ЬмозкологмЯ
УДК 577.19: 582.711.71 (571.1)
АНТИМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ ЛЕТУЧИХ СОЕДИНЕНИЙ ЛИСТЬЕВ БОЯРЫШНИКОВ (ROSACEAE JUSS.) НА ЮГЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Л. Н. Чиндяева, старший научный сотрудник, lnikch@yandex.ru,
Т. И. Киселева, научный сотрудник, tk552008@yandex.ru,
Н. В. Цыбуля, старший научный сотрудник, ntsybulya@yandex.ru Учреждение Российской академии наук Центральный сибирский ботанический сад Сибирского отделения РАН
Приведены данные по экспериментальной оценке антимикробной активности листьев 7 видов боярышников с использованием трех тест-микроорганизмов, прослежена сезонная динамика, выявлены наиболее фитонцидные виды.
Из исследованных видов боярышников наиболее высокую антимикробную активность к тест-микроорганизмам проявили дальневосточные виды — C. pinnatifida и C. chlorosarca, а также C. dahurica. Снижение антимикробной активности у большинства боярышников наблюдалось в конце июля и в августе во время одревеснения побегов. При сравнительной оценке наибольшая фитонцидная активность летучих выделений листьев по отношению ко всем тест-микробам зафиксирована у вида C. dahurica.
Выделенные наиболее фитонцидные виды боярышников в условиях Новосибирска характеризуются высокой зимостойкостью и устойчивостью к патогенным микромицетам, вызывающим мучнистую росу, ржавчину и пятнистость. В силу этого с учетом выявленных антимикробных свойств целесообразно более широкое их использование в городском зеленом строительстве.
The paper provides the research data on antimicrobial activity of leaves of 7 Crataegus L. species of different geographic origin growing in the arboretum of the Central Siberian Botanical Garden, the Siberian Branch of the Russian Academy of Science, in Novosibirsk. The hawthorns are of prime interest for landscaping as durable and resistant to urban environment highly decorative plants. The aim of research was comparative assessment of antimicrobial activity of hawthorns during the growing season with the use of test-microorganisms — Staphyllococcus epidermidis, Escherichia coli, Candida albicans.
It was established that the greatest antimicrobial activity was identified in C. pinnatifida and C. maximowiczii in June at simultaneous opening of leaves and blossoming, in other species in July during the completion of growth. The decrease in antimicrobial activity in most of the hawthorns was observed during lignification of shoots in late July-August.
The highest antimicrobial activity during the growing season was revealed in the Russian Far Eastern species of С. pinnatifida, С. chlorosarca and C. dahu-rica. It is recommended to use more widely the most phytoncidal species of hawthorn, which are characterized in the conditions of Novosibirsk by high winter hardiness and. resistance to diseases, taking into account their identified antimicrobial properties, in urban landscaping.
Ключевые слова: боярышники, антимикробная активность, тест-микробы, летучие соединения, сравнительная оценка видов.
Keywords: hawthorns, antimicrobic activity, test-microbes, volatile emissions, comparative assessment of the species.
Виды рода Crataegus L. представляют большой интерес для озеленения, это неприхотливые и устойчивые в городской среде деревца и высокие кустарники, пригодные для различных по назначению ландшафтных объектов. Боярышники отличаются выраженным цветением и плодоношением, в городе весьма долговечны, сохраняют декоративные качества до 40—50 лет, хорошо переносят обрезку и традиционно используются в живых изгородях.
В городских насаждениях Сибири наибольшее распространение, по нашим данным, получил сибирский вид боярышник кроваво-красный (Crataegus sanguínea Pall.), редко в виде групп и единичных экземпляров встречаются интродуценты — дальневосточные б. перисто-надрезанный (C. pínnatífída Bunge) и б. зеленомясый (C. chlorosarca Maxim.), североамериканский вид б. мягкий (C. mollis Scheele).
В Центральном сибирском ботаническом саду (ЦСБС СО РАН) в Новосибирске испытывалось более десяти видов боярышников различного географического происхождения, по результатам исследований для широкого применения в озеленении города рекомендовано 4 вида — C. chlorosarca, C. maximowiczii Schneid, C. pinnatifida и C. sanguinea [1, 2].
Боярышники хорошо известны как лекарственные растения, экстракты листьев, почек, плодов, цветков, коры разных ви-
дов обладают антиоксидантными, аналгезиру-ющими, гепатопротективными, желчегонными, противовоспалительными, гипотензивными, кардиотоническими свойствами и др. [3]. Биохимические исследования интродуциро-ванного в ЦСБС C. pinnatifida показали высокое содержание в плодах протопектинов, сапонинов, каратиноидов, витамина С и других компонентов, что свидетельствует о перспективности рассмотрения этого вида как источника лекарственного сырья [4].
Поскольку к важным средоулучшающим функциям городских насаждений относится способность регулировать состав микрофлоры воздуха, их фитонцидность, целью наших исследований предусматривалось сравнительное изучение антимикробной активности листьев боярышников.
Объекты и методы исследований. Исследовались образцы семи сибирских и инорайон-ных видов боярышников из коллекции ЦСБС в 2011 г. Растения в генеративном состоянии произрастают на участке арборетума в примерно одинаковых условиях, в ЦСБС поступили в 1965—1972 гг. из Минска, Москвы, Липецка, Барнаула, боярышник даурский (C. dahurica Koehne ex Schneid) получен из природной популяции Дальнего Востока. Листья для исследований собирали в первую половину дня с одних и тех же растений в июне после обособления листьев, в июле во время их полного созревания и в августе-сентябре во время старения и расцвечивания. Фиксировались сопутствующие фазы — цветение; завязывание, рост и окрашивание плодов; рост и опробковение побегов согласно методике фенологических наблюдений [5]. Отбирались особи, не пораженные болезнями и вредителями. Сравнительная оценка антимикробной активности видов проведена по среднему баллу за сезон в отношении к каждому тест-микроорганизму.
Использовалась методика «опарения» летучими выделениями листьев штриховых посевов микробных тест-культур — Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli и Candida albicans [6]. Для посева микробных культур в чашки Петри применяли питательную среду МПА (мясо-пептонный агар), на поверхность которой высевали суточную культуру микроорганизмов микробиологической петлей диаметром 2 мм (посев штрихом), в нижнюю чашку Петри равномерно по поверхности распределяли листья, исключая их контакт с питательной средой. Опарение микроорганизмов летучими выделениями растений осуществля-
Сравнительная оценка антимикробной активности летучих выделений листьев боярышников по среднему баллу за сезон
лось с 12 до 16 часов в дневное время при комнатной температуре, после чего чашки помещали на 10—12 часов в термостат с температурой 37 °С [7].
Антимикробное действие летучих выделений листьев оценивалось в сравнении с контрольными посевами по шкале фитонцидной активности [6]: 0 — отсутствие действия, сплошной рост микробной культуры; 1 балл — слабое действие, угнетение роста культуры в средней части посевов не более 20—30 % длины штриха; 2 балла — умеренное действие, угнетение роста культуры до 40—50 % длины штриха; 3 балла — сильное действие, незначительный рост культуры на концах штриха; 4 балла — очень сильное действие, практически полное отсутствие роста микробной культуры.
Результаты и обсуждение. В ходе исследований установлено, что разные виды боярышников в течение сезона по-разному воздействуют на тест-микроорганизмы (таблица).
У сибирского вида C. sanguinea наблюдалось возрастание антимикробной активности от 2 до 4-х баллов (по показателю ОАА — общей антимикробной активности) с начала июня до начала июля; в этот период происходили рост и вызревание листьев, завязывание и развитие плодов, завершение линейного роста побегов. В конце июля в фазу опробковения побегов зафиксировано снижение активности, а в третьей декаде августа во время созревания плодов отмечено повышение фитонцидности листьев до 3,5 баллов. Дальневосточные боярышники C. pinnatifida и C. chlorosarca оказали схожее воздействие на тест-микробы в течение сезона, причем эти виды сильнее подействовали на E. coli и C. albicans (рисунок).
У C. pinnatifida рост активности наблюдался в начале июня после обособления листьев
Антимикробная активность листьев боярышников
Тест-микробы
Название вида Фенологическое состояние * Время исследований, месяц Staphylococcus epidermidis Escherichia coli Candida albicans ОАА, балл
Балл
1 2 3 4 5 6 7
Боярышник Л2Пл1 02.06 1 0 1 2
кроваво-красный Crataegus sanguínea Pall. Л^л1 Л3Пл2Пб2 16.06 05.07 1 2 1 0,3 1 1,7 3 4
Л3Пл202 27.07 0 1 0,5 1,5
Л3Пл302 30.08 1,5 1 1 3,5
Сумма баллов за сезон 5,5 3,3 5,2 14,0
Средний балл за сезон 1,1 0,7 1,04 0,95
Б. перисто-надрезанный Л1Ц4 02.06 1 2 3 6
C. pínnatífída Bunge Л2Ц5 16.06 1 1 1 3
Л3Пб2Пл1 05.07 1,3 1,7 1,7 4,7
Л302 Пл2 27.07 1 2 1,5 4,5
Л302Пл3 30.08 0,5 1 0,5 2
Сумма баллов за сезон 4,8 7,7 7,7 20,2
Средний балл за сезон 0,96 1,54 1,54 1,35
Б. зеленомясый Л2Пл1 02.06 2 2 2 6
C. chlorosarca Maxim. Л3Пл1 16.06 2 0,5 0,5 3
Л302 Пл2 05.07 1,7 2 2,7 6,4
Л302Пл3 27.07 0 2,5 0 2,5
Л402Пл3 30.08 0 1,5 1 2,5
Сумма баллов за сезон 5,7 8,5 6,2 20,4
Средний балл за сезон 1,14 1,7 1,24 1,36
Б. даурский Л2Ц4 02.06 2 1 2,5 5,5
C. dahurica Koehne ex Schneid. Л3Ц5Пл1 Л3Пл2Пб2 16.06 05.07 1 2,3 1,5 1,3 1 2,7 3,5 6,3
Л3Пл202 27.07 1,5 1 1,5 4
Л3Пл302 30.08 1,5 1 0,5 3
Л4Л5Пл302 29.09 1,5 1 1,5 4
Сумма баллов за сезон 9,8 6,8 9,7 26,3
Средний балл за сезон 1,6 1,13 1,6 1,44
Б. Максимовича Л2Ц3Ц4 02.06 2 1 2 5
C. maximowiczii Schneid. Л3Ц5Пл1 16.06 0 0,5 0 0,5
Л3Пб201Пл2 05.07 1,7 2 0,7 4,4
Л302 Пл2 27.07 0,5 1 1,5 3
Л402Л4Пл3 30.08 0 1 1 2
Сумма баллов за сезон 4,2 5,5 5,2 14,9
Средний балл за сезон 0,84 1,1 1,04 0,99
Б. черный Л2Ц4 02.06 1 1 3 5
C. nigra Waldst. et Kit. Л3Пл1 16.06 0 0 1 1
Л3Пб201Пл2 05.07 1,3 2,3 0 3,6
Л3Пб201Пл3 27.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.