Маханова гүлназ мамайқызы автокөлік түтіндерімен ластанған дәрілік өсімдіктердің морфо-анатомиялық параметрлерінің Өзгеруі

6M060800 – Экология мамандығы бойынша

жаратылыстану ғылымдарының магистрі академиялық дәрежесін алу үшін дайындалған диссертацияның
РЕФЕРАТЫ

Қызылорда, 2012

Қорғау « » маусым 2012 жылы сағат 9⁰⁰ Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университеті, Жаратылыстану факультеті, «Биология, география және экология» кафедрасының 202 дәрісханасында қорғалады. Мекен жайы: 120000, Қызылорда қаласы, Амангелді көшесі, 66.

Диссертациялық жұмыспен Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің ғылыми-техникалық кітапханасында танысуға болады.

Өсімдіктердің дәрілік қасиеті жөніндегі алғашқы қытай кітабы б.э. дейін 2600 жылы «Фармакология негіздері» атты кітапты дәрігер Ли Ши-Чжень (1522-1596) жазды. Онда 1500-нан астам өсімдіктерден алынған дәрілік құрылымдарға сипаттама берілген. Бес томдық «Дәрігерлік ғылымның каноны» атты кітапты араб медицина мектебінің көрнекті өкілдері Тәжік ғалымдары және дәрігер Абу Али Ибн Сина жазды, әлемнің көптеген тілдеріне аударылды және өзінің уақытында арабтардың кітабы болып қана қойған жоқ, еуропалық дәрігерлерде бағалады. Кітапта шамамен 900 дәрілік өсімдік және оларды пайдалану әдістері сипатталған. Көптеген өсімдіктердің мүшелерінде дәрілік ғана емес және улы заттарда кездеседі, яғни олардың азғантай мөлшері жануар немесе адам ағзасына түссе, оларда ауру белгілерін байқалады [2].

Қоршаған ортаның ауыр металдармен ластануы әсеріне өсімдіктердің қарсы реакциясын зерттеу, экологиялық мониторингтің алдына қойған өзекті міндеттерінің бірі, яғни ластаушы заттардың түсу деңгейіне байланысты өсімдіктердің химиялық құрамының вариациялану заңдылығы анықталады.

Қазіргі кезде Қазақстанда дәрілік өсімдіктердің шикізаттары үшін ауыр металдардың рұқсат етілген шектеулі концентарациясы нақты белгіленбеген.

Автокөлік жолдарына жақын жерлерден жиналған дәрілік өсімдіктер адам ағзасын ауыр металдармен ластау көзі болуы мүмкін. Сондықтан антропогендік әсерлердің әртүрлі экологиялық жағдайдағы дәрілік өсімдіктердің морфо-анатомиялық параметрлеріне тигізер әсерін зерттеу өзекті мәселе болып табылады.

Зерттеу жұмысының мақсаты: Қызылорда қаласының автокөлік жолдарына жақын жерлердегі тораңғыл және итмұрын дәрілік өсімдіктерінің морфо-анатомиялық параметрлеріне автокөліктерден бөлінген түтіндердің әсерін зерттеу.

Зерттеу жұмысының міндеттері:

1. 
   Дәрілік өсімдіктер өсіп тұрған аймақтың топырағындағы ауыр металдардың (Pb, Cd, Zn, Fe) жылжымалы түрлерін анықтау;
   
2. 
   Автокөлік жолдарына әртүрлі қашықтықта орналастан дәрілік өсімдіктердің мүшелеріндегі ауыр металдардың мөлшері мен топырақтағы мөлшерін салыстыру;
   
3. 
   Дәрілік өсімдіктердің морфометриялық параметрлерін анықтау және ауыр металдардың мөлшеріне байланысты олардың өзгеруін
   бағалау;
   

Жүргізілген зерттеулердің нәтижелері дәрілік өсімдіктерге негізгі мониторингтік жағдайы болып табылады. Дәрілік өсімдіктерге сандық және сапалық өзгергіштігін зерттеудің нәтижесі селекциялық жұмыста пайдаланылуы мүмкін. Өсімдіктердің тығыздығын, табиғи жандануын анықтау, аймақтың табиғи-ресурстық қорын бағалап, оларды тиімді пайдалану жолдарын ұйымдастыруға көмектеседі.

Сырдария өзенінің төменгі ағысы аймақтарындағы дәрілік өсімдіктерге жүргізілген зерттеулердің мәліметтері табиғатты қорғау бағдарламаларын жасауға, аймақтың экологиялық мониторингін ұйымдастыруға және жетілдіруге негіз бола алады. Алынған нәтижелер антропогендік факторлардың әсерінен болатын өзгерістерге өсімдіктердің бейімделу реакцияларының нормаларына, модификациялық өзгерістеріне бақылау жасай отырып, экожүйенің тұрақтылығын бағалауға көмектеседі.

Ғылыми жаңалығы.

Алғаш рет Қызылорда қаласының автокөлік жолдарына жақын аймақтардағы дәрілік өсімдіктердегі ауыр металдардың деңгейі алғаш рет анықталынды;

Дәрілік өсімдіктер мүшелерінің морфометриялық парамерлерінің өзеруі мен топырақтағы ауыр металдар көрсеткіші арасындағы корреляциялық байланыстылық анықталынды

Қорғауға ұсынылатын мәселелер:

1. Автокөлік жолдары аумағындағы топырақта ауыр металдардың жылжымалы деңгейі жоғары;

2. 
   Дәрілік өсімдіктердің мүшелеріндегі ауыр металдардың деңгейі әртүрлі фенологиялық фазаларында біркелкі болмайды. Ауыр металдардың аккумуляциялану деңгейі жер асты мүшелерінде жоғары.
   
3. 
   Жабайы дәрілік өсімдіктер мүшелерінің морфометриялық параметрлерінің көрсеткіштері, топырақтағы жылжымалы ауыр металдарға тәуелді.
   

1. 
   Тораңғыл өсімдігіне биологиялық сипаттама
   

Ұзын жолақты қабығы сарғыш-сұр, тереңде, ұзын сызықты, жіңішке. Түрге тән белгі жас өркендер мен қысқа бұтақтардағы жапырақ пішіні болып табылады. Түрдің атауы да осыған байланысты берілген. Бұтақтағы жапырақтар ұзын, бүйірі қысыңқы сағақты, ұзындығы бірдей, дөңгелек тақталы, жиегі тегіс немесе иілген тісті. Жемістері барынша үлкен, ұзындығы 1см шамасында, қауашақтары бутылка тәрізді. Үстіңгі беті тегіс немесе қыртыстанған. Олар екі жақты ашылады. Тұқым саны көп, ұсақ, жұқа жібек тәрізді, түктер шоғының көмегімен желмен тез таралады. Тораңғыл шөлдің ландшафттарын жандандыратын ерекше сән беретін тамаша ағаш (негізінен 200-300 жыл өмір сүреді). Биіктігі-15 м, діңінің диаметрі-25см.

Тұқымдас: Rosaceae, туыс: Rosa,түр: Rosa canina L.

Итмұрынның ерекшелігі — бағалы витаминдерге бай, жемісі және одан дайындалған дәрі-дәрмектер медицинада негізінен асқазан және бауыр ауруларын емдеуге қолданылады, гүлдерін шайдың орнына пайдалануға болады, күлтелерінен дайындалған эфир майы — парфюмерия өндірісінде пайдаланылады.

Жемісінің химиялық құрамында қант (шамамен 18%), пектинді және иілік заттар, лимон, алма, басқа да органикалық қышқылдар, гликозид флавонолы кездеседі. Жемісінде аскарбин қышқыл (С витамин) қарақатпен салыстырғанда 10 есе, лимонмен салыстырғанда 50 есе, алмамен салыстырғанда 100 есе жоғары. Сонымен қатар A, B2, К, Е витаминдары көптеп кездеседі.
II ЗЕРТТЕУ АЙМАҒЫНЫҢ ӨСІМДІКТЕРІНЕ ЖӘНЕ ФИЗИКАЛЫҚ-ГЕОГРАФИЯЛЫҚ ЖАҒДАЙЫНА СИПАТТАМА
2.1 Климаты Климаты шұғыл континентальді, жазы ыстық, қысы суық. Мұнда жауынның жылдық орта мөлшері 98-133 мм шамасында.

2.2 Топырағы Қызылорда облысының бүкіл аумағындағы барлық топырақ түрлері генетикалық (тектік) ерекшеліктеріне, тұздану дәрежесіне және механикалық құрамына қарай үш категорияға және олар 10 (он) мелиоративтік топтарға бөлінеді.

Топырақ қабаты сипаты жағынан алуан түрлі. Облыста көп кездесетіні: таудың ашық-қара қоңыр (каштан); тақырлау; сортаң; кебір-сортаң; тақырлау тұзды емес; тақыр, аллювиальді-шалғындық (тоғай); аллювиальді-шалғындық шөлденген; шалғындық-батпақ; батпақ; сортаң сорлар; сортаң тақырлау; сортаң шөлді сортаңдау; құм. Топырақ қабатының тұздану деңгейіне қарай пестротасы, механикалық құрамы және жер асты суының тереңдігіне қарай өсімдіктер жамылғысының алуан түрлілігінің дамуына бейімдейді.

Физиологиялық әсеріне байланысты ауыр металдарды екі топқа: биогенді (Fe, Zn) және токсинді (Pb, Cd) болып бөлінеді.

Атмосфераға бөлінетін қорғасынның көп мөлшері автотронспорттардан бөлінеді. Сонымен қатар қорғасын бензиннің антидетонациялық негізі болып табылады. Кадмий және мырыш қоршаған ортаға дизельді отындардан, автожапқыштарды майлау өнімдерінің қалдықтарынан түседі.

Автожол жиектерінде ластанған аймақ қалыптасады, олардың ені транспорттардың қозғалыс қарқындылығына, жергілікті рельефке, метеорологиялық жағдайға және басқада факторларға байланысты.

Өсімдіктердегі поллютанттарды зерттегенде олардың негізгі бөлігі (80% дейін) автожолдардың жиегіне жинақталатыны анықталды (200 - 300 м дейін) және шамамен 20 % ғана (ұсақ дисперсиялық фракция) ұзақ қашақтыққа таралады.

Өсімдіктердің элементтермен ластануына сыртқы (жер бетілік мүшелерінің сыртқы қабатына жинақталады) және ішкі (тамыры арқылы ішкі ұлпаларына жинақталу) арқылы жүреді.

Салыстырмалы түрде өсімдіктердің сырттай ластануы, тамыры арқылы жинақталуға қарағанда қауіптірек. Себебі сырттай ластану кезінде күн энергиясының ағынын қысқартып, клеткада фотосинтездің жүруін нашарлатады, лептесікті бітейді, «күйік» және басқа да бұзылулар болып, оттегінің түзілуін нашарлатады.
III ЗЕРТТЕУ ӘДІСТЕРІ МЕН МАТЕРИАЛДАРЫ

3.1 Зерттеу объектілері және сынамалар алу
Зерттеу объектісіне Қызылорда қаласының орталығында өсетін екі дәрілік өсімдік түрі алынды: тораңғыл және итмұрын.

Тораңғыл түрлерін зерттеу қала орталығында автокөліктер жиі жүретін көшесінің бойындағы «Медициналық колледж» ауласынан алынды.

Итмұрын түрлерін зерттеу Қызылорда қаласындағы «Темір жол поликлиникасы» маңынан жиналды.

Дәрілік өсімдіктерді жинау арнайы нұсқаулық бойынша жүргізілді. Соған байланысты Торағылдан және итмұрыннан сынамалар алу ағаштардың жаппай гүлдеуі кезінде және жеміс беру кезінде жиналды. Сонымен қатар ауыр металдардың (Fe, Zn, Pb, Cd) жемістерінің пісуі кезінде анықталынды.

Зерттеу аймақтары екі критерий бойынша таңдап алынды:

1. 
   Зерттеуге таңдап алынған өсімдіктер мол кездесетін аймақ;
   

1. 
   Автокөліктер көптеп жүретін аймақтардағы өсімдіктер.
   

Топырақтардан сынамалар 0-20 см тереңдіктен және 0-5 см жер бетіндегі өсімдіктердің түсінділерінен алынды. Топырақ сынамалары бес нүктеден алынды массасы 2 кг дейін және ұқыпты араластырамыз. Конверт әдісімен алынып, олардан орташа 400 - 500 г сынама алынды.

Талдауға алынған топырақ сынамалары және өсімдік түсінділері қағаз пакетке салынады. Сонан-соң сынама ауада кептіріледі. Сынама фарфор табақшасында езгіленіп, диаметрі 1 мм болатын електен өткіземіз. Сынамаға алынған топырақ зертханалық жағдайда этикеткасы бар қағаз пакетте сақталынады.

Топырақтағы ауыр металдарға талдау жасау (Pb, Cd, Fe, Zn) атомдық-абсорбциялық спектрофотометриялық әдіспен жүргізілді. Топыраққа жалпы сипаттама беру үшін тұзды сығындыдағы потенциометрикалық рН анықталды.

Өсімдіктерден үлгілер алу топырақпен бірге ауа райы құрғақ күндері белгіленген сынама алаңдарынан алынды. Әрбір алаңшада 10 жуық зерттеуге алынған өсімдіктердің парциальді өркендері алынды.

Өсімдіктерден сынама алуда олардың морфофизиологиялық ерекшеліктері ескерілді. Олардың жеке жапырақтары, гүл беретін және жапырақ беретін өркендері, тамырлары вегетативті даму кезеңдеріне қарай алынды.

Топырақтан сынамалар алынып талдау жасалынды (1-кесте; 1-сурет). Талдау барысында байқалғаны ауыр металдың жылжымалы түрінің көп кездескен аймағы автожол жиегінен 5 және 20 м қашықтықтан алынған топырақта жоғары болды. Қорғасынның мөлшері жыл маусымдарына қарай алынған сынамалардың нәтижелері бірдей болған жоқ. Нақты тоқалар болсақ 5 м қашықтықта қорғасынның мөлшері 2,54±0,07 боса, 10 м қашықтықта 1,92±0.02 яғни аздап төмендей бар, ал 1000 м қашықтықта қорғасынның мөлшері 1,95±0,03 шамасын.

• 
  - РЬ (өсімдіктің гүлдеу фазасында мг/кг);
  

1-сурет. Автожолдан әртүрлі қашықтықтағы топырақтағы жылжымалы қорғасын мен топырақ ерітіндісіндегі рН мөлшері арасындағы байланыстылық.

Қорғасынның мөлшерінің жоғары болуы жер асты мүшесінде (1-кесте), және жемісінің пісуі кезінде байқалды(4.16±0.08 мг/кг)(8-сурет). Сонымен қатар мөлшерінің жоғары болуы 20 м, ал төмендеу болуы 100 м және 1000 м (2.63±0.12 мг/кг) болды.

Бұл дәрілік өсімдіктің болғандықтан, басты назарды мүшелеріндегі ауыр металдың жинақталуына назар аударуымыз керек. Тораңғының тамырында және жапырағында қорғасының мөлшерінің жоғары екендігін кестеден және суреттен көруімізге болады.

Мысалы 20м қашақтықтан алынған тораңғыл жапырағында қорғасынның мөлшері 1.19±0.07, ал тамырда 1.26±0.02 болды (2-кесте). Автожолдан әртүрлі қашықтықтағы Тораңғының жемістерінің пісу фазасындағы мүшелеріндегі қорғасынның мөлшері жолдан қашықтаған сайын азайады (2-сурет).

2-кесте. Автожол қашықтығына қарай Тораңғының гүлдеу фазасындағы қорғасынның орташа мөлшері

2-сурет. Автожолдан әртүрлі қашықтықтағы Тораңғының жемістерінің пісу фазасындағы мүшелеріндегі қорғасынның мөлшері.

Кадмийдің максимальді концентрациясы маусымның бірінші декадасында 100 және 1000 м қашықтықта болды, ал шілденің екінші декадасында - автожолдан 10 м қашытықта (0.031 ±0.002 мг/кг) жоғары болды. Сонымен қатар автожолдан қашықтаған сайын кадмий концентрациясынығ төмендеуі байқалады (100-1000 м) (1-кесте). Автожол қашықтығына қарай Тораңғының гүлдеу фазасындағы кадмийдің орташа мөлшері тамырында жоңары екендігі байқалады(3-кесте).