WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

В семействе Caryophyllaceae экдистероиды выявлены в 10 видах: Melandrium apetala, Silene chamarensis, Silene graminifolia, Silene ichebogdo, Silene jeniseensis, Silene mongolica, Silene repens, Silene turgida, Elisanthe aprica, Elisanthe viscosа.

Впервые экдистероиды выявлены в 4 видах: Elisanthe aprica, Silene ichebogdo, Silene mongolica, Silene turgida.

В семействе Asteraceae они обнаружены только у представителей трибы Cardueae: Stemmacantha uniflora, Serratula сentauroides, Serratula algida, Serratula marginata, в последнем виде впервые.

В семействе Chenopodiaceae обнаружены искомые соединения в 3 видах:

Chenopodium album, Chenopodium frutescens (триба Chenopodieae), Axyris prostratа (триба Atriplicaeae), в двух последних видах впервые.

Наиболее высоким содержанием 20Е отличаются следующие виды: Silene jeniseensis (2.2 %), Stemmacanta uniflora (1.3 %), Silene repens (1.1 %), Serratula marginata (1.0 %), Axyris prostrata (0.9 %), некоторые из них подвергнуты более глубокому химическому изучению.

3.2. Изучение химического состава биологически активных веществ, сопутствующих экдистероидам В исследованных экдистероидсодержащих видах установлено наличие алкалоидов, флавоноидов, кумаринов, дубильных веществ. Дубильные вещества в этих растениях, а также биологически активные вещества Chenopodium frutenscensе изучены впервые. Установленный состав синтезируемых соединений учтен при разработке схемы выделения экдистероидов из перспективных видов.

3.3. Выделение фитоэкдистероидов из экстрактов растений Silene repens Выбор Silene repens в качестве объекта для выделения фитоэкдистероидов обусловлен 1) слабой изученностью их химического состава; 2) высоким содержанием; 3) интересным набором синтезируемых экдистероидов; 4) широким распространением вида на территории Монголии. Из надземной части Silene repens выделено 5 экдистероидов: 2-дезоксиэкдизон, 2-дезокси-20гидроксиэкдизон, полиподин В, 20-гидроксиэкдизон, интегристерон А (табл. 1, рис.1), структуры которых идентифицированы УФ-спектроскопией и ВЭЖХ.

Таблица 1 – Фитоэкдистероиды, изолированные из надземной части Silene repens № Экдистероиды Формула Масса выделенных Выход, экдистероидов, г % 1 2-Дезоксиэкдизон С27Н О5 0.0085 0. 2 2-Дезокси-20Е С27Н О6 0.0009 0. 3 Полиподин В С27Н О8 0.035 0. 4 20-Гидроксиэкдизон С27Н О7 0.390 0. 5 Интегристерон А С27Н О8 0.02 0. 1. R1=R2= R3 = R4= H;

2. R1=R2= R3= H; R4= OH;

3. R1=Н; R2= R3= R4= OH;

4. R1= R3 = Н; R2= R4=OH;

5. R3= H; R1= R2= R4= ОH;

Рисунок 1 – Структуры экдистероидов, выделенных из Silene repens Таким образом, вид Silene repens, произрастающий на территории Монголии, является богатым источником фитоэкдистероидов.

3.4. Идентификация экдистероидов некоторых видов родов Silene и Elisanthe методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Для изучения экдистероидного профиля выбраны Silene graminifolia, S.

jeniseensis, Elisanthe viscosa. Ранее сообщалось, что виды Silene repens, S. graminifolia, S. jeniseensis (Ревина и др., 1988) содержат 20-гидроксиэкдизон.

Имеются противоречивые данные о присутствии экдистероидов S. viscosa (Elisanthe viscosa) (Ревина и др., 1988; Володин и др., 2002). В связи с этим представляло интерес изучить химический состав экдистероидов этих видов.

Рисунок 2 – Хроматограммы ВЭЖХ бутанольных экстрактов некоторых видов родов Silene и Elisanthe Примечание – 1- 2-дезоксиэкдизон, 2- 2-дезоксиэкдизон-20-гидроксиэкдизон, 3полиподин В, 4- 20-гидроксиэкдизон, 5- интегристерон А.

Разделение выделенных сумм экдистероидов осуществлено с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии. Хроматограммы комплексов экдистероидов представлены на рисунке 2.

Установлено присутствие 2-дезоксиэкдизона, 2-дезокси-20гидроксиэкдизона, 20-гидроксиэкдизона в экстрактах Silene graminifolia, Elisanthe viscosa, а в Silene jeniseensis - 20-гидроксиэкдизона и полиподина В.

Среди изученных видов рода Silene наиболее богатым составом экдистероидов отличается Silene repens, в которой наряду с перечисленными соединениями идентифицирован и интегристерон А.

В связи с этим проведен сравнительный анализ состава и содержания экдистероидов и других биологически активных веществ в зависимости от условий произрастания образцов Silene repens.

ГЛАВА 4. ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ ЭКДИСТЕРОИДОВ И НЕКОТОРЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В РАСТЕНИЯХ SILENE REPENS 4.1. Содержание экдистероидов и некоторых биологически активных веществ в Silene repens в разных условиях обитания Естественная растительность Монголии соответствует местным климатическим условиям. Данная территория расположена на рубеже двух огромных резко различных по природным условиям субконтинентальных ботаникогеографических выделов Северной Азии и Центральной Азии, это ведет к быстрой смене растительности - от типично таежной на севере, до пустынной на юге.

Такие существенные различия позволяют оценить влияние условий произрастания растений на качественный состав и содержание экдистероидов и других биологически активных веществ.

Проведен сравнительный анализ содержания экдистероидов в образцах дикорастущих растений широко распространенной Silene repens из экологогеографически удаленных мест Монголии и в образце, культивируемом в Западной Сибири. Качественный анализ экдистероидов образцов Silene repens из различных мест произрастания свидетельствут о присутствии во всех образцах 20гидроксиэкдизона, 2-дезоксиэкдизона, полиподина В, интегристерона А. В образцах, собранных на горе Богд и Улаандав, Эрдэнэбурен, Ховд помимо указанных соединений содержится 2-дезокси-20-гидроксиэкдизон.

Как следует из данных таблицы 2, содержание различных групп биологически активных веществ в образцах Silene repens монгольского происхождения, изменяется в зависимости от высоты над уровнем моря - чем больше высота места сбора, тем выше количественные показатели дубильных веществ, алкалоидов, экдистероидов.

По всей вероятности, влияние оказывает не только высота над уровнем моря, но и влажность местности. Такой вывод сделан на основании того, что образцы и 4, произрастающие на высоте 2326 и 2167 м соответственно, но на берегах рек имеют такие же низкие значения, как и образцы 5 и 7, собранные на высоте и 1215 м.

Наибольшее содержание изученных биологически активных веществ обнаружено в образцах, произрастающих на высоте 2200-2348 м над уровнем моря, а наименьшее - на высоте 1215-1360 м.

Таблица 2 – Содержание биологически активных веществ в надземной части Silene repens в зависимости от условий произрастания № Место сбора Высота Содержание биологически активных образца над веществ, % уровнем 20- Дубильные Алкалоиды моря, м Гидрокси- вещества экдизон 1 Хребет Хантайшира, 2348 0.80±0.03 2.56±0.04 1.3±0.(лесная опушка) 2 Их Улан даваа 2326 0.20±0.01 1.25±0.03 0.4±0.(на берегу реки) 3 г. Богд 2246 1.10±0.03 2.10±0.03 1.5±0,(лесная опушка) 4 Хужирт 2167 0.40±0.02 1.08±0.03 0.5±0,(на берегу реки) 5 Салхит, Эрдэнэбу- 1360 0.35±0.01 0.93±0.02 0.3±0.рен, Ховд (межгорная долина) 6 г. Улаандав, Эрдэнэ- 2200 0.71±0.03 1.62±0.04 1.2±0.бурен, Ховд 7 Харганат, Эрдэнэбу- 1215 0.35±0.01 0.70±0.02 0.5±0.рен, Ховд (на берегу реки) 8 Есонбулаг,Говь- 2150 0.63±0.02 1.23±0.03 0.6±0.Алтай (степь) Таким образом, растения, произрастающие на Хребте Хантайшира (2348 м) и горе Богд (2246 м), характеризуются наилучшими количественными показателями исследованных биологически активных веществ, обусловленными, вероятно, сухим климатом и значительной высотой над уровнем моря.

При изучении различных факторов, влияющих на синтез биологически активных веществ, исследован набор микроэлементов почв, на которых произрастали образцы растений. Атомно-эмиссионый анализ почв трех мест сбора образцов Silene repens в Монголии, а также почвы Сибирского ботанического сада - места интродукции показал, что в почве горы Богд содержание Cu, Mn, Bа, Ti, выше чем, у других образцов Монголии (табл. 3). Из литературных данных (Гринкевич и др., 1970; 1983; Ноздрюхина, Гринкевич, 1980) известно, что марганец и медьактивируют ферменты, участвующие в биогенезе изученных биологически активных веществ. По всей вероятности, высокое содержание этих биологически активных веществ в некоторых образцах смолевки ползучей обусловлено также повышенным уровнем марганца в почвах.

Высокое содержание Mn и сравнительно одинаковое Co в почвах Сибирского ботанического сада (Томск), вероятно, не оказывают превалирующего действия на метаболизм исследованных биологически активных веществ в интродуцированных растениях в условиях с высокой влажностью.

Таблица 3 – Результаты количественного спектрального анализа микроэлементов почв в местах произрастания Silene repens (мкг/г) Образцы Cu Mn Ba V Cr Ni Ti Мо Co Zn г. Богд 48 688 335 114 23 17 3154 24 10 Есонбулаг, 43 674 330 118 646 62 2908 12 12 Говь-Алтай Харганат, Эрдэ- 19 539 288 114 54 27 3050 27 10 нэбурен, Ховд СибБС 46 688 290 109 77 34 4193 15 12 Подтверждение влияния отдельных микроэлементов на синтез экдистероидов получено в результате дальнейшего исследования (глава 5).

4.2. Динамика накопления экдистероидов в растениях Silene repens различного происхождения Изучено распределение 20Е в органах растений Silene repens, интродуцированных в Сибирском ботаническом саду с Алтая и Монголии в различные фазы вегетации. Наибольшее содержание 20Е в надземной части алтайского образца отмечается в фазу интенсивного роста и развития растений – цветение. Достаточно большое содержание отмечено в корнях, а наименьшее в стеблях в течение всего вегетационного периода (рис. 3). Максимальное количество 20Е отмечено в цветках и бутонах (1.07; 1.00 %). Сравнительный анализ динамики содержания 20Е в образцах Silene repens с Алтая и Монголии, интродуцированных в Западную Сибирь, свидетельствует об идентичности характера изменений в течение вегетации. Наблюдается высокое содержание 20Е в фазу цветения, а наименьшее в фазу плодоношения. Однако для интродуцента Silene repens монгольского происхождения почвенно-климатические условия и высотный уровень на экспериментальном участке Сибирского ботанического сада ТГУ являются нетипичными. Возможно, этим и объясняется низкое содержание экдистероидов. Следует отметить, что в надземной части интродуцента алтайского происхождения, из более сходного климатическим условиям Томского региона, уровень 20Е выше, чем у интродуцента, семена которого были собраны в Монголии (на берегу реки Харганат, 1215 м). При этом надземная часть дикорастущего образца в Монголии в фазе цветения содержала в 3 раза больше 20Е, чем интродуцированного. По всей вероятности, на содержание экдистероидов оказывает влияние как высота над уровнем моря, так и влажность воздуха. При этом сохраняется общий характер изменения содержания 20Е в течение вегетационного периода.

1,1,0,0,0,0,0,Вегетация Бутонизация Цветение Плодоношение Фаза развития Стебель Лист Корень Цветы Бутон Плоды Рисунок 3 – Динамика содержания 20-гидроксиэкдизона в различных органах Silene repens с Алтая, выращиваемого в Сибирском ботаническом саду ТГУ Таким образом, синтез экдистероидов, дубильных веществ и алкалоидов у изученных образцов Silene repens сильно зависит от условий произрастания. Это выражается в количественных и качественных изменениях экдистероидного состава у растений из различных географических пунктов в связи с влиянием метеорологических условий и переносом растений (семенами) из условий естественных местообитаний в условия культуры. По-видимому, положительно влияют на накопление экдистероидов дефицит увлажнения, высокие температуры в вегетационный период и большая продолжительность солнечного сияния, характерные для Монголии.

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ НА ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН, РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ И УРОВЕНЬ ЭКДИСТЕРОИДОВ 5.1. Влияние микроэлементов на всхожесть семян и содержание экдистероидов в Silene frivaldszkyana Hampe.

Из литературных данных (Бойченко, 1968; Гринкевич и Сорокина, 1983;

Гринкевич и др., 1973; Ковальский и др., 1974) следует, что на синтез терпеноидов (экдистероидов, сердечных гликозидов, сапонинов и др.) оказывают влияние Содержание 20-гидроксиэкдизона, % o ьт следующие микроэлементы: Mn, Mo, V, B, Se. Ранее было показано (Алексеева, 2007), что марганец, экзогенно введенный в Ajuga reptans L., незначительно повышает содержание экдистероидов.

Изучено влияние этого микроэлемента, а также других на синтез экдистероидов в видах рода Silene. В качестве модельных растений выбраны виды флоры Европы – Silene frivaldszkyana, Silene linicola, которые впервые рекомендованы в качестве источников экдистероидов Л. Н. Зибаревой и сотрудниками (1997) и успешно интродуцированы в Сибирском ботаническом саду ТГУ.

Влияние микроэлементов на прорастание семян оценивали по всхожести, а его действие на рост проростков - по длине побега и содержанию экдистероидов (табл. 4).

Таблица 4 – Влияние микроэлементов на всхожесть семян, рост и содержание экдистероидов в проростках Silene frivaldszkyana Микро- Концентрация Всхожесть, Высота про- Содержание элементы растворов, М % ростков,см 20Е, мг/г Контроль - 94±0.4 1.41±0.01 6.5±0.Mn 10-1 80±0.5 0.43±0.01 1.0±0.10-2 94±0.4 0.99±0.02 4.1±0.10-3 95±0.6 1.31±0.01 5.4±0.10-4 98±0.6 1.40±0.02 9.7±0.10-5 96±0.5 1.41±0.02 7.1±0.Мо 10-1 0 0 3.3*±0.10-2 93±0.3 0.31±0.01 4.0±0.10-3 94±0.5 0.48±0.02 6.0±0.10-4 95±0.3 1.33±0.02 9.0±0.10-5 95±0.3 1.32±0.03 7.4±0.Со 10-1 52±0.3 0 3.2*±0.10-2 92±0.4 0.23±0.02 3.3±0.10-3 94±0.5 0.35±0.02 4.0±0.10-4 96±0.6 1.52±0.03 10.0±0.10-5 96±0.6 1.50±0.03 9.8±0.Примечание – *содержание 20Е определено в обработанных семенах При обработке семян раствором сульфата марганца концентрации 10-4 М проростки и первые пары листьев появились на один день раньше, а у семян, обработанных раствором концентрации 10-1 М проростки появились на 4 дня позже, чем в контроле. Высокие концентрации (10-1 М) снижали как всхожесть семян (14 %) так и содержание 20Е (в 6.5 раз) по сравнению с контролем.

Концентрированный раствор (10-1 М) молибдата аммония полностью подавлял всхожесть семян, тогда как при обработке раствором нитрата кобальта (10-М) уменьшилась на 42 % по сравнению с контролем.

При использовании всех солей в концентрациях 10-2 - 10-3 М наблюдалось в меньше степени ингибирование ростовых процессов растений Silene frivaldszkyana. Низкие концентрации солей 10-4 - 10-5 М стимулировали как всхожесть, рост и развитие опытных растений, так и синтез экдистероидов.

Высокое содержание 20Е наблюдалось в проростках, обработанных 10-4 М растворами всех микроэлементов, в 1.4-1.5 раза выше, по сравнению с контролем.

Для дальнейшего изучения влияния микроэлементов на различные показатели растений, использованы растворы солей в оптимальной концентрации 10-4 М.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»