Сибирские ученые «сделали рентген» лилейнику с помощью синхротрона

Специалисты Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (ЦСБС СО РАН) и Института химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН (ИХКГ СО РАН) провели сравнительный анализ элементного состава двух сортов растения Hemerocallis hybrida, более известного как лилейник, сообщили в пресс-службе ИЯФ СО РАН. С высокой точностью ученым впервые удалось определить содержание химических элементов в листьях и корневищах этого растения. Исследования проводились в Центре коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП «СЦСТИ») Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) методом рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения (РФА СИ).

— В более ранних работах, проведенных также совместно с коллегами из ИХКГ и ИЯФ СО РАН, методом РФА СИ мы изучали элементный состав в почвах и растениях Hemerocallis hybrida hort., произрастающих в Новосибирской области в местах с разным уровнем промышленно-транспортного загрязнения, — рассказывает старший научный сотрудник ЦСБС СО РАН, доктор биологических наук Людмила Седельникова. — Мы установили, что сорта Speak to me и Regal Air, использующиеся для озеленения города, накапливают в листьях и корневищах избыточную концентрацию основных элементов-загрязнителей, таких как свинец, никель, цинк, железо, титан и хром. Таким образом, они могут являться биоиндекаторами состояния экологической среды. Следующую нашу работу мы посвятили исследованию элементного состава этих же растений, но уже в условиях с благоприятной экологической ситуацией.

Целью последующих работ группы ученых стало сравнительное изучение методом РФА СИ содержания химических элементов в листьях и корневищах Hemerocallis hybrida у сортов Regal Air и Speak to me в условиях лесостепной зоны Новосибирской области, выращиваемых на коллекционном участке Лаборатории интродукции декоративных растений ЦСБС СО РАН. Данные о концентрации микро- и макроэлементов у лилейника гибридного были получены впервые.

Использование метода РФА СИ позволило впервые определить количественное содержание 22 химических элементов (As, Br, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Nb, Ni, Pb, Rb, Sc, Se, Sr, Ti, Zn, Zr, V, Y, Ca, Fe, K) в вегетативных (листьях и корневищах) органах Hemerocallis hybrida. Концентрация всех элементов в листьях и корневищах растений Speak to me и Regal Air имела предельно-допустимое значение для растительного сырья, применяемого в лекарственных целях. Также анализ показал, что суммарное содержание микроэлементов в 1,5–3 раза выше в органах сорта Regal Air, таким образом была установлена сортоспецифичность количественного содержания химических элементов в вегетативных органах.

— В последнее время для исследования элементного состава в биологических объектах все чаще применяются современные методы, в том числе РФА СИ, — добавляет Людмила Седельникова. — Метод позволяет достоверно определять содержание элементов независимо от их соотношения в материале без необходимости предварительно озолять пробу, что дает более точные репрезентативные сведения. Наши данные и результаты исследований на других растениях в различных регионах страны свидетельствуют о том, что органы растений накапливают в избыточной концентрации различные элементы-загрязнители. Поэтому озеленение городов играет существенную роль в поддержании здоровья населения.

Людмила Седельникова добавила, что лилейники обладают спектром биологически активных (пектиновых, фенольных) и запасных веществ.

— Их подземные и надземные органы используются в официальной и народной медицине. Полученные нами данные по предельно-допустимым концентрациям жизненно важных химических элементов у лилейников, произрастающих в чистой среде, возможно, заинтересуют специалистов в других областях науки (например, фамакологии), — отметила Людмила Седельникова.

Фото предоставлено пресс-службой ИЯФ СО РАН, автор- Людмила Седельникова