ИCCЛЕДОВАНИЕ РАСТЕНИЙ РОДА VICIA В КАЧЕСТВЕ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ

АННОТАЦИЯ

Исследованы растения рода Vicia: Viciasativa, V.angustifolia, V.villosa,культивируемые в Сырдарьинской области Республики Узбекистан с целью их применения в качестве кормов и кормовых добавок в животноводстве. При фармакологическом изучении плодов Vicia sativa и V. villosaострого токсического действия не наблюдали, т.е. образцы растений рода Vicia, не содержат вицианин и другие цианогенные компоненты.Выделенный состав белков растений рода Vicia и кормового гороха содержит весь набор аминокислот.

ABSTRACT

Plants of the genus Vicia:Viciasativa, V. angustifolia, V. villosa,cultivated in the Syrdarya region of the Republic of Uzbekistanhave been investigated for the purpose of their use as feed and feed additives for animals. Pharmacological studies of the fruits of  Vicia sativa and V.villosa, no have showed acute toxic effect, i.e. samples of plants of the genus Vicia do not contain vicianin and other cyanogenic compounds.  Composition of proteins, isolated from plants of genus Vicia and fodder peas contain the entire set of amino acids.

Ключевые слова: Vicia sativa, V.angustifolia, V.villosa,вицианин, цианогруппа, пикриновая кислота, аминокислоты, белки, кормовой горох.

Keywords: Viciasativa, V.angustifolia, V.villosa, vicianin, cyan-groups, picric acid, amino acids, proteins, fodder pea.

Введение. Некоторые растения рода Vicia находят применение в качестве кормовых в животноводстве. Вика посевная, Vicia sativa,имеет еще такие названия, как горошек посевной, вика, мышиный горох.

Из растения V.sativa  производят питательную зеленую массу, сено, силос, делают травяную и зерновую муку, а также изготавливают дробленые зерна.Растениевысевается на зеленый корм в смеси с другими культурами: пшеницей, овсом, подсолнечником, кукурузой. Горошек посевной является кормовым растением, а также имеются сведения и о ядовитости. В литературе описаны исследования, выявившие наличие в плодах V.sativa гликозида вицианина, содержащего цианогруппу и являвшегося причиной отравления скота при скармливании.

Вика посевная однолетнее травянистое растение с полегающим стеблем, 20-80 см высотой.

Плод – продолговатый боб буроватого цвета, 5-7 см длины. Семена округлые, различной окраски, однотонные или пестрые. Растение цвететв мае – июле, плодоносит с июня [1].

Из литературным известно, что в составе растения содержатся также лигнины, стероиды:ситостерин, 7-стигмастерин, витаминС, каротиноиды: лютеин, каротин, виолаксантин, зеаксантин, криптоксантин и неоксантин.

 В семенах же этого растения обнаружены углеводы: вербаскоза и галактоза, а также азотсодержащее соединение вицин, а также циклитолы.

Растение является питательным кормом с большим содержанием белковых веществ. Протеина в сене вики яровой содержится 15-20%, в зерне – 28-30% [2].

Основная цель данной работы является выявление вицианина в растениях рода Vicia:V.sativa, V.angustifolia, V.villosa,культивируемых в Сырдарьинской области Республики Узбекистан.

Нами изучен аминокислотный состав выделенных белков из исследуемых видов растений рода Vicia и кормового гороха (См. таблица 1).

Получены суммы спиртовых экстрактов растений V.sativa,V.angustifolia, V. villosa. Проведена ТСХ в системе растворителей хлороформ-метанол (6:4). По данным литературы, вицианин в данной системе растворителей имеет значение R_f 0.51.

Вицианин

В области этого значения на хроматограммахникакихсоединений обнаружено не было.Экстракты были исследованы на присутствие циансодержащих соединений при помощи пробы с пикриновой бумагой. Анализ проводили по стандартной методике.

Образование изопурпуровой кислоты в присутствии синильной кислоты и пикрата натрия улавливается на специально приготовленных реактивных пикриново-содовых бумажках, которые окрашиваются в различные оттенки красного цвета, в зависимости от количества образующейся синильной кислоты.

Таблица 1

Аминокислотный состав суммарного белка гороха кормового и растений рода Vicia

Как видно из таблицы 1, растение V.Angustifoliaимеет весь набор незаменимых аминокислот – валин, треонин, метионин, изолейцин, лейцин, лизин, фенилаланин, аргинин и по содержанию не уступает белкам кормового гороха.

Установлено, что содержание лизина, который обуславливает пищевую ценность белка и важен для растущих животных вV.Angustifoliaсоставляет– 0.5%, в горохе кормовом –0.3%.

Такимобразом,растениякультивируемые в Сырдарьинской области Узбекистана, могут быть рекомендованы в качестве корма или добавки к корму для скота.Все изученные образцы растений не содержат вицианина и других цианогенныхсоединений.

Экспериментальная часть.Для тонкослойной хроматографии использовали пластинки фирмы Merck.Для приготовления реактивной бумаги обыкновенную фильтровальную пропитывают 1%-ным водным раствором пикриновой кислоты, высушивают, затем смачивают в 10%-ном водном растворе соды, снова высушивают и нарезают тонкими полосками в 1 см.

Сухие экстракты растений V. sativa. V.angustifolia, V.villosaтщательно измельчили растиранием в ступке, смачивали водой до консистенции полужидкой кашицы и перенесли в сосуд. Колбу плотно закрывали пробкой с прикрепленной к ее нижнему концу полоской реактивной бумаги и оставили при температуре 30—35°.

В этих условиях происходит гидролитическое расщепление цианогенных гликозидов (если они имеются в испытуемом материале) и освобождение свободной синильной кислоты. Пары последней, вступая в реакцию с пикриновокислым натрием, которым пропитана реактивная бумага, образуют изопурпуровую кислоту и изменяют цвет бумаги. При полном отсутствии синильной кислоты цвет реактивной бумаги остается прежним (лимонно-желтым). Оценку реакции производили через сутки.

Отсутствие изменения окраски в течение 48 часов дает основание считать результаты исследования отрицательными. Тест с пикриновой бумагой также не выявил циансодержащего компонента в исследуемых экстрактах.

По литературным данным в семенах V.sativaнакаплиется гликозид вицианин, который обладает токсическим действием.

Исследования острой токсичности экстрактов и плодов V.sativa, и V.villosa.

Острая токсичность определялась путем скармливания измельченных плодов растений белым мышам из расчета 10г/кг[3]. Плоды в смеси с хлебом вводились в течение четырех дней по 50 г (корма) на группу. В группах – по 5 мышей обоего пола. Мыши контрольной группы – средняя масса 21.0г;

первая группа (V.sativa) – 21.6 г; вторая группа (V.villosa) – 20.4 г.

Через 4 дня введения препарата контрольная группа набрала в массе 1.9г – 9%; I группа – 4.1г (19%), II группа – 6г (29%). Мыши обоих групп имели опрятный вид и по двигательной активности не отличались от мышей контрольной группы.

В процессе исследований ежедневно проводились наблюдения общего состояния; поведение, употребление воды и корма, состояние шерстяного покрова, выделения кала и мочи и т.п.

Ограничений в двигательной активности в течение приема корма, а также признаков интоксикации и гибели подопытных мышей не наблюдали.

Таблица 2

Сравнительная оценка V. sativa и V.villosaс контрольной группой на изменение массы тела мышей

Результаты изучения измельченных плодов V. sativa и V.villosaпоказали, чтоострого токсического действия исследуемых растений выявлено не было.

Высушенную надземную часть растений измельчали в ступке до однородного состояния, отбирали навески и экстрагировали в течение часа 0.2н NaOH (рН 9.0) в соотношении 1:30 с использованием на магнитной мешалки 500 об/мин.

Полученный экстракт центрифугировали на рефрижераторной центрифуге при скорости 3000 об/мин. в течении 30 мин. Затем в полученном надосадочном  растворе (супернатанте) проводили осаждение суммарного белка путем 60% насыщения раствора сухим сульфатом аммония (из расчета 36.88г (NH₄)₂SO₄ на 100 мл), добавляя его отдельными порциями при перемешивании. Полученную белковуюсуспензию оставляли в холодильнике на 24 ч для формирования полноценного белкового осадка. Затем, суспензию центрифугировали на рефрижераторной центрифуге при 6000 об/мин. в течение 30 мин. Осадок собирали и растворяли в минимальном объеме (20мл–30мл) 0.2н раствора NaOH [4].

Количественное содержание белка в полученном растворе определяли спектрофотометрическим методом Калькара, путем измерения оптической плотности растворов на спектрофотометре СФ-46 в ультрафиолетовом диапазоне при длине волны 260 и 280нм [5].

В результате анализа было определено, чтов горохекормовомсодержится -4.8% белка, в надземной части V.sativa– 6.4%, в V.villosa– 8.8 % и V.angustifolia–7.2% белка.

Аминокислотный состав выделенных белков определяли после диализа полученных белковых растворов в проточной воде в течение 24 часов с использованием полупроницаемых мембрандля удаления низкомолекулярных компонентов с ММ ниже 10 000 Да.

Обессоленные белковые растворы лиофильно высушивали и отбирали навески белка массой –50 мг.

Гидролиз проводили 5.7 н соляной кислотой при 110⁰С в течение 24 часов в вакууме.

По окончании реакции гидролизаты упаривали и определяли аминокислотный состав на аминокислотном анализаторе марки[6,7].  Затем гидролизаты растворяли в определенном объеме буферного раствора и наносили на хроматографическую колонку анализатора.

Идентификацию и расчет аминокислот провели, предварительно проанализировав образцы стандартных растворов аминокислот с известной концентрацией. Содержание аминокислот С (нмоль) рассчитывали по площади пика, на основании построения калибровочного графика стандартных растворов аминокислот.

Расчет количественного содержания каждой аминокислоты (%) проводили по следующей формуле:

С – концентрация каждой  аминокислоты в выделенном белке ( %),

С (нмоль)–концентрация каждой аминокислоты, рассчитанная на основании площади пика аминокислоты  по графику стандартных  растворов аминокислот, выраженная в нмолях.

ММ–молекулярная масса  каждой  аминокислоты,

M–навеска белка анализируемого образца, взятая для проведения кислотного гидролиза (мг).

Vр–объём буферного раствора гидролизата при нанесении на хроматографическую колонку аминокислотного анализатора (0.1–0.5 мл).

Список литературы:

1. Губанов И.А. и др.Vicia sativa L. – Горошек посевной, или Вика посевная: В кн.: Иллюстрированный определитель растений Средней России. - М.: 2003.- 484 с.
2. Павлова Н. С.Vicia cracca L. – Горошек мышиный. В кн.: Сосудистые растения советского Дальнего Востока.- Л.: 1989.–С.306-307.
3. Хабриев Р.У. Методические указания по изучению общетоксического действия фармакологических веществ. В кн.: Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. - 2005.- С.41–53.
4. Кочетов Г.А. Практическое руководство по энзимологии. - М.: 1980. – С.272.
5. Машковский М.Д., Бабаян Э.А. Спектрофотометрический метод определения белка. В кн.: Государственная Фармакопея СССР. - М.:1989.–с.392.
6. Ермаков А.И., Арасимович В.В. В кн.: Методы биохимического исследования растений.– М.: 1982. - с.430.
7. Девени Т., Гергей Я. В кн.:Аминокислоты, пептиды и белки.– М.:- 1976.- с. 355.