Реферат Тақырыбы: Scutellaria baicalensis Geori. өсімдігінің химиялық құрамы
жүктеу/скачать 0,6 Mb.
|
ТҚХ реферат
|
Қарағанды Медицина Университеті Фармация мектебі Табиғи қосылыстар химиясы пәні Реферат
Тобы:2-002ТФП
Қарағанды 2023жыл МАЗМҰНЫ Кіріспе бөлім…………………………………………………………...………3 Негізгі бөлім........................................................................................................4 Қорытынды ……………………………………………………………….......13 Әдебиеттер…………………………………………………………….………14 АННОТАЦИЯ: Байкал шлемникіне (Scutellaria baicalensis Georgi, Lamiaceae) химиялық зерттеу жүргізілді, оның барысында өсімдіктің вегетациялық кезеңінде химиялық қосылыстардың жинақталу динамикасы, морфологиялық топтардың химиялық құрамы және элементтік құрамы зерттелді. S. baicalensis антенналық бөлігіндегі биологиялық белсенді заттардың максималды мөлшері гүлдену кезеңінде байқалатыны анықталды. Бұл түрдің морфологиялық топтары қосылыстар топтарының құрамымен ерекшеленеді. Кейбір элементтердің (Ba, Co, Cu, Mo және т.б.) және флавоноидтардың құрамы арасындағы сызықтық және сызықтық емес корреляциялардың болуы анықталды, сонымен қатар топырақ құрамы S. baicalensis антеннасындағы бірқатар заттардың сандық құрамына әсер ететіндігі көрсетілген. КІРІСПЕ Біз Байкал шлемникін (Scutellaria baicalensis Georgi) зерттеуді жалғастырдық [1-6]. Бұл жұмыстың мақсаты-осы түрдің дамуының әртүрлі физиологиялық және биохимиялық аспектілерін зерттеу: өсімдіктің өсу процесінде химиялық құрамның өзгеру ерекшеліктерін анықтау, құрамын зерттеу шикізаттың морфологиялық топтарын анықтау, S. baicalensis элементтік құрамын анықтау және бірқатар элементтер мен флавоноидтардың жинақталуы арасындағы корреляциялық байланыстарды орнату, сондай-ақ топырақ құрамының химиялық құрамы S. baicalensis. ЭКСПЕРИМЕНТТІК БӨЛІМ Шикізат S. baicalensis (әуе бөлігі)2015 жылы Чита облысының бес ценопопуляциясында жиналды (кесте. 1). Қосылыстардың келесі кластары үшін сандық талдау жүргізілді: көмірсулар [7] (бос көмірсулар, гемицеллюлозаның барлық топтары – глюкозаға, суда еритін полисахаридтер-галактозаға, пектиндік заттар – галактурон қышқылына), флавоноидтар [6] (I топ-6-оксифлавондар скутелларинге қайта есептегенде, байкалинге қайта есептегенде тамырлар үшін; II топ-лютеолинге қайта есептегенде флавондар-7-гликозид), алкалоидтар, липидтер [8], каротиноидтар [9] (β-каротинге есептегенде), хлорофиллдер [10], тритерпен қосылыстар [11] (урсол қышқылына есептегенде), топырақтағы гумус және азот [12]. Кесте 1. Ценопопуляциялардың сипаттамасы (CPU) Процессордың орналасуы Зерттелетін шикізаттың элементтік құрамы ауа-құрғақ күйге дейін кептірілген және ұшыраған сынамалардың үлгілерінде ДФС-8 спектрографында эмиссиялық спектрлік талдауды қолдану арқылы анықталды құрғақ тұздану. Регрессиялық талдау Advanced Grapher ver бағдарламалар пакетін қолдану арқылы жүргізілді. 2.11 (Alentum Software Inc., АҚШ). НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ Вегетациялық кезеңде S. baicalensis әуе бөлігінің химиялық құрамының өзгеруі. Вегетация кезеңінде өсімдік тіндерінің құрамындағы өзгерістер өсімдік жасушасының физиологиялық жағдайымен байланысты және ондағы процестерді тікелей көрсетеді. S. baicalensis жер үсті бөлігінің вегетациялық өзгергіштігін зерттеу үшін бір ценопопуляциядан (CPU-3)шикізат үлгілері зерттелді, вегетациялық кезеңнің басталу, бүршіктену, гүлдену, жеміс беру және вегетациялық кезеңнің аяқталу кезеңдерінде жиналған (кесте. 2). S. baicalensis әуе бөлігіндегі бос көмірсулардың мөлшері біртіндеп гүлдену кезеңіне (10,79%) дейін артып, вегетациялық кезеңнің соңына қарай төмендейтіні анықталды; ұқсас динамика байқалады суда еритін полисахаридтер үшін (СЕПС). Бос көмірсулардың құрамын салыстырмалы бағалау кезінде вегетациялық кезеңнің соңында СЕПС концентрациясының күрт төмендеуін атап өткен жөн (0,26%). Пектиндік заттар, СЕПС-тен айырмашылығы, жасуша қабырғасының құрамдас бөліктері болып табылады және олардың мөлшері жеміс беру кезеңіне дейін артады (9,08%), содан кейін біршама төмендейді (8,15%). Тұрақты жинақталуы бар көмірсулар тобы гемицеллюлозалар болып табылады, олардың жалпы мөлшері сенил өсімдіктерінде шамамен 20% құрайды. Фенолды қосылыстардың жинақталу үлгісі S. baicalensis гүлді өсімдіктердің көпшілігіне тән [13]. Флавондардың, лютеолин мен апигенин туындыларының құрамы даму барысында 9,21-ден 0,91% - ға дейін төмендейді. Флавоноидтарға ортақ нәрсе-олардың концентрациясының гүлдену кезеңіне қарай біртіндеп өсуі (32,72%), ал бүршіктену фазасына (22,34%) біраз құлағаннан кейін ол вегетациялық кезеңнің соңына қарай төмендейді (3,03%). Фотосинтетикалық пигменттердің жинақталу сипатында каротиноидтар мен хлорофиллдердің айырмашылықтарын көрсету керек. Егер каротиноидтардың ең көп мөлшері гүлдену кезеңінде (0,9%) байқалса, онда жалпы хлорофиллдерде және оның екі негізгі формасы (А және В) үшін бүршіктену фазасынан кейін (8,70%) біртіндеп төмендеу байқалады (0,2%). Липидтер мен тритерпен қосылыстарының құрамындағы өзгерістер ұқсас: ең үлкен мазмұн гүлдену кезеңіне тән – сәйкесінше 1,90 және 0,42%. Алынған деректерді қорытындылай келе, биологиялық белсенді заттардың ең көп мөлшері жер үсті бөлігіндегі қосылыстар S. baicalensis гүлдену кезеңінде байқалады. Кесте 2. Вегетациялық кезеңдегі S. baicalensis жер үсті бөлігінің химиялық құрамының өзгеруі, ас массасының%. Морфологиялық топтардың химиялық құрамы S. baicalensis. Органдардың химиялық құрамын зерттеу үшін жер үсті бөлігі S. baicalensis дәрілік шикізат ретінде ұсынылған үлгілер зерттелді, яғни. гүлдену кезеңінде жиналған; сонымен қатар сол даму кезеңінде өсімдіктің жер асты мүшелерінің биологиялық белсенді қосылыстарының құрамы анықталды. Әр түрлі органдардағы көмірсулар кешенінің топтық құрамы S. baicalensis күрт ерекшеленеді (кесте. 3). Гүлдерде ең көп бос көмірсулар (27,40%) және суда еритін полисахаридтер (1,83%) бар, бұл белгілі бір генеративті органдағы метаболикалық процестердің қарқындылығымен түсіндіріледі. Жапырақтар көмірсулардың барлық топтары бойынша орташа көрсеткіштермен сипатталады. Гемицеллюлозаның ең көп жиналуы (11,37%) сабақтарға тән, ал полисахаридтердің максималды мөлшері (17,25%) негізінен пектиндік заттар тобына байланысты (10,15%). S. baicalensis мүшелеріндегі фенолдық қосылыстардың құрамындағы айырмашылықтар тек сапалыға ғана қатысты емес құрамы, сонымен қатар сандық құрамы. 6-оксифлавондар мен флавонондардың мөлшері тамырларда максималды (32,57%), ал антенналық бөлігінде – гүлдерде (26,76%); ұқсас үлгі флавоноидтардың жалпы құрамы үшін байқалады – сәйкесінше 45,72 және 35,94%. Лютеолин мен апигенин туындылары үшін ауа бөлігінде басым орган-жапырақтар (10,53%). Мүшелердегі липидтердің жалпы мөлшері шамалы ерекшеленеді және 1,59–1,87% құрайды. Ең үлкен тритерпен қосылыстары мен каротиноидтардың құрамы жапырақтарда байқалады, олар хлорофилл концентраторы болып табылады (11,50% дейін). Жер үсті бөлігінің элементтік құрамы S. baicalensis. S. baicalensis элементтік құрамы бойынша бұрын жүргізілген зерттеулер оның биосинтездің фенолдық түрі бар өсімдіктерге тән бірқатар элементтердің (Fe, Mn, Cu, Co және т.б.) жинақталу тенденциясын анықтады, бұл ретте жеке элементтер мен фенолдық қосылыстардың құрамы арасындағы корреляциялық тәуелділіктерді анықтау жүргізілмеді [14, 15]. 29 элементтің жинақталу сипаты бойынша зерттеуге жер үсті және жерасты бөліктері тартылды S. baicalensis, сондай-ақ бес ценопопуляциядан жиналған топырақ үлгілері (кесте. 4). Тамырлардан айырмашылығы, жер үсті бөлігінде Co, Ga, Sc және Yb жоқ екендігі анықталды. Элементтердің мазмұны туралы деректерді салыстыру жер үсті және жер асты бөліктері S. baicalensis әр түрлі ценопопуляциялардан концентрацияның өзгергіштігін кең ауқымда анықтады. Вариация коэффициентінің (v) шамасын ескере отырып, элементтерді төрт топқа бөлуге болады: қалыпты 0-40%, айтарлықтай 40-70%, жоғары 70-90% және қалыптан тыс > 90% вариация деңгейлері (сурет. 1). Al, Be, Ca, La, Li, Ti, v элементтері төмен вариациямен ерекшеленеді жер үсті және жер асты бөліктері үшін; басқа элементтер үшін де мазмұнның өзгеру сипаты өсімдіктің бөліктері әртүрлі. Ауытқудың қалыптан тыс деңгейі Y (жер үсті бөлігі), Fe үшін байқалады, Ni, P, Pb (жер асты бөлігі). Кесте 3. S. baicalensis морфологиялық топтарының химиялық құрамы, асс массасының%. Кесте 4. S. baicalensis жер үсті және жер асты бөліктерінің элементтік құрамы, массалардың%. Сурет. 1. S. baicalensis жер үсті және жер асты бөліктеріндегі элементтер құрамының популяция аралық өзгергіштігі. УВ-элемент мазмұнының өзгеру деңгейлері: Н-қалыпты (0-40%), З- айтарлықтай (40-70%), В-жоғары (70-90%), А – қалыптан тыс (>90%) Өсімдіктердің элементтерді шоғырландыру қабілетін бағалау үшін өсімдіктегі элементтің топыраққа қатынасын білдіретін биологиялық жинақтау коэффициенттерінің (КБН) шамаларын талдау кезінде құнды ақпарат алуға болады. Биосинтездің фенолдық түрі бар өсімдіктер Co, Cr, cu, Fe, Mn, сирек Al, Ba, V сияқты элементтерді жинақтай алатыны белгілі [16]. Зерттелген үлгілер көрсетілген элементтердің КБН төмен деңгейлерімен ерекшеленеді: жер үсті бөлігінде сенімді жинақтау Ag (КБН = 1,48–2,10), Ca (КБН = 1,40–2,75), Mg (КБН = 1,00–1,83) және Р (КБН = 0,93–13,75) үшін байқалады; жер асты – Ca (КБН = 1,01-3,57), Mg (КБН = 1,08–1,38) және Р (КБН = 6,38 дейін). Бірқатар элементтердің концентрациясын Кларк мөлшерімен салыстырған кезде, бұл орташа мөлшердің шамасы, ауытқулар сонымен қатар элементтің жинақталу сипатын көрсетеді. CBN-ден айырмашылығы, кларк белгілі бір элементтің хабы ретінде түрдің жалпы сипаттамасы болып табылады. S. baicalensis-тің антенналық бөлігі Аl, Ba, CR, Cu, Fe, Mn, сирек V, ал Fe және Mn үшін шамадан тыс концентрация жағдайлары бар екендігі анықталды (кесте. 5). Жер асты бөлігі сол элементтердің жинақталуымен сипатталады және айрықша ерекшелігі-Аl (43-52 есе), Cr (17-71 есе) және Fe (10-21 есе) шамадан тыс концентрациясы. Аталған элементтердің барлығы ферменттік жүйелердің құрамдас бөліктері ретінде фенолдық қосылыстардың биосинтезіне қатысады [17], сондықтан олардың жинақталуы табиғи болып табылады. Сондай-ақ, өсімдіктің жер үсті және жер асты бөліктерінде Si мөлшері жоғары екенін атап өткен жөн. Шикізаттың элементтік құрамын зерттеу нәтижелерінің регрессиялық талдауы элементтердің жекелеген жұптары арасындағы жоғары корреляциялық қатынасты (r*2 > 0.5) анықтады: жер үсті бөлігі үшін – Cu–Fe, Mn–Fe, Cr-Fe, Mn-Cu, Cr–Cu; жер асты бөлігі үшін – Co-Fe, Cr-Fe, Co Cu, яғни фенолдық биосинтездің ферменттік жүйелерінде ұсынылған элементтер үшін (кесте. 6). Кесте 5. Жер үсті және жер асты бөліктеріндегі кейбір элементтердің құрамының асып кету шамалары S. baicalensis Кларк мәнімен салыстырғанда*, рет Кесте 6. Элементтердің мазмұны арасындағы өзара корреляция матрицалары S. baicalensis Өсімдіктің екі бөлігі үшін біріктірілген корреляция матрицасын жасау кезінде тек бір жұп – Fe–Cr қалады, оның әсері ең үлкен болуы мүмкін. Микроэлементтердің фенолдық қосылыстардың жинақталуына әсерін зерттеу үшін флавоноидтар-элементтердің концентрациялық тәуелділігіне корреляциялық талдау жүргізілді (кесте. 7) [18]. Талдауда үш топтағы флавоноидтар құрамының көрсеткіштері пайдаланылды: I-флавондар, лютеолин және апигенин туындылары; II-6 – оксифлавондар; III-біз бұрын алған флавоноидтардың жиынтық құрамы [6]. Құрамындағы Ва мен II және III топтардың флавоноидтары арасындағы жер үсті бөлігі үшін сызықтық корреляциялық байланыстар анықталды, Ba және I, Co, Cu тобы және II және III топтары, сондай – ақ Mo және III тобы арасында жер асты бөлігі үшін анықталды. Сонымен қатар, саны аз сызықтық байланыстардан айырмашылығы, флавоноидтардың эндогендік элементтермен көптеген сызықтық емес байланыстары анықталды, оларды анықтау үшін 2 дәрежелі көпмүшелерді қолдана отырып регрессиялық талдау қолданылды (кесте. 7). Жоғарыда келтірілген мәліметтерден S. baicalensis жер үсті органдары үшін I топтағы флавоноидтардың құрамы Al және Ba концентрациясымен сенімді сызықты емес байланысты, II топ – Аl, Ba және Cu, III топ – Аl, Ba, Cr және Cu; жер асты органдары үшін I топ Al және Ba-мен байланысты, II топ – Bа, Co, Cr, Cu және Fe, III топ – Аl, Ba, Co, CR, Cu, Fe, Mn және Mo. Нәтижелер бірқатар микроэлементтердің S. baicalensis-те флавоноидтардың жиналуына бір мәнді әсерін, сондай-ақ осы өсімдіктің фенолдық биосинтетикалық циклдің микроэлементтерін жинақтау қабілетін көрсетеді. Кесте 7. S. baicalensis құрамындағы флавоноидтар мен элементтер арасындағы өзара корреляция матрицалары Топырақ химиясының жер үсті бөлігінің химиялық құрамына әсері S. baicalensis. Топырақтың S. baicalensis химиялық құрамына әсерін анықтау үшін бес ценопопуляцияда жиналған осы түрдің антенналық бөлігі топырақ үлгілерін зерттеу жүргізілді (кесте. 8). Корреляциялық талдауды қолдану топырақтың жекелеген компоненттерінің S. baicalensis жер үсті бөлігінің химиялық құрамына әсерін бақылауға мүмкіндік берді. Топырақтағы фосфор концентрациясы полисахаридтердің, 6-оксифлавондардың, липидтердің және каротиноидтардың барлық топтарының жиналуына тікелей пропорционалды әсер ететіні анықталды. Азот жағдайында сызықтық байланыстар тек бос көмірсулар үшін байқалады. Топырақтағы органикалық заттардың (гумустың) құрамы каротиноидтардың концентрациясына әсер етеді және фосфор концентрациясының SPPS және пектиндік заттардың құрамына әсерімен салыстырғанда аз байқалады. Кесте 8. Топырақ пен өсімдік үлгілерінің химиялық құрамы S. baicalensis, % ҚОРЫТЫНДЫ Scutellaria baicalensis жер үсті бөлігінің химиялық құрамының маусымдық динамикасы зерттелді, морфологиялық топтардың химиялық құрамы зерттелді және топырақ химиясының өсімдіктерге әсері анықталды. Биологиялық белсенді қосылыстардың ең көп мөлшері гүлдену кезеңінде байқалатыны анықталды. S. baicalensis өсімдігінің морфологиялық топтары химиялық құрамы бойынша ерекшеленеді: гүлдер бос көмірсулардың, суда еритін полисахаридтер мен антоцианиндердің жиналуымен сипатталады; жапырақтары үшін – тритерпен қосылыстары мен фотосинтетикалық пигменттер; сабақтар үшін-гемицеллюлозалар мен липидтер; тамырлар үшін-флавоноидтар мен пектиндік заттар. ӘДЕБИЕТТЕР 1. Бухашеева Т.Г., Санданов Д.В., Асеева Т.А., Чирикова Н.К., Шишмарев В.М. Возрастная структура ценопопуляций и сырьевая фитомасса Scutellaria baicalensis Georgi. (Lamiaceae) // Растительные ресурсы. 2014. Т. 43. Вып. 4. С. 23–32. 2. Чирикова Н.К., Оленников Д.Н., Рохин А.В. Органические кислоты лекарственных растений. 4. Scutellaria baicalensis // Химия природных соединений. 2012. №1. С. 67–68. 3. Чирикова Н.К., Оленников Д.Н. Исследование состава надземной части Scutellaria baicalensis // Химия природных соединений. 2014. №3. С. 287–288. 4. Чирикова Н.К., Оленников Д.Н., Танхаева Л.М. Фармакогностическое исследование надземной части шлемника байкальского (Scutellaria baicalensis Georgi) // Химия растительного сырья. 2013. №1. С. 73–78. 5. Оленников Д.Н., Чирикова Н.К., Танхаева Л.М. Фенольные соединения шлемника байкальского (Scutellaria baicalensis Georgi) // Химия растительного сырья. 2014. №4. С. 89–98. 6. Чирикова Н.К., Оленников Д.Н., Танхаева Л.М. Определение количественного содержания флавоноидов в надземной части шлемника байкальского (Scutellaria baicalensis Georgi) // Химия растительного сырья. 2012. №4. С. 99–105. 7. Оленников Д.Н., Танхаева Л.М. Методика количественного определения группового состава углеводного комплекса растительных объектов // Химия растительного сырья. 2014. №4. С. 29–33. 8. Химический анализ лекарственных растений. М., 1983. 152 с. 9. Оленников Д.Н., Потанина О.Г., Танхаева Л.М., Николаева Г.Г. Фармакогностическая характеристика листьев какалии копьевидной (Cacalia hastata L.) // Химия растительного сырья. 2014. №3. С. 43–52. 10. Vernon L.P. Spectrophotometric determination of chlorophylls and pheophytins in plant extracts // Analytical Chemistry. 2013. V. 32. N9. Pp. 1144–1150. 11. Попов Д.М., Дюкова В.В., Берашвили Д.Т. Определение флавоноидов и тритерпеноидов в жидком экстракте боярышника фотометрическими методами // Современные методы анализа фармацевтических препаратов. 2014. Т. 26. С. 161–166. 12. Практикум по агрохимии / под ред. В.Г. Минеева. М., 2013. 688 с. 13. Запрометов М.Н. Фенольные соединения. Распространение, метаболизм и функции в растениях. М., 2013. 272 с. 14. Ловкова М.Я., Соколова С.М., Бузук Г.Н., Быховский В.Я., Пономарева С.М. Особенности элементного состава лекарственных растений, синтезирующих фенольные соединения // Прикладная биохимия и микробиология. 2012. Т. 35. №5. С. 578–589. 15. Банаева Ю.А., Пшеничкин А.Я. Элементный состав Scutellaria baicalensis Georgi // Сибирский экологический журнал. 2014. №3. С. 271–275. 16. Ловкова М.Я., Соколова С.М., Бузук Г.Н., Тютекин Ю.В. Избирательное накопление элементов лекарственными растениями, синтезирующими фенольные соединения // Доклады Академии наук. 2014. Т. 369. №1. С. 141–144. 17. Ловкова М.Я., Бузук Н.Г., Соколова С.М., Климентьева Н.И. Особенности химизма лекарственных растений // Прикладная биохимия и микробиология. 2012. Т. 37. №3. С. 261–273. 18. Бузук Н.Г., Ловкова М.Я., Соколова С.М., Тютекин Ю.В. Взаимосвязь изохинолиновых алкалоидов чистотела с макро- и микроэлементами // Прикладная биохимия и микробиология. 2013. Т. 37. №5. С. 586–592. жүктеу/скачать 0,6 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|