Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Гравилат городской и гравилат речной обладают многими полезными свойствами, позволяющими их использовать в народной и традиционной медицине. В условиях антропогенного воздействия гравилаты способны накапливать различного рода экотоксиканты, в том числе тяжёлые металлы.

Увеличивающееся из года в год химическое загрязнение распространяется на все среды - воду, воздух, почву и создает принципиально новые условия для существования, отличные от тех, к которым в течение тысячелетий были адаптированы растения, животные и человек. Наступила стадия взаимодействия между обществом и природой, на которой до предела обострились противоречия между экономикой и экологией. Этот факт вызывает тревогу. Многочисленные данные свидетельствуют о том, что экологический фактор существенно влияет на элементный химический состав растений. Адаптационные механизмы затронули не только человека, как основного участника антропогенной деятельности, но и растительный и животный мир. По мнению многих учёных, именно растения являются основным звеном экологической цепочки, связывающей в пищевом отношении, природной интеграции все объекты биосферы. Поглощение растениями различного рода токсичных элементов, в том числе тяжёлых металлов - наиболее опасно. Тяжёлые металлы - ртуть, свинец, цинк и др. с большой атомарной массой, антропогенное рассеивание которых в природной среде способно приводить к отравлению живого [Вишнякова и др., 1998].

Употребление лекарственных растений, собранных на загрязнённых территориях, может угрожать здоровью населения, негативно влияя на работу внутренних органов и физиологические процессы, протекающие в них. Из лекарственного сырья тяжёлые металлы переходят в лекарственные формы, а затем поступают в организм человека [Государственная фармакопея..., 2008]. Поэтому проблема экологической чистоты лекарственных растений становится особенно актуальной и выдвигает одну из актуальных задач: увеличение контроля над качеством растительного сырья с учётом содержания тяжёлых металлов.

Гравилату городскому и речному отводится важное место в арсенале лечебных средств народной и современной медицины благодаря высоким фармакологическим свойствам: обладают противовоспалительным, вяжущим, антимикробным действием, нормализуют проницаемость сосудов. Современная медицина нашла широкое применение растениям рода Geum при следующих диагнозах: хронический гастрит, энтерит, колит, функциональная диарея, катаральная ангина, пародонтоз, гингивостоматиты, ларингит. Профессор А.П. Нечаев в своих исследованиях рекомендует применять листья гравилата в качестве наружного средства при некоторых формах экземы. В фармации корневище употребляют для приготовления галеновых препаратов (чай, настойки, отвары) [Лагерь, 1988, Солодухин, 1989, Елина, 1993, Мацку, Крейча, 1972]. Зелёная масса является неплохим сырьём для настоек и экстрактов. Гравилаты могут быть рекомендованы для получения препаратов типа таннальбина и других, так как их танниды относятся к пирогалловому ряду, содержание их в растении высокое, извлекаются они довольно легко, вредных веществ не содержат [Блинова, 1957]. Растения этого рода проявляют инсектицидные свойства. Препараты, полученные из корневища гравилата речного (жидкий спиртовой экстракт), обладают свойствами обезвреживать змеиный яд, снижают спастическое действие хлористого бария [Алиев и др., 1961].

Высокие вкусовые качества и полезные свойства позволяют использовать гравилаты не только как лекарственные, но и как пищевые растения. Корень городского гравилата является пикантной пряной приправой к пище, обладающей горьковатым привкусом благодаря присутствию танина и теина. Сушёные корни добавляют в яблочные торты, пироги и другие изделия вместо корицы и гвоздики. Гравилат кладут в квасы, дополняя и даже заменяя ими хмель, в ликёрном и пивоваренном производствах для придания особого вкуса, аромата, предохранения от прокисания. Настой небольшой пригоршни сухих корней гравилата городского вместе с кусочками апельсиновой кожицы придаёт белому вину примерно через неделю приятный вкус вермута. При добавлении корня получают «гвоздичную воду» [Нейштадт, 1954, Сафонов, 2008].

Молодые листья кладут в салат, супы и пюре. Борщи, содержащие зелёную массу гравилата городского, помимо аромата имеют привкус корневищ сельдерея и петрушки. Блюда и приправы из гравилата не только вкусны, но и полезны, так как активизируют обменные процессы, улучшают пищеварение [Соколов, В.М. Прима, В. Умаров, 1988].

Цель исследования - определение содержания тяжёлых металлов в листьях и корнях гравилатов, используемых в качестве лекарственных и пищевых растений.

Задачи исследований. Привлечь внимание к проблеме увеличивающихся масштабов загрязнения растениеводческой продукции. Дать практические рекомендации по сбору лекарственного сырья и пищевых растений.

Материалы и методы исследований. Материалом для исследований послужили листья и корни гравилатов городского и речного, произрастающих на территории Белгородской области. Концентрации тяжёлых металлов (Zn, Fe, Cu, As, Hg Cd, Pb) определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии по методике ГОСТ 26929-86 «Сырьё и продукты пищевые. Методы определения токсичных элементов». Т.к. в отечественной фармакопее отсутствует общая статья по определению ТМ в лекарственном растительном сырье, мы брали за основу СанПин 2.3.2. 1078-01 от 14.11.2001/22.03.02: свинца - не более 6,0 мг/кг, кадмия - 1,0, ртуть - 0,1. ПДК мышьяка в продовольственном сырье и пищевых продуктах составляет 0,2 мг/кг.

Результаты исследований и их обсуждение. Из исследований С.Р. Баимовой следует, что лекарственные растения содержат в среднем достаточно высокую концентрацию меди, цинка. По содержанию меди в двудольных лекарственных растениях зафиксировано в среднем 12,3 мг/кг [С.Р. Баимова, 2009]. Исходя из наших исследований, меди в корнях гравилата городского содержится большее количество - на 6,65 мг/кг (табл. 1).

Из полученных результатов следует, что по содержанию свинца ПДК превышают только в корнях гравилата городского на 2,93 мг/кг, т.е. в 1,5 раза. (см. табл. 1). Даже небольшое превышение концентрации может нести отрицательный эффект, т.к. свинец относится к I классу опасности [Методические указания..., 1989, Корнилов, 2006].

Т.к. корневище городского гравилата употребляется в медицине и как овощ [Нейштадт, 1954], важным является исследование корневищ на содержание ТМ. Исходя из временных гигиенических нормативов содержания некоторых химических элементов в овощах [Сырьё и продукты пищевые, 1986], следует, что употребление в медицине в качестве овощей гравилатов, выросших в районах с антропогенной нагрузкой, может наносить вред и быть небезопасным для здоровья. По содержанию цинка в корнях гравилата городского ПДК превышает более чем в 7 раз, в корнях гравилата речного - в 5,4 раза. По содержанию железа соответствующие характеристики превышают в 46 раз в гравилате городском, в 40 раз. ПДК по содержанию меди, ртути и мышьяка не превышают допустимых норм. Предельно допустимая концентрация кадмия в корнях гравилата городского превышает в 27 раз, гравилата речного - в 13,5 раз, свинца - в 17,9 раз и в 10,7 раз соответственно (табл. 2).

1. Содержание некоторых химических элементов
в гравилате городском и гравилате речном

2. Содержание некоторых химических элементов

Для оценки допустимости использования гравилатов в качестве пищевых растений воспользуемся ПДК тяжёлых металлов в продовольственном сырье и пищевых продуктах [Гигиенические основы..., 1987].

Из полученных данных можно сделать вывод, что листья гравилата городского нельзя использовать в пищу из-за превышения допустимой концентрации свинца в 3 раза, кадмия в 5 раз, гравилата речного из-за превышения концентрации свинца в 4 раза. Корни окажется несъедобными по аналогичным причинам. Концентрация кадмия в гравилате городском превышает ПДК в 8 раз, речном - в 4 раза. Концентрации свинца в 8 раз и 5 раз соответственно (табл. 3). Как известно, токсический эффект от свинца и кадмия достигается даже от мизерной дозы.

3. ПДК тяжёлых металлов и мышьяка
в продовольственном сырье и пищевых продуктах
и в гравилате городском и речном 

Такие показатели являются, вероятно, следствием антропогенного влияния. Содержание ТМ в листьях зависит от их концентрации в воздухе. В осадках, выпадающих на поверхность почвы, могут содержаться свинец, кадмий, мышьяк, ртуть, хром, никель, цинк и т.д. [Тяжёлые металлы..., 1991]. Так, по г. Белгороду нормативы ПДК соблюдаются: по пыли - 0,97 ПДК; диоксиду серы - 0,1 ПДК; оксиду углерода - 0,7 ПДК; диоксиду азота - 1,0 ПДК; оксиду азота - 0,4 ПДК; фенолу - 0,7 ПДК; концентрация хлористого водорода, аммиака, серной кислоты - ниже значения ПДК. Нормативы ПДК не соблюдаются по формальдегиду - 1,7 ПДК и бенз(а)пирену - 1,5 ПДК.

Наиболее высокими темпами идёт накопление в окружающей среде и, особенно в почве из-за повышенного уровня урбанизации следующих химических элементов: Cd, Pb, Cu и Zn, поэтому на них стоит обратить более пристальное внимание [Тяжёлые металлы..., 1991, Е.М. Мисигрян, 2006].

Содержание ТМ в органах растений, особенно в корнях, тесным образом зависит от их содержания в почве. В почве Белгородской области содержится Cu - 13,8 мг/кг, Pb - 14,1 мг/кг, Zn - 57,3 мг/кг, Cd - 0,81 мг/кг [С.В. Лукин, 2004]. Мы производили расчёт ПДК загрязняющих веществ в почвах по данным ВОЗ и нормативам РФ [М.В. Гальперин, 2004].Установленные уровни ПДК почвы для ТМ составляют: для цинка - 23,0 мг/кг, меди - 3,0 мг/кг, свинца - 20 мг/кг, мышьяк - 2,0 мг/кг, ртути - 2,0 мг/кг [К.Н. Дьяконов, А.В. Дончева, 2002; М.В. Гальперин, 2004; С.В. Лукин, 2004]. Согласно другим источникам допустимое содержание ТМ в почвах составляет: ртуть - 0,5 мг/кг, кадмий - 1 мг/кг [Окружающая среда, 1993]. Можно констатировать, что содержание цинка в почвах Белгородской области превышает ПДК в 2,5 раза, меди - в 4,6 раза, свинца и кадмия - превышений не обнаружено. Просматривается достаточно отчётливо связь содержания ТМ в корнях и листьях гравилатов с избыточным содержанием этих элементов в воздухе и почве.

Вывод. Из вышесказанного следует, что гравилат городской и речной являются индикатором изменений, происходящих в окружающей среде. Вместе с тем, они концентрируют в себе токсичные элементы, относящиеся к классу тяжёлых металлов. Т.о. необходим учёт концентрации ТМ для получения экологически чистой продукции. Наиболее общеприменимыми формами использования лекарственных растений являются водные извлечения: настои, отвары, чаи. Как правило, в отвар или настой переходит лишь некоторая доля металлов, что снижает риск использования загрязнённого лекарственного сырья. Но это не является предпосылкой для снижения контроля над качеством растениеводческой продукции, используемой в фармакологии. Необходимо утверждение общей статьи по определению тяжёлых металлов в лекарственном растительном сырье. Сбор лекарственного сырья должен осуществляться в экологически чистых местах произрастания. Для снижения концентрации ТМ в листьях растений, используемых в пищу, важно их длительная промывка под проточной водой.

Список литературы

1. Вишнякова С.М., Вишняков Г.А. Алешукин В.И. Бочарова Н.Г. Экология и охрана окружающей среды: Толковый терминологический словарь. - М.: Изд. дом «Всемирный следопыт», 1998. - 480с.
2. Государственная фармакопея Российской Федерации. - 2008. - XII, ч. 1.
3. Лагерь А.А. Фитотерапия. - Красноярск: Изд-во Красноярского ун-та, 1988. - 272 с.
4. Солодухин Е.Д. Аптека в лесу. - М.: Агропромиздат, 1989. - 351 с.
5. Елина Г.А. Аптека на болоте: Путешествие в неизведанный мир. - СПб.: Наука, 1993. - 496 .
6. Мацку Я., Крейча И. Атлас лекарственных растений. - Братислава: Изд-во Словацкой АН, 1972. - 461 с.
7. Нейштадт М. И. Определитель растений средней полосы Европейской части СССР. - М.: Госуд. учебно-педагог. изд-во министерства Просвещения РСФСР, 1954. - 654 с.
8. Блинова К.Ф. Гравилаты как танидные растения // Труды ЛФХИ. - 1957. - Вып. 2. - С. 80-90.
9. Алиев Р.К., Алиев Н.Д., Рахимова А.К. Материалы к исследованию корневища гравилатаречного // Докл. АН АзССР. - 1961. - Т. 17, №6. - С. 519-524.
10. Сафонов Н.Н. Полный атлас лекарственных растений. - М.: Эксмо, 2008. - 368 с.
11. Соколов П.П., Прима В.М., Умаров В.У. Пищевые дикорастущие растения Чичено-Ингушетии. - Грозный: Чичено-Ингушское изд-во, 1988. - 160 с.
12. Методические указания по определению тяжёлых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. - М.: Государственный агропромышленный комитет СССР, 1989. - 62 с.
13. Корнилов А.Г. Общая и региональная экология: учеб. пособие / А.Г. Корнилов, А.Н. Петин. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2006. - 280 с.
14. Баимова С.Р. Тяжёлые металлы в системе «почва - растения - животные» в условиях Башкирского Зауралья: дис. ... кан. биол. наук. - Уфа, 2009. - 151 с.
15. Сырьё и продукты пищевые. Методы определения токсичных элементов. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 60 с.
16. Гигиенические основы охраны продуктов питания от вредных химических веществ / Р.Д. Габович, Л.С. Присухина. - К.: Здоров´я, 1987. - 248 с.
17. Ильин В.Б. Тяжёлые металлы в системе почва - растение. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд - ние, 1991. - 151 с.
18. Мисигрян Е.М. Медико-экологическая экспертиза и её значение в экологии // Научные аспекты экологических проблем России: Труды II Всероссийской конференции / под ред. Ю.А. Израэля. -
    М., 2006 - С. 212-213.
19. Лукин С.В. Экологические проблемы и пути их реализации в земледелии Белгородской области. - Белгород: Изд-во «Крестьянское деле», 2004. - 164 с.
20. Гальперин М.В. Экологические основы природопользования: учебник. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2004. - 256 с.
21. Дьяконов К.Н. Дончева А.В. Экологическое проектирование и экспертиза: учебник для вузов. - М.: Аспект Пресс, 2002. - 384 с.
22. Окружающая среда: Энциклопедический словарь-справочник: пер. с нем. - М.: Прогресс, 1993. - 640 с.