Особенности структуры стебля Myrtus communis и его гистохимический анализ

Myrtus communis L. (мирт обыкновенный) является одним из важных ароматических и лекарственных растений семейства миртовых (Myrtaceae). В его органах содержатся в достаточном количестве эфирные масла, фенольные кислоты, флавоноиды, танины, антоциановые пигменты и жирные кислоты, что делает растение перспективным объектом для фармацевтической и парфюмерной промышленности. В Российской Федерации M. communis введен в культуру как декоративное и эфиромасличное растение на Южном берегу Крыма и на Черноморском побережье Кавказа в XIX в. В условиях Южного берега Крыма у M. communis в анатомическом аспекте ранее были исследованы особенности морфологии и структуры листовой пластинки, плодов. Информация о строении стебля остается ограниченной. Поэтому целью данной работы был сравнительный анализ структуры молодых и одревесневших стеблей, а также определение локализации эфирного масла и фенольных соединений в его тканях. Установлено, что молодые и одревесневшие стебли M. communis отличаются по цвету и форме, определен потенциал отрастающих осевых органов в накоплении эфирного масла. Впервые показано, что у одревесневших стеблей M. communis формируется особый тип феллемы, клетки которой вытянуты в радиальном направлении и имеют тонкие оболочки. Специфика строения перидермы, возможно, обуславливает подмерзание побегов и ограничивает распространение M. communis за пределы влажных и сухих субтропиков РФ. Качественные гистохимические исследования выявили во вместилищах молодых и одревесневших стеблей накопление эфирного масла, при этом отмечена суберинизация выстилающих клеток структур внутренней секреции. По мере развития перидермы обнаруживается тенденция к разрушению вместилищ. В тканях стебля обнаруживаются фенольные соединения, часть из которых структурно связана с клеточными стенками, другая – накапливается в протопластах эпидермы, паренхимы, флоэмы, в наибольшем количестве – у молодых (неодревесневших) органов.

1. Dudchenko V.V., Svydenko L.V., Markovska O.Y. Mor­phobiological and biochemical characteristics of Monarda L. varieties under conditions of the Southern Steppe of Ukraine. J. Ecol. Eng. 2020;21(8):99–107. DOI: 10.12911/22998993/127093

2. Snow N., McFadden J., Evans T.M., Salywon A.M., Wojciechowski M.F., Wilson P.G. Morphological and molecular evidence of polyphyly in Rhodomyrtus (Myrtaceae: Myrteae). Syst. Bot. 2011;36(2):390–404. DOI: 10.1600/036364411X569570

3. Sumbul S., Ahmad M.A., Asif M., Akhtar M. Myrtus communis Linn. – A review. Indian J. Nat. Prod. Resour. 2011;2(4):395–402.

4. Baytop T. Türkce bitki adları sözlügü. Ankara: Türk Dil KurumuYayınları, 1997; 578 pp.

5. Nadkarni K.M. Indian materia medica. 3rd ed. Bom­bay: Popular Prakashan Pvt. Ltd, 1989; 968 pp.

6. Kanoun K., Belyagoubi-Benhammou N., Ghemba­za N., Atik Bekkara F. Comparative studies on antioxidant activities of extracts from the leaf, stem and berry of Myrtus communis L. Int. Food Res. J. 2014;21(5):1957–1962.

7. Соколов С.Я. Деревья и кустарники СССР: Дико­растущие, культивируемые и перспективные для интро­дукции. Т. 1: Голосеменные. Москва, Ленинград: Изд-во АН СССР; 1965. 464 с.

8. Логвиненко Л.А. Особенности прорастания се­мян Myrtus communis L. var. belgica, полученных в усло­виях культуры Южного Берега Крыма. Аграрный вест­ник Урала. 2019;(6(185)):15–21. DOI: 10.32417/article_5d47f7f2cc7a67.558517

9. Бакова Е.Ю., Меликов Ф.М., Коновалов Д.А., Бобкова Н.В. Анатомо-морфологическая характеристи­ка листьев мирта обыкновенного, произрастающего в условиях Южного Берега Крыма. Фармацевтическая химия и фармакогнозия. 2021;70(2):29–35. DOI: 10.29296/25419218-2021-02-05

10. Маслова В.Д., Державина Е.Р., Куркин В.А., Рыжов В.М. Морфолого-анатомическое исследование листьев мирта обыкновенного (Myrtus сommunis L.). Аспирантский вестник Поволжья. 2024;24(2):93–101. DOI: 10.35693/AVP636473

11. Бакова Н.Н., Шевчук О.М., Логвиненко Л.А., Бакова Е.Ю., Суслова А.А. Анатомическое строение и биохимическая характеристика плодов мирта обыкно­венного. Бюллетень ГНБС. 2022;(145):151–157. DOI: 10.36305/0513-1634-2022-145-151-157

12. Дунаевская Е.В., Логвиненко Л.А. Содержание эссенциальных элементов в сырье Myrtus communis L. в основные фенофазы. Аграрный вестник Урала. 2018;(5(172)): 20–26.

13. Логвиненко Л.А. Культура мирт обыкновенный (Myrtus communis L.) в условиях Южного Берега Крыма. Аграрный вестник Урала. 2017;(9(163)):16–23.

14. Маслова В.Д, Куркин В.А., Рыжов В.М., Ля­мин А.В., Кондратенко О.В., Бакова Н.Н., Бакова Е.Ю. Антимикробная активность водно-спиртовых извлече­ний из листьев мирта обыкновенного в отношении штаммов, выделенных от пациентов с муковисцидозом. Фармация и фармакология. 2024;12(6):410–419. DOI: 10.19163/2307-9266-2024-12-6-410-419

15. AL-Hadeethi M.A. Anatomical and palynological study of Myrtus communis L. Diyala Journal for Pure Sciences. 2016;12(4):1−15.

16. Черятова Ю.С. Особенности строения и форми­рования эфирномасличных вместилищ Myrtus commu­nis L. Разнообразие растительного мира. 2023;2(17):5–11. DOI: 10.22281/2686-9713-2023-2-5-11

17. Барыкина Р.П., Веселова Т.Д., Девятов А.Г, Джа­лилова X.X, Ильина Г.М., Чубатова Н.В. Основы микро­технических исследований в ботанике. Справочное руковод­ство. М.: Изд. каф. высш. растений биол. ф-та Моск. гос. ун-та; 2000. 127 с.

18. Симагина Н.О., Лысякова Н.Ю., Булавин И.В. Аллелопатические аспекты симбиотических взаимоот­ношений некоторых видов семейства Orchidaceae. Эко­системы, их оптимизация и охрана. 2009;(1(20)):50–56.

19. Тамахина А.Я., Локьяева Ж.Р. Гистохимиче­ский анализ биологически активных веществ в корне­вищах и корнях Inula helenium L., произрастающего на территории Кабардино-Балкарской Республики. Изве­стия КБГАУ. 2014;3(5):35–39.

20. Dhakshinamoorthy S., Mariama K., Elsen A., De Waele D. Phenols and lignin are involved in the defence re­sponse of banana (Musa) plants to Radopholus similis infection. Nematology. 2014;16(5):565–576. DOI: 10.1163/15685411-00002788

21. Никитина А.С., Логвиненко Л.А., Никити­на Н.В., Нигарян С.А. Морфометрическое и гистохими­ческое исследование травы мелиссы лекарственной из коллекции Никитского ботанического сада. Фармация и фармакология. 2018;6(6):504–534 DOI:10.19163/2307-9266-2018-6-6-504-534

22. Солдатов Д.К., Булавин И.В., Калмыкова Д.И., Логвиненко Л.А., Шевчук О.М. Структура листовой пластинки некоторых представителей рода Echinacea Moench в условиях интродукции на Южном берегу Крыма. Биология растений и садоводство: теория, инно­вации. 2024;(3(172)):66–78.

23. Hammer Ø., Harper D.A.T., Ryan P.D. Past: Paleon-tological statistics software package for education and data analysis. Palaeontol. Electron. 2001;4(1):4–9.

24. Khan S.D., Zaki M.J., Khad A. Leaf architecture, or­namentation and estimation of lamina area in Myrtus communis L. (Myrtaceae). Int. J. Biol. Biotechnol. 2016;13(4):537–550.

25. Эверт Р.Ф. Анатомия растений Эзау. Меристе­мы, клетки и ткани растений: строение, функции и раз­витие; пер. с англ. под ред. канд. биол. наук А.В. Степановой. М.: Лаборатория знаний; 2015. 603 с.

26. Serra O., Mähönen A.P., Hetherington A.J., Rag­ni L. The making of plant armor: The periderm. Annu. Rev. Plant Biol. 2022;73:405–432. DOI: 10.1146/annurev-arplant-102720-031405

27. Odell A.E., Vander Kloet S.P., Newell R.E. Stem anatomy of Vaccinium section Cyanococcus and related taxa. Can. J. Bot. 1989;67(8):2328–2334. DOI: 10.1139/b89-298

28. Campilho A., Nieminen K., Ragni L. The development of the periderm: the final frontier between a plant and its environment. Curr. Opin. Plant Biol. 2020;53:10–14. DOI: 10.1016/j.pbi.2019.08.008

29. Leite С., Pereira H. Cork-containing barks – A re­view. Front. Mater. 2017;3:63. DOI: 10.3389/fmats.2016.0006

30. Конанина А.В., Еремин В.М. Анатомия коры представителей семейства Ericaceae, произрастающих на Сахалине и Курильских островах. Бот. журн. 2012;97(8):77–95.

31. Джелдубаева Э.Р., Ярмолюк Н.С., Чуян Е.Н., Шевчук О.М., Бакова Н.Н. Анальгетический и проти­вовоспалительный эффекты фармацевтически актив­ных компонентов Myrtus communis L. Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вер­надского. Биология. Химия. 2023;9(75):36–48.

32. Richit J.F., Díaz S.V.N., Dick L.F.P., Mariath J.E.A. Neither lysigenous nor just oil: Demystifying myrtaceous se­cretory cavities. Botany. 2023;110(11):e16248. DOI: 10.1002/ajb2.16248

33. Fernández V., Guzmán-Delgado P., Graça J., Santos S., Gil L. Cuticle structure in relation to chemical composition: Re-assessing the prevailing model. Front. Plant Sci. 2016;7:427. DOI: 10.3389/fpls.2016.00427

34. Mahmood Z., Yameen M., Jahangeer M., Riaz M., Ghaffar A., Javid I. Lignin as natural antioxidant capacity. Lignin – Trends and Applications. Ed. M. Poletto. London: InTech; 2018:181–205. DOI: 10.5772/intechopen.73284

35. Pinheiro C., Wienkoop S., de Almeida J.F., Brunet­ti C., Zarrouk O., Planchon S., Gori A., Tattini M., Ricar­do C.P., Renaut J., Teixeira R.T. Phellem cell-wall compo­nents are discriminants of cork quality in Quercus suber. Front. Plant Sci. 2019;10:944. DOI: 10.3389/fpls.2019.00944

36. Kuster V.C., Vale F.H.A. Leaf histochemistry analy­sis of four medicinal species from Cerrado. Rev. Bras. Farma­cogn. 2016;26(6):673–678. DOI:10.1016/j.bjp.2016.05.015

37. Kanoun K., Belyagoubi-Benhammou N., Ghemba­za N., Atik Bekkara F. Comparative studies on antioxidant activities of extracts from the leaf, stem and berry of Myrtus communis L. Int. Food Res. J. 2014;21(5):1957–1962.

38. Aidi Wannes W., Mhamdi B., Sriti J., Ben Jemia M., Ouchikh O., Hamdaoui G., Kchouk M.E., Marzouk B. Anti­oxidant activities of the essential oils and methanol extracts from myrtle (Myrtus communis var. italica L.) leaf, stem and flower. Food Chem. Toxicol. 2010;48(5):1362–1370. DOI: 10.1016/j.fct.2010.03.002