Morphological and anatomical study of  Crataegus submollis  Sarg. shoots

Nadezhda A. Volkova; Волкова Н. А.; Vladmir  A.  Kurkin; Куркин В. А.; Olga  E.  Pravdivtseva; Правдивцева О. Е.; Arkadii  A.  Andreev; Андреев А.  А.; Anna  V.  Kurkina; Куркина А. В.; Sergei  V.  Pervushkin; Первушкин С. В.; Albert  I.  Agapov; Агапов А. И.

doi:10.55531/2072-2354.2023.23.1.31-35

Morphological and anatomical study of Crataegus submollis Sarg. shoots

Authors: Volkova N.A.¹, Kurkin V.A.¹, Pravdivtseva O.E.¹, Andreev A.A.¹, Kurkina A.V.¹, Pervushkin S.V.¹, Agapov A.I.¹
Affiliations:
1. Samara State Medical University
Issue: Vol 23, No 1 (2023)
Pages: 31-35
Section: PHARMACEUTICAL CHEMISTRY, PHARMACOGNOSY
URL: https://aspvestnik.ru/2410-3764/article/view/111123
DOI: https://doi.org/10.55531/2072-2354.2023.23.1.31-35
ID: 111123

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Aim – to conduct a morphological and anatomical study of dried shoots of soft hawthorn collected during the flowering period.

Material and methods. The shoots of soft hawthorn were collected during the flowering period in the Botanical Garden of Samara University. The micro-preparations were immersed in an alcohol-water-glycerin mixture (1:1:1). To determine the lignified elements of stems and pedicels, a solution of 2% aniline sulfate in 50% ethanol was used. The samples of raw material were examined in daylight using a magnifying glass and a "Motic DM-39C-N9GO-A" binocular. The microscopic examination was performed in transmitted and reflected light using a digital microscope Carl Zeiss Primo Star 415500-0057-000 (Imaging Software for Microscopy ZEN soge V2.7).

Results. The study of anatomical and morphological properties of hawthorn shoots revealed their most characteristic feature - the abundant pubescence with simple hairs. In addition, the edge of the leaf blades, bracts and sepals had multicellular glands with brown contents.

Conclusion. The anatomy of the petiole of the hawthorn leaf was described for the first time. The study allows us to identify characteristic changes in the conducting system of the leaf. The morphological and anatomical analysis allows us to identify the common features of the semi-soft hawthorn and closely related species.

Keywords

Crataegus submollis Sarg., flowers, leaves, stems, shoots, morphological and anatomical analysis

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Лекарственное растительное сырье широко используется в современной фармацевтической промышленности для получения целого ряда лекарственных растительных препаратов, эффективных при многих заболеваниях и оказывающих минимальные побочные действия. На сегодняшний день одной из актуальных задач фармации является поиск новых перспективных лекарственных растений. Одними из таких растительных объектов являются представители рода Боярышник (Crataegus L.) семейства Rosaceae.

Различные виды рода Боярышник (Crataegus sp.) широко применяются в мировой медицинской практике [1]. Различные препараты на основе сырья боярышника используются преимущественно в качестве кардиотонических («Боярышника плодов настойка») и успокаивающих средств («Ново-Пассит») [1, 2]. В качестве сырья применяются плоды, цветки и листья боярышника [1, 2, 3]. Перспективным видом сырья также являются побеги боярышника, собранные на стадии цветения [2, 4].

В Российской Федерации находят применение 12 видов боярышника [1]. Среди них имеются как дикорастущие, так и культивируемые представители рода Crataegus L. Однако не все из них широко встречаются на территории нашей страны. При этом на территории РФ широко культивируется боярышник мягковатый (полумягкий) (Crataegus submollis Sarg.), не относящийся к фармакопейным растениям [5]. Этот вид отличается быстрым ростом и высокой урожайностью. Сравнительный фитохимический анализ, проведенный нами ранее, показал сходство химического состава сырья боярышника мягковатого (полумягкого) (Crataegus submollis Sarg.) и боярышника кроваво-красного (Crataegus sanguinea Pall.), типичного для РФ [6]. Также ранее нами было показано наличие антидепрессантного действия для жидких экстрактов на основе высушенных цветущих побегов боярышника мягковатого и боярышника кроваво-красного [2, 7]. Процесс получения новых лекарственных препаратов начинается с разработки подходов к стандартизации лекарственного растительного сырья, в том числе изучения морфолого-анатомических свойств нового вида сырья. Ранее фитохимические и анатомо-морфологические признаки листьев некоторых видов боярышника изучались российскими учеными [4, 8, 9], однако в отношении цветущих побегов боярышника мягковатого данная работа проведена не была.

ЦЕЛЬ

Морфолого-анатомическое исследование высушенных побегов боярышника мягковатого, собранных на стадии цветения растения.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В работе были использованы побеги боярышника мягковатого, собранные на стадии цветения в Ботаническом саду Самарского университета. Заготавливались лишь неодревесневшие части цветущих побегов. Побеги были высушены на воздухе без доступа прямых солнечных лучей и использованы для определения морфологических и микроскопических признаков. Морфолого-анатомический анализ проводили в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи Российской Федерации XIV издания [1]. Микропрепараты погружали в спирто-водно-глицериновую смесь (1:1:1). Для определения лигнифицированных элементов стеблей и цветоножек использовали раствор 2% сернокислого анилина в 50% этиловом спирте.

Образцы сырья рассматривали при дневном свете с использованием лупы, а также бинокуляра Motic DM-39С-N9GО-А. Для определения размеров частей сырья использовали измерительную линейку, а также программное оборудование цифрового бинокуляра Motic DM-39С-N9GО-А. Окраску образцов выявляли визуально при дневном освещении, запах – при разламывании образцов сырья, оценивались также вкусовые характеристики сырья (в виде водного извлечения). Микроскопическое исследование проводили в проходящем и отраженном свете с использованием цифрового микроскопа марки Carl Zeiss Primo Star 415500-0057-000 (Imaging Software for Microscopy ZEN cоre V2.7).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Описание морфологических признаков сырья. Высушенные побеги боярышника мягковатого, собранные на стадии цветения, представляют собой смесь неодревесневших побегов, отдельных листьев, цветков, бутонов и других частей растений (рисунок 1). Сырье имеет специфичный запах. Вкус водного извлечения слабо-горьковатый.

Рисунок 1. Внешний вид высушенных побегов боярышника мягковатого.

Figure 1. Appearance of dried shoots of Crataegus submollis Sarg.

Стебель ребристый, зеленого цвета имеет 2–5 см в длину и покрыт простыми волосками. На стебле, особенно в нижней части, хорошо заметны чечевички коричневого цвета.

Листья побегов, собранных на стадии цветения, имеют в очертании яйцевидную форму и расположены на побегах поочередно. В период цветения растения листья боярышника мягковатого еще не сформированы полностью.

Листья состоят из черешка и листовой пластинки с прилистником. Все части листа густо опушены простыми волосками. Длина черешков – 2–3 см. Прилистники серповидной формы с железисто-пильчатым краем. Листовые пластинки насыщенного зеленого цвета с острой верхушкой и 3–4 парами коротких острых лопастей. Они зубчатые или двоякозубчатые по краю и имеют ширококлиновидное основание. По краю листовых пластинок имеются темные точки. Листовые пластинки имеют 3–7 см в длину и 2–5 см в ширину, сверху имеют более темную окраску, чем снизу.

Цветки собраны в щитковидные соцветия, состоящие из 10–15 цветков. Цветки пятичленные с чашечкой, венчиком, длинными цветоносами и прицветниками. Все части цветков, кроме лепестков, тычинок и пестиков, имеют войлочное опушение. Лепестки белого цвета, 20 тычинок, столбиков – 3–5. Присутствуют нераспустившиеся бутоны.

Описание микроскопических признаков. Листовая пластинка боярышника мягковатого имеет дорзовентральное строение и перистое жилкование.

При рассмотрении верхнего эпидермиса листовых пластинок видны многоугольные клетки со слабоизвилистой клеточной стенкой и четко видными утолщениями (рисунок 2.1). Эпидермис нижней стороны состоит из клеток с сильноизвилистыми стенками, также там встречаются многочисленные устьица (рисунок 2.2). На обеих сторонах листа и на черешке листа встречаются простые тонкостенные волоски, окруженные розеткой, приподнятой над эпидермисом. По краю листа можно заметить сидячие железки с коричневым содержимым (рисунок 2.3).

На поперечном срезе черешка листа обнаруживается закрытый коллатеральный пучок, который разделяется в апикальной части (рисунки 2.4, 2.5, 2.6). Контуры базальной, медиальной и апикальной частей черешка листа на поперечном сечении имеют различные очертания: от почти овальной формы в основании до квадратной в середине и неровно-ребристой в верхней части. Проводящий пучок также меняет форму по мере приближения к листовой пластинке. В базальной части черешка он полулунной формы, в средней и апикальной частях принимает подковообразную форму. Поверхности черешка листа густо покрыты простыми волосками.

На поперечном срезе листа боярышника мягковатого через жилку хорошо заметен проводящий коллатеральный пучок полулунной формы (рисунок 2.7). Прилистники по краям и даже на поверхности имеют многоклеточные головчатые железки с коричневым содержимым. У основания прилистника железки расположены на оттянутых многоклеточных ножках (рисунок 2.8).

Эпидермис стебля состоит из плотно сомкнутых вытянутых клеток, на которых начинают формироваться чечевички (рисунок 2.9). Стебель покрыт простыми волосками, на поперечном срезе под слоем эпидермиса заметен слой уголковой колленхимы. В основной паренхиме легко заметны открытые коллатеральные пучки, расположенные в центре органа по кругу (рисунок 2.10). Пучки армированы со стороны флоэмы слоем склеренхимы, которая легко окрашивается раствором сернокислого анилина в желтый цвет. Такое же окрашивание можно наблюдать и у лигнифицированных элементов ксилемы (рисунок 2.10).

Эпидермис внутренней стороны лепестков имеет сосочковидные выросты (рисунок 2.11). Основание чашечки густо усажено простыми волосками (рисунок 2.12). На чашелистиках также встречаются многочисленные простые одноклеточные волоски, устьица и железки (рисунок 2.13). Железки имеют многоклеточную ножку и многоклеточную головку с коричневым содержимым.

Цветоножка на поперечном срезе имеет черты сходства со стеблем (рисунок 2.14). Под слоем эпидермиса, покрытым кутикулой, обнаруживаются слой колленхимы и слой основной паренхимы. На поверхности цветоножки также встречаются простые волоски. Проводящая система представлена открытыми коллатеральными проводящими пучками, расположенными по центру.

Прицветники состоят из вытянутых клеток, по краям которых расположены железки с коричневым содержимым. По краю основания прицветника железки расположены на оттянутых, иногда изогнутых многоклеточных ножках, в апикальной части железки сидячие (рисунки 2.15, 2.16).

Рисунок 2. Микроскопические признаки побегов боярышника мягковатого.

Figure 2. Microscopic characterisitcs of shoots of Crataegus submollis Sarg.

Во всех частях сырья имеются друзы оксалат кальция. На препаратах заметны пыльцевые зерна желтого цвета (рисунок 2.13).

ОБСУЖДЕНИЕ

Сравнительный анализ микроскопических признаков побегов боярышника мягковатого и сырья других видов, описанных в литературе, позволяет сделать вывод о некоторых чертах сходства с другими близкородственными представителями [4, 8, 9]. Характер верхнего и нижнего эпидермиса листа, наличие сидячих железок по краям листа, сосочковидные выросты на эпителии лепестков типичны для многих представителей рода (Crataegus sp.). Характерными являются изменения формы проводящего пучка черешка листа боярышника мягковатого.

При этом имеются некоторые отличительные черты, типичные для Crataegus submollis Sarg. К последним относится обильное опушение простыми волосками стеблей, листьев, цветоложа и чашелистиков. Железки на ножке сосредоточены на чашелистиках, прицветниках и прилистниках. Наличие большого количества железок на чашелистиках боярышника мягковатого является яркой чертой, позволяющей отличить его от аналогичных видов сырья боярышника [4, 8, 9]. Результаты исследования морфолого-анатомических признаков цветущих побегов боярышника мягковатого будут включены в проект фармакопейной статьи на данное сырье.

ВЫВОДЫ

Проведенный морфолого-анатомический анализ побегов боярышника мягковатого позволил выявить черты сходства и отличия с другими видами рода (Crataegus sp.).
К отличительным признакам побегов боярышника мягковатого относятся обильное опушение простыми волосками подавляющего большинства частей сырья. Также по краю листовых пластинок, прицветников и чашелистиков имеются многоклеточные железки с коричневым содержимым.
Впервые описана петиолярная анатомия черешка листа боярышника полумягкого, позволяющая выявить характерные изменения проводящего пучка по мере продвижения от базальной к апикальной части черешка листа.

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.