Study of the dynamics of the elemental composition of astragalus grass depending on the ontogenesis phase

Full Text

Актуальность. Люди и многие животные в силу физиологических особенностей не могут синтезировать многие вещества, необходимые им для нормальной жизнедеятельности, поэтому ряд веществ, в том числе незаменимые макро- и микроэлементы, человек может получить только с продуктами питания. Общеизвестный постулат «ты то, что ты ешь» в этом контексте очень показателен, так как действительно, наше состояние здоровья напрямую зависит от рациона питания [1]. Многие заболевания желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой и нервно-мышечной системы развиваются именно из-за несбалансированного качественного состава и нерационального количества пищи. И наоборот, при многих заболеваниях правильно подобранная диета помогает больным быстрее выздороветь, снизить риск осложнений и перевести острую фазу заболевания в стойкую ремиссию. Поэтому сбалансированное питание с достаточным количеством витаминов и микроэлементов является необходимым атрибутом здоровья и долголетия [2, 3]. К сожалению, в современном мире качество продуктов питания зачастую оставляет желать лучшего, большинство продуктовых товаров содержат переизбыток жира и простых углеводов при минимальном содержании витаминов, аминокислот и микроэлементов. Восполнить нехватку необходимых веществ можно с помощью витаминно-минеральных комплексов, желательно природного происхождения, выделять которые можно из лекарственных растений. Не все растения одинаково полезны и безопасны, некоторые могут накапливать радионуклеиды и тяжелые металлы, оказывающие токсическое и канцерогенное действие, поэтому необходимо тщательное изучение элементного состава растения [4, 5, 6]. Среди официнальных растений отечественной флоры интерес представляет Астрагал шерстистоцветковый (Astragalus dasyаnthus) семейства Бобовых (Fabaceae). Анализ литературных источников показал, что химический состав растения изучен достатчно хорошо, однако элементный состав не установлен, известно только, что Астрагал шерстистоцветковый накапливает селен [7]. Также было важно установить зависимость элементного состава растения от фазы онтогенеза.

Материал и методы исследования. Объектом исследования служила измельченная воздушно-сухая трава Астрагала шерстистоцветкового, заготовленная в 2023 году в Курской области в фазы бутонизации, массового цветения растения и плодоношения. Для установления элементного состава был использован метод оптико-эмиссионной спектрометрии [8, 9].

Предварительно отобранную для анализа измельченную пробу озоляли в муфельной печи при t = 550ºС в течение 2 часов. Взвешивали охлажденную в эксикаторе золу на аналитических весах и проводили ее анализ. Для этого 0,5 г испытуемого образца (точная навеска) помещали во фторопластовый герметичный сосуд, добавляли 3 мл кислоты азотной концентрированной, помещали в муфельную печь, разогретую до 105 ºС. Через два часа сосуды охлаждали до комнатной температуры и смывали полученный раствор в мерную колбу на 25 мл водой очищенной, доводили до метки. Минеральный состав золы Астрагала шерстистоцветкового устанавливали на оптико-эмиссионном спектрометре ICP-OES Agilent 5110. Калибровочные растворы стандартных образцов определяемых элементов готовили разведением референс-стандартов в мерных колбах объемом 100 мл в интервале концентраций 1 – 5 – 10 мг/л с использованием холостого раствора – 3% раствора кислоты азотной. Калибровочные растворы, содержащие стандарт кремния, готовили с использованием хололстого раствора – 3% раствора кислоты фтористоводородной. Условия проведения анализа: ввод пробы – перистальтический насос с регулируемой скоростью от 0 до 80 об./мин, частота РЧ-генератора 27,12 МГц, выходная мощность плазмы, 0,7 – 1,5 кВт, фокусное расстояние 400 мм, спектральный диапазон, 167 – 785 нм, тип детектора СCD Vista Сhip II с Пельтье-охлаждением до –40°С. Аанализ проводили последовательно для образцов сырья (трава Астрагала шерстистоцветкового), заготовленных в фазу бутонизации, массового цветения и плодоношения растения. Определение элементов в растительных образцах проводили в пятикратной повторности, коэффициент корреляции составил 0,99996.

Полученные результаты и их обсуждение. Результаты определения полного элементного состава травы Астрагала шерстистоцветкового в зависимости от фазы онтогенеза представлены в таблице.

Таблица – Содержание минеральных элементов в траве Астрагала шерстистоцветкового в зависимости от фазы онтогенеза

№ п/п	Название элемента	Содержание элемента в ppm (мг/кг)
		фаза бутонизации	фаза массового цветения	фаза плодоношения
Макроэлементы
1	Калий	12984	13478	13567
2	Кальций	12965	13395	13411
3	Натрий	37726	39022	39576
4	Фосфор	343	401	442
5	Магний	3849	3912	3965
Микро- и ультрамикроэлементы
6	Железо	7564	8109	8237
7	Кремний	219	287	289
8	Алюминий	247	251	251
9	Марганец	174	201	212
10	Свинец	61	67	70
11	Никель	5	6	6
12	Селен	875	934	957
13	Молибден	˂1	˂1	˂1
14	Медь	15	34	39
15	Цинк	5	12	14
16	Стронций	10	11	11
17	Серебро	˂1	˂1	˂1
18	Висмут	˂1	˂1	˂1
19	Мышьяк	˂1	˂1	˂1
20	Сурьма	˂1	˂1	˂1
21	Олово	˂1	˂1	˂1
22	Вольфрам	˂1	˂1	˂1
23	Кобальт	˂1	˂1	˂1
24	Ванадий	1	1	1
25	Хром	1	2	2
26	Кадмий	˂1	˂1	˂1
27	Таллий	˂1	˂1	˂1
28	Галлий	˂1	˂1	˂1
29	Германий	˂1	˂1	˂1
30	Литий	3	5	5
31	Бериллий	˂1	˂1	˂1
32	Иттрий	˂1	˂1	˂1
33	Иттербий	˂1	˂1	˂1
34	Цирконий	2	2	2
35	Бор	20	30	31
36	Барий	100	129	142
37	Титан	50	56	57

 

Проведенный анализ показал, что в траве исследуемого растения присутствует целый комплекс минеральных элементов, причем такие жизненно необходимые элементы, как железо, фосфор, магний, калий, кальций, селен, играющие важную роль в процессе биосинтеза продуктов метаболизма, содержатся в достаточных количествах. Что касается зависимости элементного состава травы Астрагала шерстистоцветкового от фазы онтогенеза, то наблюдается небольшое увеличение этого показателя в фазу массового цветения по сравнению с фазей бутонизации, в фазу плодоношения содержание микроэлементов остается практически на прежнем уровне.

Минеральные компоненты Астрагала шерстистоцветкового указывают на терапевтическую значимость растения и возможность его использования для создания комплексных фитопрепаратов. В то же время содержание токсичных элементов в растении не превышает ПДК, указанных в СанПиН 1.2.3685-21 [10]. Заготавливать траву Астрагала шерстистоцветкового с целью выделения комплекса микроэлементов целесообразнее в фазу массового цветения растения.

Выводы. С использованием метода оптико-эмиссионной спектрометрии было проведено определение минерального комплекса травы Астрагала шерстистоцветкового. Установлено, что трава Астрагала шерстистоцветкового содержит обширный комплекс минеральных элементов, причем жизненно необходимые элементы, играющие важную роль в процессе биосинтеза продуктов метаболизма, представлены в достаточно высокой концентрации. Содержание токсичных элементов в растении не превышает ПДК.

Присутствие минерального комплекса в траве Астрагала шерстистоцветкового указывает на терапевтическую значимость растения и возможность его использования для создания комплексных фитопрепаратов. Проводить работы по заготовке травы Астрагала шерстистоцветкового с целью выделения комплекса микроэлементов целесообразнее в фазу массового цветения растения.

About the authors

Tatyana Alexandrovna Pozdnyakova

FGBOU VO "OSU named after I.S. Turgenev"

Author for correspondence.
Email: pozdnyakova.tatyana.72@mail.ru

Ph.D., Associate Professor, Department of Pharmacology, Clinical Pharmacology and Pharmacy

Russian Federation, 95 Komsomolskaya str., Orel city, Oryol region, 302026

References