The use of the Physicochemical Method to Evaluate the Mucus-forming Capacity of Raw Materials of Linum usitatissimum L.

Research article
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.124.79
Issue: № 10 (124), 2022
Suggested:
02.10.2022
Accepted:
06.10.2022
Published:
17.10.2022
659
2
XML PDF

Abstract

The beneficial effect of flax seeds is due to the presence of numerous coating substances. This feature is associated with the content of mucus up to 10% and glycoside linamarin. Flaxseed polysaccharides also have an anti-inflammatory effect. In addition, mucus formation can be a chemosynthetic feature of intraspecies taxa. Information concerning the interspecific variability of this parameter is limited in the literature. Therefore, a comparative assessment of mucus-forming ability of flax varieties seeds of different morphotypes is of interest. Our conducted studies of seed coat micromorphological features and mucus-forming dynamics made it possible to draw a conclusion about the localization of mucus cells mainly in the outer layer of seed coat. It was shown that the maximum degree of mucus formation is possessed by varieties Bakhmalsky, Nebesny, Kustanay amber. The obtained data indicate the presence of morphotype- and variety-specific mucus formation and the possibility of its use as a marker feature of new forms of L. usitatissimum. The offered technique based on definition of physico-chemical parameters of seeds can be used for the rapid analysis of vegetative samples and their differentiation on directions of use: as fat-oil-bearing or mucilage-containing medicinal raw material.

1. Введение

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.

2. Методы и принципы исследования

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].

3. Основные результаты

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.).

Микроморфология цельного сырья льна:а - сорта Исток 2014 (ув. 10 × 15); б - сорт Северный (ув. 10 × 15)

Рисунок 1 - Микроморфология цельного сырья льна:

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

Динамика слизеобразования цельных семян современных сортов льна

Рисунок 2 - Динамика слизеобразования цельных семян современных сортов льна

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).

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

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

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.

Таблица 1 - Слизеобразующая способность цельных семян льна

Название сорта

 

Слизеобразующая способность, Δ мл

на г воздушно- сухих семян

относительная ошибка, %

Сv, %

на 1000 семян

относительная ошибка, %

Сv, %

1

Санлин

0,7414±0,02

2,6

2,2

6,8±0,3

3,7

4,4

2

Belinka

0,6712±0,03

4,4

4,1

6,9±0,4

5,7

5,8

3

Исток 2014

0,6275±0,01

1,6

1,2

8,8±0,01

0,0

0,0

4

Кустанайский янтарь

0,6117±0,02

2,9

1,4

9,7±0,4

3,6

4,1

5

ВНИИМК 622

0,5879±0,02

3,4

2,8

10,0±0,3

3,0

3,0

6

ВНИИМК 630

0,6530±0,07

10,7

10,6

9,4±0,2

1,6

2,1

7

ВНИИМК 620

0,6452±0,005

0,7

0,0

12,4±,0,4

3,3

3,2

8

Кентавр

0,6460±0,02

3,0

3,1

8,7±0,2

2,3

2,3

9

Северный

0,6833±0,01

1,4

1,3

12,0±0,01

0,0

0,0

10

Карабалыкский 7

0,5575±0,03

5,3

5,4

12,5±0,2

1,6

1,6

11

Сокол

0,5315±0,01

1,8

1,9

11,0±0,3

2,7

5,8

12

Белочка

0,5916±0,02

3,3

2,8

7,5±0,1

1,3

1,3

13

Алексим

0,5759±0,01

1,7

2,4

6,6±0,1

1,5

1,5

14

Небесный

0,5630±0,03

5,3

5,2

10,6±0,3

2,8

2,8

15

Артикский 7

0,5702±0,015

2,6

1,8

9,7±0,3

3,1

3,1

16

Исток 2004

0,5864±0,01

1,7

1,6

8,5±0,01

0,0

0,0

17

Исилькульский

0,4883±0,07

14,3

14,7

10,8±0,5

4,6

4,6

18

Бахмальский

0,5185±0,01

1,9

1,3

10,9±0,4

3,1

3,7

19

Кинельский 2000

0,5324±0,02

3,7

3,2

9,4±0,1

1,1

1,6

20

Lim (min...max)

0,4883…

0,7414

0,7…

14,3

0,0…

14,7

6,5…

12,4

0,0…

5,7

0,0…

5,8

Примечание: Δ мл - прирост объема

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.  

Таблица 2 - Интенсивность слизеобразования цельных семян льна

Название сорта

Интенсивность слизеобразования, Δ г

на г воздушно- сухих семян

относительная ошибка, %

Сv, %

на 1000 семян

относительная ошибка, %

Сv, %

1

Санлин

1,2547±0,07

5,6

8,5

5,9±0,4

6,8

6,8

2

Belinka

1,4089±0,02

1,4

0,8

6,4±0,05

0,8

0,8

3

Исток 2014

1,4108±0,01

0,7

0,7

8,1±0,2

2,4

2,5

4

Кустанайский янтарь

1,6781±0,01

0,6

0,6

10,0±0,2

2,0

2,0

5

ВНИИМК 622

1,2293±0,01

0,8

1,0

7,5±0,05

0,7

0,7

6

ВНИИМК 630

1,0801±0,01

0,9

0,9

6,6±0,1

1,5

1,5

7

ВНИИМК 620

1,6630±0,02

1,2

1,2

12,3±0,7

5,6

5,7

8

Кентавр

1,3900±0,02

1,4

0,7

7,4±0,4

5,4

5,4

9

Северный

1,5765±0,01

0,6

0,6

13,6±0,2

1,5

1,5

10

Карабалыкский 7

1,3260±0,22

16,5

12,7

8,2±0,8

9,7

9,8

11

Сокол

1,5615±0,03

1,9

1,9

8,5±0,2

2,4

2,4

12

Белочка

1,5872±0,09

5,7

5,8

6,6±0,1

1,5

1,5

13

Алексим

1,8611±0,21

11,2

6,3

6,2±0,7

11,2

11,3

14

Небесный

1,9278±0,17

8,8

5,5

10,8±0,7

6,4

6,5

15

Артикский 7

1,4660±0,03

2,0

2,1

8,4±0,2

2,4

2,4

16

Исток 2004

1,4724±0,04

2,7

1,7

7,2±0,1

1,4

1,4

17

Исилькульский

1,3606±0,05

3,7

4,2

7,5±0,2

2,7

2,7

18

Бахмальский

1,7669±0,01

0,6

0,5

10,0±0,1

1,0

1,0

19

Кинельский 2000

1,9756±0,01

0,5

0,4

8,7±,0,9

10,3

10,3

20

Lim (min...max)

1,0801…1,9278

0,6…

16,5

0,4…

12,7

5,9…

13,6

0,7…

11,2

0,7…

11,3

Примечание: Δ г - прирост массы гидратированных семян по сравнению с воздушно-сухими

4. Заключение

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.

Article metrics

Views:659
Downloads:2
Views
Total:
Views:659