АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ ГЕРАНИ ЛЕСНОЙ (GERANIUM SYLVATICUM L.)

Трембаля Я.С.¹, Дроздова И.Л.², Кузькина Э.Е.³

¹ ORCID: 0000-0001-6651-7940; кандидат биологических наук,

² ORCID: 0000-0002-2231-2772, доктор фармацевтических наук, доцент, ³студент,

^1,2,3Курский государственный медицинский университет

АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ ГЕРАНИ ЛЕСНОЙ (GERANIUM SYLVATICUM L.)

Аннотация

Род Герань (Geranium L.) насчитывает более 350 видов, распространенных преимущественно в умеренных широтах. В Курской области одним из довольно часто встречающихся видов является герань лесная (Geranium sylvaticum L.). Герань лесная содержит комплекс биологически активных веществ и широко применяется в народной медицине для лечения различных заболеваний, что позволяет считать данный вид перспективным для научной медицины. Возможность использования нового вида сырья в научной медицине делает необходимым изучение анатомического строения вегетативных органов герани лесной. Выявленные особенности анатомического строения стебля и листа  могут быть использованы для диагностики лекарственного сырья данного растения.

Ключевые слова: герань лесная, вегетативные органы, микродиагностические признаки.

Trembalya Ya.S.¹, Drozdova I.L.², Kuzkina E.E.³

¹ORCID: 0000-0001-6651-7940; PhD in Biology,

²ORCID: 0000-0002-2231-2772, Doctor of Pharmaceutics, Associate professor, ³Student,

^1,2,3 Kursk State Medical University

ANATOMICAL STRUCTURE OF VEGETATIVE ORGANS OF WOOD GERANIUM (GERANIUM SYLVATICUM L.)

Abstract

The Geranium genus (Geranium L.) includes more than 350 species, distributed mainly in a middle latitudes. One of the widely spread species in the Kursk region is a wood geranium (Geranium sylvaticum L.). Wood geranium contains a complex of biologically active substances and is widely used in folk medicine for the treatment of various diseases, which makes it possible to consider this plant a promising for scientific medicine. The possibility of the use of a new type of raw material in scientific medicine makes it necessary to study the anatomical structure of the vegetative organs of wood geranium. The revealed features of the anatomical structure of a stem and a leaf can be used to diagnostics of the medicinal raw material of this plant.

Keywords: wood geranium, vegetative organs, microdiagnostic signs.

Род Герань (Geranium L.) – наиболее крупный в семействе гераниевые (Geraniaceae), является почти космополитным, включает более 350 видов, распространенных преимущественно в умеренных широтах [1, С. 327]. В данной статье представлен фрагмент исследований, посвященных изучению биологических особенностей растений данного рода [2], [3]. По данным литературы, во флоре России встречается около 20 видов, в среднерусском регионе – 17–18 [1, С. 327], в Курской области произрастает 10 видов герани [4, С. 41]. Одним из довольно распространенных видов является герань лесная (Geranium sylvaticum L.) – многолетнее травянистое корневищное растение. Стебли прямостоячие, ребристые, опушенные, высотой до 80 см, в верхней части разветвленные. Прикорневые листья розеточные, длинночерешковые, с почковидно-округлыми семираздельными пластинками. Имеются ланцетные прилистники. Средние и верхние стеблевые листья более мелкие. Верхние стеблевые листья супротивные, сидячие. Все листья прижато-волосистые. Цветки, как правило, фиолетовые или пурпурно-лиловые, собраны по два в рыхлом соцветии (Рис. 1) [5, С. 120]. Цветет с мая по июль, плоды появляются в июле-августе [1, С. 327], [5, С. 120]. В России герань лесная распространена в Европейской части, на Северном Кавказе и в Сибири. Растет в хвойных и смешанных светлых лесах, на опушках, полянах, на лугах. Встречается во всех областях региона  [1, С. 328], [6, С. 45], [7, С. 118].

Рис. 1 – Внешний вид герани лесной (Geranium sylvaticum L.)

В литературе имеются сведения о содержании в траве герани лесной фенолкарбоновых кислот и их производных, дубильных веществ, углеводов (сахароза, глюкоза, фруктоза), флавоноидов, витамина С [6, С. 45]. Данное растение издавна и широко применяется в народной медицине разных стран в качестве вяжущего, кровоостанавливающего средства, а также при лечении желудочно-кишечных заболеваний различной этиологии: диареи, дизентерии, энтероколитов. Известно об использовании герани лесной при почечнокаменной болезни, ревматизме, подагре, стенокардии [6, С. 45]. Экспериментально установлено, что спиртовый экстракт надземной части ингибирует активность ацетилхолинэстеразы [7, С. 118].

Все это позволяет говорить о перспективности использования данного растения в качестве доступного отечественного лекарственного сырья с разносторонней фармакологической активностью, что в современных условиях импортозамещения является актуальной задачей фармацевтической науки и практики. Возможность внедрения герани лесной в официнальную медицину обосновывает необходимость проведения анатомических исследований с целью выявления признаков, которые могут быть использованы при микродиагностике лекарственного растительного сырья.

Цель данной работы – изучение анатомического строения надземных вегетативных органов герани лесной и выявление микродиагностических признаков лекарственного растительного сырья.

Материалы и методы исследования. Материал для данной работы был собран в период массового цветения герани лесной в условиях умеренно-континентального климата (окрестности г. Курска; время сбора – июль 2016 г.; умеренно теплое и умеренно влажное лето). Для исследований использовали свежесобранные стебли и листья, а также фиксированные в  спирте этиловом 70% и в смеси: спирт этиловый 96% – вода очищенная – глицерин (1:1:1) [8, С. 94], [9, С. 94].

Изучение анатомического строения проведено в соответствии с методиками Государственной фармакопеи Российской Федерации XIII издания: ОФС.1.5.1.0002.15 «Травы» и ОФС.1.5.3.0003.15 «Техника микроскопического и микрохимического исследования лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов» [10]. Микропрепараты изучали с помощью микроскопа «Биолам». Снимки изготовленных микропрепаратов сделаны с помощью цифрового фотоаппарата и обработаны в графическом редакторе PhotoScape v3.5.

Результаты и их обсуждение. При изучении анатомического строения надземных вегетативных органов герани лесной были установлены следующие микродиагностические признаки.

Стебель на поперечном срезе округло-многоугольный (Рис. 2а, 2б). Клетки эпидермиса с хорошо выраженной складчатостью кутикулы; прозенхимные, прямостенные с прямыми или скошенными концами (Рис. 2в). Устьица погруженные, аномоцитного типа. Под эпидермисом просматриваются крупные друзы оксалата кальция (Рис. 2г). Из трихомных образований встречаются простые и головчатые волоски (Рис. 2д, 2е). Простые волоски двух типов – 1-клеточные длинные остроконусовидные и 2-клеточные с короткой базальной и длинной остроконусовидной конечной клеткой. В месте сочленения клеток имеется кольцевидное утолщение оболочки. Головчатые волоски с короткой 1–2-клеточной ножкой и овальной 1-клеточной головкой. Первичная кора хорошо выражена (Рис. 2а, 2б). Эпидермис подстилается одним рядом клеток колленхимы уголкового типа. Паренхима первичной коры состоит из 3–4 рядов тонкостенных овальных клеток. Эндодерма представлена одним рядом овальных клеток. Проводящая система состоит из радиально расположенных разновеликих проводящих пучков биколлатерального типа – крупные пучки чередуются с более мелкими (Рис. 2а, 2б). На периферии центрального цилиндра находится сплошное 3–5-рядное кольцо клеток склеренхимы. Над крупными проводящими пучками склеренхима внедряется во флоэму в виде клиновидного выроста. Внутренняя флоэма занимает сравнительно небольшой объем. Запасающая паренхима окружает сосудисто-волокнистые пучки и заполняет всю сердцевину (Рис. 2а).

Лист. Сравнительное изучение верхнего и нижнего эпидермисов показало, что форма клеток верхнего эпидермиса варьируется от паренхимных многоугольных, почти прямостенных, до клеток со слабоизвилистыми боковыми стенками (Рис. 3а). Контур клеток нижнего эпидермиса более извилистый (Рис. 3б). В клеточных оболочках эпидермиса на обеих сторонах листа хорошо заметны поры. Устьица крупные, многочисленные, аномоцитного типа, сосредоточены в основном на нижнем эпидермисе. Вдоль жилок, а также по краю листовой пластинки клетки прозенхимные, прямостенные. На обеих сторонах листа по краю, вдоль жилок и по всей поверхности встречаются простые и головчатые волоски. Простые волоски следующих типов: 1-клеточные тонкостенные остроконусовидные с зернистым содержимым (Рис. 3в); 1-клеточные толстостенные остроконусовидные с бородавчатой кутикулой и зернистым содержимым (Рис. 3г); 1-клеточные тупоконечные (Рис. 3г); 2-клеточные толстостенные с короткой базальной и длинной остроконусовидной конечной клеткой с кольцевидным утолщением оболочки в месте сочленения клеток (Рис. 3д). Вокруг места прикрепления волоска хорошо заметна розетка клеток и складчатость кутикулы. Головчатые волоски имеются на обеих сторонах листа (Рис. 3е); аналогичны волоскам, обнаруженным на стебле. Состоят из 1–2-клеточной короткой ножки и овальной 1-клеточной головки. Под эпидермисом хорошо просматриваются многочисленные друзы оксалата кальция.

Рис. 2 – Фрагменты стебля (Ув. × 80, 140, 200, 400)

а – поперечный срез (общий вид), б – ткани первичной коры и центрального цилиндра, в – эпидермис с погруженными устьицами аномоцитного типа, г – друзы, д – простой 1-клеточный остроконусовидный волосок, е – головчатый волосок

Рис. 3 – Фрагменты эпидермиса листа (Ув. × 200, 300, 400) а, б – клетки верхнего (а) и нижнего (б) эпидермиса, в – простые 1- клеточные тонкостенные остроконусовидные волоски, г – простые толстостенные 1-клеточные волоски: тупоконечные и остроконусовидные с бородавчатой кутикулой, д – простой 2-клеточный толстостенный остроконусовидный волосок с кольцевидным утолщением оболочки, е – головчатый волосок

 

Черешок на поперечном срезе округло-треугольной формы (Рис. 4а). Клетки эпидермиса черешка ровноконтурные, продольно вытянутые, с прямыми или скошенными концами. Имеются устьица аномоцитного типа. Обнаружены простые и головчатые волоски, аналогичные описанным для стебля и листа. Изредка встречаются длинные волоски с очень тонкими, спадающимися стенками. Эпидермис подстилается 1–2 рядами уголковой колленхимы. Далее следует 3–4 ряда клеток хлорофиллоносной паренхимы. Проводящие пучки биколлатерального типа, в количестве 6–7, располагаются радиально (Рис. 4а, 4б). Над наружной флоэмой по всему периметру черешка обнаружено 1–2-слойное кольцо клеток склеренхимы. Вокруг пучков имеется обкладка из одного ряда овальных клеток. Под эпидермисом просматриваются кристаллические включения оксалата кальция в виде друз (Рис. 4б).

Рис. 4 – Фрагменты черешка (Ув. × 56, 200). а – поперечный срез (общий вид), б – фрагмент поперечного среза

Заключение. Таким образом, при изучении анатомического строения надземных вегетативных органов герани лесной выявлена совокупность микродиагностических признаков стебля и листа, позволяющая устанавливать подлинность лекарственного растительного сырья.

Список литературы / References

1. Киселева К. В. Флора средней полосы России: Атлас-определитель / К. В. Киселева, С. Р. Майоров, В. С. Новиков ; под ред. проф. В. С. Новикова. – М. : ЗАО «Фитон+», 2010. – 544 с.
2. Трембаля Я. С. Изучение анатомического строения цветка герани луговой (Geranium pratense L.) / Я. С. Трембаля, Л. И. Прокошева, Д. Н. Пожидаева // Ученые записки Орловского государственного университета. Серия: Естественные науки. – 2014. – № 7 (63). – С. 226–227.
3. Трембаля Я. С. Микродиагностика сырья герани Роберта / Я. С. Трембаля, М. М. Маслов // Фармацевтическое образование, наука и практика: горизонты развития : материалы Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, посвящ. 50-летию фарм. фак-та КГМУ. 20–21 октября 2016 г., Курск / М-во здравоохранения Рос. Федерации, Федер. гос. бюджет. образоват. учреждение высш.образования «Курский гос. мед. ун-т». –Курск, 2016. – С. 520–524.
4. Полуянов А. В. Сосудистые растения Курской области / А. В. Полуянов, Н. А. Прудников. – Курск. : КГУ, 2005. – 80 с.
5. Губанов И. А. Иллюстрированный определитель растений Средней России. Т. 2 : Покрытосеменные (двудольные: раздельнолепестные) / И. А. Губанов, К. В. Киселева, В. С. Новиков, В. Н. Тихомиров. – М. : Товарищество научных изданий КМК. – 2003. – 665 с.
6. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; Семейства Rutaceae – Elaeagnaceae / Отв. ред. П. Д. Соколов. – Л. : Наука, 1988. – 356 с.
7. Растительные ресурсы России: Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность Т. 3. Семейства Fabaceae –Apiaceae / Отв. ред. А. Л. Буданцев. – СПб.; М. : Товарищество научных изданий КМК, 2010. – 630 с.
8. Дроздова И. Л. Морфолого-анатомическое изучение травы икотника серого (Berteroa incana (L.) DC.) / И. Л. Дроздова, Т. И. Лупилина // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». – 2014. – № 2. – С. 94–98.
9. Дроздова И. Л. Морфолого-анатомическое изучение травы вязеля разноцветного (Coronilla varia L.) / И. Л. Дроздова, И. А. Калуцкий // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». – 2017. – № 1. – С. 93–97. doi: 10.21626/vestnik/2017-1/17
10. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIII издание [Электронный ресурс] – М. : МЗ РФ, 2016. – URL: http://pharmacopoeia.ru/gosudarstvennaya-farmakopeya-xiii-online-gf-13-online (дата обращения 10.11.2017).

Список литературы на английском языке / References in English

1. Kiseleva K. V. Flora sredney polosy Rossii: Atlas-opredelitel' [Flora of Central Russia: Atlas-determinant] / K. V. Kiseleva, S. R. Mayorov, V. S. Novikov ; edited by prof. V. S. Novikova. – M. : ZAO «Fiton+», 2010. – 544 p. [in Russian]
2. Trembalya Ya. S. Izuchenie anatomicheskogo stroeniya tsvetka gerani lugovoy (Geranium pratense L.) [The study of the anatomical structure of flower meadow geranium (Geranium pratense L.)] / Ya. S. Trembalya, L. I. Prokosheva, D. N. Pozhidaeva // Uchenye zapiski Orlovskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Estestvennye nauki [Scientific notes Oryol state University. Series: Natural Sciences]. – 2014. – № 7 (63). – P. 226–227. [in Russian]
3. Trembalya Ya. S. Mikrodiagnostika syr'ya gerani Roberta [Diagnostics raw materials of Geranium robertianum L.] / Ya. S. Trembalya, M. M. Maslov // Farmatsevticheskoe obrazovanie, nauka i praktika: gorizonty razvitiya : materialy Vseros. nauch.-prakt. konf. s mezhdunar. uchastiem, posvyashch. 50-letiyu farm. fak-ta KGMU. 20–21 oktyabrya 2016 g., Kursk [Pharmaceutical education, science and practice: perspectives of development: Materials of All-Russian scientific-pract. conf. with int. participation dedicated to the 50th anniversary of pharmaceutical faculty of KSMU 20–21 October 2016] / M-vo zdravookhraneniya Ros. Federatsii, Feder. gos. byudzhet. obrazovat. uchrezhdenie vyssh. obrazovaniya «Kurskiy gos. med. un-t» [The Ministry of Health, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Kursk State Medical University»]. – Kursk, 2016. – P. 520–524. [in Russian]
4. Poluyanov A. V. Sosudistye rasteniya Kurskoy oblasti [Vascular plants of Kursk region] / A. V. Poluyanov, N. A. Prudnikov. – Kursk. : KGU, 2005. – 80 p. [in Russian]
5. Gubanov I. A. Illyustrirovannyy opredelitel' rasteniy Sredney Rossii. T. 2 : Pokrytosemennye (dvudol'nye: razdel'nolepestnye) [Illustrated keys to plants of Middle Russia. Volume 2: angiosperms (dicots: polypetalous)] / I. A. Gubanov, K. V. Kiseleva, V. S. Novikov, V. N. Tikhomirov. – M. : Tovarishchestvo nauchnykh izdaniy KMK. – 2003. – 665 p. [in Russian]
6. Rastitel'nye resursy SSSR: Tsvetkovye rasteniya, ikh khimicheskiy sostav, ispol'zovanie; Semeystva Rutaceae – Elaeagnaceae [Plant Resources of the USSR: flowering plants, their chemical composition, the use; the Rutaceae-Elaeagnaceae family] / executive editor P. D. Sokolov. – L. : Nauka, 1988. – 356 p. [in Russian]
7. Rastitel'nye resursy Rossii: Dikorastushchie tsvetkovye rasteniya, ikh komponentnyy sostav i biologicheskaya aktivnost' T. 3. Semeystva Fabaceae–Apiaceae [Plant resources of Russia: wild flowering plants, their component composition and biological activity. V. 3. Family Fabaceae-Apiaceae] / executive editor A. L. Budantsev. – SPb.; M. : Tovarishchestvo nauchnykh izdaniy KMK, 2010. – 630 p. [in Russian]
8. 8. Drozdova I. L. Morfologo-anatomicheskoe izuchenie travy ikotnika serogo (Berteroa incana (L.) DC.) [Morphological and anatomic research of the herb Berteroa incana (L.) DC.] / I. L. Drozdova, T. I. Lupilina // Kurskiy nauchno-prakticheskiy vestnik «Chelovek i ego zdorov'e» [Kursk scientific-practical Bulletin «Persons and his health»]. – 2014. – № 2. – P. 94–98. [in Russian]
9. Drozdova I. L. Morfologo-anatomicheskoe izuchenie travy vyazelya raznotsvetnogo (Coronilla varia L.) [Morphological and anatomic research of Coronilla varia L.] / I. L. Drozdova, I. A. Kalutskiy // Kurskiy nauchno-prakticheskiy vestnik «Chelovek i ego zdorov'e». [Kursk scientific-practical Bulletin «Persons and his health»]. – 2017. – № 1. – P. 93–97. doi: 10.21626/vestnik/2017-1/17 [in Russian]
10. Gosudarstvennaya farmakopeya Rossiyskoy Federatsii. XIII izdanie [State Pharmacopoeia of the Russian Federation. XIII edition] [Electronic resource] – M. : MZ RF, 2016. – URL: http://pharmacopoeia.ru/gosudarstvennaya-farmakopeya-xiii-online-gf-13-online (accessed date: 10.11.2017). [in Russian]