МЭСК-2013

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ФЛУКТУИРУЮЩЕЙ АСИММЕТРИИ ЛИСТЬЕВ БЕРЕЗЫ ПОВИСЛОЙ И ТОПОЛЯ ПИРАМИДАЛЬНОГО ДЛЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ГОРОДА САРАТОВА

К. М. Перелыгина

Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова

Растения являются доминирующим компонентом биосферы и входят в прямой и опосредованный контакт со всем многообразием загрязнителей. Они вынуждены адаптироваться к стрессовому воздействию среды с помощью физиолого-биохимических и анатомо-морфологических перестроек организма. Фиксация и оценка этих изменений, которые могут регистрироваться уже на самых ранних стадиях деградации, дают достоверную картину условий места произрастания растений и отражают состояние урбанизированных территорий. В связи с чем применение растительных организмов при оценке качества окружающей среды является актуальным.

Целью данной работы явилось изучение возможностей использования показателей флуктуирующей асимметрии листьев березы (Betula pendula Roth.) повислой и тополя пирамидального (Populus pyramidalis Rozier) для определения уровня загрязнения г. Саратова.

Наши исследования проводились в период 2011, 2012 гг. на 4 участках города Саратова: участок 1 – Городской парк, участок 2 – Соколовогорский массив, участок 3 – улица Рахова, участок 4 – Кольцо 9 трамвая.

Для исследования был выбран морфогенетический метод флуктуирующей асимметрии [1]. В качестве основного оценочного фактора использовалась флуктуирующая асимметрия листьев (ФА).

Значения флуктуирующей асимметрии листьев березы повислой в 2011 г. варьировали от 0,045 (Соколовогорский массив) до 0,087 (Кольцо 9 трамвая), в 2012 г. они составили 0,046 (Соколовогорский массив) и 0,087 (Кольцо 9 трамвая).

Параметры флуктуирующей асимметрии листьев тополя пирамидального в 2011 году колебались от 0,046 (Соколовогорский массив) до 0,090 (Кольцо 9 трамвая), в 2012 г. анализируемые показатели увеличились: до 0,061 (Соколовогорский массив) и 0,092 (Кольцо 9 трамвая) соответственно.

В2011 г. в районе Соколовогорского массива (участок 2) флуктуирующая асимметрия листьев березы повислой (0,045) и тополя пирамидально (0,046) была наименьшей за весь период исследований и свидетельствовала о среднем уровне отклонения качества среды от нормы (III балла). В 2012 г. значения флуктуирующей асимметрии березы повислой практически не изменились – 0,046, а у тополя пирамидального существенно возросли – 0,061.

Неблагополучными с экологической точки зрения являются территории, прилегающие к Городскому парку (участок 1) и ул. Рахова (участок 3).

На территории, прилегающей к Городскому парку, флуктуирующая асимметрия листьев березы повислой составляла 0,055 и 0,056 (2011 и 2012 гг. соответственно), что свидетельствовало о критическом состоянии среды (V баллов). Показатели флуктуирующей асимметрии тополя пирамидального были также высокими – 0,061 (2011 г.) и 0,063 (2012 г.).

Взоне ул. Рахова также отмечается критическое состояние окружающей среды (V баллов): флуктуирующая асимметрия листьев березы повислой 0,057 (2011 г.) и 0,060 (2012 г.), тополя пирамидального – 0,059 и 0,067 соответственно по годам исследований.

Наиболее загрязненным участком оказалось Кольцо 9 трамвая (участок 4) – флуктуирующая асимметрия листьев березы повислой 0,087 (2011 г. и 2012 г.), тополя пирамидального – 0,090 (2011 г.) и 0,092 (2012 г.).

Входе исследований было выявлено, что показатели флуктуирующей асимметрии листьев березы повислой и тополя пирамидального в 2012 г. возросли по сравнению с 2011 г.

Вероятно, этот факт объясняется высокой концентрацией на этих участках транспортных средств, что обусловливает наличие значительного количества разнообразных загрязнителей в окружающей среде и их специфику влияния на растения. Кроме этого на растения могли повлиять крайне неблагоприятные погодные условия в течение всего периода исследований (высокие температуры воздуха и длительное отсутствие осадков).

Таким образом, по результатам исследований выявлено, что Соколовогорский массив является территорией со средним уровнем загрязнения среды. Неблагополучными с экологической точки зрения являются территории, прилегающие к Городскому парку и ул. Рахова. Наиболее загрязненным участком оказалось Кольцо 9 трамвая.

Характерные изменения величины флуктуирующей асимметрии листьев березы повислой и тополя пирамидального свидетельствуют о целесообразности использования этих показателей для оценки состояния окружающей среды г. Саратова.

Литература

1. В. М. Захаров, А. С. Баранов, В. И. Борисов. Здоровье среды: методика оценки. – М.: Центр экологической политики России, 2000. – 68 с.

Научные руководители – д-р биол. наук, проф. И. В. Сергеева; канд. с.-х. наук, доцент А. Л. Пономарева; канд. с.-х. наук, доцент Ю. М. Мохонько.

161

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ МЕЖДУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ И АСИММЕТРИЧНОСТЬЮ ЛИСТЬЕВ БЕРЕЗЫ ПОВИСЛОЙ

А. Н. Кривогуз

Омский государственный педагогический университет

В связи с большой концентрацией в Омске крупных производств, таких как ОАО «Газпромнефть – Омский нефтеперерабатывающий завод «ОНПЗ», ТЭЦ-2, ТЭЦ-3, ТЭЦ-4, ТЭЦ-5, ОАО «Омский каучук», «Сибкриотехника» и др, сильно загрязняющих окружающую среду, становится актуальным вопрос об экологолизации территории. Каждое предприятие в год производит большое количество выбросов вредных веществ и химических соединений в атмосферу, которые оседают, и это сказывается на растениях (асимметричность формы листовой пластине у листьев произрастающих на одном дереве и др.).

Объектом исследования являлись листья деревьев березы повислой (Betula pendula Roth.), семенного происхождения, произрастающие на территории г. Омска в близи производственных предприятий.

Исследования по флуктуирующей асимметрии (ФА) листьев проведённые в 2012 году, показали, что наибольший балл по методике В. М. Захарова (1987, 2000) равный 4 баллам получил Кировский округ и 5 баллов Советский округ. В 2013 году продолжили исследования в данном направлении. Для этого было проведено исследования состоящее из двух этапов.

Образцы листьев, собранных с модельных деревьев

1. ФА 50 листьев 5 модельных деревьев, произрастающих на территории Кировского округа г. Омска. Для собранных образцов характерно, раннее пожелтение, видимая асимметрия, наличие некрозов.

Среднее относительное различие на признак для выборки составило 0,67, что соответствует по шкале асимметричности отклонения флуктуирующей асимметрии листовой пластинки (В. М. Захаров, 2000) 4 баллам, уровень загрязнения выше среднего. Наивысший балл получили группы «Г», «А» – 5 баллов, группа «В» – 3 балла, группы «Б» и «Д» – по одному баллу, что соответствует норме.

2. Исследование электрического сопротивления (ЭС) листовой пластинки (по модифицированной методике А. П. Ивакина. (1976) (Ю. А. Курило, А. И. Григорьев, Е. В. Донец , 2008)).

Уровень электрического сопротивления листьев березы повислой.

Исследования показали прямую взаимосвязь между ЭС и ФА листа, выше электрическое сопротивление соответственно выше и уровень асимметричности листа. Группе «Г» соответствует высокое сопротивление, равное 5,4 мОм.

Таким образом, показатель флуктуирующей асимметричности листа березы повислой является объективным индикатором состояния древесных растений, и может выступать как самостоятельный или дополнительный метод при оценке жизнедеятельности растений.

Научный руководитель – канд. биол. наук Ю. А. Курило

162

ВЛИЯНИЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ НА ПРОРАЩИВАНИЕ СЕМЯН ФАСОЛИ

А. С. Ваниева

Бирский филиал Башкирского государственного университета

Проблема охраны воды на сегодняшний день актуальна как никогда. Основными источниками загрязнения и засорения водоемов является недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных ископаемых, обработке и сплаве лесоматериалов, сбросы водного и железнодорожного транспорта и т. д. Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые в основном проявляются: в изменении физических свойств (появление неприятного запаха, привкуса и т. д.), в изменении химического состава (появление вредных веществ), в наличии плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов [2].

Доскональный анализ воды не проводился, но эксперимент по проращиванию семян позволил сделать некоторые выводы о качестве воды моего города.

Цель работы заключается в рассмотрении влияния качества воды на проращивание семян фасоли обыкновенной.

Исследование проводилось в зимний период времени. Для него потребовались: талая, водопроводная, колодезная воды, семена фасоли. Пробы снега отбирались на территории г. Нефтекамска, а именно за городом и в его черте. Колодезная отбиралась в нескольких километрах от города. Водопроводная – вода изпод крана. В каждую из вод были помещены по 10 семян фасоли обыкновенной. Семена находились в одинаковых условиях: температура, давление, свет, влажность. Добавление воды происходило каждый день

водно и то же время, затем в течение семи дней наблюдалась их всхожесть. Обработанные данные занесены

втаблицу.

Процент всхожести семян в пробах воды г. Нефтекамска

Результаты исследования:

1.Наименьшая всхожесть наблюдалась в талой воде, взятой в черте города. Можно предположить, что в ней могут присутствовать хлориды, попавшие в результате обработки дороги смесью песка с поваренной солью, ионы свинца – в результате выброса автомобильных выхлопных газов. Наличие ионов свинца объясняется тем, что тетраэтилсвинец добавляется в бензин в качестве антидетонатора, который разрушается и выбрасывается в атмосферу в виде соединений свинца [1] и других веществ, негативно влияющих на прорастание семян.

2.Наибольшая всхожесть наблюдалась в пробах водопроводной и талой (за городом) водах. В водопроводной воде есть необходимые для роста и развития вещества, поэтому семена хорошо всходят. 100 %-ю всхожесть семян в талой воде можно объяснить отсутствием или минимальным содержанием дейтерия – тяжелого элемента, который подавляет все живое, так же в снеговой воде содержится малое количество ионов хлора.

3.Результат колодезной воды – всхожесть 10 %. Это может быть связано с тем, что в ней часто содержатся большое количество примесей разного происхождения: растворенное двухвалентное железо, марганец, соли жесткости (магний, кальций), органические загрязнения – наличие бактерий, органических остатков, нитраты, сульфиды [3].

Таким образом, в ходе эксперимента было доказано, что качество воды влияет на процент всхожести семян.

Литература

1.И. Р. Голубев, Ю. В. Новиков. Окружающая среда и ее охрана. М.:'»Просвещение», 1985.

2.Ю.В. Новиков. Охрана окружающей среды. М.: Высшая школа, 1987 г.

3.http://www.skvajina.com/harakteristik.html

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент С. А. Лыгин

163

ВЛИЯНИЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ТОМАТОВ

О. С. Денисова

Бирский филиал Башкирского государственного университета

Удобрения – вещества, применяемые для улучшения питания растений, свойств почвы, повышения урожая. Их эффект обусловлен тем, что данные вещества предоставляют растениям дефицитные химические компоненты, необходимые для их нормального роста и развития [1].

Общее производство удобрений – 80 млн. тонн в год. Их производство постоянно растет, потому как увеличить сельскохозяйственные земли невозможно, остается лишь повышать плодородие почвы [2].

Наиболее опасны азотные удобрения, т. к. их избыток приводит к накоплению нитратов и нитритов. А они, в свою очередь, приводят к снижению общего иммунитета и повреждениям мочеполовой системы.

Нитраты – это соли азотной кислоты, которые накапливаются в продуктах и воде при избыточном содержании в почве азотных удобрений [3].

Азотные удобрения, чаще всего, производят в виде концентратов, при этом в их ассортименте наибольшее место занимают мочевина и аммиачная селитра. Из-за высокой активности соединений азота его низкое содержание в почве часто ограничивает развитие культурных растений, поэтому внесение азотных удобрений вызывает большой положительный эффект.

Мировое производство различных удобрений повышается, так как есть прямая связь между урожайностью и количеством применяемых средств защиты растений. Таким образом, целью работы стало определение влияния различных концентраций нитрата аммония на рост зеленой части томатов и сравнение полученных результатов с контролем. Задачи исследования:

обработать нитратом аммония разных концентраций корни томатов; определить при каких концентрациях будет наблюдаться стимуляция роста данного растения, а при

каких – угнетение; сравнить полученные результаты с контрольным образцом.

Были приготовлены растворы нитрата аммония 5 % и 10 %. Корни томатов поливались один раз в неделю. Один ряд томатов поливали водопроводной водой (контрольный образец). Через месяц провели замеры зеленой части томатов и определили среднеарифметическое (в см) значение роста зеленой части при разных концентрациях нитрата. Результаты представлены на рисунке.

Изменение роста зеленой части томатов при различных концентрациях нитрата аммония по сравнению с контролем

Из рисунка видно, что при концентрации нитратов, равной 5 % у растений наблюдалась стимуляция роста зеленой части, однако при ее повышении до 10 % происходило угнетение роста.

Данные результаты показывают, что необходимо осторожно обращаться с удобрениями, т. к. они могут оказывать негативное влияние на рост и развитие растений.

Литература

1.Удобрения – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/ %D3 %E4 % EE %E1 % F0 %E5 %ED %E8 %E5 (дата обращения 8.09.2013).

2.Экологические аспекты болезней – [Электронный ресурс] – Режим доступа –URL: http://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=36231 (дата обращения 8.09.2013).

3.Ю. Н. Богатырёв. В помощь потребителю. – Новосибирск: Новосибирское книжное издательство,

1991.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент С. А. Лыгин

164

ВЛИЯНИЕ ЖИДКОГО СИНТЕТИЧЕСКОГО МОЮЩЕГО СРЕДСТВА НА ВСХОДЫ РЕДИСА

Р. Р. Нуртдинова

Бирский филиал Башкирского государственного университета

Внастоящее время невозможно представить жизнь без синтетических моющих средств (СМС). Они помогают нам и в быту, и на работе. Но наряду с их положительными качествами, существуют и отрицательные. Моющие средства (МС) после их использования, как правило, попадают в окружающую среду. Некоторые через очистные сооружения, а около 30 %, особенно в сельской местности, попадают в почву (сад, огород, улица) напрямую.

Всостав синтетических моющих средств обычно входят мицеллообразующие ПАВ, обладающие моющим, смачивающим и антистатическим действием; различные электролиты; добавки, обеспечивающие антиресорбционное действие; парфюмерная отдушка; оптические и пероксидные отбеливатели; ферменты; активаторы и стабилизаторы; растворители; гидротропы; ингибиторы коррозии; консерванты; пеногасители; красители; пигменты; антиоксиданты и другие [1].

Большую часть МС в нашей стране получают на основе анионоактивных поверхностно-активных веществ (ПАВ), для производства которых используют серу, оксид серы, серную кислоту, алкилбензолы, алканолы и их оксиэтильные производные, гидроксиды щелочных металлов [2].

Всвязи с этим в последнее время становится всё более актуальным изучение влияния синтетических моющих средств на объекты живой природы.

Цель проведенного эксперимента – проверка влияния жидкого синтетического средства на живой объект-растение (редис).

Для проведения опыта был посажен «Редис розово-красный с белым кончиком». В качестве анализируемого средства было взято жидкое моющее средство (ЖМС) для посуды «Биолан: лимонная свежесть».

На второй день после появления всходов, рассада была полита раствором ЖМС (400 мл воды + 20 мл средства). Результаты представлены на рисунке.

Всходы редиса до полива моющим средством (А); после полива (Б)

На рисунке можно увидеть действие данного средства на живой организм. Видно, что первоначально всходы редиса были плотные, после полива рассада редиса представляет собой разрозненные, единичные, погибающие ростки редиса. Изначально почва имела чёрный цвет, что говорит о наличии хорошего гумусного покрова, после полива почва приобрела серый оттенок.

На основании этих данных можно сделать вывод о том, что живые организмы окружающей среды очень болезненно реагируют на попадание на них растворов МС, в данном случае ЖМС для посуды. Почва меняет свой химический состав и структуру – это видно по изменению её цвета. Вещества, содержащиеся в МС, нарушают естественные биологические процессы в растениях, в данном случае в редисе, что приводит к нарушению обмена веществ, а впоследствии и к гибели растения.

Надо предпринимать необходимые меры, особенно в сельской местности, чтобы защитить биологические объекты от воздействия на них стоков СМС. Для этого нужно сливать отработанные растворы МС в канализацию или, если это не возможно, в специально отведённые места, например, в выгребные ямы. Ни в коем случае нельзя разливать эти растворы по всему участку, нанося вред окружающей среде.

Литература

1.М. Ю. Плетнёв – Синтетические моющие средства. – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: http://www.chemport.ru/data/chemipedia/article_3443.html (дата обращения 16.09.2013).

2.З. И. Бухштаб, В. М. Ковалев, А. П. Мельник – Технология синтетических моющих средств – М.: Пищевая промышленность, 1988.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент С. А. Лыгин.

165

ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ КОНЦЕНТРАЦИИ ВИТАМИНА С В ПЛОДАХ ЧЕРНОЙ СМОРОДИНЫ ОТ ФОРМ ХРАНЕНИЯ И СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ

Т. А. Афонина

Нижнетагильская государственная социально-педагогическая академия

Витамин С (аскорбиновая кислота), обладающий противоцинготным действием, является наиболее известным из множества витаминов, участвующих в регуляции обмена веществ человека. Витамины поступают в организм в основном с пищей. Одним из природных источников витамина С является черная смородина. Некоторые факторы (сорт растений, район выращивания, характеристики почвы, освещение и т.д.) влияют на концентрацию аскорбиновой кислоты, что приводит к повышению качества продукта. Представляет интерес определение концентрации витамина С в разных сортах и формах черной смородины.

Содержание аскорбиновой кислоты в плодах черной смородины определялось методом йодометрического титрования. Данный метод объемного анализа основан на окислительновосстановительных процессах, связанных с превращением элементарного йода в иодид-ион и обратно: I2 +2ē ↔ 2I¯. Окислительно-восстановительные свойства пары I2/2I¯ можно использовать двояко, а именно, для определения восстановителей – окислением их раствором йода и для определения окислителей – восстановлением иодид-ионами. В нашем случае витамин С выступает в качестве восстановителя, легко окисляемого элементарным йодом. При полном окислении аскорбиновой кислоты добавляемые порции йода дают с индикатором (раствором крахмала) синее окрашивание, свидетельствующее об окончании реакции.

[1].

Экспериментальные данные по содержанию аскорбиновой кислоты в плодах черной смородины разных сортов в зависимости от форм хранения ягод и способов обработки приведены в таблице.

Процентное содержание аскорбиновой кислоты в плодах черной смородины

Несмотря на то, что содержание аскорбиновой кислоты сильно снижается при хранении пищевых продуктов [3], из таблицы видно – количество аскорбиновой кислоты в свежих плодах смородины практически всех сортов, меньше, чем в замороженных ягодах. Этот факт можно объяснить тем, что плоды смородины для заморозки были собраны в конце июля – начале августа прошлого года. Данный период лета является наиболее оптимальным для созревания черной смородины [4]. Сбор свежих ягод для анализа производился в конце августа – начале сентября текущего года. В этот период концентрация витамина С снижается, что связано с процессами перезревания ягод. Кроме того, в конце августа 2013 года на местности, где производился сбор ягод, была сухая и жаркая погода, что также способствовало снижению концентрации витамина С в созревших ягодах [4].

В литературе [4] приводятся данные о том, что кислый вкус ягод напрямую не связан с содержанием в них определенного количества аскорбиновой кислоты. Наши экспериментальные данные подтвердили вышесказанное. Органолептическая оценка ягод исследуемых сортов показала, что они имеют примерно одинаковый кислый вкус. Из данных таблицы видно, что содержание аскорбиновой кислоты в сорте «Белорусская» в полтора раза больше, чем сорте «Стахановка».

Аскорбиновая кислота, содержащаяся в пищевых продуктах, легко разрушается при высокой температуре [2], поэтому содержание витамина С в свежих ягодах всех представленных сортов значительно выше, чем в ягодах этих же сортов после термической обработки.

Таким образом, наиболее эффективным способом сохранения максимальной концентрации витамина С в ягодах черной смородины на длительный срок является их заморозка. Оптимальным сроком сбора урожая в целях сохранения значительной концентрации витамина С является конец июля.

Литература

1.В. П. Васильев. Аналитическая химия. Кн 1. – Москва: Издательство «Дрофа», 2009. – 333 с.

2.Л. Полинг. Витамин С и здоровье. – Москва: Издательство «Наука», 1975. – 79 с.

3.А. А. Кролевец. Витамины с пользой для здоровья // Химия в школе. – 2008. – № 1. – стр. 7-12.

4. А. Обоянский. В какой смородине больше витамина С // Земля моя кормилица. – 2012. – № 23. – стр. 8 – 9.

Научный руководитель – канд. хим. наук, доцент Н. Н. Катаева

166

СОДЕРЖАНИЕ ФЛАВОНОИДОВ В ВИДАХ РОДА TRIFOLIUM И РОДА ASTRAGALUS, ПРОИЗРАСТАЮЩИХ В ЮЖНОЙ ЯКУТИИ (НА ПРИМЕРЕ г. НЕРЮНГРИ)

Ю. Е. Мажаева

Технический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова, г. Нерюнгри

Среди многообразных химических факторов приспособления растений к высокогорью особенная роль отводится флавоноидам – гетероциклическим соединениям преимущественно желтого, оранжевого, красного цветов. Установлено, что эти вещества способны ослаблять негативное влияние УФ радиации на растение, препятствуя протеканию деструктивных окислительно-восстановительных процессов в клетках. Определенный интерес представляет изучение флавоноидов как лекарственных веществ, обладающих сосудоукрепляющим действием, и выявление их природных источников.

Поиск таких источников можно провести среди растений, произрастающих в Южной Якутии, так как природно-климатические условия данного региона, расположенного на Алданском нагорье в условиях относительно высоких широт, по нашему мнению, должны способствовать накоплению в них химических факторов устойчивости, в том числе и флавоноидов.

Цель работы: на примере нескольких видов растений, произрастающих в Нерюнгринском районе (Южная Якутия), изучить качественное содержание флавоноидов методом тонкослойной хроматографии.

Объекты исследования: экстракты четырех видов клевера и трех видов астрагалов, произрастающих в

ТИ (ф) СВФУ в рамках темы НИР «Флористические исследования в Южной Якутии. Выявление ресурсного потенциала растительных сообществ».

Метод исследования: тонкослойная хроматография (ТСХ). Подготовка проб к анализу, приготовление экстрактов. Растительный материал для исследований собирали во время цветения, в солнечную погоду, измельчали, высушивали до воздушно-сухого состояния в соответствии с общепринятыми рекомендациями. Из подготовленной пробы отвешивали навеску в 1 г с точностью до 0,01 г, к которой добавляли 10 мл 70 % спирта, взбалтывали и оставляли на 24 часа для экстракции. Отфильтрованные экстракты затем упаривали до объема в 1 мл. Технология проведения анализа содержания флавоноидов в экстрактах методом ТСХ.

Хроматографирование в восходящем токе проводили на пластинах марки «Sorbfil» (ПТСХ-АФ-А-УФ, покрытие: силикагель, нанесенный на алюминиевую подложку), система растворителей – БУВ (н-бутанол, уксусная кислота и вода (4:1:5)). Полученные хроматограммы обрабатывали 5 %-м спиртовым раствором АlСl3∙6Н2О методом погружения. Наблюдения проявленных хроматограмм проводили в видимом и УФсвете с длиной волн 254 нм и 365 нм. Идентификацию веществ проводили в соответствии со сведениями,

Результаты изучения содержания флавоноидов в экстрактах растений:

1.Экстракты растений, произрастающих в Южной Якутии, содержат довольно большое количество флюоресцирующих веществ (от 5 до 25 пятен на ТСХ), которые можно отнести к флавоноидам или их предшественникам по биосинтезу (коричным кислотам).

2.Представители рода Astragalus, произрастающие, как правило, на пустырях и галечниках, содержат большее количество флавоноидов, чем культивируемые виды рода Trifolium.

4.Среди клеверов наиболее «богаты» флавоноидами T. pratense и T. hybridum.

5.Наиболее характерными компонентами химического состава клеверов являются кемпферол и ауроны с Rf = 0,87–0,95, которые при облучении УФ 254 нм флюоресцируют голубым цветом; астрагалов – оксикоричные кислоты (пятна в средней и верхней части трека, дающие ярко-голубую флюоресценцию при облучении УФ 365 нм).

6.В качестве перспективных для практического применения можно назвать виды: A. membranaceus,

произрастающий на приречных галечниках, A. davuricus (места обитания: каменистые пустыри, газоны), T. pratense, который в настоящее время активно расселяется на пустырях и газонах нашего города.

Научный руководитель – канд. с.-х. наук Н. В. Зайцева

167

АНАЛИЗ МЕТОДОВ ВЫДЕЛЕНИЯ И КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФЕНОЛЬНЫХ ГЛИКОЗИДОВ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В РАСТЕНИЯХ СЕМЕЙСТВА ВЕРЕСКОВЫЕ (ERICACEAE)

Ю. А. Морозюк, Д. Е. Лоскутова

Челябинский государственный педагогический университет

В настоящее время широко ведутся исследования дикорастущих лекарственных растений. Актуален вопрос фитохимического изучения сырья с целью рационального его использования для лечения различных заболеваний. Перспективными объектами изучения являются растения семейства Вересковые (Ericaceae), содержащие фенольные гликозиды.

Целью данной работы является изучение и апробирование методов качественного и количественного определения фенольных гликозидов, выделяемых из листьев растений семейства Вересковые (Ericaceae).

Задачи, необходимые для достижения цели:

рассмотреть строение, физико-химические свойства и биологическую роль фенологликозида арбутина;

изучить, проанализировать и апробировать методы количественного и качественного определения арбутина в различных лекарственных экстрактах;

определить качественный и количественный состав вытяжек арбутина, выделенных из листьев лекарственных растений;

выявить практическую значимость использования фенологликозида арбутина.

Объекты исследования – вытяжки лекарственного сырья из листьев толокнянки обыкновенной

(Arctostaphylos uva-ursi) и брусники обыкновенной (Vaccinium vitis-idaеa).

У толокнянки обыкновенной листья обратнояйцевидные, на верхушке закругленные, снизу зеленые, без воскового налета. У брусники обыкновенной листья зимующие, кожистые, сверху темно-зеленые, блестящие. Растения являются хамефитами, вечнозелеными стелющимися кустарничками.

Качественным методом в вытяжке, полученной из листьев толокнянки обыкновенной и брусники обыкновенной, были обнаружены фенольные гликозиды.

Качественный анализ основан на совокупности физических, химических и физико-химических методов, применяемых для выявления атомов, ионов, а также соединений, входящих в состав исследуемого вещества или смеси веществ. Фенольные гликозиды, имеющие свободную гидроксильную группу, вступают во все реакции, которые характерны для фенолов. Поэтому для выявления фенологликозидов были проведены реакции с хлоридом железа (III): 6C6H5OH + FeCl3 → [Fe(C6H5OH)6]CI3. При этом образуется трихлоридфенолят железа (III) (фиолетовое окрашивание). На основании полученных результатов (оба образца дали фиолетовое окрашивание) сделаны выводы о содержании в них фенольных гликозидов.

Чтобы определить, к какой группе относятся фенольные гликозиды, обнаруженные в лекарственных вытяжках, использовали метод восходящей хроматографии. Хроматограмму проводят в 5 %-й уксусной кислоте, пока линия фронта растворителя не достигнет 16–20 см. Далее ее извлекают, высушивают, обрабатывают раствором 10 %-й спиртовой щелочи и реактивом Паули. Из полученных данных следует, что вытяжки лекарственного сырья листьев толокнянки обыкновенной и брусники обыкновенной содержат фенольный гликозид – арбутин.

Затем количественным методом было определено содержание фенольного гликозида – арбутина – в данном растительном сырье. Метод определения основан на иодометрическом титровании гидрохинона, полученного после извлечения и гидролиза арбутина. В ходе расчетов процентное содержание фенологликозида арбутина в листьях толокнянки составило 21 %, а в листьях брусники 11 %.

ПРОЦЕНТНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ФЕНОЛОГЛИКОЗИДА АРБУТИНА

В ЛИСТЬЯХ ТОЛОКНЯНКИ

1%

ОБЫКНОВЕННОЙ В ЛИСТЬЯХ

21% БРУСНИКИ

ОБЫКНОВЕННОЙ

Анализ методов качественного и количественного состава фенольных гликозидов в растительном сырье позволит выявить из них наиболее экономичные и простые в исполнении. Выявленные способы могут быть использованы на фармацевтических предприятиях для получения лечебно-профилактических препаратов.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта ГОУ ВПО «ЧГПУ» 2013 г.

Литература

1.Государственная фармакопея СССР / М-во здравоохранения СССР. – Вып. 2: Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. – Москва: Медицина, 1990. – 397 с.

2.П. В. Куликов. Определитель сосудистых растений Челябинской области. – Екатеринбург: УрО РАН,

2010. – 968 с.

3.В. А. Бандюкова. Применение цветных реакций для обнаружения флавоноидов путем хроматографии на бумаге. Растительные ресурсы. – 1965. – Т. 1. – Вып. 4. – 591 – 597 с.

Научный руководитель – канд. пед. наук, доцент Н. М. Лисун

168

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛИСТЬЕВ ПОДОРОЖНИКА БОЛЬШОГО, ПРОИЗРАСТАЮЩЕГО В АНТРОПОГЕННО НАРУШЕННЫХ МЕСТООБИТАНИЯХ

О. В. Охлопкова

Новосибирский государственный медицинский университет Институт почвоведения и агрохимии СО РАН

Актуальность темы: В последние десятилетия интерес к использованию растительного сырья в медицине неуклонно растет. Территории, не испытывающие антропогенной нагрузки, в свою очередь уменьшаются. В связи с этим возникает необходимость исследования возможности применения лекарственных растений, произрастающих на частично нарушенных местообитаниях. Растение подорожник большой (Plantago major L.) является ценным лекарственным растением, применяющимся в качестве отхаркивающего средства при заболеваниях дыхательных путей, а также в составе комплексной терапии.

Цель исследования: Выяснить соответствие дикорастущих листьев подорожника большого, произрастающего в антропогенно нарушенных местообитаниях, показателям Государственной фармакопеи, а также ПДК СанПиН 2.3.2.1078-01 БАД на растительной основе (чаи) по допустимости к использованию в медицинских целях.

Материалы и методы: Объектами для исследований служили надземные части Plantago major, собранные в полевой сезон 2012 г на территории Новосибирска, а также аптечное сырье производства ЗАО Фирма «Здоровье» г. Москва P№ 003120/01.

Сырьё было собрано в двух точках. I – обочина ул. Залесского у остановки Горбольница (удаление от оживлённой автотрассы около 10 м) – июль 2012 г, II – обочина ул. Большевистская у карьера Борок (вблизи разрабатываемого карьера) – июль 2012 г. Исследования проводили на высушенном сырье.

Определение общей зольности сырья и золы, не растворимой в 10 % растворе HCl проводилось по фармакопейной методике. Содержание полисахаридов в сырье определялось гравиметрическим методом [2]. Также использовался метод атомно-абсорбционный спектрометрии для определения содержания тяжёлых металлов в растениях и почве [3].

Результаты исследования: Зольность растительного сырья является одним из важных показателей его загрязнённости. По фармакопейным показателям [1] общей золы должно быть не более 20 %. Из полученных результатов можно сделать заключение о соответствии требованиям, так как зольность сырья менее, либо незначительно превышает 20 % (точка I – 16,7±1,5 %, точка II – 21,6±2,1 %, аптечное сырье – 20,6±1,9 %).

Результаты исследования показали, что содержание полисахаридов в сырье у всех образцов соответствуют требованиям государственной фармакопеи [1], то есть составляют не менее 12 % (точка I – 14,7±2,5 %, точка II – 17,5±2,9 %, аптечное сырье – 14,5±3,1 %). В точке II показатель содержания полисахаридов оказался выше. Можно предположить, что это происходит вследствие адаптации исследуемого вида растения к условиям произрастания в местообитаниях с повышенной антропогенной нагрузкой.

Показатели содержания тяжёлых металлов в исследуемом сырье (Cu, Zn, Cd, Pb, Ni), а также сравнение их с показателями ПДК СанПиН 2.3.2.1078-01 БАД на растительной основе (чаи) выявили, что содержание всех химических элементов находится в пределах допустимых значений (точка I – Cd 0,071±0,002, ПДК 1,0; Pb 1,186±0,026, ПДК 6,0; точка II – Cd 0,042±0,009, Pb 0,9535±,0,0625; аптечное сырье – Cd 0,037±0,003, Pb 1,447±0,589 мг/кг). Таким образом, наши данные свидетельствуют о том, что существующие стандарты не отражают реальные виды загрязнения.

Выводы: 1) Показатели общей золы, суммы полисахаридов, а также содержания тяжёлых металлов в исследуемом сырье соответствуют стандартам Государственной фармакопеи и ПДК СанПиН 2.3.2.1078-01 БАД на растительной основе (чаи). 2) Соответствие сырья, собранного в нарушенных местообитаниях, показателям стандартов, указывают, что существующие стандарты неадекватны по отношению к антропогенному загрязнению. 3) Требуется внесение в нормативные документы изменений, включающих более точные и современные показатели качества лекарственного растительного сырья.

Литература

1.Государственная Фармакопея СССР: вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье / МЗ СССР. – 11-е изд. – М.: Медицина, 1989. – 402 с.

2.Н. И. Гринкевич, Л. Н. Сафронич. Химический анализ лекарственных растений. – М., 1983. – 176 с.

3.В. Б. Ильин, А. И. Сысо. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области. – Новосибирск, 2001. – 229 с.

Научные руководители – канд. биол. наук, доцент К. В. Качкин, канд. биол. наук М. А. Мяделец

169

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСАДКА ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДНОСТИ ПОЧВЫ

О. А. Мазепо, А. С. Афанасова, Л. А. Епанешникова

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет

Внастоящее время одной из актуальных проблем при эксплуатации городских очистных сооружений

канализации (ГОСК) является утилизация сырых или сброженных осадков. На сегодняшний день только на ГОСК города Новосибирска накоплено около 2 млн. м3 осадка влажностью примерно 80 %. Осадком занятна территория общей площадью 140 га. Общеизвестно, что осадки ГОСК обладают высокими органоминеральными свойствами и пригодны в зависимости от способа обезвоживания и наличия ионов тяжелых металлов, и могут использоваться в качестве удобрения для садово-паркового хозяйства и сельскохозяйственных культур. За рубежом, особенно в Европе, 70 % осадков образующихся на ГОСК используются в качестве удобрения, таким образом, решается проблема размещения осадка. При этом снижается себестоимость сельскохозяйственной продукции, так как отпадает надобность в приобретении минеральные удобрений и сокращаются сельскохозяйственные площади. Осадок используется только, если ионы тяжелых металлов не превышают предельно-допустимые концентрации (ПДК). Так как в период с 1978 года (ввод в эксплуатацию Новосибирской станции аэрации) по 1996 год контроль за сбросом производственных стоков осуществлялся нерегулярно, то в осадке очистных сооружений концентрация ионов тяжелых металлов намного превышала ПДК.

Цель настоящих исследований заключается в определении влияния осадков ГОСК вводимых в почву при выращивании бобовых культур (горох, бобы, фасоль), на урожайность и извлечение из почвы ионов тяжелых металлов. Известно, что семейство бобовых является сидератами и иммобилизаторами.

Вэксперименте использовалось три вида культур: горох «Сахарок Ползунок», бобы «Кармазин», фасоль «Красная Кидни». Для исследования было выбрано несколько видов осадка: обезвоженный выдержанный на иловых площадках более двух лет (I), частично перегоревший осадок (II), а также обезвоженный осадок, находившийся на иловых картах в течение одного года (III). Осадок, выдержанный более двух лет, имел влажность 60 % и зольность около 40 %. Частично перегоревший осадок влажностью 65 % и зольностью ориентировочно 45 % находился на иловых картах больше года и был подвержен самовоспламенению. Третий вид осадка обезвоживался примерно один год, имел влажность 60 % и зольность 40 %. Каждый осадок добавлялся в горшки емкостью 300 мл вместе с землей, отобранной на дачном участке влажностью 75 % из расчета 70 т/га. А также был взят контрольный образец с землей с дачного участка без добавления осадков. После смешения грунта с осадком был осуществлен полив. Для достоверности результатов эксперимента было взято по 6 горшков с каждым видом осадка, в которых были высажены: горох, бобы, фасоль. Перед высадкой культур было произведено их замачивание в течение трех дней при температуре 21°С. Горшки были установлены в хорошо освещенном и теплом помещении. После проращивания культур их высадили и вновь совершили полив.

Первые всходы наблюдались: у гороха на второй день после высадки в горшках с осадком (III) и в контрольном образце, у бобов – на второй день после высадки с обезвоженным осадком (I), а у фасоли на четвертый день после высадки с частично перегоревшим осадком. Полив культур осуществлялся каждый день равным количеством воды. Периодически производилось взрыхление почвы. При цветении культур осуществлялось искусственное опыление. В ходе эксперимента обеспечивалась одинаковая освещенность, и фиксировались: температура, рост и момент цветения. Средняя температура за период исследования изменялась в пределах от 20°С до 21°С.

Результаты эксперимента показали, что максимальная скорость роста у бобов наблюдалась в образцах с использованием частично перегоревшего осадка, а для гороха и фасоли – с использованием обезвоженного и выдержанного более двух лет. Момент цветения у бобов наступил на 20-й день опыта в горшке с частично перегоревшим осадком, у гороха – на 30-й день в горшках с обезвоженным и выдержанным более двух лет и контрольных образцах, у фасоли – на 25-й день в горшках с частично перегоревшим осадком.

Несмотря на обильное цветение и искусственное опыление завязей плодов у бобов не наблюдалось, в то время как горох и фасоль имели крупные, правильной формы стручки. Продолжительность эксперимента с момента высадки и окончания роста составила около 60 дней.

После эксперимента зеленая масса (листья, стебли, корневища) были сожжены. Зола подверглась исследованию на содержание ионов тяжелых металлов (медь, железо, алюминий, кобальт, кадмий, ртуть, хром).

Исследования показали, что из всех видов используемых осадков, наилучшим по состоянию растений, скорости их роста, зеленой массе оказался осадок, выдержанный более двух лет.

Научный руководитель – канд. техн. наук, профессор Г. Т. Амбросова

170