THE new aspects iN MoRPHoloGICAL AND anatomical DiAGNosTics of the herb monarda fistulosa l

Full Text

Введение Актуальным направлением в медицине представляется создание новых безопасных импортозамещающих лекарственных препаратов, в том числе на основе лекарственного растительного сырья (ЛРС) [6, 8]. К перспективным растительным объектам относится северо-американский вид семейства Яснотковые или Губоцветные (Lamiaceae, Labiatae) - монарда дудчатая (Monarda fistu-losa L.), культивирование которой осуществляется на территории РФ. Трава этого растения благодаря содержанию в ней действующих веществ (тимол, карвакрол, флавонои-ды) оказывает антимикробное, фунгицидное, антигельминтное, противовоспалительное, антиоксидантное, иммуномодулирующее действие [1-3, 14]. В связи с перспективностью растения в качестве источника биологически активных соединений отечественные и зарубежные ученые ранее проявили интерес к изучению особенностей морфологического и анатомического строения травы монарды дудчатой [9-11, 14]. Коллектив авторов из Никитского ботанического сада описал анатомическое строение листьев с поверхности и на поперечном срезе, эпидермис венчика и чашечки, а также эпидермис стебля [13]. Имеются данные по сравнительной морфологии нескольких видов монард, интро-дуцированных в Республике Башкортостан [4]. Во «Флоре Китая» приведены лишь морфологические особенности строения монарды дуд- Рис. 1. Монарда дудчатая Monarda fistulosa L.: a - общий вид гербарного образца; b - фрагмент с листовыми пластинками; c - соцветие монарды; d - поперечный срез стебля Fig. 1. Monarda fistulosa L.: a - general view of herbarium specimen; b - fragment with leaf blades; c - inflorescence of Monarda; d - cross section of the stem чатой, но отсутствуют данные анатомо-гистологического строения [15]. Однако данных по анатомии поперечных сечений стебля травы монарды дудчатой недостаточно, кроме того, ранее не были изучены особенности люминесценции тканей, позволяющие определить локализацию биологически активных соединений. Для внесения травы монарды дудчатой в качестве нового вида ЛРС в Государственную фармакопею Российской Федерации (ГФ РФ) требуется проведение комплекса фармакогностических исследований, в том числе изучение аспектов подтверждения подлинности сырья по морфологическим, анатомическим особенностям его строения, а также особенностям люминесценции [1, 7]. Таким образом, целью настоящего исследования стало уточнение и дополнение анатомо-гистологических признаков листьев и стеблей монарды дудчатой, а также изучение люминесцентных особенностей их тканей, которые могут быть использованы в диагностике лекарственного растительного сырья. Материал и методы исследования Материалом исследования послужили листья и стебли растения, интродуцированного на территории Ботанического сада Самарского университета. Исследуемые образцы были заготовлены в июле 2017 г. в период массового цветения (рис. 1, a-d). Исследования образцов осуществляли методом световой микроскопии в проходящем и отраженном свете с помощью микроскопов марки «Motic» DM-39C-N9GO-A и DM-111-Digital Microscopy (Корея), при увеличении х40, х100, х400. Люминесценцию травы монарды дудчатой исследовали на люминесцентном микроскопе марки «Альтами» ЛЮМ 2 (Россия) с использованием голубого и желтого светофильтров 32 мм. Источником света служила высоковольтная ртутная лампа (HBO 100Вт); спектральный диапазон возбуждения люминесценции: голубой светофильтр - 420-550 нм; желтый светофильтр - 330-400 нм. Приготовление и окраска микропрепаратов выполнялись в соответствии с требованиями ОФС.1.5.3.0003.15 ГФ РФ XIV издания [1]. Одревесневшие оболочки клеток выявляли обработкой препаратов раствором сернокислого анилина (окрашиваются в желтый цвет); кутинизированную поверхность эпидермы окрашивали раствором Судана III (в малиновый цвет). Результаты и обсуждение Анатомическое строение стебля монарды дудчатой характерно для всех представителей семейства Губоцветные: четырехгранный стебель переходного строения с крупноклеточной паренхимой и рексигенной полостью в центре (рис. 1, d; 2, a; 4, a, b). Поверхность стеблей монарды дудчатой опушена незначительно: на поверхности заметны редкие простые многоклеточd b Рис. 2. Трихомы стебля монарды дудчатой: a - эфиромасличная железка в видимом спектре излучения; b - эфиромасличная железка при облучении с X = 360 нм; c - эфиромасличная железка при облучении с X = 420 нм; d - простой многоклеточный волосок в видимом спектре излучения; e - простой многоклеточный волосок при облучении с X = 360 нм; f- простой многоклеточный волосок при облучении с X = 420 нм Fig. 2. The trichomes of the stem of Monarda fistulosa L: a - the essential oil gland in the visible radiation spectrum; b - essential oil gland under irradiation with X = 360 nm; c - essential oil gland under irradiation with X = 420 nm; d - simple multicellular hair in the visible radiation spectrum; e - simple multicellular hair when irradiated with X = 360 nm; f - a simple multicellular hair when irradiated with X = 420 nm рис. 3. Эпидермис стебля монарды дудчатой: a - эпидермис стебля (х40); b - эпидермис стебля (х400); c - эпидермис стебля при облучении с X = 360 нм; d - устьичный аппарат при облучении с X = 360 нм fig. 3. Epidermis of the stalk of Monarda fistulosa L.: a - epidermis of the stem (х40); b - stem epidermis (х400); c - stem epidermis irradiated with X = 360 nm; d - stomatal apparatus when irradiated with X = 360 nm pharmacy ФАРМАЦИЯ uinoos c 50um ■■ ■■ Рис. 4. Стебель монарды дудчатой на поперечном сечении: a - фрагмент стебля (х40); b - фрагмент стебля после окраски раствором сернокислого анилина (х100); c - фрагмент стебля (х400); d - фрагмент стебля после окраски раствором сернокислого анилина (х400); e - ребро стебля (х400); f- фрагмент стебля после окраски раствором Судана III (х400); g - фрагмент стебля при облучении с X = 360 нм; h - фрагмент стебля при облучении с X = 420. Обозначения: 1, 6 - сосуды; 2 - паренхима; 3 - полость стебля; 4 - осадок; 5 - склеренхима; 7 - флоэма; 8 - клетки эндодермы; 9,10 - уголковая колленхима; 11 - эпидерма; 12 - кутикула Fig. 4. Stalk of Monarda fistulosa L. in cross section: a - a fragment of the stem (х40); b - a fragment of the stem after dyeing with aniline sulphate solution (х100); c - stem fragment (х400); d - fragment of the stem after dyeing with aniline sulphate solution (х400); e - stem edge (х400); f - fragment of the stem after dyeing with a solution of Sudan III (х400); g - stem fragment irradiated with X = 360 nm; h - stem fragment when irradiated with X = 420. Designations: 1, 6 - vessel; 2 - parenchyma; 3 - stem cavity; 4 - sediment; 5 - sclerenchyma; 7 - phloem; 8 - endoderm cells; 9, 10 - angular collenchyma; 11 - epidermis; 12 - cuticle Fig. 5. Leaf of Monarda fistulosa L.: a - cross-section of a leaf, coloring with Sudan III solution (х40); b - cross section of the leaf, coloring with Sudan III solution (х400); с - epidermis of the lower side of the leaf (х400); d - epidermis of the upper side of the leaf (х400); e - edge of the leaf when irradiated with X = 360 nm; f- edge of the leaf when irradiated with X = 420 nm; g - leaf epidermis when irradiated with X = 360 nm; h - sheet epidermis when irradiated with X = 420 nm >- О < Рис. 5. Лист монарды дудчатой: a - поперечное сечение листа, окраска раствором Судана III (х40); b - поперечное сечение листа, окраска раствором Судана III (х400); с - эпидермис нижней стороны листа (х400); d - эпидермис верхней стороны листа (х400); e - край листа при облучении с X = 360 нм; f- край листа при облучении с X = 420 нм; g - эпидермис листа при облучении с X = 360 нм; h - эпидермис листа при облучении с X = 420 нм ос < ФАРМАЦИЯ ■■ ■■ ные волоски и железки с эфирным маслом (рис. 2, a, d; 3, a). Фенольные соединения эфирного масла монарды (тимол, карвакрол) при облучении светом с Л = 360 нм обладают светло-голубым цветом люминесценции, при Л = 420 нм - ярко-желтым. Кутикула железок и простых волосков при облучении светом с Л = 360 нм люминесцирует розовым светом, при Л = 420 нм свечение изменяется на красновато-оранжевое (рис. 2, b, c, e, f). Клетки эпидермиса вытянутой многоугольной формы, не имеют извилистости (рис. 3, a, b). Устьица встречаются редко, устьичные аппараты диацитного типа (рис. 3, b, d). На поперечном срезе стебля монарды в его ребрах локализована уголковая колленхима, отсутствующая по остальной части окружности (рис. 4, e). Эпидерма стебля кутинизирова-на и окрашивается раствором Судана III в розовый цвет (рис. 4, f). Под лампой с Л = 360 нм кутинизированная эпидерма светится яркорозовым цветом (рис. 4 g; 3, c). Ксилемная часть проводящих тканей представлена радиально расположенными угловыми секторами в ребрах побега. Сосуды значительно лигнифицированы, что заметно при воздействии на ткани раствором сернокислого анилина (рис. 4, b, c, d). Облучение ультрафиолетовым (УФ) светом Л = 360 нм дает их ярко-голубое свечение, а Л = 420 нм - желтозеленое (рис. 4, g, h). Флоэмная часть мелкоклеточная, по объему незначительная, стенки клеток целлюлозные (рис. 4, f). Листья монарды дудчатой простые, короткочерешковые с двумя крупными прилистниками. Листорасположение супротивное (см. рис. 1, a, b). Эпидермис листа с поверхности листа сильно извилистый, устьичные аппараты диа-цитного типа и расположены с обеих сторон листовой пластинки (рис. 5, c, d). Анатомически лист дорсовентрального типа. Центральная жилка листа имеет один крупный дугообразный, проводящий на поперечных срезах пучок. В пучке хорошо выражена ксилемная часть, представленная радиально расположенными сосудами, оболочки которых лигнифицированы, что видно при обработке раствором сернокислого анилина. Флоэмная часть пучка выражена заметно слабее и состоит из мелких тонкостенных клеток. На поперечных срезах по краям центрального пучка отмечены петлевидные сегменты, состоящие в основном из клеток флоэмы (рис. 5, a). Вся поверхность черешка, а также листовой пластинки с обеих сторон монарды сильно опушена (рис. 5, a-h). Анализ производных эпидермиса листа позволил выявить наличие трех типов трихом, составляющих опушение листьев. Основную часть опушения образуют простые одно- и многоклеточные волоски с утолщенными целлюлозными клеточными стенками. Снаружи волоски покрыты бородавчатой кутикулой, окрашивающейся раствором Судана III в розовый цвет (рис. 5, a). Второй вид - кроющих трихом - представлен простыми сосочковидными волосками с толстостенной кутикулой, окрашивающейся раствором Судана III в розовый цвет. В опушении присутствуют также железки типичного строения: с одноклеточной ножкой и восьмиклеточной головкой, заполненной эфирным маслом. При обработке раствором Судана III клетки головки окрашиваются в ярко-красный цвет (рис. 5, b). Заключение Таким образом, морфолого-анатомическое исследование стеблей и листьев монарды дудчатой позволило обобщить имеющиеся данные научной литературы о диагностических особенностях ее морфологического и анатомо-гистологического строения. Кроме того, впервые были изучены люминесцентные особенности тканей стеблей и листьев растения, которые позволят повысить уровень идентификации определения ЛРС. Полученные в результате исследования данные позволяют разработать раздел «Микроскопические признаки» фармакопейной статьи на новый вид ЛРС - «Монарды дудчатой трава». Конфликт интересов отсутствует.

About the authors

A. S Lapina

Samara State Medical University

Email: nstjlapina@rambler.ru
Postgraduate, Department of Pharmacognosy and Botany with Basics of Phytotherapy, Samara State Medical University Samara, Russia

V. A Kurkin

Samara State Medical University

Email: kurkinvladimir@yandex.ru
Doctor of Pharmaceutical Sciences, Professor, Head of the Department of Pharmacognosy with Botany and Basics of Phytotherapy Samara, Russia

V. M Ryzhov

Samara State Medical University

Email: lavr_rvm@mail.ru
Candidate of Pharmaceutical Sciences, Associate Professor, Department Pharmacognosy with Botany and the Basics of Phytotherapy Samara, Russia

L. V Tarasenko

Samara State Medical University

Email: lavr_rvm@mail.ru
Assistant of the Pharmacognosy with Botany and Basics of Phytotherapy Department, Samara State Medical University Samara, Russia

References

Supplementary files