Проекты

Исследование листьев крыжовника отклонённого (Grossularia reclinata (L.) Mill.) сорта «Московский красный» и разработка обоснований для их применения в медицине

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Фармация и лекарственные растения» среди индивидуальных работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Медицина
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1580
Предметы: Биология, Химия
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину», 12–14 апреля 2018 года

Актуальность

Большой интерес представляют растения, имеющие широкий ареал произрастания, к которым, в частности, относится крыжовник отклонённый (Grossularia reclinata (L.) Mill.). Плоды крыжовника характеризуются высокой фармакологической активностью и уже давно используются как в народной, так и в традиционной медицине. Химический состав листьев крыжовника исследован недостаточно, что ограничивает обоснованное их применение в практических целях. Не проводилось сравнительного анализа содержания химического состава листьев и плодов крыжовника. Сочетание нужных фармакологических эффектов, отсутствие токсического влияния на организм и большая доступность сырья открывают широкие перспективы для применения листьев крыжовника в терапии различных заболеваний.

Цели

Исследование морфолого-анатомических признаков и химического состава листьев крыжовника отклонённого (Grossularia reclinata (L.) Mill.) сорта «Московский красный» и разработка на этой основе обоснований их использования для получения новых лекарственных препаратов, что позволит расширить ассортимент российского рынка фитопрепаратов.

Задачи

На основе обзора литературы ознакомиться с агроботанической характеристикой крыжовника отклонённого (Grossularia reclinata (L.) Mill.), с историей культуры этого растения и с его биологическими особенностями.

Изучить научную литературу, посвящённую исследованиям химического состава плодов и листьев крыжовника, его лекарственному значению и обобщить литературные данные об объекте исследования. Исследовать морфологические и анатомо-диагностические признаки листьев крыжовника сорта «Московский красный». Приготовить водное извлечение из листьев и извлечения, полученные экстракцией листьев крыжовника (Grossularia reclinata (L.) Mill.) сорта «Московский красный» 40% спиртом этиловым для дальнейших исследований.

Определить влажность растительного сырья и содержание экстрактивных веществ в извлечениях из листьев крыжовника (Grossularia reclinata (L.) Mill.) сорта «Московский красный».

Изучить основные группы биологически активных веществ, содер-жащихся в растительном сырье, их значение для организма и методы их исследования.

Провести исследования листьев крыжовника (Grossularia reclinata (L.) Mill.) сорта «Московский красный» на выявление основных групп биологически активных веществ (органические кислоты, сапонины, флавоноиды, дубильные вещества) с использованием качественных реакций.

Установить количественное содержание суммы органических кислот, флавоноидов в пересчёте на рутин и дубильных веществ в листьях крыжовника (Grossularia reclinata (L.) Mill.) сорта «Московский красный».

Провести сравнительный анализ полученных результатов суммарного содержания органических кислот, флавоноидов в пересчёте на рутин и дубильных веществ в листьях крыжовника (Grossularia reclinata (L.) Mill.) с суммарным количеством этих веществ в плодах крыжовника, известным по данным литературы. Провести сравнительный анализ минерального состава и количества аскорбиновой кислоты в листьях и плодах крыжовника (Grossularia reclinata (L.) Mill.) по данным литературы.

Провести сравнительный анализ количества пектиновых веществ в листьях и плодах крыжовника (Grossularia reclinata (L.) Mill.) по данным литературы и изучить сорбционную способность листьев крыжовника.

Содержание работы

Объектом наших исследований явились листья крыжовника отклонённого (Grossularia reclinata (L.) Mill.) широко распространённого сорта «Московский красный», собранные в августе 2017 г. в фазу плодоношения растения. Время сбора приходилось на 11−13 часов утра. Все этапы заготовительного процесса были направлены на сохранение в сырье комплекса биологически активных веществ.

Анализ внешних (морфологических; макроскопических) и анатомо-диагностических (микроскопических) признаков листьев крыжовника, приготовление из листьев крыжовника водного извлечения и извлечения, полученного экстракцией 40% спиртом этиловым, а также определение влажности и содержания экстрактивных веществ в извлечении проводили в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи Российской Федерации XIII издания.

Для идентификации и количественного определения биологически активных веществ в экстрактах использовали качественные реакции, титриметрический анализ (перманганатометрия, кислотно-основное титрование) и дифференциальную спектрофотометрию.

Статистический анализ полученных данных и сравнительный анализ данных литературы производились с применением пакета статистических программ Мicrosoft Exсel 2010 и Biostatistica 4.03. Анализировались только достоверные данные.

Выводы

1. В результате анализа литературных данных были обобщены и систематизированы сведения об истории культуры крыжовника отклонённого (Grossularia reclinata (L.) Mill.) и его биологических особенностях.

2. Обзор литературы показал, что данные о химическом составе крыжовника отклонённого (Grossularia reclinata (L.) Mill.) касаются преимущественно его плодов. Морфолого-анатомические признаки и химический состав листьев крыжовника исследованы недостаточно, что ограничивает возможности их использования.

Не проводилось сравнительного анализа химического состава листьев и плодов крыжовника.

3. Макро- и микроморфологические исследования позволили выявить характерные для листьев крыжовника отклонённого (Grossularia reclinata (L.) Mill.) сорта «Московский красный» морфологические и анатомо-диагностические признаки:

• листья простые, черешковые, трёх- или пятилопастные, обе стороны

листа коротко-пушистые, край листовой пластинки − тупозубчатый;

• форма основания листовой пластинки крыжовника − округлая, форма верхушки − туповатая, жилкование − сетчатое с пальчатым расположением основных жилок;

• лист дорзовентрального типа, гипостоматический, устьичный аппарат аномоцитного типа;

• по краю и по жилкам листовой пластинки были обнаружены простые одноклеточные волоски с грубобородавчатой поверхностью;

• клетки эпидермиса нижней стороны листа по сравнению с клетками эпидермиса верхней стороны отличаются меньшими размерами и более извилистыми стенками, что свидетельствует об их большей прочности;

• характерной особенностью листовых пластинок является наличие большого количества друз оксалата кальция;

4. Установлен показатель влажности для листьев крыжовника отклонённого (Grossularia reclinata (L.) Mill.) сорта «Московский красный». Предложена норма этого показателя − не более 8,5%.

5. Определены нормы содержания экстрактивных веществ в водном извлечении из листьев крыжовника отклонённого сорта «Московский красный» − не менее 29%; в извлечении, полученном экстракцией 40% спиртом − не менее 33%. Полнота экстракции из этих извлечений практически одинакова. Однако выход экстрактивных веществ в них различается и зависит от химического состава комплекса биологически активных веществ.

6. Изучены основные группы биологически активных веществ, содержащихся в растительном сырье, их значение для организма и методы их исследования.

7. Проведённое фитохимическое исследование доказало наличие в листьях крыжовника отклонённого (Grossularia reclinata (L.) Mill.) сорта «Московский красный» основных групп БАВ: органических кислот, сапонинов, флавоноидов и дубильных веществ.

8. Установлены средние значения количественного содержания органических кислот 3,37±0,197%, флавоноидов 0,557% и дубильных веществ 4,4±0,433% в листьях крыжовника (Grossularia reclinata (L.) Mill.) сорта «Московский красный».

9. Сравнительный анализ полученных результатов с данными литературы доказал, что суммарное содержание органических кислот, флавоноидов и дубильных веществ в листьях крыжовника (Grossularia reclinata (L.) Mill.) сорта «Московский красный» достоверно превышает их количество в его плодах, что доказывает возможность и перспективность разработки новых лечебно-профилактических средств на основе листьев крыжовника.

10. Сравнительный анализ данных литературы показал, что листья крыжовника (Grossularia reclinata (L.) Mill.) сорта «Московский красный» содержат такое же количество железа, как и плоды (2,343 мг% и 2,5 мг% соответственно). Однако большее содержание аскорбиновой кислоты в листьях (в 2,02 раза) будет способствовать лучшему его всасыванию, усвоению и более быстрому эффекту терапии, что обосновывает их преимущественное применение при железодефицитных состояниях.

11. По количеству фосфора достоверных отличий между плодами и листьями крыжовника (Grossularia reclinata (L.) Mill.) выявлено не было, но листья крыжовника являются лучшим источником кальция, чем плоды, т. к. его содержание в листьях в 9 раз больше, чем в плодах, поэтому именно листья должны применяться при остеопорозах и других состояниях, сопровождающихся нарушением кальциево-фосфорного обмена.

12. Содержание калия достоверно не отличается в листьях и плодах крыжовника (Grossularia reclinata (L.) Mill.) сорта «Московский красный» (234,3 мг% и 170 мг% соответственно), в то время как количество магния в листьях достоверно превышает их содержание в плодах в 4,34 раза, что обосновывает применение листьев при лечении сердечно-сосудистых заболеваний, в частности при аритмиях в качестве более доступного и дешёвого сырьевого источника.

13. Содержание пектиновых веществ в листьях крыжовника (Grossularia reclinata (L.) Mill.) сорта «Московский красный» достоверно превышает их содержание в плодах в 4,87 раза, что обосновывает преимущественное применение листьев как сорбционного средства.

14.Установлен процент поглощения адсорбтива (53,33%) листьями крыжовника отклонённого, составляющий 62% от адсорбции активированным углём, что позволяет рекомендовать применение листьев крыжовника отклонённого (Grossularia reclinata (L.) Mill.) в качестве натурального энтеросорбента