исследуемого радионуклида с активностью эталонного образца элемента. Анализ спектров гамма-излучения проводился с использованием программного пакета Genie-2000, с помощью которого измерялась энергия гамма-линий и рассчитывалось количество каждого элемента и статистические ошибки. Таким образом, был определен состав 38 микро- и макроэлементов в надземной и подземной частях и семенах A. aphylla L.

Результаты и обсуждение. Количество макро- и микроэлементов варьируется от 45362,81 мкг/г до 84261,09 мкг/г. Наибольшее количество обнаружено в надземной части растения (84261,09 мкг/г), наименьшее — в семенах (45362,81 мкг/г). В составе частей растения определены шесть макроэлементов (Таблица 1).

Таблица 1.

Состав макроэлементов в различных органах Anabasis aphylla L. (мкг/г).

Содержание макроэлементов в надземной (82602,42 мкг/г) и подземной (80654,09 мкг/г) частях растения значительно превышает их количество в семенах. Максимальное содержание калия во всех частях растения варьируется от 17500,33 мкг/г до 32000,62 мкг/г, а кальция – от 11000,6 мкг/г до 28000,4 мкг/г. Натрий, имеющий наименьшее содержание, составляет от 900,186 мкг/г до 1650,336 мкг/г. Макроэлементы составляют 97,85% от общего элементного состава, тогда как на микроэлементы приходится 2,15%.

Общее содержание микроэлементов составляет от 710,623 мкг/г до 2206,162 мкг/г. Основные микроэлементы, такие как железо (2401,429 мкг/г), алюминий (1450,866 мкг/г), марганец (381,197 мкг/г) и цинк (126,907 мкг/г), составляют 95,3% всех микроэлементов и 2,05% от общего элементного состава. Содержание остальных микроэлементов составляет менее 61,244 мкг/г (барий). Максимальное содержание микроэлементов наблюдается в подземной части растения (2206,162 мкг/г), минимальное – в семенах (710,623 мкг/г) (таблица 2).

Таблица 2.

Состав микроэлементов в различных органах Anabasis aphylla L. (мкг/г).

Выводы. Результаты исследования показали, что содержание макроэлементов в различных частях растения значительно различается: наибольшие показатели отмечены в надземной части, а наименьшие – в семенах. Среди макроэлементов в значительных количествах присутствуют натрий, калий, кальций, фосфор, магний и сера, а среди микроэлементов – железо, алюминий и марганец. Эти данные подчеркивают значение A. aphylla L. в сельском хозяйстве, в частности для производства кормовых добавок и удобрений. В будущем планируется более детально изучить химический состав и биологическую активность этого растения, что поможет лучше понять его роль в сельском хозяйстве и экологической устойчивости.

Список литератураы:

1. Chu G., Wang M., Zhang S. Spatial point patters of Anabasis aphylla populations in the proluvial fan of south Junggar basin. Sci. Silvae Sin. 2014; 50:8–14. 
2. Khatibi R., Soltani S., Khodagholi M. Effects of climatic factors and soil salinity on the distribution of vegetation types containing Anabasis aphylla in Iran: A multivariate factor analysis. Arab. J. Geosci. 2017; 10:36.
3. Chermenskaya T.D., Stepanycheva E.A., Shchenikova A.V., Chakaeva A.S. Insectoacaricidal and deterrent activities of extracts of Kyrgyzstan plants against three agricultural pests. Ind. Crops Prod. 2010;32:157–163.
4. Jiao Y., Chu G., Yang Z.A., Wang Y., Wang M. Bacterial Diversity in the rhizosphere of Anabasis aphylla in the Gurbantunggut Desert, China. Curr. Microbiol. 2020; 77:3750–3759.
5. Shegebayev Z, Turgumbayeva A, Datkhayev U, Zhakipbekov K, Kalykova A, Kartbayeva E, Beyatli A, Tastambek K, Altynbayeva G, Dilbarkhanov B, Akhelova A, Anarbayeva R, Orynbassarova K. Pharmacological Properties of Four Plant Species of the Genus Anabasis, Amaranthaceae. Molecules. 2023 May 31;28(11):4454.
6. Shakeri A., Hazeri N., Vlizadeh J., Ghasemi A., Tavallaei F.Z. Phytochemical screening, antimicrobial and antioxidant activities of Anabasis aphylla L. extracts. Kragujev. J. Sci. 2012; 34:71–78.
7. Hua Y., Keep R.F., Hoff J.T., Xi G. Brain injury after intracerebral hemorrhage: The role of thrombin and iron. Stroke. 2007; 38:759–762. 
8. Ibatayev Z, Kudaibergenova S, Ashirbek A, Bukeeva A, Polezhaev S, Suleimen R. op8. Elemental composition of the Anabasis aphylla from Qazaqstan. j.Res.Pharm. 2023; 27(supp.): 8.