СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МАКРО-И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ЧАСТЯХ РАСТЕНИЯ Centaurea cyanus L.

АННОТАЦИЯ

В качестве объекта исследования были отобраны морфологические части (листья, стебель, цветок) растения василька синего Centaurea cyanus l., произрастающего в Учкуприкском районе. Их минеральный состав был определен методом оптико-эмиссионных спектрометров с индуктивно связанной плазмой (ИСП-ОЭС). При сравнительном анализе содержания макроэлементов в исследуемых образцах выявлено, что в цветках василька синего наибольшее содержание калия (28844,1 мкг/г), а по содержанию других макроэлементов в морфологических частях растений значимых различий не обнаружено. Образцы содержат такие микроэлементы, как алюминий, железо, медь, цинк и марганец. Их, концентрация колеблется от 18,24 мкг/г до 330,5 мкг/г. Содержание токсичных элементов таких как, кадмий, свинец, олово, сурьма, ртуть и мышьяк (от 0,001 до 0,38 мкг/г), в образцах не превышает принятых значений предельно допустимых концентраций.

ABSTRACT

The morphological parts (leaves, stem, flower) of the cornflower blue Centaurea cyanus L. plant growing in the Uchkuprik district were selected as the object of the study. Their mineral composition was determined by inductively coupled plasma optical emission spectrometers (ICP-OES). A comparative analysis of the content of macronutrients in the studied samples revealed that the blue cornflower flowers have the highest potassium content (28,844.1 mcg/g), and no significant differences were found in the content of other macronutrients in the morphological parts of plants. The samples contain more trace elements such as aluminum, iron, copper, zinc and manganese. Their concentration ranges from 18.24 mcg/g to 330.5 mcg/g. The content of toxic elements such as cadmium, lead, tin, antimony, mercury and arsenic (from 0.001 to 0.38 mcg/g) in the samples does not exceed the accepted values of the maximum permissible concentrations.

Ключевые слова: василёк синий, Centaurea cyanus, морфологические части растения, макроэлементы, микроэлементы, токсичные элементы, оптико-эмиссионные спектрометры с индуктивно связанной плазмой.

Keywords: cornflower blue, Centaurea cyanus, morphological parts of the plant, macronutrients, trace elements, toxic elements, optical emission spectroscopy with inductively coupled plasma.

Василек синий (Centaurea cyanus L.) - однолетнее травянистое растение из семейства Астровых (Сложноцветных). Стебель в верхней части ветвистый, высотой 40-80 см. Нижние листья черешковые, перистолопастные, остальные - ланцетовидные или линейные, цельнокрайные, сидячие, очередные. Соцветие - корзинка. Краевые цветки синие, воронковидные, внутренние - трубчатые, фиолетовые. Плод-семянка. Цветет в июне-июле, плодоносит с августа.

Василек синий растет на лугах и садах, как сорняк на пшеничных полях.

Культивируется как декоративное растение, распространен во всех регионах Узбекистана [1].

Цветки василька используются медицине в форме настоя или отвара как легкое мочегонное, слабительное, желчегонное, противовоспалительное, дезинфицирующее, потогонное, жаропонижающее средство [2, 3].

Цветки василька содержат гликозиды антоцианов, гликозиды флавонов, флавонолы, витамин С, каротин, дубильные вещества, эфирное масло, слизи, полиацетиленовые соединения, макро- и микроэлементы [4]. Накапливают медь, селен и цинк [5]. Биологическую активность цветков василька связывают с комплексом биологически активных веществ фенольной природы [6]. В надземной части василька синего, многократно превышающей по массе воронковидные цветки, обнаружен широкий спектр биологически активных веществ [7].

Если надземные части растения Centaurea cyanus L: цветок, стебель, лист используются в народной медицине с целью профилактики различных заболеваниях, одним из важных вопросов является определение соответствия содержащихся в них макро- и микроэлементов критериям и обеспечение их безопасности для здоровья человека [8].

Целью исследования является определение возможности применения Centaurea cyanus L. произрастающего в РУз, в фармации для чего изучени минеральный состав морфологических частей методом ISP-OES.

Материалы и методы. В качестве объекта исследования были отобраны морфологические части (стебли, цветки и листья) растения Centaurea cyanus l. (василёк синий), произрастающего в Учкуприкском районе Ферганской области.

Реактивы: азотная кислота, перекись водорода, многоэлементный раствор.

Оборудование: аналитические весы FA220 4N, сушильной шкаф VWR DRY-line, Германия; прибор для минерализации MILESTONE Ethos Easy, Италия; определение качественного состава и количественного содержания макро- и микроэлементов в надземной части василька синего проводилось методом оптико-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой Avio 200 ISP - OES (Perkin Elmer, США).

Для приготовления разбавляющего раствора в колбе вместимостью 500 мл смешивали 250 мл очищенной воды, 50 мл концентрированной азотной кислоты и 10 мл раствора перекиси водорода с объемной долей 30 %. Доливали очищенную воду, чтобы довести объем раствора до 500 мл. Закрывали колбу и перемешивали[9].

Для приготовления стандартного раствора в мерную колбу вместимостью 100 мл помещали 1,0 мл многоэлементного раствора (10 мкг/мл). Доводили объем раствора до 100 мл разбавляющим раствором и хорошо перемешивали [10].

Для анализа: Первоначально были высушены листья, стебли и цветки Centaurea cyanus l. в сушильном шкафу. Высушенные образцы измельчали до частиц размером менее 1 мм. Взвешивали три одинаковые навески пробы массой по 200±5 мг на аналитических весах и помещали их в стойкий к высокому давлению сосуд из кварца вместимостью 50 мл. Образцы минерализовали для удаления летучих веществ. Для минерализации использовали прибор MILESTONE Ethos Easy. Для этого градуированной пипеткой в пробу добавляли 6 мл концентрированной азотной кислоты и 2 мл раствора перекиси водорода с объемной долей 30 %. Закрывали крышку емкости. Смесь минерализовали при 180⁰С в течение 20 минут. После минерализации пробу охлаждали при комнатной температуре, добавляли 20 мл деионизированной воды к минерализованному раствору, ополаскивали наружные стенки емкости и плотно закрывали крышкой. Фильтровали через фильтровальную бумагу, помещали в мерную колбу вместимостью 50 мл и разбавляли до необходимого объема дистиллированной водой [11, 12].

Анализ образцов проводили на оптико-эмиссионном спектрометре с индуктивно связанной плазмой Avio 200 ISP - OES.

Результаты и их обсуждения. Avio 200 ISP - OES позволил с высокой точностью измерить 30 разных элементов в растворе во время исследования. Полученные результаты приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Количество элементов в морфологических частях Centaurea cyanus (мкг/г)

Анализ элементного состава исследуемых образцов показал присутствие 30 элементов, которые условно можно разделить на 3 большие группы: макроэлементы, микроэлементы и токсичные элементы.

Рисунок 1. Содержание макроэлементов в морфологических частях Centaurea cyanus

Количество макроэлементов в морфологических частях Centaurea cyanus увеличивалось в следующем порядке:

в листе Na<S<Mg<P<Ca<K; в стебле S<Na<Mg<Ca<P<K; в цветке Na<S<Mg<P<Ca<K.

При сравнительном анализе содержания макроэлементов в исследуемых образцах установлено, что наибольшее количество составляют элементы калия (28844,1 мкг/г) и кальция (6347,0 мкг/г). Наименьшее количество натрия (603,8 мкг/г) было обнаружено в цветке Centaurea cyanus. Количество других макроэлементов в морфологических частях близко друг к другу (рис.1).

Рисунок 2. Содержание микроэлементов в морфологических частях Centaurea cyanus

Было определено количество 18 микроэлементов в морфологических частях Centaurea cyanus. Их количество увеличилось в следующем порядке:

в листьях Te<Ag<Se<Li<Co<V<Mo<Cr<Ni<Ba<B<Sr<Ti<Cu<Mn<Zn<Fe<Al;

в стебле Te<Ag<Li<Co<Se<V=Mo<Cr<Ni<Ti<B<Ba<Sr<Cu<Mn<Al<Fe<Zn;

в цветке Te<Ag<Se<Li<Co<V<Mo<Cr<Ba<Ni<Sr<Ti<Cu<B<Mn<Zn<Al<Fe.

При сравнительном анализе количества микроэлементов в исследуемых образцах было установлено, что алюминий и железо имеют большую концентрацию в листьях и цветки. Кроме того, содержание элементов меди, цинка и марганца имеет высокую концентрацию (рис.2). Марганец и магний оказывают положительное влияние на функционирование нервной системы.

Рисунок 3. Содержание токсичных элементов в морфологических частях Centaurea cyanus

Одним из важнейших показателей качества лекарственного растительного сырья является показатель «содержание тяжелых металлов и мышьяка». Морфологические части (листья, стебель и цветки) Centaurea cyanus L. содержат токсичные элементы (Pb, Cd, Sn, Sb, Hg, As) в незначительных количествах. Содержание мышьяка и олова в листе было выше, чем в стебле и цветке (рис.3). Содержание токсичных элементов в исследуемых образцах Centaurea cianus не превышало ПДК [13].

Заключение. Таким образом, полученные результаты исследования и их анализ показал, что листья, стебли и цветы Centaurea cyanus L дополняют друг друга по содержанию макро- и микроэлементов. Много в составе Centaurea cyanus L. содержится таких необходимых для жизни элементов, как Ca, Na, K, Mg, Zn, Cu, Fe. Применение экстрактов из василька синего обогащает организм минералами. Это подтверждает его широкое применение в фармацевтике и народной медицине.

Список литературе

1. Халматов Х.Х., Усмонхўжаев А.Х., Махсумов М.И., Ахмедов Ў.А. Атлас лекарственных растений Узбекистана. -Т. «Узбекистан» 2015. с.31-32.
2. Isag‘aliyev M.T., Meliboyev S., Isomiddinov Z.J., Obidov M.V. Dorivor o‘simliklar biologiyasi va ekologiyasi. Farg‘ona, “Classic”, 2021. p.346.
3. Asqarov I. Tabobat qomusi Toshkent “Mumtoz so’z” 2019. C.190
4. Бондаренко А.И., Дорохина О.А. Качественный анализ и количественное определение содержания флавоноидов в цветках василька синего (Centaurea Cyanus L.) - /Экология и природопользование: прикладные аспекты - Материалы IX Международной научно-практической конференции. Башкирский государственный педагогический университет. 2019, 53-59.
5. Chramel P., Wendler I., Angerer J. The determination of metals (antimony, bismuth, lead, cadmium, mercury, palladium, tellurium, thallium, tin and tungsten) in urine samples by inductively coupled plasma-mass spectrometry // Int. Arch. Occup. Environ. Health. 1997. V. 69. № 3. P. 219–223.
6. Агаджанян Н.А., Скальный А.В. Химические элементы в среде обитания и экологический портрет человека. М.: Изд-во КМК, 2000. – 83 с.
7. Ханина М.А., Родин А.П., Подолина Е.А, Ханина М.Г., Небольсин А.Е., Рудаков О.Б. Элементы надземной части centaurea cyanus l. Вестник ВГУ, серия: Химия. Биология. Фармация, 2018, № 3. С.30-36.
8. Д.Каримова, В.Хўжаев Косметик воситалар таркибидаги элементларни ИБП-ОЭС усулида аниқлаш // Кимё тадқиқотлари илмий хабарнома. – Андижон – 2021. ─ №7 (55). –Б. 51-56.
9. D’Ilio S., Forastiere F., Draicchio A., Majorani C., Petrucci F., Violante N., Senofonte O. Human biomonitoring for Cd, Hg and Pb in blood of inhabitants of the Sacco Valley (Italy). Ann. Ist. Super Sanità. 2013, 49(1):24–33.
10. Sheraliyevna, Toyiraxon Amirova, and Karimova Dilovar Batirovna. "Study of the chemical composition of margilan natural silk fabric." Journal of Pharmaceutical Negative Results (2022): 6525-6531.
11. Nosirova, V. N. V. (2023, October). Medicinal properties of olives. In E Conference World (№. 2, pp. 1-4).
12. Batirovna, K.D., Yusupovna, S.N., & Tolibjonovich, M.I. (2022). Research of the chemical composition of perfumery products. Spectrum Journal of Innovation, Reforms and Development, 9, 271-277.
13. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.3.2.1078-01. М.: ЗАО «РИТ–ЭКСПРЕСС», 2002. 216 с.