Содержание к диссертации
Введение
I. Аналитический обзор литературы 8
1.1. Папайя как сельскохозяйственная культура 8
1.2. Особенности возделывания папайи 11
1.3. Получение посадочного материала
1.3.1. Получение саженцев из семян 18
1.3.2. Получение саженцев вегетативным размножением 18
1.4. Биопепстициды растительного происхождения, их место в защите растений 20
1.4.1. Пиретрины 20
1.4.2. Ротенон 24
1.4.3. Ним-производные 25
1.4.4. Другие соединения с инсектоакарицидными свойствами растительного происхождения 27
1.5. Основные вредители и болезни, способные снижать производство папайи 28
II. Экспериментальная часть 33
2.1. Место, материал и методы исследований 33
2.1.1. Особенности культивирования папайи в условиях Кении для получения здорового посадочного материала 33
2.2. Результаты исследований 36
2.3. Испытание биологических средств защиты папайи в Кении для борьбы с плодовой мухи Bactrocera invadens 47
2.3.1.Материал и методы 49
2.3.2. Результаты исследований 51
2.3.3. Оценка биологической и хозяйственной эффективности биопрепаратов в борьбе с плодовой мухой 53
2.4. Испытание биофунгицидной активности растительных экстрактов для подавления антракноза на плодах папайи 56
2.4.1. Материал и методы 56
2.4.2. Результаты исследований 59
2.5. Особенности культивирования папайи в России в условиях защищенного грунта 61
III. Изучение химического состава семян папайи из разных мест ее произрастания 67
3.1. Материал и методы 67
3.1.1. Изучение морфологии семян и плодов папайи 67
3.1.2. Получение липидного комплекса из семян папайи 68
3.1.3. Определение показателя преломления жирного масла семян папайи 69
3.1.4. Анализ состава липидного комплекса семян папайи с помощью ЯМР - спектроскопии 70
3.1.5. Определение типа жирного масла семян папайи из Кении 72
3.2. Результаты исследований 72
3.2.1. Морфология семян плодов папайи 73
3.2.2. Получение липидного комплекса из семян папайи 73
3.2.3. Определение показателя преломления жирного масла семян папайи 73
3.2.4. Анализ состава липидного комплекса семян папайи с помощью ЯМР - спектроскопии 73
IV. Изучение наличия некоторых групп биологически активных веществ и эфирного масла в подземных органах carica papaya l., культивируемой в защищенном грунте 77
4.1. Материал и методы 77
4.1.1. Определение содержания эфирного масла в подземных органах 78
4.2. Результаты исследований 79
V. Изучение бактерицидной активности экстрактов из Различных частей папайи 85
Заключение 93
Рекомендации производству 95
Благодарности 96
Список используемой литературы 97
- Биопепстициды растительного происхождения, их место в защите растений
- Испытание биологических средств защиты папайи в Кении для борьбы с плодовой мухи Bactrocera invadens
- Определение показателя преломления жирного масла семян папайи
- Определение содержания эфирного масла в подземных органах
Биопепстициды растительного происхождения, их место в защите растений
Папайя представляет собой своеобразную жизненную форму, мало похожую на обычные древесные растения. Цилиндрический древесный ствол папайи не одревесневает, как ствол настоящих деревьев. Поэтому папайя очень быстро растет, достигая к 3-5 годам в высоту 4-6 м. У молодых растений сердцевина ствола заполнена мягкой рыхлой тканью, а с возрастом ствол становится пустотелым. Своей прочностью ствол обязан, прежде всего, коре, состоящей из очень крепких и толстостенных волокон, которые идут на производство веревок и канатов.
Растение Carica papaya живет в среднем 5-10 лет, но при коммерческом использовании плантации рекомендуется обновлять чаще (Chay-Prove et al, 2000). Обычно папайя растет как одноствольное дерево с большим количеством рассеченных листьев на вершине ствола, но при повреждении растение может становиться многоствольным. Мягкий, полый Цилиндрический ствол имеет обычно около 30 см. в диаметре в прикорневой части и порядка 5 см. в диаметре у вершины. В оптимальных условиях деревья достигают высоты 8-10 м., но при их культивировании такая высота затрудняет сбор урожая. Обычно поддерживается высота растения 4 м. (Schaffer, Andersen, 1994)
Плантации папайи формируются либо прямым посевом семян (Griesbach, 1992), либо высадкой сеянцев (150 - 200 мм. высотой). Поскольку пол растения трудно определять до начала цветения, в каждую лунку сажают 3-4 растения. Лунка при посадке растений должна иметь размер 45 - 60 см , расстояние между растениями должно составлять 2 - 3 м. При посадке в лунку вносят перегнившую органику и 100 - 120 г двойного суперфосфата. Азотные удобрения вносятся позже из расчета 200 г на растение в год. Плантации папайи должны быть максимально защищены от сильного ветра, т.к., имея полый стебель, они легко ломаются.
Когда становится возможным определять пол папайи, плантацию прореживают, удаляя лишние растения. Для двудомных разновидностей рекомендовано соотношение 1 мужской на 8 - 10 женских, что обеспечивает оптимальный урожай. Для гермафродитных разновидностей рекомендуют оставлять по одному растению в лунке.
Оптимальной температурой для выращивания папайи является 22 -26С. Рекомендуемое значение РН 6-7 исключает возможные проблемы с кальцием, присутствие которого угнетает рост папайи и приводит к преждевременному опадению плодов. Оптимальное количество осадков в год 1800 - 2000 мм, при этом крайне важен правильный дренаж, т.к. застой влаги в почве в течение одних суток может привести к полной гибели растения, поэтому дренаж и аэрация почвы являются обязательным элементом технологии при возделывании папайи, т.к. при сильном переувлажнении почвы развиваются корневые гнили грибной природы и загнивает корневая шейка растения.
Цветки папайи формируются в соцветиях, которые появляются в пазухах листьев. Женские цветки формируются вблизи стебля. Мужские цветки более мелкие и по размеру и тоже многочисленные и формируются на длинном (от 60 см. до 90 см.) соцветии. У папайи образуются и обоеполые цветки. Пол формирующихся цветков может меняться от условий окружающей среды, в частности, в зависимости от температуры.
Папайя является одним из быстро растущих и рано плодоносящих растений - так, она начинает цвести, примерно, через год после посева, однако известны случаи образования цветков уже в трехмесячном возрасте. У папайи существует пять различных типов цветков. Имеются типично женские цветки с несросшимися лепестками, у которых развит только гинецей из 5 плодолистиков с 3 рыльцами, тычинки отсутствуют. Мужские цветки заметно мельче женских, наполовину сростнолепестные, с длинной тонкой трубкой венчика, в которой находятся 10 хорошо развитых тычинок. Гинецей в мужских цветках рудиментарный и совершенно не функционирует. Цветки третьего типа - обоеполые, у них одинаково хорошо развиты и тычинки (5 штук) и гинецей. Цветки остальных двух типов являются в той или иной степени переходными от обоеполых к типично мужским. Цветки этих типов насчитывают от 2 до 10 тычинок, а гинецей может быть, как недоразвитым, так и нормально развитым. На плантациях папайи часть особей является однодомными растениями с цветками всех трех типов. Однако большинство деревьев развивает преимущественно женские или мужские цветки.
Мужские деревья характеризуются длинными (до 1 м) висячими, многоцветковыми соцветиями. У обоеполых деревьев цветки собраны в малоцветковые соцветия. На женских деревьях цветки растут группами (до 5 штук в каждой) или формируются одиночные цветки на очень коротких цветоножках, которые густо облепляют всю верхнюю часть ствола. У некоторых низкорослых сортов женские цветки спускаются по стволу до его нижней половины. Однако многие формы не являются стабильными и меняют пол на протяжении всей жизни. Мужские растения, формирующие мужские цветки, нестабильны по признаку пола в зависимости от условий окружающей среды и при пониженных температурах реверсируют в женские формы. Другими словами, проявление пола у мужских растений папайи во многом зависит от сезона. Женские растения стабильны, и их пол, однажды заложившись, уже не меняется. Гермафродитные растения, формирующие цветки обоих полов, нестабильны в зависимости от условий окружающей среды: при более высоких температурах формируется большее количество мужских цветков, а при пониженных температурах - женских. Плоды на гермафродитных растениях, как правило, имеют удлиненную форму.
Папайя в основном перекрестноопыляемое растение, в зависимости от погоды опыляется либо ветром, либо насекомыми.
Образование плодов на папайе может происходить вследствие перекрестного опыления, самоопыления и партенокарпии (форма бесполого размножения, при котором плоды могут образовываться без оплодотворения). Rodriguez-Pastor et al, 1990 показали, что, когда перекрестное опыление специально делается невозможным путем одевания пакетов на цветки папайи (чтобы не попадала пыльца), 90% и 94,7% плодов гермафродитных цветков сортов «Санрайз Соло» и «Капохо Соло» соответственно, образовывается в результате самоопыления или партенокарпически.
Garrett (1995) также исследовала возможность различных линий папайи производить плоды партенокарпически. Она пришла к выводу, что подобные плоды формируются в меньшем количестве и обладают недостаточным размером и качеством по сравнению с нормально сформированными плодами. Она также продемонстрировала, что партенокарпические плоды дают небольшое количество семян. До конца неясно, образовались ли эти семена половым (непредвиденное попадание пыльцы с опылителя) или бесполым путем.
Многие исследователи (Vivian-Smith et al, 2001) утверждают, что партенокарпические плоды содержат нежизнеспособные семена.
Сезонные колебания производства плодов папайи часто объясняется низкой жизнеспособностью пыльцы и отсутствием подходящих опылителей.
Производство пыльцы растениями папайи варьируется по сезонам и в зависимости от возделанного сорта, но, в общем, тенденция к уменьшению количества пыльцы наблюдается зимой и ранней весной. Жизнеспособность пальцы также варьируется по сезонам. В среднем 90% свежепроизведенной пыльцы является жизнеспособной, но зимой ее жизнеспособность падает до 45%, а у отдельных линий - до 4.5%.
Недостаток влажности сокращает жизнеспособность пыльцы, которая в идеальных условиях хранения потенциально сохраняет жизнеспособность в течение 5-6 лет. Температура ниже 10С также негативно влияет на жизнеспособность пыльцы.
В отличие от пыльцы, жизнеспособность рылец папайи остается высокой в течение всего года. В случае опыления жизнеспособной пыльцой и женские и гермафродитные цветки успешно формируют плоды в течение всего года.
Несмотря на то, что морфология цветка папайи предполагает наличие насекомых-опылителей, ряд авторов утверждает, что велика также и роль опыления ветром (OECD, 2003, Matsuura etal, 2004, Drew R.A., et а1.,\9Щ.
Серия экспериментов (Garrett, 1995) показала, что опыление местными или европейскими пчелами, а также ветром встречается крайне редко. Было установлено, что бабочки моли (Heidoptera: Sphingidae: Macroglossinae) рода Hyles являются основными опылителями папайи в центральном Квинсленде. Семь видов молей принимают активное участие в опылении папайи и еще четыре вида иногда участвуют в опылении. Из этих 11 видов 8 были активны в вечернее время (с 18 до 19), остальные три проявляли активность в течение всего дня. Обычно бабочка моль проводит около 3 секунд на одном цветке, прежде чем перелетит на другой.
Испытание биологических средств защиты папайи в Кении для борьбы с плодовой мухи Bactrocera invadens
Однако среднее число побегов на посаженную почку уменьшилось при увеличении концентрации БАП до 1,0 мг/л и НУК до 0,5 мг/л (табл. 8). В вариантах без добавления БАП и НУК экспланты либо вообще не формировали побегов, либо формировали в среднем один побег на всю линию.
Растения папайи 1-й линии, культивируемые на среде МС, обогащенной 0,5 мг/л БАЛ + 0,1 мг/л НУК, формировали наибольшее число побегов 24,5 через 12 недель культивирования, а на МС с содержанием 0,5 мг/л БАЛ + 0,05 мг/л ЛУК формировали в среднем 13,8 побегов (табл. 8). В контроле без добавления БАЛ и ЛУК растения 1-й линии в среднем сформировали 0.8 побегов.
Растения 2-й линии также сформировали наибольшее число побегов (25,8) в варианте с 0,5 мг/л БАЛ + 0,1 мг/л ЛУК и в варианте с 0,5 мг/л БАЛ + 0,05 мг/л ЛУК дали второе по значению количество побегов - 13,6; в варианте с 0,1 мг/л БАЛ + 0,1 мг/л ЛУК было образовано в среднем 12,3 побега. В контроле среднее число побегов составило 1 (табл. 8).
У растений 3-й линии также максимальное число сформировавшихся побегов (19,3) было отмечено в варианте с 0,5 мг/л БАЛ + 0,1 мг/л ЛУК. Вслед за этим результатом следовали варианты с 0,1 мг/л БАЛ + 0,05 мг/л ЛУК и 0,5 мг/л БАЛ + 0,05 мг/л ЛУК, где число сформировавшихся побегов составило 16,5 и 16,8 соответственно. В контроле наблюдалось минимальное количество побегов - 0,6 (табл. 8).
Что касается длины побегов, то растений папайи линии 1 максимальная длина побега 3,25 см была отмечена при культивировании на среде МС с добавлением 0,1 мг/л БАЛ + 0,05 мг/л ЛУК. Далее следовали значения, полученные на МС с добавлением с 0,1 мг/л БАЛ + 0,1 мг/л ЛУК и 0,5 мг/л БАЛ + 0,05 мг/л ЛУК, где средняя длина сформировавшихся побегов составляла 2,71 2,63 см соответственно. Лаименыпая длина побега 1,31 см наблюдалась в контрольном варианте (табл. 9). Таблица 9.
Средние значения в колонке, отмеченные одинаковой буквой, не имеют существенных различий согласно SNK (Р 0,05)
Среди растений папайи 2-й линии максимальная длина побега 3,3 см также была отмечена в варианте с 0,1 мг/л БАП + 0,05 мг/л НУК. Сразу за этим следовал вариант с 0,5 мг/л БАП + 0,05 мг/л НУК, где средняя длина побегов составила 3,0 см. Наименьшая длина побега 1,38 см была получена в контрольном варианте. Растения 3-й линии также сформировали побеги максимальной длины 3,28 см в варианте с 0,1 мг/л БАП + 0,05 мг/л НУК. Вслед за этим шел вариант с 0,5 мг/л БАП + 0,05 мг/л НУК, где средняя длина побегов составила 3,01 см. Наименьшая длина побегов 1,5 см отмечалась в контроле (табл. 9).
Таким образом, концентрация БАП 0,5 мг/л + НУК 0,1 мг/л оказалась оптимальной для формирования новых побегов.
Все три линии папайи существенно отличались по числу сформировавшихся новых побегов и их длине. Неодинаковая реакция растений папайи различных линий на изменение гормонального баланса среды отмечена и в работах (Litz, Conover, 1977).
Оздоровленный посадочный материал дает возможность получить более жизнеспособные растения и избежать поражения на ранних этапах развития, однако, в последующем при культивировании папайи в условиях открытого грунта существует ряд вредителей и болезней, значительно снижающих урожайность культуры, среди которых наиболее вредоносными считаются плодовая муха Bactrocera invadens (Copeland et al, 2006, Ekesi et al., 2014) и антракноз на плодах.
Особенности жизненного цикла плодовой мухи, Bactrocera invadens, делают крайне затруднительным применение химических препаратов для контроля данного вредителя, в связи с чем ведется активный поиск нехимических мер борьбы с ним (Lux et al, 2003, Copeland et al, 2004).
Систематическое положение: класс Insecta, отряд Diptera, семейство Tephritidae. Плодовая муха представляет опасность для плодов папайи (Mossier, Nesheim, 2002), когда они достигают половины от положенного размера, поэтому применение опрыскиваний целесообразно начинать уже с этой стадии развития растения. Поскольку самки плодовой мухи после выхода из почвы еще не достигли половозрелости, они усиленно питаются в среднем в течение 7 дней, после чего они будут способны откладывать яйца в плоды папайи. Именно эта особенность жизненного цикла Bactrocera invadens делает необходимым проводить обработки с интервалом в 7 дней, вплоть до окончательного сбора урожая.
Подавление численности плодовой мухи Bactrocera invadens при выращивании различных видов сельскохозяйственной продукции основано на использовании разлчных пищевых приманок в сочетании с инсектицидом, причем, инсектицид может быть как химическим соединением, иак и биологическим препаратом. Пищевая приманка на расстоянии привлекает взрослых особей плодовой мухи, которые, питаясь смесью приманки и инсектицида, погибают, не успев отложить яйца в плоды папайи. Подавляющее число пищевых приманок производится западными компаниями и их приходится импортировать в страны Африки, что ведет к существенному удорожанию конечной продукции. В Кении использование приманок для борьбы с плодовой мухой Bactrocera invadens успешно практикуется, в основном, при возделывании манго, однако на папайе, которая до недавнего времени выращивалась лишь мелкими фермерами для внутреннего рынка, со взрослыми особями плодовой мухи боролись, главным образом, доступными химическими инсектицидами, и только современное производство поставило задачу получения экологически чистой продукции с применением биологических средств защиты.
В течение всего периода созревания плодов папайи сорта «Санрайз Соло» на опытной плантации Кенийского университета Сельского-хозяйства и Технологии им. Джомо Кениатта. (JKUAT) и на фермерских полях при Кенийского аграрного научно-исследовательский института (КАШ) в 2010-11 гг. нами был заложен опыт по изучению влияния пищевых приманок GF-120 (производство ЮАР) и Мазоферм (производство Кенийской зерновой компании) в сочетании с биопестицидом Спиносад (производство Кенийской зерновой компании) и биопестицидом на основе почвообитающего гриба Metarrhizium anisopliae (производства лаборатории Кенийского университета Сельского-хозяйства и Технологии им. Джомо Кениатта)на численность плодовой мухи Bactrocera invadens. Эксперимент проводили с 25.10.2010 года по 07.02.2011 года.
Компоненты в составе препарата GF-120: - сахар - кукурузный протеин - спиносад - активный компонент, который представляет собой продукт жизнедеятельности почвенного актиномицета Saccharopolyspora spinosa. Мазоферм представляет собой протеиновый гидролизат, который служит пищевой приманкой для взрослых особей плодовой мухи. Его смещивают с биоинсектицидом спиносад (в отличие от GF-120, куда он уже входит как активный компонент).
Обработки начинали, когда сформировавшиеся плоды папайи достигали половины своего размера и проводили через каждые 7 дней. Опрыскивали точечно 1 м кроны растения (50 мл на 1 растение). Биопестицид на основе почвообитающего гриба Metarrhizium anisopliae вносили одноразово перед образованием плодов.
Для учета численности плодовой мухи использовали метил-евгенол, который производится в виде специальных пластин размером 1 см х 1 см. Одна пластина помещается в одну ловушку для учета и меняется через каждые 7 дней. В качестве ловушки использовались пластиковые банки с вырезанными отверстиями для лета мух, которые развешивались на высоте 2 м из расчета 1 ловушка на 1 дерево. Ловушки перемещались в кроне дерева через каждые 7 дней, при этом еженедельно подсчитывали количество пойманных мух.
Определение показателя преломления жирного масла семян папайи
Сушку семян, извлеченных из свежих плодов проводили при комнатной температуре в тонком слое при периодическом перемешивании (ГФ XI вып. 1 стр. 29 - 30). Внешние признаки семян, а так же микроскопию цельных, измельченных и обезжиренных семян папайи проводили, используя методики (ГФХІ вып 1,2, т.1 стр. 260).
Для микроскопии готовили временные препараты: из поперечных срезов семян папайи, из измельченного сырья и обезжиренного шрота. Микропрепараты исследовали с помощью микроскопа «Ломо, МИКМЕД -1» с объективами 10, 20 и окулярами 10х ,8х. Микрофотосъемку выполняли с помощью цифрового фотоаппарата Canon (power shot А95 - Ai AF) zoom lens 3x-7,8-23,4mm, 5.0 mega pixels 167 на микроскопе с различными объективами.
Внешний вид семян изучали при дневном свете. Дисперсный состав семян проводили с помощью проволочных сит с отверстиями размером 5 мм, 3 мм и 2 мм из навески 13-19 г; массу 1000 семян определяли по общепринятой методике. 3.1.2. Получение липидного комплекса из семян папайи
В литературе описаны различные методы получения жирных масел медицинского назначения: методом прессования (холодного или горячего), методом экстракции (статичной или динамичной) органическими растворителями или сжиженными газами. В случае экстракции органическими растворителями, в качестве экстрагента используют индивидуальные вещества либо смешанные экстрагенты (Godin,Spensley, 1971).
К наиболее распространенным экстрагентам, применяемым для экстракции жирных масел с различными целями, относятся: ацетон, бензин, растворитель типа Нефракс, гексан, хлороформ, дихлорэтан (Васильев, 2013).
В нашем случае, получение липидного комплекса проводилось методом циркуляционной экстракции измельченных семян папайи в аппарате Сокслета легко летучим органическим растворителем - н-гексаном Т. кип. - 69С. Экстрагирование осуществляется в замкнутом цикле в аппарате Сокслета.
Во избежание засорения трубопровода, измельченный материал поместили в патрон из фильтровальной бумаги в экстрактор 2, залили н-гексаном немного ниже петли сифонной трубки 5 и оставили для настаивания на несколько часов. Затем в куб 1 и сборник 4 залили небольшое количество н-гексана. По окончании настаивания из сборника спустили в экстрактор столько н-гексана, чтобы вытяжка достигла верхнего уровня петли сифона и начала переливаться в куб. Куб начали обогревать паром.
Испаряющийся н-гексан поднимается в конденсатор 3 и стекает в сборник. Далее н-гексан поступает на сырье в экстрактор. Насыщенная вытяжка вновь поступает в куб. Циркуляция н-гексан повторялась 10-15 раз до истощения растительного материала. Полученную вытяжку концентрировали отгонкой экстрагента в приемник. В кубе остается концентрированный раствор масла в н-гексане.
Показатель преломления жирного масла семян папайи определялся по ГФ XI вып. 1 стр. 29 - 30 при помощи рефрактометра ИРФ - 454Б2М № 051092, с последующей статистической обработкой полученных результатов измерения.
Для сравнения результатов определения показателя преломления жирного масла, полученного из семян папайи, было проведено в этих же условиях определение показателей преломления Масла персикового (пр-во Галено Фарм ОАО «Фармацевтическая фабрика Санкт-Петербурга»; ТУ 9158-005-01899557-01) и Масла расторопши (Серия 0806 Натуральное масло из расторопши пятнистой БАД к пище; пр-ль ООО «Иван-да-Марья» Россия Пензенская область г Кузнецк ул. Гагарина 55). Кроме этого были использованы данные литературы по этому показателю для широко используемых в медицине жирных масел. Результаты исследования и данные литературы сведены в приложение № 1а. 3.1.4. Анализ состава липидного комплекса семян папайи с помощью ЯМР - спектроскопии
Проводили экспрессным гравиметрическим методом, после измельчения семян до размера частиц, проходящих сквозь сито с отверстиями размером 1 мм, в пересчете на воздушно - сухое сырье из навески 2 г методом элюирования гидрофобных веществ с навески сырья н-гексаном при комнатной температуре.
Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР-спектроскопия) — физический метод, основанный на регистрации индуцированных радиочастотным полем переходов между ядерными магнитными энергетическими уровнями молекул вещества, помещенного в постоянное магнитное поле. Переходы между ядерными магнитными уровнями возможны для ядер, обладающих магнитным моментом, т. е. имеющих спиновое квантовое число 1, не равное нулю. Такими свойствами обладают ядра !Н, 13С, 19F, 31Р, у которых 1 = 1/2, и др. Совокупность сигналов переходов между энергетическими уровнями ядер составляет спектр ЯМР, который является специфичным для каждого вещества ГФ XI вып. 1 стр. 29 -30.
Спектры ЯМР высокого разрешения регистрируют для легкоподвижных жидкостей в определенных растворителях. Выбор растворителя определяется растворимостью анализируемого вещества и наиболее полным разделением сигналов резонанса вещества и растворителя, если последний содержит ядра, по которым проводится регистрация спектра ЯМР. Для уменьшения интенсивности сигналов растворителей в спектрах ЯМР используют дейтерированные, или апротонные, растворители (ГФ XI вып. 1 стр. 29 - 30).
Определение содержания эфирного масла в подземных органах
Для определения наличия групп БАВ в подземных органах папайи была использована следующая методика: около 2,0 г сырья, измельченного до размера частиц, проходящих сквозь сито с отверстиями диаметром 1 мм, помещали в коническую колбу, прибавляли 40 мл воды (1:20) и при слабом кипении на плитке проводили экстракцию в течение 30 минут с обратным холодильником. Затем теплое водное извлечение профильтровали через складчатый бумажный фильтр (красная полоса). Фильтрат после охлаждения при комнатной температуре подвергали анализу на наличие некоторых групп биологически активных веществ. Выявление в водном извлечении из подземных органов групп БАВ проводилось с использованием методик, описанным Фитохимический анализ лекарственного растительного сырья: Методические указания к лабораторным занятиям. / Под ред. К. Ф. Блиновой. Репринтное издание - СПб.: СПХФА, 1998 - 60 с. Обнаружение наличия крахмала проводили по реакции с раствором Люголя. Тест на наличие запасного углевода - инулина (в широком смысле фруктозанов) проводили, помещая тонким слоем порошок сырья на предметное стекло, прибавляя к нему 15% спиртовый раствор тимола, после удаления избытка раствора на влажный порошок сырья наносили каплю концентрированной серной кислоты. Для обнаружения в растворе фенольных соединений проводили реакцию с хлоридом железа (III). Реакция основана на способности фенольных соединений образовывать окрашенные комплексы с катионом Fe3+. Наличие слизи (полисахаридов) устанавливали по реакции образования аморфного осадка после добавлении к 1 мл водного извлечения 3 мл спирта этилового 96%.
Наличие флавоноидов определяли прибавляя к порциям извлечения 2,5% водного раствора натра едкого и 3% раствор алюминия хлорида в спирте. Наличие сапонинов устанавливали с помощью теста пенообразования за счёт энергичного встряхивания водного извлечения в пробирке в течение минуты, наблюдая появление обильной и стойкой пены. Определение вероятного типа сапонинов проводили на основании результатов теста пенообразования при установлении щелочной и кислой среды в порциях водного извлечения. (Коморова с соавт., 1998).
Был использован метод 1 по Государственная Фармакопея СССР XI издание, вып. 1. М.: Медицина.-1987. со следующими дополнениями: Навеска измельченного сырья составила 45,0 г, вместимость конической колбы 1000 мл, объем воды 500 мл, время перегонки масла - 2 часа.
Состав эфирного масла определяли с помощью хромато-масс-спектрометра JMS GCmate II (JEOL, Япония, метод ионизации — ионизация электронами, ИЭ, диапазон измеряемых масс 40-600 Да, скорость регистрации спектров 2 скан/сек. Режим работы хроматографа: температура инжектора 270 С, начальная температура колонки — 60 С,выдержка в течение 3 мин, затем подъем температуры со скоростью 10 С/мин до 290 С, выдержка в течение 10 минут). Идентификацию соединений в нём проводили с помощью масс-спектральной базы NIST11. Степень совпадения полученных спектров с представленными в базе составляла не менее 90%. В качестве дополнительного параметра для идентификации привлекали данные об индексах удерживания (ИУ) веществ, которые рассчитывали с помощью программного комплекса AMDIS 32 по калибровке, полученной в результате анализа смеси нормальных углеводородов в тех же хроматографических условиях. ( Энциклопедический словарь лекарственных растений и продуктов животного происхождения / под ред. Г.П.Яковлева и К.Ф.Блиновой . СПб.: Специальная литература.-1999.- С. 215 -216.)
Содержание компонентов в таблице 2 вычислено по высоте пиков на хроматограмме. Общий вид подземных органов папайи показан на рис. 18. Они представлены крупным корневищем и достаточно мощными боковыми и придаточными корнями.
Комментари и к результатам Наличие водорас -творимых полисахаридов Отсутст-вие танинов Отсутствиефлавонои-дов Отсутст-виефено-льныхвеществ Отсутст-виекрахмала Наличие поверхностно-активных веществ -сапонинов Наличиефруктозанов(инулина)
Из данных таблицы следует, что, как стебли и листья растения, подземные органы папайи также богаты полисахаридами и сапонинами. Судя по предварительным тестам сапонины представлены гликозидами тритерпеновой группы.
При изучении наличия полисахаридов в подземных органах папайи нами по отрицательной реакции с раствором Люголя было отмечено отсутствие в них крахмала. Известно, что в корнях некоторых растений, в частности, принадлежащих семейству Asteraceae (одуванчик - Taraxacum, топинамбур - Helianthus tuberosusL. , цикорий - chorium intybus., девясил -Inula) и Колокольчиковые - Букашник гладкий) как запасной углевод накапливается фруктозан - инулин (Машковский , 1984). Фруктозаны с более короткой цепью леваноподобного типа, у которых мономеры (фруктоза) соединены р 2 - 6 гликозидными связями, а не Р 2-1 связями, как в молекуле инулина, также обнаружены в листьях, стеблях и корнях некоторых представителей семейства злаковых - Роасеае (Филипцова, 2004). При анализе порошка корневищ и корней папайи с помощью модифицированной реакции Молиша наблюдалось образование красно-оранжевого окрашивания, которое появляется при проведении аналогичной реакции с порошками корней одуванчика лекарственного и корневищ девясила высокого, т.е. в видах лекарственного растительного сырья достоверно содержащих инулин (рис. 19). а - порошок корней одуванчика; б - порошок корней папайи; в - порошок корневищ девясила; г - порошок корневищ папайи. Рисунок 19. Результаты реакции Молиша с порошками корневищ и корней папайи (б, г) в сравнении с порошками корней одуванчика и корневищ девясила (а, в) При определении содержания эфирного масла было получено небольшое количество (около 0,02% в пересчете на воздушно-сухое сырье) маслянистой жидкости желтоватого цвета, обладающей резким раздражающим запахом. В составе эфирного масла на хроматограмме (рис. 20) было установлено присутствие 6-ти компонентов. Среди них два вещества были идентифицированы как бензилизоцианат (около 0,6%) и бензилизотиоцианат (около 97%). Масс-спектры этих веществ приведены на рис.21. Из данных таблицы 22 следует, что среди соединений, которые перегоняются с водяным паром из изученного образца подземных органов папайи, основным компонентом является бензилизотиоцианат. Это вещество, по данным литературы Ayotunde et ah, 2010, содержится в семенах папайи и обладает антигельминтным действием.
Растения капусты белокочанной (Brassica oleracea var. capitata L., сорт Амагер 611), рапса (Brassica napus L., сорт «Северянин») и пшеницы (Triticum aestivum L., сорт «Московская-39») искусственно заражали тремя различными патогенами: Xanthomonas campestris pv. campestris (штамм 1368), Xanthomonas arboricola (штамм 3004) и Pseudomonas syringae pv. syringae, inraMMS-38). Действие растительных экстрактов изучали по общепринятым микробиологическим методикам (Методы общей бактериологии : Пер. с англ./Под ред. Ф. Герхардта и др. — М.: Мир, 1984. — 264 с).
Эксперимент был заложен рандомизированно в четырех повторностях. Семена исследуемых растений предварительно стерилизовали и в растворе перманганата калия, промывали трижды и замачивали их в дистиллированной воде в течение 1,5 часа. Затем семена замачивали в суспензии с содержанием 108 КОЕ/мл трех различных патогенов (Xanthomonas campestris, Xanthomonas arboricola и Pseudomonas syringae), после чего семена помещали в чашки Петри с растворами растительных экстрактов в разных концентрациях, где их выдерживали в течение 45 мин.
По 15 обработанных семян на повторение помещали в чашки Петри с влажной фильтровальной бумагой и инкубировали при комнатной температуре и искусственном освещении.
Физиологические изменения начинали учитывать на 4-й день эксперимента. Доля проросших семям и морфометрические показатели проростков использовали для последующей статистической обработки.