АНАТОМИЧЕСКОЕ  СТРОЕНИЕ  ПОЛЫНЕЙ  ARTEMISIA  LERCHEANA,  A.  SIVERSIANA  И  A.  MACRANTHA

Ишмуратова  Маргарита  Юлаевна

канд.  биол.  наук,  доцент  института  «Болашак»,  г.  Караганда

Сүлеймен  Ерлан  Мэлсұлы

канд.  хим.  наук,  доцент  ЕНУ,  г.  Астана

E-mail: 

Использование  природных  растительных  ресурсов,  источниками  которых  служат  дикая  флора,  является  одной  из  важнейших  проблем  современного  ресурсоведения.  Поиск  в  природной  флоре  видов,  содержащих  в  своем  составе  биологически  активные  вещества;  учет  их  ресурсов,  фитохимическое,  фармакогностическое  исследование  и  интродукция  —  является  необходимым  условием  для  создания  устойчивой  сырьевой  базы.

В  Казахстане  собственная  фармацевтическая  промышленность  развита  крайне  слабо  и  способна  удовлетворять  потребности  Республики  в  объеме  не  более  3—5  %.  Остальная  часть  лекарственных  средств  закупается  в  ближнем  и  дальнем  зарубежье.  Остро  стоит  вопрос  о  развитии  собственного  фармацевтического  производства  полного  цикла:  от  сырья  и  субстанций  —  до  готовых  лекарственных  форм. 

Это  служит  стимулом  для  более  широкого  применения  в  медицинской  практике  лекарственных  растений.  Большой  интерес  вызывают  биологически  активные  терпеноиды,  в  частности  сесквитерпеновые  лактоны,  богатейшими  и  мало  изученными  источниками  которых  служат  виды  рода  Artemisia  L. 

Род  Artemisia  L.  является  одним  из  крупнейших  и  в  филогенетическом  отношении  наиболее  молодым  и  совершенным  родом  в  семействе  Asteraceae  Dumort  [4],  широко  распространенным  по  всей  территории  Евразии  [6]. 

Полыни  являются  ценообразующими  элементами  пустынных,  полупустынных,  степных  и  горных  районов  Республики  и  могут  давать  высококачественное  сырье  для  фармацевтической,  парфюмерно-косметической  и  пищевой  промышленности.

Исходя  из  вышесказанного,  целью  настоящего  исследования  являлось  исследование  анатомического  строения  надземных  органов  3  видов  полыней,  перспективных  в  качестве  источников  биологически  активных  веществ,  и  выявление  микроскопических  признаков  для  идентификации  сырья. 

Материалы  и  методы

Объектами  исследований  являлись  надземные  органы  (листья,  стебли  и  соцветия)  3  видов  полыней:  полынь  Лерховская  (Artemisia  lerchiana  Web.),  полынь  Сиверсовская  (Artemisia  sieversiana  Willd.)  и  полынь  крупноцветковая  (Artemisia  macrantha  Ledeb). 

Заготовку  сырья  полыни  Лерховской  проводили  в  3  декаде  августа  в  фазе  бутонизации-цветения  в  окр.  гор  Улытау  (Улытауский  район  Карагандинской  области),  полыни  крупноцветковой  —  в  горах  Баянаул  во  2—3  декаде  июля  2011  года,  полыни  Сиверсовской  —  в  окрестностях  г.  Караганды  в  2  декаде  августа  2010  года.

Воздушно-сухое  сырье  размачивали  в  горячей  воде  и  размягчали  в  смеси  глицерин-спирт-вода  дистиллированная  в  соотношении  1:1:1  [2,  5],  кипятили  в  5  %-ном  водном  растворе  гидроксида  калия.  Изготавливали  поверхностные  препараты  и  срезы  вручную.  Рисунки  выполняли  при  помощи  аппарата  РА-4М.  При  описании  анатомического  строения  использовали  принципы,  изложенные  в  трудах  В.Н.  Вехова,  Л.И.  Лотовой  [1,  3].

Результаты  и  обсуждение

Анатомическое  строение  Artemisia  lercheana

A.  lercheana  Web.,  сем.  Asteraceae  —  многолетнее  травянистое  растение,  беловато-серое  от  густых  паутинисто-войлочных  волосков;  корень  толстый,  деревянистый,  многоглавый,  развивающий  укороченные,  деревянистые,  густо  олиственнные  бесплодные  побеги,  которые  вместе  с  довольно  многочисленными  плодущими  стеблями  образуют  небольшую  плотную  дерновину;  плодущие  стебли  при  основании  восходящие  или  прямостоячие;  18—45  см  высотой,  густо  олиственныые,  от  середины  ветвящиеся.  Листья  беплодных  побегов  и  нижние  стеблевые  черешковые,  в  очертации  яйцевидно-продолговатые,  2—4  см  лоиной  и  до  1,5  см  шириной,  с  обеих  сторон  беловатые  от  густого  паутинисто-войлочного  опушения,  дважды-,  трижды-  перисто  рассеченные,  конечные  листовые  дольки  узко-линейные  1—5  мм  длиной,  туповатые,  средние  стеблевые  листья  сидячие  или  коротко  черешковые,  при  основании  с  перисто  рассеченными  ушками,  в  летнее  время  увядающие,  обычно  дважды  перисто  рассеченные.  Верхние  прицветные  листья  сидячие,  простые,  линейные,  почти  не  выдающиеся  из  метелки.  Корзинки  яйцевидные  или  продолговато-яйцевидные,  2—3  мм  длиной,  сидячие  или  на  ножках,  верх  торчащие  или  отклоненные,  собранные  в  узко-  или  широкопирамидальную  метелку,  с  боковыми  веточками,  косо  верх  направленными,  слегка  отклоненными  от  стебля.  Листочки  обвертки  бело  войлочно-опушенные,  наружные  яйцевидные,  мелкие,  намного  короче  внутренних;  внутренние  продолговатые,  по  краю  пленчато  окаймленные.  Цветки  обоеполые,  в  числе  3—5,  венчик  трубчатый,  желтый  или  розовый.

Растет  в  степной  и  пустынной  зонах  РК,  обитает  на  светло-каштановых  и  супесчаных  почвах,  песках,  солонцах,  реже  на  залежах. 

Лист.  Клетки  верхнего  и  нижнего  эпидермиса  равностенные,  с  нижней  стороны  меньше  по  размеру  (рис.  1),  клеточные  стенки  извилистые. 

Рисунок  1.  Препарат  верхней  (А)  и  нижней  (Б)  эпидермы  листа  A.  Lercheana:  уст  —  устьице,  эфж  —  эфирно-масличная  железка,  тр  —  трихома

Устьица  аномоцитного  типа  (1  устьице  окружено  4  и  более  одинаковыми  клетками  эпидермиса),  встречаются  на  обеих  сторонах  листа,  но  преобладают  на  нижней  (амфистоматический  тип).  Листья  густо  опушены  длинными  простыми  трихомами  (волосками)  и  покрыты  эфирно-масличными  железками,  округлой  формы,  приподнятыми  над  поверхностью.

На  поперечном  срезе  лист  изолатерального  строения,  мезофилл  не  дифференцирован  на  столбчатую  и  губчатую  ткани  (рис.  2).  По  периферии  расположены  округлые  толстостенные  эпидермальные  клетки;  хорошо  просматриваются  многочисленные  трихомы  и  овальные  эфирно-масличные  железки.  В  центральной  части,  на  месте  главной  жилки  листа,  размещается  проводящий  пучок,  открытого  типа,  коллатеральный  (флоэма  снизу,  ксилема  сверху),  покрытый  тяжем  механической  ткани  склеренхимы  со  стороны  ксилемы.  В  боковых  сторонах  размещаются  боковые  проводящие  пучки,  соответствующие  боковым  жилкам  листа. 

Рисунок  2.  Поперечный  срез  листа  A.  Lercheana:  эп  —  эпидермис,  тр  —  трихомы,  эфж  —  эфирно-масличная  железка,  скл  —  склеренхима,  кс  —  ксилема,  кам  —  камбий,  фл  —  флоэма,  бок.п  —  боковой  проводящий  пучок

Листочки  обвертки  корзинки.  Клетки  наружной  эпидермы  обертки  заметно  отличаются  от  клеток  эпидермы  листа  (рис.  3),  они  имеют  прямоугольную  форму.  Эпидермальные  клетки  травянистой  части  крупнее  по  размеру,  содержат  опушение  из  трихомных  волосков  и  многочисленные  эфирно-масличные  железки.  Просматриваются  темно-окрашенные  вместилища  с  эфирным  маслом  схизогенного  происхождения  Эпидермис  пленчатого  края  состоит  из  мелких  прозенхимных  клеток  с  немногочисленными  трихомами. 

Рисунок  3.  Поверхностный  препарат  наружной  эпидермы  листочка  обвертки  A.  Lercheana:  А  —  листочек  обвертки,  Б  —  эпидермис  пленчатого  края,  В  —  эпидермис  травянистой  части;  эфж  —  эфирно-масличные  железки,  тр  —  трихомы,  вмс  —  схизогенные  вместилища

Цветок.  Клетки  эпидермиса  сростнолепестного  трубчатого  венчика  обоеполого  цветка  вытянуты  вдоль  оси  цветка  (рис.  4).  На  поверхности  размещены  эфирно-масличные  железки,  преимущественно  в  нижней  части;  округлой  формы,  приподнятые  над  поверхностью,  состоящие  из  8  клеток,  расположенных  в  2  ряда  и  4  яруса. 

Рисунок  4.  Поверхностный  препарат  цветка  A.  Lercheana:  А  —  обоеполый  цветок,  Б  —  внешний  вид  эфирно-масличной  железки;  эфж  —  эфирно-масличная  железка

Анатомическое  строение  A.  macrantha

Клетки  верхнего  и  нижнего  эпидермиса  извилисто-стенные,  на  нижней  стороне  клетки  крупнее  по  размеру  (рис.  5). 

Рисунок  5.  Препарат  листа  A.  macrantha  с  поверхности.  Ув.  15х40;  А  —  верхний  эпидермис,  Б  —  нижний  эпидермис,  1  —  паренхимные  клетки  с  кампями  эфирного  масла,  2  —  устьица,  3  —  эфирно-масличные  железки,  4  —  Т-образный  волосок

Устьица  аномоцитного  типа  (окружены  4  и  более  клетками  эпидермы)  и  встречаются  на  обеих  сторонах  листа.  Листья  опушены  Т-образными  волосками.  Эфирно-масличные  железки  крупные,  бобовидной  формы,  приподнимаются  над  поверхностью  эпидермиса.  На  поперечном  срезе  видно,  что  они  располагаются  на  небольшой  ножке,  внутри  секреторные  клетки  расположены  в  2  ряда  и  4  яруса.

Цветки  в  цветочной  корзинки  полыни  крупноцветковой  двух  типов:  многочисленные  обоеполые  и  редкие  пестичные,  расположенные  по  краям  корзинки  (рис.  6).  Обоеполый  цветок  широко-трубчатый,  хорошо  просвечиваются  тычинки,  эфирно-масличные  железки  сидячие  и  многочисленные.  Пестичный  цветок  узко-трубчатый,  эфирно-масличные  железки  сидячие  и  многочисленные.

                              А                                   Б

Рисунок  6.  Внешний  вид  обоеполого  (А)  и  пестичного  (Б)  цветка  A.  macrantha.  Ув.  15х20

Листочки  обвертки  наружные  —  линейные,  травянистые;  внутренние  —  эллиптические,  в  центральной  части  травянистые,  по  краям  —  пленчатые  (рис.  7). 

Рисунок  7.  Строение  эпидермиса  листочков  обвертки  A.  macrantha.  Ув.  15х20;  А  —  наружный  листочек  обвертки,  Б  —  внутренний  листочек  обвертки,  В  —  эпидермис  травянистой  части,  Г  —  эпидермис  пленчатого  края,  1  —    эфирно-масличные  железки,  2  —  Т-образные  волоски

Стебель  на  поперечном  срезе  округло-ребристый,  по  периферии  расположен  однослойный  эпидермис  (рис.  8). 

Рис.  8.  Схема  поперечного  среза  стебля  A.  macrantha.  Ув.  15х20;  1  —  эпидермис,  2  —  колленхима,  3  —  хлоренхима,  4  —  волосок,  5  —  проводящий  пучок,  6  —  сердцевинная  паренхима

Под  эпидермисом  в  углах  залегает  механическая  ткань  —  уголковая  колленхима.  Между  углами  расположена  хлоренхима,  выполняющая  функцию  фотосинтеза.  Проводящая  система  пучкового  типа.  Пучки  коллатеральные,  закрытого  типа.  Внутренняя  часть  заполнена  сердцевиной  паренхимой.

Анатомическое  строение  A.  sieversiana

При  рассмотрении  препарата  листа  с  поверхности  можно  отметить  клетки  верхнего  и  нижнего  эпидермиса  округлые  по  форме,  сильно-извилистостенные,  с  тонкими  стенками  (рис.  9),  на  нижней  стороне  клетке  немного  меньше  по  размеру.

А

Рисунок  9.  Поверхностный  препарат  листа  A.  sieversiana.  Ув.  15х20;  А  —  фотография  эпидермиса  листа,  Б  —  верхний  эпидермис,  В  —  нижний  эпидермис;  1  —  эфирно-масличная  железка,  2  —  Т-образный  волосок,  3  —  устьице

Устьица  аномоцитного  типа  (устьице  окружено  4  и  более  одинаковыми  по  строению  клетками  основной  эпидермы),  расположены  на  обеих  сторонах  листа.  По  поверхности  листа  разбросаны  Т-образные  волоски,  на  верхней  —  только  крупные,  на  нижней  встречаются  и  более  мелкие  по  размеру.  Волоски  расположены  гуще  на  верхней  стороне  листа.  Эфирно-масличные  железки  многочисленные,  приподнимающиеся  над  поверхностью,  бобовидной  формы  с  заметной  поперечной  перетяжкой,  размещены  на  обеих  сторонах  листа.  Основные  клетки  эпидермы  покрыты  слоем  кутикулы.

На  поперечном  срезе  лист  (рис.  10)  удлиненный,  дорзо-вентрального  строения.  Основные  клетки  эпидермиса  на  поперечном  сечении  крупные,  овальной  формы  с  утолщенными  стенками.  Хорошо  просматриваются  Т-образные  волоски  и  приподнятые  над  поверхностью  эфирно-масличные  железки. 

Мезофилл  дифференцирован  на  губчатую  и  столбчатую  ткани.  Губчатая  ткань  расположена  в  центральной  части  листа,  по  периферии  располагается  1—3-слойный  столбчатый  мезофилл.  В  слое  губчатого  мезофилла  отмечены  темно-окрашенные  кристаллы,  вероятно,  оксалата  кальция. 

А                                                                 Б

Рисунок  10  -  Поперечный  срез  листа  A.  sieversiana.  Ув.  15х20;  А  —  фотография  среза,  Б  —  участок  среза  в  области  главной  жилки;  1  —  нижний  эпидермис,  2  —  верхний  эпидермис,  3  —  склеренхима,  4  —  проводящий  пучок,  5  —  мезодерма,  6  —  эфирно-масличная  железка,  7  —  Т-образный  волосок,  8  —  ксилема,  9  —  камбий,  10  —  флоэма,  11  —  кристаллы,  12  —  столбчатый  мезофилл,  13  —  губчатый  мезофилл

В  области  главной  жилки  расположен  проводящий  пучок,  открытого  типа,  коллатеральный  (ксилема  сверху,  флоэма  снизу).  Пучок  окаймлен  механической  тканью  склеренхимой,  особенно  со  стороны  ксилемы  —  в  виде  «шапки».

На  поперечном  срезе  (рис.  11)  стебель  округлой  формы,  многогранный.  С  наружней  стороны  стебель  покрыт  1-слойным  эпидермисом,  состоящим  из  прямостенных,  вытянутых  клеток;  длина  их  в  1,5—2  раза  превышает  ширину.  По  всему  эпидермису  стебля  распределены  простые  и  Т-образные  волоски,  тех  же  типов,  то  и  у  листа. 

А                                              Б

Рисунок  11  -  Поперечный  срез  стебля  A.  sieversiana.  Ув.  15х20;  А  —  фотография  среза,  Б  —  сектор  среза;  1  —  эпидермис,  2  —  хлоренхима,  3  —  колленхима,  4  —  эндодерма,  5  —  флоэма,  6  —  ксилема,  7  —  сердцевинная  паренхима,  8  —  склеренхима

По  углам  локализуются  участки  уголковой  колленхимы,  между  ними  крупные  продолговатые  клетки  хлоренхимы,  прилегающие  к  1-рядной  эндодерме.  Проводящая  система  пучкового  типа.  Пучки  коллатеральные,  открытые,  представлены  2—3  рядами  мелких  клеток  флоэмы  и  ближе  к  центру  цепочками  ксилемы.  Камбиальная  зона  выражена  слабо.  Проводящая  зона  сильно  склеренхиматизирована.  Сердцевина  стебля  представлена  крупными  округлыми,  рыхло-расположенными  клетками  сердцевинной  паренхимы.

Таким  образом,  нами  проведено  анатомическое  строение  трех  видов  полыней  Artemisia  lercheana,  A.  siversiana  и  A.  macrantha,  произрастающих  в  Казахстане.  В  качестве  диагностических  признаков  для  измельченного  сырья  можно  использовать  форму  и  размеры  клеток  эпидермиса,  строение  и  расположение  эфирно-масличных  железок  и  трихом. 

Список  литературы:

1.Вехов  В.Н.,  Лотова  Л.И.,  Филин  В.Р.  Практикум  по  анатомии  и  морфологии  высших  растений.  М.:  МГУ,  1980.  —  560  с.

2.Долгова  А.А.,  Ладыгина  Е.Я.  Руководство  к  практическим  занятиям  по  фармакогнозии.  М.:  Медицина,  1977.  —  255  с.

3.Лотова  Л.И.  Ботаника:  Морфология  и  анатомия  высших  растений.  М.:  КомКнига,  2007.  —  512  с.

4.Поляков  П.П.  Род  Artemisia  L.  //  Флора  СССР,  М.-Л.,  1961.  —  Т.  26.  —  С.  403—625.

5.Прозина  М.Н.  Ботаническая  микротехника.  М.:  Высшая  школа,  1960.  —  206  с. 

6.Флора  Казахстана.  Т.  9.  —  Алма-Ата,  1966.  —  425  с.