Использование физико-химического метода для оценки слизеобразующей способности сырья Linum usitatissimum L.

Лен – ценная культура комплексного использования. В современной медицине многих европейских стран лен применяется как лекарственное средство широкого спектра действия. Благотворное действие семян льна обусловлено наличием большого количества обволакивающих веществ, связанных с содержанием слизи до 10% и гликозида линамарина. Слизь льняного семени обладает также противовоспалительным действием. В литературе данные о межвидовой изменчивости, способности продуцировать слизь ограничены [1], [3], [4], [5]. Кроме того, слизеобразование может являться хемосистематическим признаком внутривидовых таксонов.

Было проведено исследование микроморфологических характеристик семенной оболочки и динамики выработки слизи, и было установлено, что клетки, продуцирующие слизь, локализованы преимущественно во внешнем слое семенной оболочки.

Определены морфотип и сортовая специфичность выработки слизи, следовательно, она может быть использована в качестве маркерного признака новых форм L. usitatissimum. Предлагаемая методика основана на определении физико-химических характеристик семян и может быть использована для экспресс-анализа образцов растительного сырья и их дифференциации по направлениям использования: в качестве жирного масла или слизесодержащего сырья.

Цель исследования: сравнительная оценка слизеобразующей способности семян сортов льна различных морфотипов.

Исследование проводили на семенах сортов льна обыкновенного долгунцового морфотипа – Belinka, Алексим, Белочка; межеумочного типа - ВНИИМК 620, Кентавр, Исилькульский, ВНИИМК 630, Небесный, Кустанайский янтарь, ВНИИМК 622, Исток, Сокол, Санлин, Кинельский 2000; кудряша - Артикский 7, Карабалыкский 7, Бахмальский. Для оценки динамики гидратации семян льна использовали 1 миллилитровые медицинские шприцы, в которые помещали семена объемом 0,30 мл и заливали дистиллированной водой до 1 мл. Затем  через временные промежутки: 1, 2, 3, 4, 24, 48, 72 часа проводили определение степени слизеобразования по увеличению объема выборки семян каждого сорта. Количественное определение гидратированных полисахаридов осуществляли согласно ГФХIII методом гравиметрии:  взвешивание семян до и после помещения в воду [6], [10].

Проведенный макроскопический анализ исследуемой  морфологической группы сырья льна показал, что выполненное льняное семя имеет яйцевидную форму с несколько суженым и слегка загнутым носиком. Семена неравнобокие длиной до 6 мм и шириной до 3 мм. Поверхность их гладкая, блестящая. Цвет семян изучаемых сортов варьирует от светло-желтого до темно-коричневого. Семена состоят из трех основных частей: оболочки, эндосперма и зародыша. Анатомическое исследование строения семенной кожуры показало наличие нескольких слоев: эпидермальные клетки, слои паренхимных клеток, клетки механической ткани, клетки «поперечного слоя» и пигментный слой. Наружный слой оболочки семени представлен крупными четырехугольными клетками, способными набухать и ослизняться при намачивании водой (рис.1). Растительные слизи представляют собой смесь трех высокомолекулярных полисахаридов, нейтрального и двух кислых, отличающихся между собой по физико-химическим свойствам [7], [8], [9]. В ходе опыта для всех сортов обнаружена нелинейная динамика ослизнения. Наибольшее разбухание семян происходит в течение первого часа после погружения в дистиллированную воду, далее происходит замедление. Это дает основание полагать, что слизевые клетки локализуются преимущественно в наружном слое, что также было подтверждено данными микроскопирования. В течение 24 часов отмечается 2-3 периода ускорения и замедления темпов слизеобразования в зависимости от сорта. Последующая экспозиция семян в воде уже не приводит к заметным изменениям объема изучаемых выборок семян, т.е. коллоидных веществ в растворе (рис.2.).

Рисунок 1 - Микроморфология цельного сырья льна:

а - сорта Исток 2014 (ув. 10 × 15); б - сорт Северный (ув. 10 × 15)

DOI:10.23670/IRJ.2022.124.79.1

Рисунок 2 - Динамика слизеобразования цельных семян современных сортов льна

DOI:10.23670/IRJ.2022.124.79.2

Предположительно, обнаруженная динамика увеличения объема гидратированных семян льна может быть связана с неодновременным набуханием и переходом в раствор различных фракций слизеобразующих полисахаридов [10]. На основании результатов проведенного эксперимента, по степени  слизеобразования исследуемые сорта можно разделить на три группы:

- с низким уровнем (Санлин, Belinka, Кустанайский янтарь, ВНИИМК 622, ВНИИМК 630, ВНИИМК 620 и Кентавр);

- средним уровнем (Карабалыккский 7, Сокол, Белочка, Алексим, Небесный, Артикский 7, Исток 2004, Северный, Исток 2014);

- высоким уровнем (Исилькульский, Бахмальский, Кинельский 2000) (рис.3).

Рисунок 3 - Ранжирование степени слизеобразования (увеличения объема при гидратации) цельных семян современных сортов льна обыкновенного

DOI:10.23670/IRJ.2022.124.79.6

Как следует из представленных данных в таблице 1, 2 и рисунке 3, наибольшие показатели интенсивности слизеобразования наблюдалось для сортов ВНИИМК 620, Небесный, Бахмальский и Кустанайский янтарь, относящихся  к кудряшам и межеумкам. Однако семена сортов долгунцового типа (Алексим, Belinka и Белочка), а также сорт Санлин показали наиболее низкие результаты.

При этом коэффициенты вариации находились в пределах 0,0-14,7%, что свидетельствует об относительной однородности изучаемой совокупности, слабой вариабельности и достоверности полученных экспериментальных данных.  

Изучены микроморфологические особенности семенной оболочки льна обыкновенного. Дана сравнительная оценка слизеобразующей способности современных сортов, при этом максимальными показателями обладают Бахмальский, Небесный, Кустанайский янтарь. Предложенная методика, основанная на  определении физико-химических показателей семян может использоваться для экспресс-анализа растительных образцов и их дифференцирования по направлениям использования: в качестве жирномасличного или слизесодержащего лекарственного сырья.