Поиск рациональных путей внедрения в медицинскую практику пищевых растений и получения на их основе лекарственных препаратов является одним из трендов развития современной медицинской и фармацевтической науки. Причинами возникновения данного направления являются, во-первых, открытие фармакологической активности для многих пищевых растений, во-вторых, их малая токсичность и изученность практически всех возможных побочных эффектов, связанные с тем, что пищевые растения применяются человеком уже многие тысячелетия [1]. Перспективным направлением также представляется разработка на их основе продуктов функционального питания.
Среди таких растений мы выделяем куркуму длинную (Curcuma longa L.). В таких странах, как Китай, Индия, Малайзия куркума с древних времен применяется в пищу в качестве специи, а также в народной медицине [5]. Извлечения из куркумы длинной проявляют обезболивающее, антиоксидантное, антисептическое, спазмолитическое, рассасывающее, бактерицидное, желчегонное действия [9]. В настоящее время интерес научного мира к этому растению возрастает с каждым годом, исследования в основном сосредоточены на доказательстве фармакологической активность куркумы в отношении онкопатологии, психических расстройств [7]. Ведутся работы и по химическому составу и решению вопросов стандартизации; в этой связи среди отечественных ученых необходимо отметить исследования пятигорских ученых, которые приблизились в своих работах к обозначению корневищ куркумы длинной в качестве официнального вида лекарственного растительного сырья (ЛРС) [2, 3].
Данные по химическому составу корневищ растения сильно варьируются, особенно в части количественного содержания [4, 6]. Так, например, фармакопея КНР приводит следующие данные: корневища содержат эфирное масло (содержание не менее 7 %), богатое сесквитерпенами и тритерпенами, кетоны, или куркуминоиды (куркумин, бисдеметоксикуркумин, деметоксикуркумин), а также кампестерин, холестерин, жирные кислоты, микроэлементы [5, 8].
Также нуждаются в дальнейших углубленных исследованиях морфолого-анатомические признаки изучаемого вида ЛРС, как неотъемлемая часть общего понимания растения, разработки его параметров подлинности и доброкачественности и соответствующего отражения указанных параметров в нормативной документации. Результаты данного направления исследований и являются предметом обсуждения в настоящей работе.
Целью работы является изучение анатомо-морфологических и гистологических признаков корневищ куркумы длинной.
Материал и методы исследования
Цельные корневища куркумы длинной (Curcuma longa L.), сем. Имбирные (Zingiberaceae), выращенные в Индии, Китае, Вьетнаме (коммерческие образцы), а также образцы, выращенные на территории Северного Кавказа, предоставленные кафедрой фармакогнозии Пятигорского медико-фармацевтического института – филиала ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России; порошок корневищ куркумы, используемый в качестве приправы к пище, фирм: «Galeo», «SAI», «Alibaba», «CYKORIA S.A.».
Морфологическое изучение проведено невооруженным глазом и при увеличении ×5 и ×10 раз (под лупой), микроскопическое изучение проведено с использованием электронного микроскопа «Motic DM111» (увеличение: ×40, ×400, ×1000) и цифрового стереоскопического микроскопа «Motic DM-39С-N9GО-А» (увеличение: ×40, ×100).
Результаты исследования и их обсуждение
С использованием цифрового стереоскопического микроскопа, а также в результате осмотра невооруженным глазом и с помощью лупы было изучено морфологическое строение корневищ куркумы длинной, что позволило нам сформулировать раздел «Внешние признаки» для включения в проект ФС на изучаемый вид ЛРС.
Определено, что цельное сырье представляет собой корневище клубневидное, округлое в поперечнике до 4 см в диаметре, желтовато-серое, с кольцевыми рубцами от отмерших листьев. Из боковых почек развиваются подземные, относительно цилиндрические побеги. Вкус слабожгучий, пряный, слегка горьковатый, приятный. Запах специфический, пряный.
Установлено, что порошкованное сырье – это ярко-желтый слабо жгучий, горьковатый порошок с тонким своеобразным ароматом.
Для выявления диагностически значимых анатомо-гистологических признаков ЛРС были сделаны различные микропрепараты и получены их цветные микрофотографии, показавшие, в целом, как наличие общих для семейства имбирных признаков, так и индивидуальных признаков растения.
На поперечном срезе корневища паренхима представлена толстостенными извилистыми клетками (рис. 1) со структурированным, окрашенным содержимым в виде складчатости. В паренхиме разбросаны пучки, состоящие из проводящих элементов – ксилемы (сосудов), сопровождающиеся механической обкладкой, состоящей из узкопросветных волокон. На продольном разрезе (рис. 2) встречаются сосуды лестнично-сетчатого типа.
Проводящие пучки кроме сосудов содержат пигментные клетки, значительно более мелкие по сравнению с размерами сосудов. Их строение видно только на больших увеличениях (не менее х100); при этом обнаруживается ржаво-коричневое содержимое, разделенное поперечными трещинами. Пигментные клетки также встречаются в паренхиме (рис. 3).
Характерное строение клеток паренхимы со структурированным, окрашенным содержимым в виде складчатости, определено лишь для нативных воздушно-сухих образцов куркумы длинной (выращенной в различных климатических зонах Индии. Китая. Вьетнама, в том числе и на территории России – в условиях Северного Кавказа). В то же время микроскопическое исследование групп клеток паренхимы в порошке куркумы (фирм «Galeo», «SAI», «Alibaba», «CYKORIA S.A.») показало, что их содержимое равномерно окрашено и имеет менее выраженную складчатую структуру. Это объясняется тем, что выращиваемая в промышленных масштабах куркума в процессе сбора и заготовки обрабатывается горячей водой и сушится под прямыми солнечными лучами, что приводит к повреждению пигментных клеток и равномерному окрашиванию всего корневища. Таким образом, с помощью микроскопии можно косвенно определять способ заготовки сырья куркумы длинной.
а
б
в
Рис. 1. Паренхима корневища куркумы на поперечном срезе при различных увеличениях: а – увеличение х40; б – увеличение х400; в – увеличение х1000
Рис. 2. Продольный срез сосуда в паренхиме корневища куркумы (увеличение х400)
Рис. 3. Пигментная клетка в паренхиме корневища куркумы на поперечном срезе (увеличение х400)
Выводы
- В результате проведенного исследования выявлены анатомо-гистологические признаки корневищ куркумы длинной (Curcuma longa L.), имеющие диагностическое значение.
- Установлено, что для цельного сырья характерно наличие в паренхиме (поперечный срез корневища) толстостенных извилистых клеток со структурированным, окрашенным содержимым в виде складчатости; в паренхиме разбросаны пучки, состоящие из проводящих элементов – ксилемы (сосудов), сопровождающиеся механической обкладкой, состоящей из узкопросветных волокон; встречаются сосуды лестнично-сетчатого типа (продольный разрез); проводящие пучки кроме сосудов содержат пигментные клетки, значительно более мелкие по сравнению с размерами сосудов, на больших увеличениях (не менее х100) в них обнаруживается ржаво-коричневое содержимое, разделённое поперечными трещинами; пигментные клетки также встречаются в паренхиме.
- В порошкованном сырье встречаются фрагменты всех указанных элементов, но группы клеток паренхимы равномерно окрашены в желтый цвет и имеют менее выраженную складчатую структуру.
- Разработаны разделы «Внешние признаки» и «Микроскопия» и включены в проект ФС «Куркумы длинной корневища».
Рецензенты:
Первушкин С.В., д.фарм.н., профессор, заведующий кафедрой фармацевтической технологии, ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Самара;
Шаталаев И.Ф., д.б.н., профессор, зав. кафедрой химии фармацевтического факультета, ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Самара.
Работа поступила в редакцию 02.06.2014.