ЭФЕДРА ХВОЩЕВАЯ (ЭФЕДРА ГОРНАЯ, ХВОЙНИК ХВОЩЕВЫЙ) — EPHEDRA EQUISETINA BUNGE. СЕМЕЙСТВО ЭФЕДРОВЫЕ — EPHEDRACEAE

ЭФЕДРА ХВОЩЕВАЯ (ЭФЕДРА ГОРНАЯ, ХВОЙНИК ХВОЩЕВЫЙ) — EPHEDRA EQUISETINA BUNGE

Описание.

Кустарник высотой до 1,5 м, со стволом до 4 см в диаметре, покрытым серой корой. Главный корень сильно ветвится; от корневой шейки берут начало многочисленные придаточные корни. В результате у взрослого растения корневая система имеет несколько крупных скелетных корней, выполняющих опорную функцию, и множество более мелких корней, обеспечивающих снабжение растения водой и минеральным питанием (8). Взрослый куст имеет побеги разного возраста: ветви первого порядка отходят от ствола почти вертикально, от них отходят ветви второго порядка и т. д. Побеги в возрасте до 1—1,5 лет остаются зелеными, позже одревесневают и покрываются серой корой, которая на старых стволах неравномерно отслаивается с поверхности и становится мочалистой.

Побеги эфедры состоят из членистых прямых междоузлий длиной 1,5—3 см, чередующихся с узлами, на которых расположены мутовки редуцированных, почти пленчатых листьев длиной 1,5—2 мм, сросшихся у основания. На ветвях второго года жизни и старше из узлов выходят мутовки ветвей следующего порядка. Междоузлия зеленых побегов мелкобороздчатые, одревесневших — голые. Листья не имеют хлорофилла. Хлоропласты расположены в клетках коры молодых, неодревесневших стеблей, которые и осуществляют у эфедры функцию воздушного питания и транспирации (5, 8, 20).

Эфедра — двудомное растение. На мужских особях колоски одиночные или скучены по 2—3, на ножках длиной 1—2 мм, двух-четырехцветковые, длиной 4—5 мм, почти шаровидные. Наружные прицветнички округло-овальные, притупленные, у основания на треть сросшиеся, тонкие, с узкой окраиной; внутренние — округлые, более длинные, с едва выставляющейся пыльниковой колонкой, образованной сросшимися тычиночными нитями. Пыльников 6—8, они почти сидячие. Колоски женских особей одноцветковые, на прямых или отогнутых вниз ножках, длиной от 1 до 12 мм. Прицветничков 2—3 пары, наружные — широкоовальные, по краю узкоперепончатые, внизу на одну треть сросшиеся; внутренние — сросшиеся до половины или почти на две трети. Из прицветничков выставляется прямая или слегка изогнутая трубочка семяпочки, длиной до 3 мм. После оплодотворения прицветнички разрастаются, становятся сочными и более чем наполовину закрывают образовавшееся из семяпочки семя. Зрелые шишкоягоды удлиненные, длиной 6—7 мм, красные или оранжевые, мясистые, односеменные. Семена округлые, длиной 4—6 мм, слегка выдаются из мякоти шишкоягоды (4, 8). Вес 1000 семян — 6,5—9 г.

Цветет в мае; шишкоягоды созревают в июле.

В медицине используют зеленые (неодревесневшие) побеги эфедры, которые получили товарное название «травы».

Ареал.

По общему характеру своего распространения эфедра хвощевая — центральноазиатский вид. На территории СССР она имеет дизъюнктивный ареал, состоящий из алтайско-тарбагатайской, джунгаро-тяньшано-памироалайской, копетдаго-балханской частей и островных местонахождений на Кавказе.

Основные местонахождения эфедры хвощевой приурочены к горным системам Казахстана и Средней Азии: она широко распространена в Джунгарском Алатау, Тянь-Шане, Памиро-Алае, Копетдаге, Больших и Малых Балханах, в Тарбагатае, на южном Алтае, а также на восточном Кавказе. Крайние местонахождения: на северо-востоке — Чулышманский хребет на Алтае, на границе с Западным Саяном; на юге — низовья рек Гунт и Бартанг (на Памире); на юго-западе—восточная часть Главного Кавказского хребта в пределах Дагестана и Азербайджана (4, 7, 9,10,16, 18).

Ценоареалом эфедры хвощевой, по-видимому, можно считать хребты: Джунгарский Алатау, Кетмень, Заилийский Алатау, Чу-Илийский, Киргизский, Таласский, Чоткальский, Туркестанский и Зеравшанский, так как именно здесь ее кусты хорошо развиваются и достигают максимальных размеров (8—11, 17, 18).

Экология.

Эфедра хвощевая имеет мощную, хорошо развитую корневую систему, благодаря чему может поселяться на участках с маломощными почвами, на каменистых и щебнистых осыпях, в расщелинах скал и на других субстратах, мало подходящих для жизни более требовательных растений. Она может размножаться вегетативно, образуя парциальные кусты (8), чему способствует механическое деление кустов движущимися осыпями и падающими камнями. Вследствие вегетативного размножения многие отдельно стоящие кусты оказываются связанными между собой системой корневищ (8).

Интересная особенность эфедры — стеблепад, т. е. опадение большинства ассимилирующих ветвей и замена их на следующий год молодыми побегами. Лишь немногие из них одревесневают и продолжают вегетировать. Нередко осыпаются верхние и средние междоузлия, а нижние одревесневают (8). Отрастание у эфедры после стеблепада имеет большое практическое значение. Благодаря этому умеренная обрезка побегов при проведении заготовок не вредит растениям.

Цикл сезонного развития эфедры хвощевой своеобразен. Развитие растений весной начинается с роста новых веточек и генеративных органов. Вегетативные почки в начале апреля имеют вид небольших бугорков, но уже к середине мая они достигают 1—3 см длины. В начале мая происходит частичный стеблепад — опадают верхние и средние членики прошлогодних побегов. До начала июля стеблепад и отрастание новых побегов происходит одновременно: верхние стебли опадают, а в узлах вегетирующих ветвей отрастают новые побеги. В это же время в узлах новых побегов закладываются почки возобновления будущего года — вегетативные и генеративные. К концу июня — началу июля ассимилирующие органы растения обновляются. Неопавшие прошлогодние побеги одревесневают и покрываются пробкой. Новые побеги к этому времени достигают 10—30, реже до 50 см длины и состоят из 6—12 междоузлий. Осенью зеленые веточки приобретают фиолетовый оттенок, а потом, с наступлением устойчивых морозов, становятся бурыми. Наступает период зимнего покоя. Весной ветви снова зеленеют, а их верхние междоузлия иногда продолжают удлиняться (8, 10).

Генеративные органы развиваются одновременно с вегетативными. В апреле в узлах появляются бутоны, а разгар цветения приходится на май. В зарослях всегда преобладают мужские особи. Опыление осуществляется ветром. Неоплодотворенные женские цветки осыпаются в мае — июне, одновременно с отцветшими мужскими цветками. Из оплодотворенных цветков развиваются мясистые шишкоягоды. Семена достигают полной зрелости в июле и могут сразу же прорастать, но в естественных условиях обычно держатся на растении до сентября. Очень много шишкоягод склевывают горные куропатки и другие птицы. Часть шишкоягод опадает зелеными, возможно вследствие дефицита влаги. Эфедра образует семена не ежегодно. Урожайные годы повторяются в среднем один раз в 3—4 года (7, 8, 10).

Семена эфедры хвощевой долго сохраняют хорошую всхожесть, например, в лабораторных условиях — свыше 5 лет. Однако, в природных условиях всходы и сеянцы эфедры встречаются чрезвычайно редко, несмотря на обилие в почве вполне созревших семян. Опыты, проведенные Пржевальской зональной станцией ВИЛР, Институтом ботаники АН КазССР и другими учреждениями, показали, что культура эфедры путем высева семян в грунт вполне возможна. Плантация этого растения, заложенная семенами, дает товарное сырье на пятый — шестой год, когда эфедра начинает цвести и обсеменяться.

Нетребовательность эфедры к влаге — кажущаяся: ее корни, разрастаясь, захватывают большую площадь и проникают в мельчайшие расщелины скал, где скапливается мелкозем и сохраняется влага.

Более требовательна эфедра к условиям атмосферной влажности. Вероятно, именно сухость воздуха ограничивает распространение этого вида в нижних поясах гор и предгорьях, где относительная влажность воздуха очень низкая. Это вызывает опадения значительной части ветвей эфедры. Эфедра хвощевая довольно требовательна к освещенности. Заросли ее почти всегда расположены на открытых солнечных участках, по склонам южной, западной и восточной экспозиций. Лишь близ нижнего предела распространения ее заросли переходят на северные склоны и на днища ущелий. По-видимому, общее повышение средних температур и удлинение вегетационного периода здесь компенсируют уменьшение интенсивности инсоляции. У верхней границы распространения заросли эфедры хвощевой выходят на гребни хребтов, то есть на самые солнечные местообитания. Светолюбием эфедры объясняется полное отсутствие ее под пологом леса и кустарников.

Заросли эфедры хвощевой располагаются в горностепном, лесном и субальпийском (арчевом) поясах. Максимум их приходится на границу между лесным и субальпийским поясами. В лесном поясе очень закономерно размещение эфедры на хорошо прогреваемых и освещенных склонах южных экспозиций, тогда как северные склоны заняты еловыми лесами (3, 4, 10, 11, 17).

Эфедра хвощевая образует почти чистые заросли, являясь доминантой некоторых сообществ. Среди ее кустов встречаются многие другие кустарники и травянистые растения, но строгой приуроченности каких-либо видов к зарослям эфедры не отмечено.

Ресурсы.

Заготовку сырья эфедры хвощевой в нашей стране начали проводить еще в довоенные годы (14). В 1953 г. сбор этого растений возрос до 500 т, в 1958 г.— до 1000 т, а в настоящее время достигает 2000 т. Такой большой объем заготовок потребовал проведения инвентаризации и картирования зарослей эфедры по всему ее ареалу (2, 9, 10, 14, 17). К настоящему времени усилиями экспедиций Всесоюзного научно-исследовательского института лекарственных растений, Союзлекраспрома, Института ботаники АН. КазССР и других научных и производственных учреждений эта работа в основном выполнена, хотя уточнение и более детальное изучение отдельных районов продолжаются.

Промысловые заросли эфедры хвощевой встречаются в СССР на следующих горных хребтах: Джунгарском Алатау, Кетмень, Заилийском Алатау, Киргизском, Таласском, Чоткальском, Туркестанском и Зеравшанском. Растения достигают здесь большого размера, регулярно цветут, дают много жизнеспособных семян. Валовые эксплуатационные запасы сырья эфедры хвощевой по отдельным горным системам и хребтам, а также в целом по СССР представлены в нижеследующей таблице. В ней учтены лишь массивы, пригодные для заготовок сырья, т. е. отвечающие следующим условиям: на каждом промысловом массиве запас сухого сырья должен быть не менее 1 т, сырье должно соответствовать стандарту по содержанию алкалоидов (не менее 1,6%), вьючный путь для вывоза сырья до автодороги не должен превышать 10—15 км. По данным заготовок определен процент фактически используемых запасов от всех рационально доступных запасов, который равен примерно 70%; численность эфедры в угодьях составляет 3000—11000 (7000+2000) кустов на 1 га; урожайность — 950—1550 кг/га (1250+150 кг/га).

Запасы сырья эфедры хвощевой в СССР (воздушно-сухой вес, т)

Допустимая норма ежегодной заготовки должна составлять примерно половину валового запаса сырья. При правильной эксплуатации заросли эфедры полностью восстанавливаются в среднем через год после обрезки зеленых побегов. Поэтому рациональная система использования зарослей эфедры должна в обязательном порядке предусматривать чередование эксплуатируемых участков.

В настоящее время эксплуатируются почти все промысловые массивы эфедры. Заготовку осуществляют Казахская (в гор. Алма-Ате), Киргизская (в гор. Фрунзе) республиканские конторы Союзлекраспрома и Минлесхоз Тадж. ССР. Не заготовляют сырье на Кавказе и в Туркмении, где запасы невелики и где эфедра, вследствие сухости климата, отрастает после заготовок значительно медленнее, чем в других районах.

Сырье эфедры начинают заготавливать весной, чаще всего в апреле. Заготовители работают бригадами по 3—8 человек. Зеленые побеги обрезают укороченными серпами (ураками) или садовыми ножами. Срезанную массу укладывают на сухую каменистую осыпь стожками шириной 80—100 см и высотой 1—1,5 м, произвольной длины. Длина стожка постоянно увеличивается за счет новых порций заготовленной эфедры. В таких стожках сырые побеги довольно быстро высыхают. Стожки нужно располагать перпендикулярно направлению ущелья, чтобы ветер продувал сырье. В середине мая, когда начинается интенсивный рост новых ветвей эфедры, заготовку прекращают. Высушенное сырье укладывают в мешки и отправляют на завод. В сухом состоянии сырье эфедры хрупкое и легко распадается на отдельные членики-междоузлия (5, 9, 12, 16, 19) После окончания роста молодых веточек, когда они приобретут упругость (начало июля), заготовку сырья возобновляют и проводят ее до поздней осени (конец октября). При заготовках не следует обрезать все зеленые части куста, чтобы обеспечить ему возможность отрастания. Повторная заготовка возможна после 1 года «отдыха» (12, 1).

Химический состав.

Сырье эфедры используют для получения алкалоида эфедрина (2, 13—15), по фармакологическим свойствам близкого к адреналину. В растении эфедрин содержится в смеси со своими изомерами, из которых иногда половину веса составляет псевдоэфедрин. Его фармакологические свойства подобны эфедрину, но активность примерно в 2 раза меньше. В сумме алкалоидов у эфедры хвощевой преобладает эфедрин, у других видов главным алкалоидом часто является псевдоэфедрин. Его также выделяют из сырья, но для медицинского использования изомеризуют в эфедрин (2, 6, 13, 14, 15). Кроме того, в побегах эфедры содержится до 11% дубильных веществ (1).

Использование.

Эфедрин вызывает сужение сосудов, расширение бронхов и зрачков, повышает кровяное давление, тормозит перистальтику кишечника, повышает содержание сахара в крови. По сравнению с адреналином он оказывает менее резкое, но более продолжительное действие. Кроме того, эфедрин возбуждает центральную нервную систему и повышает возбудимость дыхательного центра. В медицинской практике эфедрин хлористоводородный применяют при бронхиальной астме, коклюше, насморках; при пониженном кровяном давлении вследствие инфекционных заболеваний, травм, хирургических операций, кровотечений; при сенной лихорадке, морской болезни; как противоядие при отравлениях наркотиками и снотворными средствами, а также для спинно-мозговой анестезии. Кроме того, он входит в состав таблеток теофедрин, применяемых при бронхиальной астме (15).

Эфедру используют также для получения дубильных экстрактов (1, 13). Возможно одновременное получение из сырья медицинских препаратов и дубильного экстракта. Шишкоягоды богаты сахарами и могут найти применение в пищевой промышленности для приготовления алкогольных напитков.

Другие виды.

Для получения эфедрина, наряду с эфедрой хвощевой, могут быть использованы близкие виды эфедры.

Эфедра рослая — Ephedra procera Fisch. et С. А. Меу. встречается на Кавказе и, возможно, на Копетдаге и Больших Балханах (4,18). Настолько близка к эфедре хвощевой, что разграничение этих видов вызывает большие затруднения даже у специалистов.

Эфедра Бочанцева — Е. botschantzevii Pachom. указана для ряда районов Памиро-Алая, Тянь-Шаня и Копетдага (16). Самостоятельность этого недавно выделенного вида спорна.

Эфедра Жерара — Е. gerardiana Wall, ex Stapf обнаружена лишь на Чоткале и в ряде районов Памиро-Алая (16, 18). Ввиду небольших площадей её заросли существенного сырьевого значения в СССР не имеют.

Самостоятельное сырьевое значение имеет эфедра промежуточная (эфедра средняя, эфедра пустынная) — Ephedra intermedia Schrenk ex С. А. Меу., отличающаяся от эфедры хвощевой более длинными, толстыми и шероховатыми междоузлиями (почти всегда сизыми), многоцветковыми мужскими колосками, более крупными двусемянными шишкоягодами и другими морфологическими признаками. Это растение высоких предгорий, высокогорных долин и даже равнин; экологически этот вид хорошо отграничен от эфедры хвощевой. Сумма алкалоидов в сырье эфедры промежуточной меньше (1—2%), чем в сырье эфедры хвощевой, а в их сумме преобладает псевдоэфедрин. Однако, в прошлом это растение служило источником заводского получения эфедрина и его заготавливали сотнями тонн (2, 4, 13, 14, 18, 20).

Эфедра промежуточная — туранско-центральноазиатский вид, тяготеющий к Центральной Азии. Ее ареал в общих чертах совпадает с ареалом эфедры хвощевой; в пределах Средней Азии и Казахстана он дизъюнктивный и разделен на джунгарско-памиро-алайскую и копетдагскую части, не считая ряда островных местонахождений. Наибольшие промысловые заросли этого растения сосредоточены в Иссык-Кульской котловине и в западной части Алайской долины. Однако, заросли эфедры промежуточной в последние два десятилетия сильно уменьшились ввиду увеличения поголовья скота, выпасаемого в районах обитания этого растения. Поскольку эфедра промежуточная растет в основном на удобных для выпаса участках, ее заросли в ближайшем будущем сократятся еще больше и это растение вряд ли будет иметь заметное промысловое значение.

Литература

1. Алюкина Л. С. Эфедра как дубильное растение. — «Изв. АН КазССР, сер. биол.», 1955, вып. 9.

2. Алюкина Л. С., Клышев Л. К., Кунаева Р. К вопросу изучения эфедры в Казахстане. — «Изв. АН КазССР, сер. бот. почв.», 1960, вып. 1 (7).

3. Афанасьев К. С. Растительность Туркестанского хребта в пределах Таджикистана и Киргизии. М.—Л., Изд-во АН СССР, 1956.

4. Бобров Е. Г. Эфедровые — Ephedraceae Wettst. — В кн.: Флора СССР. Т. 1. М.—Л., Изд-во АН СССР, 1934.

5. Бородин И. П. Морфолого-анатомическое изучение хвощевой (горной) эфедры. — «Тр. Ташкентск. фарм. ин-та», 1951, т. 1.

6. Бородин И. П. Динамика накопления алкалоидов в Ephedra equisetina — «Узб. хим. журн.», 1958, № 3.

7. Васильченко И. Т. Материалы по истории происхождения эфедры. — «Ботан. журн.», 1950, т. 35, № 3.

8. Губанов И. А., Синицын Г. С. Биологические и экологические особенности эфедры хвощевой. — «Тр. Ин-та ботан. АН КазССР», 1966, т. 22.

9. Губанов И. А., Синицын Г. С. Распространение, сырьевые ресурсы и организация заготовок сырья эфедры хвощевой в СССР. — Там же.

10. Губанов И. А., Синицын Г. С. Сырьевые ресурсы эфедры хвощевой в СССР. — В кн.: Ресурсы дикорастущих лекарственных растений СССР. Л., «Наука», 1968.

11. Закиров К. З. Флора и растительность бассейна реки Зеравшан. Ч. 1. Ташкент, Изд-во АН УзбССР, 1955.

12. Инструкция по сбору и сушке сырья эфедры хвощевой — В кн.: Ресурсы дикорастущих лекарственных растений СССР. Л., «Наука», 1968.

13. Клышев Л. К., Алюкина Л. С. Биолого-экологическая характеристика некоторых видов эфедры. — «Тр. Ин-та ботан. АН КазССР», 1962, т. 12.

14. Массагетов П. С. Эфедра и эфедрин в СССР. — «Фармация и фармакология», 1938, № 6.

15. Машковский М. Д. Лекарственные средства. Пособие для врачей. Изд. 7-е. М., «Медицина», 1972.

16. Пахомова М. Г. Ephedraceae — Хвойниковые. — В кн.: Определитель растений Средней Азии. Т. 1. Ташкент. «Фан», 1968.

17. Синицын Г. С. Эфедра хвощевая и ее заготовка в Казахстане. — «Изв. АН КазССР, сер. ботан. почв.», 1961, вып. 1. (10).

18. Сосков Ю. Д. Три линии развития в секции Ephedra рода Ephedra L. во флоре СССР. — «Ботан. журн.», 1968, т. 53, № 1.

19. Стригин П. П. Памятка заготовителю и сборщику сырья эфедры хвощевой. Алма-Ата, Изд. Каз. конторы Лекраспрома, 1968.

20. Хажмуратов М. Структурные особенности однолетних побегов некоторых видов хвойника (Ephedra L), произрастающего в Казахстане. — «Тр. Ботан. ин-та АН СССР», 1962, сер. 7, вып. 5.