ГЛАВА I: ФАРМАКОГНОСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РОДИОЛЫ РОЗОВОЙ

1. БОТАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Родиола розовая, или золотой корень, скрипун (Rhodiola rosea L.), - многолетнее травянистое растение (рис. 1, 2) из семейства толстянковых (Crassulaceae), является чрезвычайно полиморфным видом. Отдельные географические расы его уже выделены в ранг самостоятельных видов, но и в современном объеме родиола розовая остается экологически пластичным и полиморфным видом. В зависимости от условий обитания у нее в значительных пределах изменяются такие признаки, как кустистость, высота побегов, форма листьев, количество цветков, мощность корневой системы. Дальнейшее углубленное эколого-географическое и химическое изучение, очевидно, приведет к необходимости дифференциации этого вида на ряд внутривидовых форм, а, возможно, и к вычленению самостоя-тельных-видов (А. В. Положий, Ю. П. Суров, 1971).

Рис. 1. Родиола розовая в природных условиях.

Корневая система родиолы розовой состоит из ветвящегося корневища и немногочисленных корней. Корневище мощное, клубневидное, с большим количеством придаточных почек возобновления. Размеры и вес корневищ сильно варьируют в зависимости от местообитания растений. Максимальный вес многолетних корневищ достигает 2,5—3,5 кг (Э. В. Степанов, Г. В. Крылов, 1973; Е. Е. Тимошок, 1973). (Н. В. Ревякина (1973) описала экземпляр родиолы розовой, который имел корневище весом 3,69 кг, 95 цветущих и 180 вегетирующий побегов. Рос он на морене ледника Томич (Центральный Алтай) на высоте 2200 м. ) Средний вес корневищ в различных местообитаниях — от 70 до 400 г (Н. В. Ревякина, 1973). В процессе жизнедеятельности корневища родиолы ежегодно нарастают сверху и разрушаются снизу, что затрудняет определение их возраста.

Рис. 2. Rhodiola rosea L.: 1 — общий вид, 2 — верхняя часть генеративного побега, 3 — листовка с семенами, 4 — группа листовок, 5 — мужской дветок, 6 — лепесток, 7 — чашелистик, 8 — тычинка, 9 — плодолистик, 10 — подпестичная чешуйка.

Поверхность корневищ гладкая, серовато-бежевого цвета с золотистым отблеском. При соскабливании наружного слоя пробки обнаруживаются ее внутренние слои лимонно-желтого цвета. Запах характерный, немного напоминающий запах розового масла (отсюда произошло видовое название — rosea). Вкус горьковато-вяжущий. Излом ровный, белого цвета.

Анатомическое исследование корневой системы родиолы розовой проведено Л. А. Хныкиной и М. И. Зотовой (1966). Корневище имеет пучковое строение. Сосудисто-волокнистые пучки расположены кольцом и пересечены сплошным кольцом камбия. Чаще в корневище имеется по два ряда производящих пучков, пересеченных сплошным кольцом камбия (рис. 3, А).

Рис. 3. Схемы поперечных срезов корневища (А) и корня (Б): фл — флоэма, кс — ксилема, кб — камбий.

Сосудисто-волокнистые пучки второго ряда имеются не на всем протяжении корневища, они то исчезают, то появляются вновь. Это является результатом разветвления клубневидных отростков корневища. В результате постепенной перегруппировки сосудов второй, внутренний, ряд проводящих пучков может постепенно исчезать. Ксилемные элементы пучков первого ряда ориентированы к сердцевине, у пучков второго ряда ксилема ориентирована к периферии.

Проводящие пучки — коллатеральные, сосуды ксилемы — со спиральными и кольчатыми утолщениями. Элементы флоэмы мелкие и расположены в виде удлиненных участков (рис. 4, А). Паренхимные клетки коры и сердцевины на поперечных срезах крупные, округлой или овальной формы с межклетниками. На продольных радиальных срезах они имеют аналогичное строение (рис. 4, Б).

Рис. 4. Поперечный (А) и радиальный (Б) срезы корневища в области сосудисто-волокнистого пучка. Увел. 280×. Обозначения те же, что па рис. 3; кп - клетки паренхимы.

В ларенхимных клетках коры и сердцевины имеется крахмал. Крахмальные зерна — простые, диаметром от 5 до 20 мк. Наиболее мелкие зерна округлой формы, остальные овальной или в виде неправильных многоугольников. Старые корневища покрыты чешуйчатой коркой, состоящей из нескольких слоев перидермы; пробковые слои перидермы лимонно-желтого цвета.

В центре корня сосуды ксилемы расположены беспорядочно, к периферии их расположение становится строго радиальным (рис. .3, Б). Сосуды имеют спиральные и кольчатые утолщения. Камбий образует сплошное кольцо. Флоэма имеет вид узких лучей. Проводящие элементы флоэмы мелкие, не хорошо различимы при большом увеличении микроскопе (рис. 5, А). При переходе растения в фазу цветения более старые элементы флоэмы подвергаются облитерированию: их оболочки становятся сильно утолщенными, а полости клеток едва различимы. Подобное явление при изучении рода Rodiola наблюдала Г. М. Борисовская (1960).

Рис. 5. Поперечный (А) и радиальный (Б) срезы корня в области камбия. Увел. 280×. Обозначения те же, что на рис. 3 и 4.

Клетки коры — крупные, округлой или овальной формы на поперечных срезах и почти четырехугольные, тангентально вытянутые на радиальных срезах (рис. 5, Б). Корень родиолы розовой покрыт коркой. И, вероятно, вследствие того, что она постепенно спадает, а в коре образуются внутренние перидермы, флоэма часто достигает пробкового слоя.

В древесной части корня также наблюдается образование перидерм, что некоторыми авторами связывается с деятельностью надземных органов (Г. М. Борисовская, 1960; М. Н. Савченко, 1956). Пробковые слои всех перидерм корня независимо от их происхождения имеют лимонно-желтую окраску. В паренхимных тканях коры и древесины встречаются простые крахмальные зерна округлой или овальной формы, размером 5—12 мк.

Таким образом, характерным для анатомического строения подземной части родиолы розовой является наличие пробки лимонно-желтого цвета, обнаруживаемой при соскабливании наружного слоя коры; своеобразное расположение флоэмы в виде удлиненных участков, часто достигающих пробкового слоя; ориентация флоэмы к сердцевине, а ксилемы к периферии в сосудисто-волокнистых пучках второго ряда; радиальное строение ксилемы корня и одиночное расположение сосудов в центре осевого цилиндра; наличие простых крахмальных зерен в паренхимных тканях корневища и корня.

От корневища родиолы отходят побеги, развивающиеся из почек возобновления, которые закладываются летом и зимуют. Почки хорошо защищены кожистыми чешуями. Переход от корневища к побегу резко выражен. Побеги и листья мясистые, сочные. Растение проходит цикл развития от почки до плодоношения в течение одного вегетационного периода.

Стебли родиолы розовой в числе 1—2, чаще нескольких, прямостоячие, неветвистые, высотой до 70 см в благоприятных условиях и до 10 см — в угнетенных, в диаметре 4—6 мм. Листья очередные, многочисленные, сидячие, яйцевидно-ланцетовидные, длиной 7—35 мм, шириной 5—15 мм, почти цель-нокрайние или в верхней части с немногими зубцами, только на верхушке зубчатые. Верхние листья (под соцветием) обычно наиболее крупные. Цветки однополые, двудомные, обычно 4-, редко 5-членные, 3—4 мм длины, собраны на верхушках стеблей в чашелистики ланцетно-линейные, желтые или зеленоватые. Лепестки линейные или продолговатые, желтые или зеленоватые. Цветет в июне — первой половине июля. Плод — раскрывающаяся листовка, при созревании нередко краснеющая. Листовки имеют двуслойные стенки, в верхней находится пигмент, обусловливающий покраснение плодов; нижний слой более плотный, кожистый.

Родиола розовая размножается вегетативно н с помощью семян, которые имеют удлиненно-яйцевидную форму, 1,8— 2,2 мм длины, 0,8—1,0 мм ширины. Цвет семян от темно- до светло-коричневого, абсолютный вес 0,190—0,192 мг, семенная кожура имеет резко выраженную продольную ребристость. Семена хорошо приспособлены к суровым условиям горного климата. Оболочка их очень плотная, двуслойная, обеспечивает длительную сохранность семян в неблагоприятных условиях. Распространяются семена при помощи воды и ветра, для них характерна несмачиваемость водой и малый вес. Следует, однако, отметить, что семена родиолы розовой при проращивании в лабораторных условиях имеют низкую всхожесть — от 4 до 24% (Е. Ф, Ким, Ю. М. Днепровский, 1973).

Зародыш семени родиолы розовой состоит из двух семядолен, слаборазвитой первичной почки и массивного первичного корешка. В процессе прорастания семядоли выносятся проростком на поверхность почвы, сбрасывают семенную кожуру и функционируют как первые листья.

Растение начинает вегетировать под покровом снега, который позднее пробивают молодые побеги. Стадии вегетации, бутонизации и цветения проходят быстро. Наиболее длительна стадия плодоношения.

Родиола розовая имеет широкий евразийский дизъюнктивный арктовысокогорный ареал. Она встречается в горах Западной Европы (Пиренеи, Альпы, Судеты, Карпаты), Западной Сибири (Алтай, Саяны), Восточной Сибири (Якутия, Витимо-Олекминская система) и на Дальнем Востоке, включая Сахалин и Камчатку. Произрастает в полярно-арктической области и высокогорном поясе, альпийских и субальпийских лугах, древних моренах, на каменистых и щебнистых склонах, в моховой и щебнисто-лишайниковой тундрах.

На территории СССР основным центром распространения этого вида являются горы Южной Сибири: Алтай, Кузнецкий Алатау, Западные и Восточные Саяны, горы Тувы и Забайкалья. Растение приурочено главным образом к субальпийскому (подгольцовому) и нижней части альпийского (гольцового) поясов, хотя встречается также в верхней половине горно-лесного пояса. Оптимальными местообитаниями родиолы служат долины ручьев и рек, влажные высокогорные луга среди лиственничного и кедрово-лиственничного редколесья, заросли субальпийских кустарников, около ключей и озер (рис. 6, 7). Высокая численность и наибольшая продуктивность родиолы розовой отмечена на альпийских лугах и в разреженных зарослях ив с примесью березки круглолистной, курильского чая и субальпийского разнотравья, растущих по каменистым долинам ручьев и рек. В районах современного оледенения родиола розовая участвует в формировании фитоценозов конечных ледниковых морен (А. В. Положий, Ю. П. Суров, 1971).

Рис. 6. Условия произрастания родиолы розовой.

В условиях альпийского высокогорного рельефа родиола розовая встречается в понижениях склонов на высоте до 2300—2400 м над уровнем моря. В верхней части лесного пояса она произрастает лишь в долинах рек, в ассоциациях лесного крупнотравья с примесью субальпийских видов, ниже 1500—1600 м окончательно выпадает из состава травостоя (Ю. П. Суров, 1973).

Важнейшими экологическими факторами для произрастания родиолы являются увлажнение и характер почвы. Она встречается на влажных, хорошо дренированных участках, избегая застойного увлажнения. Почвы на этих участках обычно легкие, супесчаные, верхний горизонт 20—35 см, затем он переходит в щебнистый или каменистый субстрат. В связи с феноменом физиологической сухости, характерным для высокогорий, растение запасает воду и является листовым суккулентом.

Рис. 7. Заросли родиолы розовой на Алтае.

Наиболее значительные запасы родиолы розовой выявления в горах Алтая и Западного Саяна: на хребтах Катунском, Иолго, Коргонском, Абаканском, а также в истоках рек Малого и Большого Абакана, Оны, Кантегира. Менее значительны запасы ее на хребтах Айгулакском, Курайском, Теректинском (А. В. Положий, Ю. П. Суров, Г. А. Копанева).

Валовой запас родиолы розовой в горах южной Сибири (Алтай, Саяны) предположительно составляет 5500 т (А. В. Положий, Ю. П. Суров, 1971). Возможный ежегодный объем заготовки в пределах Алтая и Западного Саяна (где проведены более точные учеты) при условии рациональной организации может составлять около 60 т воздушно-сухого сырья (Ю. П. Суров, 1973). (По мнению Г. В. Крылова и Н. В. Казариновой (1973), возможная ежегодная норма заготовки золотого корня на территории Горно-Алтайской автономной области Алтайского края составляет 5-10 т, на территории Красноярского края - 4-5 т, в Тувинской АССР - 2-3 т, в Кузнецком нагорье на территории Кемеровской области - 1-2 т.)

Корневища с корнями родиолы розовой следует выкапывать в период с конца цветения растения до завершения вегетации. В южной Сибири можно начинать во второй половине июля — августе, когда созревают плоды, и заканчивать в сентябре в период наступления заморозков, выбирая крупные экземпляры. Этот период заготовки удобен еще и потому, что в большинстве случаев ему соответствует теплая и сухая погода.

При заготовке сырья родиолы розовой необходимо оставлять нетронутыми мелкие (молодые) растения с 1—2 стеблями (не менее 20—30% от общего количества особей). Обязательна также неполная выкопка с оставлением в почве 1/4 — 1/3 корневой системы растений, места выкопки следует зарыть. Очередную заготовку в эксплуатируемом участке можно проводить не ранее чем через 8—10 лет, так как возобновление этого растения происходит очень медленно. При сборе сырья в период семенной спелости целесообразно содействие естественному возобновлению родиолы путем подсева в разреженные заготовителями участки почвы собранных здесь же семян (Ю. П. Суров, 1973).

Выкопанные корневища с корнями (рис. 8) следует очистить от земли, вымыть в проточной воде, освобождая от старой бурой пробки, загнивших частей и разложить в тени для просушки. При этом содержание в сырье экстрактивных веществ не изменяется. Окончательная сушка должна производиться в специальных сушилках, в которых необходимо поддерживать температуру в пределах 50—60°. Перед сушкой корневища и корни следует разрезать на куски, при этом поверхность разреза после сушки приобретает розовый цвет, а остальная часть корневища, не имеющая соприкосновения с воздухом, остается белой. Сушка цельных корневищ недопустима, так-как приводит к их порче. По-видимому, при таком способе сушки затруднено испарение влаги из внутренних частей корневища и корня, что создает благоприятные условия для процессов ферментативного характера. В результате внутренняя часть корневища приобретает бурую окраску, которая, вероятно, зависит от образования продуктов конденсации дубильных веществ и полифенолов.

Рис. 8. Сырье родиолы розовой.

Высушенные и упакованные в мешки корневища и корни хранят в сухом, хорошо проветриваемом помещении.

Готовое сырье родиолы розовой представляет собой легкие куски разрезанных поперек корней и корневищ неопределенной формы. Корневища 2—10 см длины и 2—5 см ширины, твердые, морщинистые, со следами старых стеблей. От корневища отходят прямые корни 3—10 см длины и 0,5—1 см ширины. При соскобе коры обнаруживается лимонно-желтый слой пробки. Цвет снаружи золотистый, на изломе розовато-бурый. Запах характерный, напоминающий запах розы; вкус горьковато-вяжущий. Резаное сырье, используемое для приготовления извлечений из родиолы розовой, представляет собой кусочки корневищ и корней различной формы, размером 1—8 мм.

При микроскопическом исследовании на поперечном срезе корневища видна перидерма, наружные слои которой отслаиваются. Внутренние слои пробки лимонно-желтого цвета. В паренхимной ткани расположены кольцом коллатеральные, открытые, слегка радиально-вытянутые проводящие пучки с флоэмой, ориентированной к периферии корневища и ксилемой — к центру. Может быть второе кольцо более мелких проводящих пучков, в которых флоэма ориентирована к центру, а ксилема — к периферии. В центральной части корневища проводящие пучки расположены беспорядочно. В паренхимных клетках по периферии и в центре корневища находятся мелкие округлые и овальные крахмальные зерна 5—20 мк в диаметре (рис. 9).

Согласно временным межреспубликанским техническим условиям (МРТУ 42) корневище и корень родиолы розовой содержат экстрактивные вещества, извлекаемые 40%-ным этиловым спиртом, не менее 40%; влаги не более 13%; золы общей не более 9%; корневищ с остатками стеблей длиной свыше 1 см не более 5%; органической примеси не более 1%; минеральной примеси не более 3%.

Несмотря на значительный объем запасов родиолы розовой, площади ее естественного произрастания за последние годы заметно уменьшаются, так как растение ежегодно подвергается хищническому истреблению без учета необходимой для восстановления периодичности эксплуатации. В связи с возрастающими потребностями фармацевтической и пищевой промышленности в этом виде лекарственного сырья возникла насущная необходимость создания плантаций родиолы розовой на площадях, пригодных для ее культивирования, на хорошо увлажненных участках, допускающих механизированную обработку почвы.

Как выше указано, семена родиолы розовой в лабораторных условиях при температуре от 5 до 30° обладают низкой всхожестью (4—24%) и энергией прорастания (0—2%) вследствие наличия плотных семенных покровов, затрудняющих доступ кислорода и воды к зародышу. Промораживание семян в течение 1,5 месяцев повышает их всхожесть до 45—60% (Т. А. Ревина). Наиболее эффективным приемом обработки семян, значительно повышающим всхожесть и энергию прорастания, является стратификация семян (0—2° на влажном ложе в течение 21 дня) с последующей их обработкой 0,1%-ным раствором перекиси водорода или маргандевокислого калия в течение 24 часов. За неделю всхожесть в этих условиях составила 92 и 82% против 7% в контроле (Е. Ф. Ким, Ю. М. Днепровский, 1973).

Рис. 9. Микроскопия порошка родиолы розовой: 1 - оболочка сосудов, 2 - паренхимные клетки коры и осевого цилиндра, 3 - крахмальные зерна, 4 - пробка.

В 1972 г. в Сибирском ботаническом саду (Томск) Т. А. Ревиной начаты опыты по первичной интродукции Rhodiola rosea с помощью семян, собранных на Алтае и полученных из ряда ботанических садов СССР и других стран. Растения выращивались на светло-серой оподзоленной почве. В первый год жизни у растений появилось 2—10 надземных побегов, достигших 6—12 см высоты, и небольшое клубневидное корневище (до 3 см длины и 2 см ширины). У части особей (преимущественно мужских) наблюдалось образование соцветий.

Регулярное и обильное плодоношение растений начинается со второго года жизни. К этому времени размеры корневища, как и всего растения, резко увеличиваются. Рост двухлетних экземпляров происходит более интенсивно, чем однолетних. К концу второго года вегетации значительно увеличивается длина корневой системы, размеры и вес корневища. Содержание салидрозида в корневище сеянцев первого года составляло в среднем 0,172%, к концу второго года — 0,234%.

Биофенологические наблюдения за сеянцами показали, что растение начинает вегетировать очень рано (середина апреля) с таянием снега. В середине мая у двухлетних экземпляров появляются первые бутоны, в начале июня они зацветают. Стадии бутонизации и цветения растения проходят очень быстро (продолжительность каждой фазы 10—15 дней), фаза плодоношения длится около 40 дней.

Перспективным является также размножение родиолы розовой вегетативным путем — отрезками корневищ. Судя по данным Т. А. Ревиной, приживаемость подземных органов растения, доставленных с Алтая экспедициями лаборатории флоры и растительных ресурсов Института биологии и биофизики Томского университета, достигает 90—95%.