Ботаническое описание, биологические особенности, ареал и ресурсы.
маклея мелкоплодная
Маклея сердцевидная и маклея мелкоплодная — многолетние травянистые растения, близкие виды по морфологическим характеристикам и биологическим особенностям, а также химическому составу, накапливающихся в них алкалоидов.
Корневища формируются из многолетних сильно переплетённых, древеснеющих остатков подземных оснований монокарпических побегов. Они вертикальные, округло-цилиндрические, компактно-ветвистые, короткие, с многочисленными сидячими почками, из которых развиваются до 30 ежегодно отмирающих надземных побегов. От корневища отходят горизонтально мощные боковые ветвящиеся корни длиной до 60 см и толщиной до 1 см. Основная масса корней располагается в пахотном горизонте. Однолетние корневища и корни гибкие тёмно-оранжевые с многочисленными придаточными корнями. Начиная со второго года жизни, на боковых корнях и корневищах образуются придаточные почки, расположенные группами. Чем моложе корневище, тем мельче и более плотно расположены на нём почки, из них могут возникать корневые отпрыски. Из отрезков корневищ длиной 1,5-2 см с 1-2 спящими почками в теплицах ВИЛАР в течение марта — мая нами была выращена мощная рассада для весенней посадки на площади 0,25 га.
Стебель высотой 1,5-3 м, диаметром у основания до 1,5 см, прямостоячий, неветвящийся, цилиндрический, внутри полый, от желтовато- до коричневато-серого цвета. Зелёные части растения покрыты сизым восковым налётом.
Листья черешковые, сердцевидной формы, 5-7-лопастные, очередные; нижние — до 25 см длины, верхние — значительно мельче. Верхняя сторона листовой пластинки голая, от буровато- до серовато-зелёного цвета; нижняя — опушённая, серая или желтовато-серого цвета. Черешки листьев неправильно цилиндрические, у основания подковообразной формы, иногда сплюснутые.
Маклея сердцевидная
Соцветия -ажурные прямостоячие метёлки длиной до 40 см и более, расположены на верхушках стеблей. Бутоны и цветки мелкие, длиной 0,5-0,7 см. Окраска бутонов — желтовато-коричневая, цветков — серовато-жёлтая с кремовым или оранжевым оттенками. Цветки обоеполые, имеют 2 белых чашелистика, рано опадающих. Венчик отсутствует. Плод с короткой плодоножкой — плоская, обратно-яйцевидная двустворчатая коробочка, растрескивающаяся до основания, длиной до 8 мм и шириной до 4 мм. Семена длиной около 1,7 мм и шириной около 0,8 мм, яйцевидные, расположены по обе стороны внутреннего шва коробочки.
Цветёт в августе, плоды созревают в сентябре.
Все органы маклей содержат оранжево-жёлтый млечный сок. Основные морфологические различия между двумя видами маклеи заключаются в форме бутонов и плодов, строении цветков и массе семян. Бутоны маклеи сердцевидной имеют булавовидную форму, а у маклеи мелкоплодной они цилиндрические. В цветке маклеи сердцевидной 25-30 тычинок, а у маклеи мелкоплодной только 8-12. В ланцетной форме коробочки маклеи сердцевидной находится от 2 до 6 семян, а в округлой коробочке маклеи мелкоплодной — всего одно семя. Масса 1000 семян маклеи сердцевидной составляет 0,7-0,8 г, а маклеи мелкоплодной — до 0,6 г. Диплоидный набор хромосом у маклеи сердцевидной и маклеи мелкоплодной одинаковый и равен 20, что указывают на очень большую близость этих видов.
Маклея — субтропическое растение, предъявляющее в период вегетации высокие требования к теплу, однако отличается относительно хорошей зимостойкостью. Активный рост и развитие начинается после устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха через +10ºС. Даже кратковременные заморозки до -2ºС — (-3ºС) приводят к гибели листовой поверхности и сильно повреждают молодые побеги. Растения светолюбивы и отзывчивы на плодородие почвы. Для получения высокой урожайности травы — сырья маклей необходим достаточно высокий запас влаги и элементов питания в почве. При выращивании маклей в условиях средней полосы европейской части России выявлена чрезвычайно низкая семенная продуктивность растений, связанная, в первую очередь, с малой жизнеспособностью пыльцы. Отмечены также низкая завязываемость плодов и сильная их осыпаемость при созревании.
Родиной маклеи сердцевидной считают Восточный Китай и Японию, маклеи мелкоплодной — Центральный Китай и Центральную Азию. Маклея сердцевидная довольно широко распространена в Японии, а маклея мелкоплодная занимает небольшой ареал в Китае.
На территории России и бывшего СССР в природных условиях не произрастает. Как декоративное растение она представлена во многих ботанических садах и парках Европы.
При введении маклей в культуру и разработке промышленных технологий возделывания, произведённых учёными ВИЛРа в 70-80-х годах прошлого века, выявлены некоторые закономерности изменения ритма в сезонном развитии. Начиная с двух-трёхлетнего возраста у растений наблюдается ускоренное наступление фаз бутонизации и цветения по мере продвижения культуры этого растения на юг России. При этом существенных различий по срокам прохождения фенофаз у двух видов маклеи не установлено. Установлены оптимальные зоны возделывания маклеи в европейской части России, ими являются Северный Кавказ, Центральное Черноземье и Среднее Поволжье. Успешная культура маклеи возможна в южной части лесной и во всей лесостепной зоне.
Возделывание.
Маклею выращивают в основном рассадным способом. Семена высевают в теплицы, парники или рассадник, выращивая рассаду. Рассаду высаживают в поле, когда районе возделывания наступит безморозный период. В Подмосковье — это середина 2-й декады июня. Из-за низкой семенной продуктивности растений и трудности получения достаточного количества семян, разработаны способы размножения маклеи отрезками корневищ разного размера и корневой порослью — «рассадой», основанные на вегетативном размножении. Рассаду можно выращивать в рассадниках и закрытом грунте не только из семян, но и из отрезков корневищ 1,5-2 см длины, имеющих не менее 1-2 спящих почек. Этот способ создания промышленных плантации стал основным.
Заготовку посадочных корневищ проводят в период посадки, так как их хранение более 2-3 суток существенно снижает их приживаемость. Корневища с корнями выкапывают, отряхивают от почвы и разрезают секаторами на 2-4 части. В Краснодарском крае оптимальными считаются отрезки корней и корневищ длиной 8-10 см. При осенней посадке на глубину до 10 см по схеме 70 х 35 см они обеспечивают нормальную густоту посева. В Московской области хорошие результаты получены при весенней посадке отрезков корней и корневищ длиной 5-6 см, массой не менее 1 г, на глубину до 6 см, размещая их широкорядно по схеме 60 х 30 см. При создании плантаций таким способом расчётная потребность в посадочном материале в южных регионах составляет примерно 45-50 тыс. шт., в более северных — 60-65 тыс. шт. на 1 га.
Для увеличения выхода посадочного материала с маточников научными сотрудниками Северо-Кавказского филиала ВИЛАР разработан и внедрён в производство способ размножения маклеи корневыми отпрысками. Корневые отпрыски заготовляют после весеннего отрастания, когда поросль достигает высоты 10-15 см и имеет на побеге 4-5 листьев. Для стимулирования образования корней и оздоровления посадочного материала заготовленные отпрыски — рассаду обрабатывают регуляторами роста, способствующими образованию корней и более интенсивному росту надземных органов: стеблей, листьев, соцветий, цветков и плодов.
Лучшими предшественниками маклеи являются чистые и занятые пары, озимые зерновые, идущие по паровым полям и пласту многолетних трав, а также зернобобовые и другие раноубираемые культуры, позволяющие проводить зяблевую обработку почвы по типу полупара. В качестве основного удобрения в паровых полях и под зяблевую вспашку вносят до 50 т/га перепревшего навоза или компоста и совместно с фосфорно-калийными удобрениями в дозе (РК)45-60.
Весеннюю обработку почвы начинают со сплошного боронования сцепом сдвоенных зубовых борон на глубину 5-6 см, закрывая влагу. Под педпосадочную культивацию с боронованием на глубину 8-10 см вносят азотные удобрения в дозе N45-60.
В первый год вегетации растений проводят не менее 3-4 культиваций междурядий, увеличивая глубину обработки с 4-5 см до 8-10 см, химическую защиту растений или 1-2 ручные рыхления защитных зон с прополкой сорняков в рядках.
На переходящих плантациях рано весной до отрастания растений, при созревании почвы боронуют сцепом сдвоенных зубовых борон на глубину 4-6 см, закрывая влагу и уничтожая проростки сорняков, удаляя при этом отмершие части растений. При первой культивации междурядий вносят подкормку полным минеральным удобрений в дозе (NPK)45-60. Во второй и в последующие годы вегетации в течение вегетационного периода проводят не менее 2-3 культиваций междурядий и одного рыхления защитных зон с прополкой сорняков до первого укоса травы и 2-х культиваций междурядий и одной прополки сорняков перед 2-м укосом. При следующей культивации междурядий, проводимой сразу после первого укоса травы, вносят вторую подкормку растений полным минеральным удобрением в дозе (NPK)45.
К уборке травы в южных регионах приступают с первого года. В первый год траву скашивают один раз в фазу массовой бутонизации растений, когда в траве накапливается максимальное содержание целевых алкалоидов. Во второй и последующие годы траву скашивают два раза. При этом применяют силосоуборочные комбайны с одновременным измельчением и погрузкой массы в транспорт.
Измельчённый ворох травы сразу доставляют к сушилке, где сушат при температуре теплоносителя 90-100ºС, используя конвейерные СПК, СКО и напольные сушилки, оборудованные одним из воздухонагревателей ТАУ, ТГ или ВПТ различной мощности.
Средняя урожайность сухой травы в первый год вегетации составляет 1-1,5 т/га, во второй и последующие годы за 2 укоса — 2,5-3 т/га. Наибольшая урожайность сухой травы получается на третий год вегетации растений, при высоком уровне агротехники урожайность травы на 3-й год может достигать 4-5 т/га.
Качество сырья и его применение.
Качество сырья травы маклеи регламентируется ФС 42-2666-89 «Трава маклеи», включающей следующие числовые показатели: сангвинарина и холеритрина (бисульфатов) — не менее 0,6%; влажность — не более 13%; золы общей — не более 4%; органической примеси — не более 1%; минеральной примеси — не более 1%.
В траве маклеи накапливается до 2% суммы изохинолиновых алкалоидов (аллокриптонин, сангвинарин, протопин, хелеритрин, берберин и др.)
Основными компонентами суммы являются сангвинарин (С20Н19NО4), хелеритрин (C21H19NO4), протопин (C20H19NO5) и аллокриптопин (C21H23NO5). В надземной части растений среди макроэлементов преобладают калий и кальций, из микроэлементов -селен, молибден, медь, цинк, стронций. В корнях и корневищах содержание суммы алкалоидов достигает 4%.
Фармакологические и химиотерапевтические свойства и биологическая активность препарата сангвиритрина из травы маклеи определяется двумя преобладающими в сумме алкалоидами: сангвинарином и хелеритрином. Сангвиритрин обладает антихолинэстеразной активностью, повышает чувствительность мышечной ткани к действию ацетилхолина, угнетает активность холинэстеразы. Препарат стимулирует деятельность кишечника, оказывает тонизирующее влияние на матку, восстанавливает нервно-мышечную проводимость. По влиянию на артериальное давление сангвиритрин является антагонистом атропина и препаратов курареподобного действия. ЛД50 сангвиритрина равна 19,4 мг/кг, что в 4 раза меньше по сравнению с аналогичным показателем для галантамина.
Препарат обладает широким спектром антимикробного действия на грамположительные и грамотрицательные бактерии, дрожжеподобные и мицелиальные грибы. Активен в отношении антибиотикорезистентных штаммов микроорганизмов. В терапевтических дозах действует бактериостатически.
Природный комплекс алкалоидов из травы маклеи является холинэстеразным препаратом, а также одним из эффективных анти-микробных средств местного и общерезорбтивного действия для лечения инфекционных заболеваний. Этот препарат разрешён в качестве антимикробного средства, применяемого для лечения детей и взрослых. Медицинской практике он используется для лечения инфекционно-воспалительных заболеваний кожи и слизистых оболочек бактериальной и грибковой этиологии. В гинекологии его назначают при эндоцервиците, кольпите, вагините, эрозии шейки матки; в хирургической практике успешно лечат инфицированные ожоги, длительно незаживающие раны и язвы; в стоматологии применяют при пародонтите, афтозном стоматите, язвенно-некротическом гингивостоматите и других поражениях слизистой оболочки полости рта; в оториноларингологии Сангвиритрин особенно эффективен при заболеваниях среднего уха и наружного слухового прохода; в дерматологии используется при дерматозах, пиодермиях, поверхностных бластомикозах, дерматомикозах, онихимикозах и других поражениях кожи.
В качестве антихолинэстеразного средства Сангвиритрин назначают для лечения детей и взрослых при миопатии и различных нарушениях, связанных с заболеваниями нервной системы (полиомиелит, детские церебральные параличи и др.).
При наружном применении противопоказано применение препарата при грибковых поражениях с явлениями экзематизации. При внутреннем применении противопоказаниями Сангвиритрина являются эпилепсия, гиперкинезы, бронхиальная астма, стенокардия, заболевания печени и почек, если имеются функциональные нарушения этих органов.
Препарат имеет разнообразные лекарственные формы: таблетки по 5 мг без оболочки — для приготовления 0,1% водного раствора и с кишечно-растворимым покрытием для приёма внутрь; 0,2% водно-спиртовый раствор; 1% линимент; комплексное, на биодеградируемом полимере, ранозаживляющее средство Санглирен, лечебно-профилактическая зубная паста; зубной эликсир для ухода за полостью рта; гигиенический лосьон для ухода за кожей лица; антимикробные материалы, пропитанные раствором сангвиритрина.