Интродукция адониса летнего как источника астаксантина

БИОЛОГИЯ

_______________________________________________________________________________

Размещено на http://www.Allbest.ru/

_______________________________________________________________________________________

Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии.-2008.-№2.

2

Белгородский государственный университет

Интродукция адониса летнего как источника астаксантина

А.А. Сиротин, к.б.н., профессор

Л.В. Сиротина, к.б.н., доцент

С.С. Сиротина

Концепция сбалансированного питания предполагает обеспечение человека всеми необходимыми веществами в оптимальных соотношениях. Особое внимание при этом уделяется незаменимым компонентам пищи-- незаменимым аминокислотам, полиненасыщенным жирным кислотам, витаминам, другим биологически активным веществам, минералам [1].

К биологически активным веществам относят: алкалоиды (атропин, пилокарпин, кофеин, стрихнин и др.), витамины (А, Е, С, витамины группы В и др.) и другие ферменты, гликозиды (генины, фенологликозиды, антрагликозиды и др.), непредельные кислоты жирных масел (линолевая, линоленовая, арахидоновая и др.), кумарины (изокумарин, фурокумарины, пиранокумарины и др.), микроэлементы (железо, йод, кобальт, медь, бром и др.), стероиды (стеролы, сапогенины и др.), флавоноиды (катехины, лейкоантоцианы, антоцианы и др.), фитонциды, экдизоны.

Также выделяют особую группу веществ, влияющую на биологические процессы в живом организме, - антиоксиданты.

Антиоксиданты -- вещества различной химической природы, способные тормозить или устранять неферментативное свободнорадикальное окисление органических веществ молекулярным кислородом [2].

Антиоксиданты, функционирующие в живом организме (биоантиокислители), играют важную роль, защищая от неферментативного автоокисления биологические субстраты, например, легкоокисляющиеся липиды и, в частности, жиры и жирные кислоты мембранных образований клетки. Биоантиоксиданты являются необходимыми компонентами всех тканей и клеток живых организмов, где они в нормальных физиологических концентрациях поддерживают на низком стационарном уровне свободнорадикальные автоокислительные процессы. В норме расходование и пополнение антиоксидантов в тканях живых организмов сбалансировано.

В настоящее время уделяется большое внимание изучению астаксантина, который является одним из самых эффективных антиоксидантов.

Благодаря уникальному молекулярному строению, по своей антиоксидантной (защитной) активности астаксантин эффективнее бета-каротина в 10-12 раз, а витамина Е (витамина молодости) в 500-550 раз [3].

Содержание астаксантина в различных источниках различно.

В небольших количествах астаксантин содержится в элитных морепродуктах: лососе, омарах, лангустах, крабах и др.

В промышленных масштабах астаксантин добывается благодоря большому содержанию его в морской микроводоросли гематококкус (Hematococcus). [2]

Однако гематококкус - не единственный источник, позволяющий получать астаксантин в больших объемах.

Обнаружено высокое содержание данного антиаксиданта в лепестках Адониса летнего (Adonis aestivalis L.), что дает возможность добывать астаксантин на промышленном уровне [3].

Объектом исследований служил Адонис летний Adonis aestivalis L. Это однолетнее растение семейства Лютиковые Ranunculaceae, произрастающее в диком виде на юге европейской части России, на Кавказе, юге Западной Сибири и Средней Азии в различных луговых и остепненных сообществах (кроме пустынь и высокогорий), а также в Западной Европе.

Название растение получило в честь Адониса - сына царской дочери Мирры, по другой версии - ассирийского бога Адона. Культивируется как цветочный однолетник, именуемый как «Глаз фазана», «Уголек в огне», «Огонек», цветущий в условиях ЦЧР с июня по октябрь, а в благоприятных условиях - до морозов.

В отличие от Адониса весеннего Adonis vernalis L., широко используемого в традиционной и народной медицине благодаря содержанию сердечных гликозидов (прежде всего, адонизида), сапонинов, спиртов и специфических кислот, Адонис летний реже используется из-за пониженного содержания названных веществ.

Растения имеют декоративный вид в течение всего лета, т.к. прямостоячий бороздчатый стебель высотой 20-50 см ветвится при загущении в верхней части, а в разреженных посадках - практически из каждой пазухи листа, до 4 порядков ветвления, образуя шаровидный куст, хорошо маскирующий голые стебли других высокостебельных растений (лилии и др.). адонис антиоксидант астаксантин жизнедеятельность

Листья очередные, дважды или трижды непарно-перисторассеченные на узкие линейные дольки ярко-зеленого цвета. Цветки апикальные, одиночные, на длинных цветоносах, в диаметре 2-3 см, тычинок и пестиков много, венчик из 7-8 лепестков, суриково-красного цвета с черным пятном у основания, чашечка из 7-8 листочков. Плод - многосемянка, многочисленные семянки с твердым покровом, трехгранные, с крючковато изогнутым носиком расположены спирально на вытянутом колом плодоложе. При созревании семена осыпаются.

Семена имеют длительный период прорастания, вероятно, требуют стратификации, т.к. при раннем сроке посева при низкой температуре почвы всходы не задерживаются. Терпимость растений к низким температурам сохраняется в течение всего вегетационного периода, который при достаточном увлажнении может продолжаться до морозов. Заморозки в 8…9С растения переносят в фазе прикорневой розетки листьев. Вместе с тем, растения благополучно переносят и высокие температуры воздуха до 28С.

Адонис летний может быть охарактеризован как умеренно-влаго-требовательное растение, плохо переносящее как недостаточное, так и избыток влаги в почве, подверженное вымоканию. К почве растения предъявляют довольно высокие требования не переносят кислых почв, предпочитают карбонатные, высокоплодородные, лучше всего растут на черноземах. Адонис - светолюбивое растение, однако и в затененных местах рост и развитие не прекращаются, хотя цветение - менее обильное.

Для выяснения возможности выращивания Адониса летнего как источника астаксантина и извлечения его в промышленных масштабах был поставлен полевой мелкоделяночный эксперимент. Исследовано влияние полного минерального удобрения и сроков посева на рост, развитие растений, продуктивность семян и лепестков при рассадном способе культуры. Посев проводился сухими семенами в 4 срока 10.02.06 17.02.06 24.02.06 и 3.03.2006 г., высадка рассады проводилась с 7.05.2006 г. с недельными интервалами. Первый срок посева - в двух вариантах контроль (без удобрений) и опыт (N45 P45 K45 перед высадкой рассады) в трехкратной повторности.

Растения были высажены по схеме 2530 см. В течение вегетационного периода проводились рыхления почвы, в длительные засушливые периоды - 2 полива.

Фенологические наблюдения (табл.) показали существенные различия в реакции растений на срок посева.

Таблица

Влияние сроков посева Адониса летнего и полного минерального удобрения на рост и развитие растений

Следует отметить длительный период посев - всходы (15-18 дней), практически не изменяющийся по срокам, и рассадный период (86 дней), что свидетельствует о медленном развитии в вегетативный период. Переход к репродуктивному периоду не зависит от применения удобрений, но существенно изменяется по срокам посева. Так, период всходы - начало цветения при первом сроке посева в опыте и контроле составил 96-97 дней, при втором - сократился до 92 дней, а при третьем и четвертом - возрос до 102-110 дней. Следовательно, можно предположить, что задержка в переходе к цветению на коротком дне у Адониса летнего происходит как у типично длиннодневного растения.

Большое практическое значение имеет длительность периода цветения, что важно для повышения продукции лепестков с целью извлечения астаксантина. Этот период при первом сроке посева в контроле составил 78 дней, в опыте -74 дня, сокращение произошло в связи с гибелью опытных растений от длительной засухи. При втором сроке посева цветение длилось 79 дней, а при третьем и четвертом этот показатель возрос до 109 и 120 дней соответственно и продолжалось до конца вегетации растений.

Общая длительность вегетационного периода изменялась под влиянием удобрений, которые усугубили действие засухи и привели к сокращению его на 5 дней. Растения второго срока посева, также подвергшиеся действию длительной августовской засухи, вегетировали 182 дня, тогда как третий и четвертые сроки посева позволили удлинить период вегетации до 232 и 231 дня соответственно, т.е. вплоть до заморозков в - 8 -9С. При этом растения четвертого срока сева цвели до заморозков, что обеспечило цветение Адониса летнего, а также возможность сбора лепестков с 2.06 по 4.11.06 года, т.е. в течение 155 дней.

Семенная продуктивность растений Адониса летнего определяется числом цветков и степенью вызревания семян. В свою очередь, число цветков в значительной степени зависит от ветвления стебля и активности ростовых процессов. Максимальный урожай семян в эксперименте получен при первом сроке посева, причем полное минеральное удобрение повысило его на 10,7%. При втором сроке - на 52,9% из-за длительной засухи в августе месяце, а при четвертом - на 37,2% из-за раннего наступления морозов.

Таким образом, выращивание Адониса летнего в четыре срока посева позволяет получать сырье для получения астаксантина в течение периода с начала июня до осенних заморозков, а также получать достаточное количество семян для расширения посевов культуры.

Литература

1. Вили, К. Биология. Перевод с 5-го англ. Изд. Н.М. Бабаевской и др. - М. Мир, 1968. - 808 с.

2. Большая медицинская энциклопедия / Гл. ред. Б.В. Петровский, 3-е изд. - М. Советская энциклопедия, 1975. - 765 с.

3. Сиротин, А.А. Исследование возможности интродукции адониса летнего Adonis aestivalis L. как источника астаксантина / А.А. Сиротин, Л.В. Сиротина, Р.М. Маслов, С.С. Сиротина, В.И. Дейнека // Нетрадиционные растения, природные соединения и перспективы их использования. VII Международный симпозиум. - Белгород, 2006. - Т. 2. - С. 197 - 200.

Размещено на Allbest.ru