Фурса Н.С., Круглов
Д.С., Коренская И.М., Соленникова С.Н.,
Горохова Т.А.,
Корниевский Ю.И.
Ярославская государственная медицинская академия
Воронежский государственный университет
Запорожский государственный медицинский
университет
Изучение элементного состава растений важно для сохранения нормальной
жизнедеятельности организма. Известна эссенциальность более 20 элементов. Так,
фосфор активатор умственной и физической деятельности, кальций — компонент
клеток, плазмы крови, способствует образованию костной ткани; калий и магний —
одни из основных электролитов, их действие многообразно, кремний необходим для
формирования коллагена, замедляет процессы старения; железо — компонент
гемоглобина крови и гемосодержащих ферментов, марганец влияет на кроветворение,
дыхание, иммунитет, рост, размножение и др. Через процессы обмена веществ
элементы влияют на основные функции организма (рост, развитие, размножение, кровообразование
и др.). Неорганические вещества принимают участие в образовании разных структур
(костных и мышечных тканей, клеточных оболочек и др.), в регулировании
физико-химических процессов в организме (поддержании на определенном уровне
осмотического давления клеточного сока, крови, лимфы, кислотно-щелочного
равновесия, постоянного pH и др.). Основными источниками поступления элементов
в организм человека являются растения. Вместе с тем они способны поглощать из
окружающей среды токсические элементы, среди которых первостепенную значимость
имеют кадмий, свинец, мышьяк, ртуть, медь, цинк, катастрофическое загрязнение
которыми окружающей среды связано с интенсификацией индустриальной
деятельности.
В качестве объектов исследования служили
семена сортов Кинельский и Кизлярец амаранта печального, культивируемого в
Воронежской области. Сорт Кизлярец получен методом гибридизации, сорт
Кинельский — химического мутагенеза. Амарант — культура многоцелевого
использования [1—3]. Ее возможности как лекарственного растения изучены в
недостаточной мере.
Цель предпринятого нами исследования —
провести сравнительное масс- спектрометрическое определение химических
элементов в семенах названных сортов. Для этого мы использовали метод
масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на приборе ELAN - DRC-e (Perkin Elmer США) [4]. Результаты исследований отражены в таблице.
Таблица
Элементный состав семян
сорта Кинельский и Кизлярец
|
Элемент |
Кинельский |
Кизлярец |
Элемент |
Кинельский |
Кизлярец |
Элемент |
Кинельский |
Кизлярец |
|
Макроэлементы, мкг/г |
Cs |
0,1655 |
0,2186 |
Pb |
0,2136 |
0,2507 |
||
|
А1 |
252,0000 |
282,0000 |
Си |
36,3360 |
7,8438 |
Pr |
0,1474 |
0,0352 |
|
Са |
2616,5000 |
4268,0000 |
Dy |
0,0229 |
0,1126 |
Rb |
35,1420 |
37,2200 |
|
К |
4832,0000 |
7381,0000 |
Er |
0,0514 |
0,0514 |
Sb |
0,0115 |
0,0645 |
|
Mg |
1907,0000 |
4202,0000 |
Eu |
0,0040 |
0,0321 |
Se |
0,7903 |
0,2358 |
|
Na |
64,7210 |
61,8600 |
Fe |
416,4300 |
364,7400 |
Sm |
0,1757 |
0,0614 |
|
Р |
8304,4000 |
5545,8000 |
Ga |
0,1893 |
0,6711 |
Sn |
0,0454 |
0,0756 |
|
Si |
429,6400 |
885,0000 |
,
Gd |
0,0900 |
0,0899 |
Sr |
31,0580 |
1,6005 |
|
Микроэлементы, мкг/г |
Ge |
0,0171 |
0,0076 |
Та |
0,0066 |
0,0051 |
||
|
Ag |
0,0340 |
0,0610 |
Hf |
0,0451 |
0,0460 |
Tb |
0,0064 |
0,0072 |
|
As |
0,0030 |
0,0010 |
Hg |
0,0005 |
0,0003 |
Th |
0,1105 |
0,1432 |
|
Au |
0,0120 |
0,0200 |
Ho |
0,0076 |
0,0057 |
Ti |
36,6270 |
31,5710 |
|
В |
43,5000 |
31,4000 |
I |
0,2926 |
0,0386 |
T1 |
0,0129 |
0,0193 |
|
Ва |
31,6000 |
30,9000 |
La |
0,3342 |
0,0997 |
Tm |
0,0057 |
0,0071 |
|
Be |
0,0071 |
0,0040 |
Li |
0,0255 |
0,2107 |
U |
0,0573 |
0,0307 |
|
Bi |
0,0123 |
0,0055 |
Lu |
0,0036 |
0,0042 |
V |
1,3551 |
1,4670 |
|
Br |
0,9000 |
2,0000 |
Mn |
124,6100 |
71,1740 |
W |
0,0707 |
0,0099 |
|
Cd |
0,1877 |
0,5150 |
Mo |
1,0227 |
0,2335 |
Y |
0,6052 |
0,2573 |
|
Ce |
0,9044 |
0,3000 |
Nb |
0,0120 |
0,2197 |
Yb |
0,0262 |
0,0475 |
|
Co |
0,7506 |
0,1085 |
Nd |
0,1586 |
0,0260 |
Zn |
65,4600 |
29,3200 |
|
Cr |
2,2861 |
4,9876 |
Ni |
5,0372 |
4,4831 |
Zr |
0,9200 |
0,6400 |
По мере убывания в семенах сорта
Кинельский элементы нами расположены в следующий ряд: Р > К > Са > Mg > Si > Fe > А1 > Mn > Zn > Na > В > Ti > Cu > Rb > Ba > Sr > Ni > Cr > V > Mo > Zr > Br > Ce > Se > Co > Y > La > I > Pb > Ga > Cd > Sm > Cs > Nd > Pr > Th > Gd > W > U > Er > Sn > Hf > Ag > Yb > Li > Dy > Ge > Tl > Bi > Au = Nb > Sb > Ho > Be > Та > Tb > Tm > Eu >Lu > As > Hg; сорта Кизлярец — К > P > Са > Mg > Si > Fe > А1 > Mn > Na > Rb > Ti > В > Ba > Zn > Cu > Cr > Ni > Br > Sr > V > Ga > Zr > Cd > Ce > Y > Pb>Se > Mo > Nb > Cs > Li > Th > Dy > Co > La > Gd > Sn > Sb > Sm > Ag > Er > Yb > Hf > I > Pr > En > U > Nd > Au > Tl > W > Ge > Tb > Tm > Ho > Bi > Та > Lu > Be > As > Hg. В семенах сорта Кинельский преобладало
содержание 31 (P,Na, As, В, Ba, Be, Bi, Се, Со, Cu, Fe, Gd, Ge, Hg, Ho, I, La, Mn, Mo, Nd, Ni, Pr, Se, Sm, Sr, Та, Ti, U, W, Y, Zn), сорта Кизлярец - 27 (Al, Са, K, Mg, Ag, Au, Br, Cd, Cr, Cs, Dy, Eu, Ga, Hf, Li, Lu, Nb, Pb, Rb, Sb, Sn, Tb, Th, Tl, Tm, V, Yb) элементов. Эрбий обнаружен в одинаковых
количествах. В семенах сорта Кинельский содержание фосфора значительно выше,
чем сорта Кизлярец. Та же тенденция отмечена для других элементов, в частности,
В, Се, Со, Cu, Fe, Mn, Sr, Ti, Zn. Наоборот, в семенах
сорта Кизлярец больше А1, Са, К, Mg, Br, Cr. В семенах обоих сортов в наименьших
концентрациях выявлены Hg, As, Lu.
При оценке экологической частоты
(таблица), отмечено, что концентрация мышьяка и ртути была несколько выше в
семенах сорта Кинельский, а кадмия и свинца — сорта Кизлярец. Наряду с этим
содержание названных элементов не превышало их допустимый уровень [5].
Следовательно, методом масс-спектрометрии
с индуктивно связанной плазмой в семенах сортов Кинельский и Кизлярец
определено содержание 61 элемента. Несмотря на определенные различия в наборе
элементов они являются экологически чистыми и представляют интерес для
практического использования как концентраторы калия, фосфора, магния, кальция и
других элементов.
Литература:
1. Амарант. Кормовая культура с
фантастическими возможностями: Информ. выпуск. - Воронеж, 2010. - №3. - 12 с.
2. Амарант: научные основы интродукции /
А.В. Железнов [и др.]. - Новосибирск: Гео, 2009.- 236 с.
3. Гопций, Т.Н. Амарант: биология,
выращивание, перспективы использования, селекция \ Т.Н. Гопций. - Харьков: Изд-во
Харьк. Аграр. Ун-та, 1999. - 273 с.
4. Определение содержания химических
элементов в диагностируемых биосубстратах, препаратах и биологически активных
добавках методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой:
методические указания (МУК 4.1.1483 — 03). - М.: ФЦГСЭН М3 РФ, 2003. -36 с.
5. Санитарные правила и нормы СанПин
2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых
продуктов» от 06.11.2001 г. с изменением от 31.05.2002г.