Все это способствует формированию у студентов знаний о лекарственных растениях и сырье растительного происхождения (ЛРС), их химическом составе, выработке навыков определения подлинности лекарственного растительного сырья.
Во время летней учебной практики, которая проводится на базе коллекции лекарственных и пряно-ароматических растений, студенты получают первичные профессиональные умения и навыки, закрепляют и углубляют теоретические знания по фармакогнозии, приобретенные во время лабораторных занятий и изучения лекционного курса.
Задачами учебной практики являются:
- знакомство с дикорастущими официнальными лекарственными растениями в различных растительных сообществах и местообитаниях, а также с распространенными видами-примесями (донник белый, подорожник средний, ярутка полевая, яснотка белая и др.);
- определение и морфологическое описание видов официнальных дикорастущих и культивируемых лекарственных растений, выработка умений отличать их от видов-примесей по внешним морфологическим признакам в природных условиях, что способствует выработке навыков идентификации лекарственных растений как в гербаризированном, так и в живом виде;
- освоение навыков гербаризации лекарственных растений различных жизненных форм и оформления гербарных образцов;
- освоение рациональных приемов сбора, первичной обработки и сушки лекарственного растительного сырья, содержащего различные биологически активные вещества, как дикорастущих, так и культивируемых лекарственных растений.
Студенты непосредственно знакомятся с особенностями заготовки разнообразных морфологических групп лекарственного растительного сырья: весной - коры, у раннецветущих видов - цветков и травы; летом, во время учебной практики, - цветков, листьев, травы; осенью - плодов, семян, подземных органов (корней, корневищ, клубнелуковиц) большинства официнальных видов. В ходе учебной практики студенты самостоятельно готовят необходимые для учебного процесса гербарные материалы и образцы сырья.
Учебные планы курсов ботаники и фармакогнозии предусматривают как экскурсии по коллекции лекарственных и пряноароматических растений так и по Ботаническому саду, где в различные сезоны можно наблюдать разные фазы развития растений. При этом студенты знакомятся с живыми представителями практически всех изучаемых в курсе фармакогнозии видов, которые зачастую очень сильно отличаются по внешнему виду от гербарных образцов.
Студенты также знакомятся со спецификой работы по интродукции и культивированию растений и заготовке лекарственного растительного сырья, получают навыки возделывания основных видов культивируемых лекарственных растений, осваивают различные агротехнические приемы (посев, посадка, прополка, подкормка, уборка), проводят мероприятия по уходу за растениями.
Коллекция лекарственных и пряно-ароматических растений предоставляет широкие возможности для учебно-исследовательской и научно-исследовательской работы студентов. В частности, представляет интерес выяснение фармакологического статуса
видов-примесей, т. е. видов близких по морфологическим признакам официнальным видам, встречающихся вместе с ними в природных фитоценозах, но не используемых как лекарственные растения в научной медицине. При более глубоком изучении они могут оказаться ценными в медицинском отношении. В качестве примера можно привести зверобой пятнистый (Hypericum maculatum Crantz), который еще относительно недавно (Кузнецова, 1987) рассматривался как возможная примесь к фармакопейному виду Hypericum perforatum L., но впоследствии был введен в Государственную Фармакопею. В родах Thymus L. и Mentha L. наблюдается массовое использование населением с лечебными целями почти всего комплекса местных видов, хотя официнальными в России являются лишь Thymus serpyllum L. и Thymus vulgaris L. в первом роде, Mentha х piperita L. - во втором. В то же время нет оснований для отрицания возможной ценности остальных видов как лекарственных. В частности, как отмечал А. И. Шретер (1980), отдельные формы мяты полевой содержат больше ментола, чем некоторые культивируемые сорта мяты перечной. Поскольку близкородственные растения часто имеют сходный химический состав и близкие лечебные свойства, они могут представлять интерес как в качестве аналогов официнальных видов, так и для селекции с целью усиления конкретных ценных признаков.
Большое значение имеет исследование специфики накопления в растениях биологически активных веществ в условиях культуры (качественный состав, сезонная и возрастная динамика, распределение по органам растения и т. д.). На базе данной коллекции студентами выполнен ряд курсовых и дипломных работ такого характера.
Проведено фармакогностическое и фармакологическое исследование цветков и листьев лабазника вязолистного (Filipendula ulmaria (L.) Maxim.) (рис. 3), собранных в 11 природных популяциях на территории Свердловской области и в Ботаническом саду УрО РАН. Официнальным сырьем у данного вида являются только цветки.
Представляет интерес изучение и листьев как возможного дополнительного источника сырья. Качественные реакции со спиртовыми и водными извлечениями из листьев F. ulmaria, показали, что они содержит такие биологически активные вещества, как флавоноиды, дубильные вещества, сапонины и кумарины. Количество флавоноидов в цветках, в пересчете на рутин, варьировало в естественных условиях обитания от 6,5±0,4 до 13,8±0,2 %.
По данным исследователей из других регионов цветки лабазника содержат от 4.8 до 9.8 % этих биологически активных веществ. Таким образом, популяции лабазника вязолистного в Свердловской области являются высоко перспективными источниками лекарственного сырья «цветки». Для листьев содержание флавоноидов в пересчете на рутин колебалось от 2,4±0,1 до 5,3±0,1 %. В Ботаническом саду УрО РАН в условиях культуры содержание флавоноидов было ниже: в цветках - от 6,1 ±0,2 до 8,10±0,1 %, в листьях - от 1,9±0,1 до 3,0±0,01 %.
Рис. 3. Лабазник вязолистный.
Fig. 3. Filipendula ulmaria (L.) Maxim.
В процессе обучения проведен сравнительный качественный анализ сырья на содержание различных групп природных соединений в ряде родовых комплексов по методикам А. И. Ермакова с соавторами (1972), Н. И. Гринкевич с соавторами (1983). Студентами изучены биологически активные вещества ряда видов рода Salvia L. В Государственный реестр лекарственных растений России входит три вида растений рода Salvia - S. officinalis (рис. 4), S. sclarea L. и S. aethiopis L., которые применяются в качестве противовоспалительных и антисептических средств, при заболеваниях верхних дыхательных путей, как вяжущие, кровоостанавливающие, повышающие секреторную активность желудочно-кишечного тракта средства. Многие другие виды этого рода используются в народной медицине, но недостаточно изучены; можно предположить их высокую фармакологическую активность.
Рис. 4. Шалфей лекарственный.
Fig.4. Salvia officinalis L.
Нами, совместно со студентами, впервые был проведен сравнительный анализ состава биологически активных веществ в надземной части в период цветения у восьми видов рода Salvia (S. coccinea Buc'hoz ex Etl., S. dumetorum Andrz. ex Besser, S. glutinosa L., S. sclarea, S. sylvestris L., S. tesquicola Klok. & Pobed., S. verticillata L. и S. viridis L.), культивируемых в Ботаническом саду УрО РАН. Фитохимический анализ показал, что все изученные виды содержат эфирные масла; флавоноиды (флавонолы); дубильные вещества конденсированные (S. coccinea, S. sylvestris, S. tesquicola, S. viridis), гидролизуемые (S. dumetorum, S. sclarea), а также одновременно обе эти группы дубильных веществ (S. glutinosa, S. verticillata). Виды S. њccinea, S. dumetorum, S. glutinosa, S. sclarea содержат тритерпеновые сапонины, a S. sylvestris, S. tesquicola, S. verticillata, S. viridis - стероидные сапонины. Установлено отсутствие алкалоидов в сырье всех изученных видов.
Представляет интерес род многоколосник Agastache Glayt. ex Gronov. В России виды этого рода неофицинальны, но в Белоруссии многоколосник морщинистый (A. rugosa (Fisch. & C. A. Mey.) Kuntze (рис. 5) входит в фармакопею и на основе его создан препарат «Агастацин», который оказывает гепатопротекторное, антитоксическое, антиоксидантное действие. Сырье многоколосников обладает высокой антиоксидантной, противовоспалительной и капилляропротекторной активностью, в связи с чем предложено его использование для производства лекарственных препаратов и биологически активных добавок к пище. Проведенный фитохимический анализ состава биологически активных веществ в надземной части в период цветения у четырех видов рода Agastache (A. foeniculum (Pursh) Kuntze (рис. 6), A. rugosa, A. urticifolia (Benth.) Kuntze, A. mexicana (Kunth) Lint & Epling) в условиях культуры в Ботаническом саду УрО РАН выявил в сырье A. foeniculum, A. mexicana, A. rugosa, A. urticifolia наличие флавоноидов: флавонов (только у A. foeniculum и A. rugosa), флавонолов, флавононов, халконов, ауронов. Помимо этого все четыре вида содержат гидролизуемые и конденсированные дубильные вещества, алкалоиды, эфирные масла. Также виды A. foeniculum и A. mexicana содержат тритерпеновые сапонины, а виды A. rugosa и A. urticifolia - стероидные сапонины.
Рис. 5. Многоколосник морщинистый.
Fig. 5. Agastache rugosa (Fisch. & C. A. Mey.) Kuntze
Рис. 6. Многоколосник фенхельный.
Fig. 6. Agastache foeniculum (Pursh) Kuntze.
Таким образом, изученные нами виды родов Salvia и Agastache являются перспективными источниками биологически активных веществ и представляют интерес для разработки новых препаратов на основе лекарственного растительного сырья.
Результаты научно-исследовательских студенческих работ отражены в статьях, опубликованных в научных журналах (Васфилова и др., 2013; Воробьева, 2014).
Заключение
Таким образом, коллекции лекарственных растений в ботанических садах могут эффективно использоваться для подготовки специалистов с высшим и средним профессиональным образованием в области фармации (провизоров, фармацевтов), являясь источником гербарных материалов и лекарственного растительного сырья, обеспечивая эффективное проведение летней учебной практики.
Изучение курса фармакогнозии с использованием таких коллекций становится намного более наглядным, что приводит к развитию интереса к изучаемому предмету, способствует формированию у студентов более глубоких знаний о лекарственных растениях и их сырье. Коллекции лекарственных растений в ботанических садах дают возможность вести исследовательскую работу студентов по поиску и изучению новых перспективных видов. На материалах коллекции выполнен ряд студенческих научно-исследовательских работ, посвященных изучению особенностей накопления в растениях различных групп биологически активных веществ.
Литература
1. Васфилова Е. С., Озорнина Н. П., Грязева А. А., Сушенцов О. Е. Изменчивость содержания флавоноидов в цветках лабазника вязолистного (Filipendula ulmaria (L.) Maxim.) // Вестник Тюменского государственного университета. 2013. № 6. С. 33--40.
2. Воробьева Т. А. Некоторые особенности накопления биологически активных веществ у видов рода Salvia L. в условиях Среднего Урала // Сборник научных трудов Всероссийской конференции с международным участием «От растения к препарату: традиции и современность». Москва, 2014. С. 173--175.
3. Государственная Фармакопея Российской Федерации. XIV издание . М., 2018. URL: http://femb.ru/femb/pharmacopea.php (дата обращения 21.08.2019).
4. Гринкевич Н. И., Сафронич Л. Н. Химический анализ лекарственных растений // М. : Высшая школа, 1983. 176 с.
5. Ермаков А. И., Арасимович В. В., Смирнова-Иконникова М. И. Методы биохимического исследования растений // Л. : Колос, 1972. 377 с.
6. Избранные лекции по фармакогнозии / Левинова В. Ф., Решетникова М. Д., Хлебников А. В. и др.; под ред. Олешко Г. И. Пермь, 2006.
7. Красная книга Российской Федерации (Растения и грибы). М.: Товарищество научных изданий КМК, 2008. 855 с.
8. Красная книга Свердловской области: животные, растения, грибы. Екатеринбург: Баско, 2008. 256 с.
9. Кузнецова М. А. Лекарственное растительное сырье и препараты. М.: Высшая школа, 1987. 191 с.
10. Куркин В. А. Фармакогнозия. Самара, ООО «Офорт»; ГОУ ВПО «СамГМУ Росздрава», 2007. 1239 с.
11. Макро- и микроскопический анализ лекарственного растительного сырья: методические указания к лабораторным занятиям по фармакогнозии. Вып. 1 / Под ред. Л. С. Теслова и Н.П. Харитоновой. СПб.: Изд-во СПХФА, 2012. 72 с.
12. Скворцов А. К. Интродукция растений и ботанические сады: размышления о прошлом, настоящем и будущем // Бюллетень Г лавного ботанического сада. 1996. Вып. 173. С. 4--16.
13. Фармакогнозия. Лекарственное сырье растительного и животного происхождения / Под ред. Г. П. Яковлева. 3 изд., испр. и доп. СПб.: СпецЛит, 2013. 846 с.
14. Шретер А. И. Поиски и изучение новых лекарственных растений. М., 1980. 64 с.
15. European pharmacopoeia - 8th edition, 2014; URL: http://www.fptl.ru/biblioteka/farmakopei/evropeyskaya_farmakopeya_8_vol-1 .pdf (дата обращения 21.08.2019).
References
1. Ermakov A. I., Arasimovitch V. V., Ikonnikova M. I. Methods of biochemical research of plants, L. : Kolos, 1972. 377 p.
2. European pharmacopoeia - 8th edition, 2014;URL: http://www.fptl.ru/biblioteka/farmakopei/evropeyskaya_farmakopeya_8_vol-1 .pdf (data obratsheniya 21.08.2019).
3. Grinkevitch N. I., Safronitch L. N. Chemical analysis of medicinal plants, M. : Vysshaya shkola, 1983. 176 p.
4. Kurkin V. A. Pharmacognosy.Samara, OOO «Ofort»; GOU VPO «SamGMU Roszdrava», 2007. 1239 p.
5. Kuznetsova M. A. Medicinal plant raw materials and preparations.M.: Vysshaya shkola, 1987. 191 p.
6. Macro - and microscopic analysis of medicinal plant raw materials: guidelines for laboratory classes on pharmacognosy. Iss. 1, Pod red. L. P. Teslova i N. P. Kharitonovoj. SPb.: Izd-vo SPKhFA, 2012. 72 p.