V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Введение

В современной России в условиях значительного превышения предельно допустимых концентраций вредных веществ в атмосфере и почве вопросы оценки риска и возможного ущерба для экологии и здоровья населения приобретают первостепенное значение.

Выбросы промышленных предприятий, увеличение нагрузки автомобильного транспорта, а также бытовые отходы, поступающие в окружающую среду, изменяют качественный состав воздуха и почвы. Соответственно, изменяется микроэлементный состав растений, произрастающих в городской агломерации. Такие растения, в свою очередь, являются источниками поступления токсичных микроэлементов в организм человека.

Целью исследования является проведение сравнительного анализа содержания микроэлементов в растительном сырье, собранном в различных экологических условиях.

Материалы и методы исследования

Для оценки содержания микроэлементов в лекарственном растительном сырье были собраны образцы наземной части (трава) горца птичьего или спорышаPolygonum aviculare L. (сем. Polygonaceae Juss) и почва.

Горец птичий (Polygonum aviculare L. ) – однолетнее стелющееся травянистое растение высотой 15-50 см, распространившееся космополитно в северном полушарии. В Волго-Уральском регионе встречается повсеместно на лугах, пашнях, вдоль дорог, на приречных песках, возле жилищ. Обычно образует густые крутины. Горец птичий – известное лекарственное растение, применяемое в России и за рубежом. В официальной и народной медицине его используют в качестве противовоспалительного средства, способствующего отхождению конкрементов, а также при камнях в почках и мочевом пузыре [1].

Растение применяют при функциональной недостаточности печени и заболеваниях, связанных с задержкой в организме токсичных продуктов обмена, поскольку трава горца птичьего обладает антитоксическими свойствами.

Микроэлементный состав надземной части спорыша интересен с позиции оценки качества лекарственного растительного сырья, а также возможности использования его для фиторемедиации [2].

Растительное сырье Polygonum aviculare собиралось в период цветения (конец июня – начало июля) 2012 года в центральной части города Оренбурга, по ул. Туркестанской при разной удаленности от проезжей части (3м от дороги и 500 м от дороги). В качестве фоновой территория принята зона на расстоянии 70 км от города, удаленная от населенных пунктов и проезжей части.

Определение элементного состава проводилось методом атомно-абсорбционной спектроскопии на базе испытательной лаборатории ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии Оренбургской области».

Атомно-абсорбционная спектрометрия– это аналитический метод определения элементов, основанный

на поглощении излучения свободными атомами. В атомно-абсорбционном анализе имеют дело в основном с абсорбцией резонансного излучения, представляющего собой характерное излучение, соответствующее переходу электрона из основного состояния на ближайший более высокий энергетический уровень.

В ходе определения предварительно часть анализируемого образца переводили в аэрозоль, путем распыления в пламени, и измеряли поглощение этим паром излучения, характерного для определяемого элемента.

Результаты и обсуждения

Элементный анализ растительного сырья позволяет выявить некоторые особенности накопления микроэлементов в надземной части горца птичьего. Данные по исследованиям приведены в Таблице 1 «Содержание микроэлементов в надземной части горца птичьего (мг/кг)».

Таблица 1.

Содержание микроэлементов в надземной части горца птичьего (мг/кг)

Точка сбора сырья	Объект	Ni	Cr	Cu	As	Mn	Co	Fe
ул.Туркестанская (3 м от дороги)	растение	0,15	4,23	0,813	0	0,361	1,21	2,52
	почва	0,423	0,18	0,186	0,0006	0,245	0,125	6,543
ул.Туркестанская (500 м от дороги)	растение	0,502	1,194	0,268	0	0,59	1,28	5,42
	почва	0,56	0,172	0,162	0,0005	0,345	0,93	7,013
Фоновая территория	растение	0,99	1,05	0,377	0	0,21	1,11	8,72
	почва	0,454	0,178	0,103	0,0001	0,425	0,086	8,323

Большинство микроэлементов относятся к биогенным, так как многие из них входят в состав активных центров ферментов и принимают, тем самым, участие в метаболизме. Участие микроэлементов в образовании многих соединений первичного и вторичного синтеза обусловлено в значительной мере их коферментными функциями [3]. Во многих биохимических процессах в растительном организме учавствуют флавопротеиновые ферменты. В активации этих ферментов принимают участие Mn, Fe, Cu. Для изучения синтеза биологически активных веществ наибольший интерес представляют Mn, Cu, Co, Ni, Cr [4].

Анализ суммарных корреляций между концентрациями металлов в почве и растениях указывает на ряд общих закономерностей. Во-первых, отмечены достоверные положительные корреляционные связи между уровнями накопления в почве и надземных частях растений. Во-вторых, замечены наибольшая эффективность аккумуляции для хрома, меди, кобальта, марганца и железа и относительно невысокая эффективность утилизации никеля и мышьяка.

Такой анализ позволяет использовать горец птичий как растение–ремедиатор для фиторемедиационных технологий в регионе.

Заключение

Несмотря на то, что микроэлементы являются естественными компонентами растений, интенсивное развитие промышленности и сельского хозяйства, ухудшение экологической обстановки, рост урбанизации привело к появлению несвойственных для природы концентраций металлов, куммулирующихся в почве и растениях.

В частности наибольшую степень аккумуляции в сырье имеют Cr, Co, Cu. В почве же, где произрастает данное лекарственное растение, наблюдается меньшее увеличение концентрации данных элементов. Кроме того, можно проследить зависимость накопления микроэлементов в зависимости от экологических условий. Лекарственные растения, произрастающие в непосредственной близости к автомобильным дорогам, имеют высокую концентрацию микроэлементов.

На основании данных таблицы 1 можно утверждать, что горец птичий способен регулировать поток загрязняющих веществ, что позволяет ему активно противостоять избыточному поступлению тяжелых металлов и избирательно накапливать эссенциальные элементы, необходимые для работы ферментов. При этом следует учитывать, что накопленные в наземных частях элементы способны мигрировать по пищевым цепям, так как спорыш используется как лекарственное растительное сырье. Вследствие этого возникает проблема контроля качества лекарственного растительного сырья.

Список литературы

1. Гусев Н.Ф. Лекарственные растения Оренбуржья (ресурсы, выращивание, использование). / Н.Ф. Гусев, Г.В.Петрова, О.Н.Немерешина. Оренбург: Издательский центр ОГАУ. 2007 – 332с.

2. Шайхутдинова А.А. Исследования содержания тяжелых металлов в тканях Polygonum aviculare L. на территориях, прилегающих к теплоэлектростанциям / А.А. Шайхутдинова, О.Н.Немерешина. // Интеллект. Инновации. Инвестиции №3. 2011. – С.179-182.

3. Ноздрюхина Л.Р., Гринкевич Н.И. Нарушение микроэлементного обмена и пути его коррекции. М. «Наука», 1980. – 280с.

4. Немерешина О.Н. К вопросу о содержании микроэлементов в сырье перспективных видов лекарственных растений / О.Н. Немерешина, Н.Ф.Гусев // Вестник оренбургского государственного университета 2006. №12. – С.167

5. Ильин В.Б. Элементарный химический состав растений. – Новосибирск: Наука, 1985. – 129с.

Код для цитирования: Скопировать