MICROSCOPIC DIAGNOSTIC FEATURES OF WHOLE, MILLED AND POWDERED PLANT MATERIAL “RHIZOMES OF COMMON TURMERIC”



Cite item

Full Text

Abstract

Aim - the determination of microscopic diagnostic features of rhizomes of common turmeric (Curcuma longa L.), ginger family (Zingiberaceae). Materials and methods. We have studied whole, milled and powdered plant material of turmeric from different manufactures. The study was carried out with the use of the digital microscopes “Motic DM111” (Korea) and “Motic DM-39C-N9GO-A” (Korea). Results. It was determined that the microscopic diagnostic features of rhizomes of turmeric include the presence of cells with sinuous walls and structured content in the form of colored folding in the parenchyma; closed collateral vascular bundles lie scattered in the parenchyma, their conductive elements have narrow lumen. Vascular bundles contain pigment cells considerably smaller in comparison with the size of vessels. Pigment cells with drops of orange-red essential oil are also found in the parenchyma. In milled and powdered plant material, the fragments of all these elements are observed. In the fragments of powdered rhizomes of turmeric, numerous cells with yellow content are found; the parenchyma cells have less expressed folded structure. Fragments of vessels are found both in milled and powdered material. Conclusion. The results of this study were included in the section “Microscopy” of the project of pharmacopoeial monograph “Curcuma longa L. rhizomes”.

Full Text

ВВЕДЕНИЕ Растения являются ценными источниками биологически активных соединений (БАС) и используются в различных областях медицины. Как правило, растительные препараты имеют широкий спектр фармакологической активности, практически не вызывают побочных эффектов при рациональном их использовании [1]. В связи с этим актуальным является поиск новых сырьевых источников БАС для получения лекарственных средств растительного происхождения. В этом плане внимания заслуживают растения, имеющие пищевое и народно-хозяйственное значение. Длительный опыт их использования человеком дает уверенность в низкой токсичности и безопасности соответствующих лекарственных препаратов. Среди таких растений можно выделить куркуму длинную (Curcuma longa L.). Куркума длинная применяется в качестве специи в пищу и в народной медицине в Индии, Китае, Малайзии, на Тайване с древних времен, причем в Индии выращивают и употребляют разные органы растения [2]. Интерес к куркуме возник в связи с результатами исследований американских ученых, которые показали минимальный процент заболеваемости раком кишечника в Индии и связали это явление с компонентами постоянной диеты. По результатам скрининга было обнаружено, что противоопухолевым действием обладают корневища куркумы [3]. На протяжении последних 20-30 лет в основном зарубежными учеными было выявлено, что различные фитосубстанции растения обладают мощной антиоксидантной, а также обезболивающей, антисептической, желчегонной и другими видами активности [4, 5, 6]. Практически весь выявленный и доказанный спектр фармакологического действия куркумы связывают с куркуминоидами, основными из которых являются куркумин, деметоксикуркумин и бисдеметоксикуркумин [7]. В Китайской Народной Республике корневища куркумы длинной являются фармакопейным сырьем [8]. Однако работы по решению вопросов стандартизации зарубежными учеными продолжаются, подключились и отечественные ученые [9], появились реальные предпосылки рассмотрения корневищ куркумы в качестве нового вида лекарственного растительного сырья (ЛРС) и включения его в Государственную фармакопею РФ. Следует отметить, что на пищевом рынке страны представлено большое разнообразие коммерческих образцов куркумы длинной (приправ) из различных стран (Индия, Китай и др.), кроме того, куркуму длинную культивируют на территории Северного Кавказа [9]. Вследствие этого сырьевая база для получения лекарственных препаратов на территории России достаточна, что дополнительно показывает не только целесообразность, но и возможность придания статуса официнального ЛРС «Куркумы длинной корневища». Правовой основой для использования корневищ куркумы длинной в качестве сырьевого источника получения отечественных оригинальных лекарственных средств является разработка проекта фармакопейной статьи на новый вид ЛРС. Рисунок 1. Поверхность корневища на поперечном сечении: 1 - экзодерма (х 100); 2 - клетки экзодермы с треугольными межклетниками (х 400). В связи с этим актуальным этапом в достижении данной целевой установки является изучение морфологоанатомических признаков цельных, измельченных и порошкованных образцов ЛРС, выявление диагностических признаков, которые позволят оценивать подлинность растительного сырья, и отражение полученных результатов в соответствующей нормативной документации - фармакопейной статье «Куркумы длинной корневища». ■ ЦЕЛЬ РАБОТЫ Целью работы является изучение микродиагности-ческих признаков корневищ куркумы длинной. ■ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Объектами исследования являлись цельные и измельченные корневища куркумы длинной (Curcuma longa L.), сем. Имбирные (Zingiberaceae), выращенные на территории Северного Кавказа, порошки корневищ куркумы длинной (специи) таких фирм, как «CYKORIA S.A.», «SAI», «Galeo», и других производителей. Изучение микродиагностических признаков проводили с помощью цифрового микроскопа «Motic DM111» (Корея) (увеличение: х40, х400, х 1000) и цифрового стереоскопического микроскопа «Motic DM-39C-N9GO-A» (Корея) (увеличение: х40, х400). Для выявления диагностических признаков были сделаны различные микропрепараты и получены их цветные микрофотографии. ■ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ При изучении поперечных срезов выявлено, что корневище пучкового типа, с поверхности оно покрыто экзодермой (рис. 1). Периферическая часть коры сложена крупными многоугольными клетками с небольшими треугольными межклетниками. Ближе к центральному цилиндру клетки паренхимы с извилистыми стенками и структурированным, окрашенным содержимым (рис. 2.1, 2.2). В некоторых клетках встречаются мелкие крахмальные зерна овальной формы (рис. 2.3). Вокруг центрального цилиндра хорошо различима однослойная эндодерма, состоящая из тонкостенных вытянутых клеток (рис. 3.1). По периферии стели и в паренхиме корневища разбросаны закрытые коллатеральные пучки. Проводящие элементы ксилемы - сосуды с механической обкладкой, состоящей из узкопросветных волокон (рис. 3.2). На продольном срезе диагностируются сосуды лестнично-сетчатого типа (рис. 4.1). Проводящие пучки кроме сосудов содержат пигментные клетки (рис. 4.2), значительно более мелкие по сравнению с размерами сосудов, с оранжево-коричневым содержимым, разделенным поперечными трещинами. В основной паренхиме встречаются пигментные клетки с каплями эфирного масла красно-оранжевого цвета (рис. 4.3). Рисунок 2. Паренхима корневища на поперечном сечении (х 400): 1 - клетки паренхимы со структурированным содержимым; 2 - извилистые стенки клеток паренхимы; 3 - крахмальные зерна, окрашенные раствором Люголя. При анатомо-гистологическом изучении измельченного сырья обнаруживаются фрагменты клеток экзодермы, проводящих пучков в виде сосудов лестничносетчатого типа. Встречаются одиночные клетки паренхимы с сильно извилистыми стенками, иногда они располагаются небольшими группами. Некоторые фрагменты паренхимы содержат пигментные клетки с протопластом красно-оранжевого цвета. При обработке раствором Люголя в клетках обнаруживаются мелкие крахмальные зерна. В измельченном сырье встречаются капли эфирного масла красно-оранжевого цвета. Рисунок 3. Проводящие пучки корневища на поперечном сечении: 1 - область эндодермы (х 100), 2 - закрытые коллатеральные пучки (х 400). К основным диагностическим признакам порошка можно отнести многочисленные клетки с желтым содержимым. Клетки паренхимы крупные, округлые, встречаются многоугольные и вытянутые обрывки экзодермы с треугольными межклетниками, попадаются обрывки сосудов различного типа (лестничные, спиральные, сетчатые). В клетках паренхимы обнаруживаются крахмальные зерна. ш ВЫВОДЫ 1. Проведено анатомо-гистологическое исследование корневищ куркумы длинной (Curcuma longa L.), определены признаки, имеющие диагностическое значение. 2. Установлено, что к микродиагностическим признакам цельного сырья можно отнести наличие в паренхиме клеток с извилистыми стенками и структурированным, окрашенным содержимым, в паренхиме разбросаны закрытые коллатеральные пучки, проводящие элементы которых (сосуды, преимущественно лестнично-сетчатого типа, с механической обкладкой) состоят из узкопросветных волокон. В сосудах встречаются пигментные клетки, более мелкие по сравнению с размерами сосудов. В основной паренхиме также встречаются пигментные клетки с каплями эфирного масла красно-оранжевого цвета. Рисунок 4. Гистологические элементы корневища на поперечном и продольном сечениях (х 400): 1 - сосуды лестнично-сетчатого типа; 2 - пигментные клетки; 3 - капли эфирного масла в секреторных клетках. 3. Измельченное и порошкованное сырье содержит фрагменты всех этих элементов. В порошкованном сырье встречаются многочисленные клетки с желтым содержимым, клетки паренхимы имеют менее выраженную складчатую структуру. И в измельченном, и в порошкованном сырье обнаруживаются фрагменты сосудов. 4. Следует отметить, что выявленные диагностически значимые признаки не зависят от регионов произрастания и культивирования исследуемых объектов. 5. Полученные результаты включены в раздел «Микроскопия» проекта фармакопейной статьи «Куркумы длинной корневища».
×

About the authors

VA A Kurkin

Samara State Medical University

Email: Kurkinvladimir@yandex.ru
PhD, professor, head of the Department of Pharmacognosy with Botany and Bases of Phytotherapy of Samara State Medical University. ap. 320, 271 Novo-Vokzalnaya st Samara, Russia, 443029

VM M Ryzhov

Samara State Medical University

Email: lavr_rvm@mail.ru
PhD, associate professor of the Department of Pharmacognosy with Botany and Bases of Phytotherapy of Samara State Medical University ap. 320, 271 Novo-Vokzalnaya st Samara, Russia, 443029

TK K Ryazanova

Samara State Medical University

Email: ryazantatyana@mail.ru
PhD, assistant of the Department of Pharmaceutical management and economics of Samara State Medical University ap. 320, 271 Novo-Vokzalnaya st Samara, Russia, 443029

LV V Tarasenko

Samara State Medical University

Email: lub_vl@mail.ru
assistant of the Department of Pharmacognosy with Botany and Bases of Phytotherapy of Samara State Medical University ap. 320, 271 Novo-Vokzalnaya st Samara, Russia, 443029

MYu Yu Borisov

Samara State Medical University

Email: yatrofa@list.ru
postgraduate at the Department of Pharmacognosy with Botany and Bases of Phytotherapy of Samara State Medical University. ap. 320, 271 Novo-Vokzalnaya st Samara, Russia, 443029

EV V Avdeeva

Samara State Medical University

Email: avdeeva.ev@gmail.com
hD, professor of the Department of Pharmacognosy with Botany and Bases of Phytotherapy of Samara State Medical University ap. 320, 271 Novo-Vokzalnaya st Samara, Russia, 443029

References

  1. Киселева Т.Л., Смирнова Ю.А. Лекарственные растения в мировой медицинской практике: государственное регулирование номенклатуры и качества. М.: Проф. ассоц. натуротерапевтов, 2009
  2. Шретер А.И., Валентинов Б.Г., Наумова Э.М. Природное сырье китайской медицины. М. 2002
  3. Sinha R, Anderson DE, McDonald SS, Greenwald P. Cancer Risk and Diet in India. 2003;49(3):222-228
  4. Li Y. Hepatic protection and anticancer activity of curcuma: A potential chemopreventive strategy against hepatocellular carcinoma. International Journal of Oncology. 221 Nov 2013: 505-513.
  5. Gupta A, Mahajan S, Sharma R. Evaluation of antimicrobial activity of Curcuma longa rhizome extract against Staphylococcus aureus. Biotechnology Reports. 2015;6:51-55.
  6. Gilani AH, Shah AJ, Ghayur MN, Majeed K. Pharmacological basis for the use of turmeric in gastrointestinal and respiratory disorders. Life Sciences. 2005;76(26):3089-3105.
  7. Duke, JA. CRC Handbook of Medicinal Spices. CRC Press., 2002:137-144
  8. Pharmacopeia of the People’s Republic of China. 2005;vol. 1:260-261
  9. Орловская Т.В., Челомбитько В.А. Морфологоанатомическое изучение корневищ куркумы длинной. Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: Сборник научных трудов Пятигорской государственной фармацевтической академии. Пятигорск, 2008; Вып. 63: 74-76

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2016 Kurkin V.A., Ryzhov V.M., Ryazanova T.K., Tarasenko L.V., Borisov M.Y., Avdeeva E.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС77-65957 от 06 июня 2016 г.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies