У зв'язку з цим видається актуальним і необхідним досліджувати використовувані дикорослі рослини на утримання мікро- і макроелементів в якості можливих постачальників необхідних для організму людини елементів, а також на утримання пріоритетних важких металів, що завдають найбільшої шкоди організму людини.
Цікаво відзначити, що різні частини того чи іншого рослини можуть накопичувати різну кількість важких металів, що також може слугувати екологічним індикатором благополуччя навколишнього середовища.
У силу цього в даному повідомленні наводяться експериментальні дані по змісту окремих фізіологічно активних речовин і ряду металів у різних частинах деяких дикорослих рослин Красноярського краю, зібраних в екологічно благополучних районах та екологічно неблагополучних районах. В якості екологічно благополучних брали райони, віддалені від міста на 90-100 км, в якості неблагополучних - райони, розташовані в межах міста (в зоні до20-30 км від міста). В якості об'єкта дослідження служили лопух справжній і різні його частини, коріння родовика, коріння кульбаби лікарської і трава деревію звичайного.
У таблиці1 наведено зміст екстрактивних речовин в досліджуваній сировині, зібраній в обох районах - екологічно благополучному і неблагополучному.
Аналізуючи дані, представлені в таблиці1, можна відзначити, що кількість екстрактивних речовин, що витягають при переході до розчинників зі зростаючою полярністю, збільшується, а найбільша кількість екстрактивних речовин витягується водою. Окремими експериментами показано, що вода витягує з досліджуваного рослинної сировини дубильні речовини, цукру, інулін, вітаміни С і РР, водорозчинні барвники, амінокислоти. Звертає на себе увагу той факт, що вміст екстрактивних речовин, що витягають діетиловим ефіром, етилацетатом, ізопропанолом і водою, в рослинах з благополучного району перевищує вміст екстрактивних речовин, наявних в рослинах, які ростуть у неблагополучних районах краю. Слід зазначити, однак, що ці відмінності незначні, але вони перевищують систематичну помилку визначення і складають не більше 5-6% від обумовленої величини.
Таким чином, екологічно сприятлива обстановка виростання вищевказаних рослин призводить до збільшення вмісту в них фізіологічно активних речовин, що витягають усіма використовуваними нами розчинниками. Як уже зазначалося вище, екологічний стан виростання тої чи іншої рослини може позначатися на змісті в них макро- і мікроелементів.
Зміст загальної золи в досліджуваному сировину та окремих макро- і мікроелементів приведено в таблицях2-4.
Таким чином, екологічні умови зростання дикорослих рослин надають істотний вплив на вміст у них мікроелементів. Виявлено, що основними токсикантами серед мікроелементів є мідь, цинк, нікель, марганець, залізо, хром, свинець та кадмій, причому їх вміст у рослинах, які ростуть в екологічно неблагополучних районах краю, може перевищувати допустимі значення ГДК. Показано, що вміст міді може сягати 4 ГДК, цінка- 8, плюмбуму - 9, кадмію - 7 ГДК (вміст ртуті і миш'яку складає менее0,001 мг / кг і за цими показниками досліджувана сировина є екологічно безпечною).
ПАУ містяться у вихлопних газах автотранспорту, в атмосферних викидах промислових підприємств. БАП надходить в органи і тканини рослин з атмосферного повітря через покривну тканину листових пластинок.
Загальноприйнятий фоновий рівень вмісту БАП для рослин - до 1-5 мет / кг повітряно-сухої маси сировини, ГДК у ґрунті - 20 мкг / кг. Зміст БАП у повітрі майже у всіх містах країни вище ГДК, в більшості міст в середньому в 3 рази. Рівень забруднення повітря БАП особливо підвищений в містах з підприємствами чорної, кольорової металургії, з вугледобувної та асфальтобетонної промисловістю, з котельнями, які працюють на вугіллі
У сільськогосподарському виробництві широко використовуються азотні добрива, які підвищують врожайність в 2-3 рази. Разом з тим, інтенсивне використання азотних добрив призводить до підвищеного вмісту нітратів у продуктах рослинництва, а також у рослинності, що виростає поблизу сільськогосподарських угідь. Це стосується і дикорослих лікарських рослин, особливо сорних і рудеральних, що виростають поблизу полів. Особливо багато накопичують нітратів рослини сім. селерових, капустяних.
В організмі рослин і людини нітрати відновлюються до нітритів, які більш ніж в 10 разів більш токсична нітратів. Нітрити при взаємодії з амінами в шлунково-кишковому тракті перетворюються в нітрозаміни, що викликають метгемоглобінемію, що володіють тератогенним, імунодепресивною і канцерогенну дію.
Допустиме добове споживання нітратів з їжею і водою не повинно перевищувати 1 мг / кг маси тіла. 8-15 г нітратів можуть бути для людини смертельною дозою. Ступінь переходу нітратів з ЛРС у водні настої і відвари становить від 63 до 72%.
Накопичення нітратів строго специфічно для кожного виду рослин.
Наприклад, подорожник великий і кропива дводомна накопичують більше нітратів, будучи нітратофіламі. Рослини, які ростуть на більш родючих ґрунтах, містять більше нітратів.
Максимальне забруднення лікарських рослин нітратами - на сільськогосподарських полях, куди вносяться мінеральні добрива, і в безпосередній близькості від них (5-10 м). Зі збільшенням відстані від полів ступінь забруднення рослин падає. Лікарську рослинну сировину, безпечну відносно нітратів, можна заготовлювати не ближче 10 м від джерела забруднення.
Мікроорганізми є обов'язковим елементом рослинних біоценозів, основна їх роль - біодеградація рослинних залишків до органічних та неорганічних сполук, які зумовлюють родючість ґрунту.
Мікроорганізми виступають також як симбіонти рослин. Достатньо відоме значення так званих мікоризних грибів. Вони поселяються у тканинах кореня, вступають у симбіотичні взаємостосунки з вищими рослинами, посилюючи процеси всмоктування поживних речовин. Але, як і у світі тварин, багато мікроорганізмів виступають як паразити рослин, значно впливаючи на процеси їх життєдіяльності, І можуть стати причиною загибелі як окремих рослин, так і цілих рослинних популяцій. Такі мікроорганізми називають фітопатогенними
Мікроорганізми - паразити рослин поширені у дикій природі, але набувань особливого економічного значення в агрокультурі. Якщо не вживати спеціальних заходів щодо захисту рослин від фітопатогенних мікроорганізмів, то урожайність може знизитись у кілька разів. Масове поширення хвороб рослин на певній території називають епіфітотіями. Паразитуючи на рослинах, деякі мікроорганізми виділяють токсичні продукти, які можуть викликати отруєння людей та тварин.
Фітопатогенні бактерії відносяться до кількох родів. Морфологічно - це палички, більшість видів має джгутики, деякі мають капсулу. Відомі грампозитивні та грамнегативні види. Аероби, добре ростуть на штучних поживних середовищах, часто утворюють пігментовані колонії. Характерна особливість - продукція ферментів, що руйнують тканини рослин (целюлази, пектинази, галактуроказа) або певні рослинні субстрати (хлорофілаза, тирозинсза).
Фітопатогенні бактерії роду Pseudomonas. Грамнегативні бактерії з полярними джгутиками. Викликають у рослин гнилі, плямистості, опіки. Р. solanacearum викликає судинні ураження у пасльонових. Уражується квртопля при зберіганні, перець, капуста, злакові, бобові, технічні та плодові культури. Р. sofanacearum уражає чорний паслін, викликаючи в'янення рослин.
Фітопатогенні бактерії роду Xanthomonas. Грамнегативні палички з полярними джгутиками. На поживних середовищах утворюють колонії, забарвлені у різні відтінки жовтого кольору. Часто зустрічаються на рослинах як сапрофіти. Патогенні види викликають плямистості та пухлини, уражують судинну систему рослин. Викликають бактеріози злакових, бобових, багатьох технічних культур (гомоз бавовнику, що має велике економічне значення). Часто є причиною ураження плодових дерев (цитрусові, абрикоси, персики) та овочевих культур (томати, морква, капуста й інші хрестоцвіті, буряки). Посіви маку уражуються X papavericola. Хвороба проявляється на листках та коробочках у вигляді круглих темно-сірих плям, оточених темною облямівкою. Листки скручуються і засихають. Сильно уражені рослини гинуть. Урожай різко знижується. X. сіtrі викликає ураження лопуха (рак), а X. heteroca - бактеріоз цієї рослини. X. heterocea викликає бактеріоз беладони.
Фітопатогенні бактерії родів Corynebacterium та Aphlanobacterium. Короткі нерухомі грампозитивні бактерії (афланобактерії - грамнегативні). На твердих середовищах утворюють забарвлені або незабарвлені колонії. У рослин викликають судинні ураження або пухлини. Викликають бактеріальний рак томатів, кільцеву гниль картоплі, в’янення бобових, кукурудзи. С. instdiosum викликає в'янення донника.
Фітопатогенні бактерії Інших родів
Рід Pectobacterium. Мають виражені пектинолітичні властивості Викликають мокрі гнилі (чорна ніжка картоплі).
Рід Erwinia. Викликають опіки плодових дерев з ураженням кори, паростків і квіток.
Рід Agrobacterium індукує пухлини у багатьох видів рослин. B. amyiovora уражає глід (американський опік глоду).
Рід Bacillus. Спороносні палички, часто сапрофіти, мають пектиназну активність. В. mesentericus викликає ураження квітів гарбузів, плодів кабачків, спричиняє псування картоплі при зберіганні.
Резервуаром фітопатогенних бактерій можуть бути рослини певного виду або близьких до нього видів. Відомо, що джерелом зараження можуть стати рослини-бур’яни. Передаються бактерії через насіння, вегетативні органи (бульби, живці), через розсаду. Мертві залишки хворих рослин - одне з основних джерел зараження. У ґрунті фітопатогенні бактерії досить швидко гинуть, але є види, що в ньому зберігаються, передаючись рослинам у наступних поколіннях.
Фітопатогенні мікоплазми.
Мікоплазми - окрема група прокаріотичних мікроорганізмів, які не мають клітинної стінки (Mollicutes). Це найдрібніші клітинні організми, здатні до автономного існування, за розмірами близькі до вірусів - 150- 200 нм. У рослин викликають різні хвороби, ознаками яких є зміна кольору тканин (пожовтіння листків, позеленіння пелюсток квіток), зміна морфології всієї рослини (карликовість) або окремих органів та плодів. Передаються мікоплазми комахами переносниками (цикадами), або рослинами-паразитами.
Гриби - найпоширеніша група фітопатогенів. Захворювання рослин викликають представники усіх таксономічних груп грибів. Морфологічно відомі одноклітинні та багатоклітинні гриби. Морфологічні елементи гриба - гіфи. Гіфи утворюють міцелій. Вегетативне тіло гриба має назву талом. У нижчих грибів талом одноклітинний (амебоподібна клітина без оболонки або ниткоподібний міцелій, не розділений на клітини). У вищих грибів талом багатоклітинний, Гриби розмножуються спорами; відоме статеве і нестатеве спороутворення. Спороутворення відбувається різними способами, зокрема у спеціальних органах - асках, конідіях, спорангіях.
Хітридіоміцети. Нижчі гриби. Вегетативне тіло має амебоідну форму. Нестатеві зооспори мають джгутик. Виступають як внутрішньоклітинні облігатні паразити рослин. Ураження характеризується розростанням тканин, зокрема коренів, з утворенням наростів. Уражують хрестоцвіті (кила капусти), пасльонові (рак картоплі).
Ооміцети. Нижчі гриби. Вегетативне тіло у вигляді несептованого міцелію. Їм властивий складний статевий процес розмноження з утворенням зигот - ооспор. Нестатеві спори - зооспори із джгутиком. Спори утворюються в тканинах ураженої рослини і здатні зберігатися в рослинних залишках. Уражують багато рослин, відомі хвороби сіянців капусти, буряків, гороху, хрестоцвітих під назвою “чорна ніжка
Зигоміцети. Нижчі гриби. Міцелій несептований. Зооспор не утворюють. Розмножуються зигоспорами, які утворюються внаслідок злиття гамет. До зигоміцетів відносяться мукорові гриби
чорна пліснявина). Викликають запліснявіння та загнивання коренеплодів, ягід, лікарської сировини, особливо при підвищеній вологості.
Аскоміцети. Вищі гриби. Характерна ознака - спеціальні органи розмноження (аски, сумки). До них відносяться дріжджові гриби, що широко застосовуються в біотехнологічних процесах. Представники родів Penicilium та Aspergillus можуть викликати хвороби у людей, а певні види застосовують як продуценти біологічно активних речовин (антибіотики), органічних кислот. Викликають пліснявіння насіння, харчових продуктів, лікарської сировини (зелена або чорна пліснява). Фітопатогенні види викликають дуже поширену хворобу рослин - справжню мучнисту росу. Фітопатогенна дія аскоміцетів проявляється щодо широкого кола рослин, уражуються стовбур (рак дерев), стебла, гілки, листя та плоди. Вид Claviceps purpurea викликає ураження зернівок злаків у вигляді характерних “ріжків” (житні ріжки), що утворені склероцієм гриба. Ці ріжки є сировиною для фармацевтичної промисловості, з них добувають препарати, які діють на гладеньку мускулатуру і застосовуються в акушерстві.
Базидіоміцети. Вищі гриби. їм властиве утворення спеціальних органів спороутворення - базидій. До базидіоміцетів належать усім відомі шапкові гриби. Викликають хвороби дерев (трутові гриби, опеньки) і ряд хвороб вищих рослин під назвою “головня”. Уражуючи колосся злаків, вони формують особливі утворення, заповнені величезною кількістю чорних спор. Звідси народна назва цих хвороб - “сажка”. Без спеціальних засобів захисту хвороба може призвести до майже повного знищення урожаю. Велику шкоду посівам різних культур наносять