Қоршаған ортаның өсімдік биоиндикаторлары


КІРІСПЕ 7
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ. ӘДЕБИ ШОЛУ 11
1.1 Мүктәрізділер туралы мәліметтер 11
1.1.1 Мүктәрізділер түрлері мен таралуы 11
1.1.2 Orthotrichaceae, Hypnaceae, Pseudoleskellaceae,
Pottiaceae, Brachyteciaceae тектес мүктер туралы мәліметтер 12
1.2. Мүктәрізділердің қолданылуы мен биологиялық белсенділіктері 14
2 ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ 17
2.1 Зерттеу әдістері мен қажетті материалдар 17
2.2 Сапалылықты анықтауға арналған әдістер 18
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ 20
3.1 Шикізаттың сапалылығын анықтау 20
3.2 Негізгі БАЗ.дың фитохимиялық талдауы мен олардың сандық анықталуы 25
3.3 ҚХ әдісімен көмірсулар мен амин қышқылдарды анықтау 26
ҚОРЫТЫНДЫ 29
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 30
ҚОРШАҒАН ОРТАНЫҢ ӨСІМДІК БИОИНДИКАТОРЛАРЫ
1. Флора споровых растений СССР, т. 1, 3, Мхи - Л., 1952. - 54с.
2. Игнатов М.С., Игнатова Е.А. Флора мхов средней части европейской России. Т.2. М., 2004. С.609-944.
3. Peng Fu, Sheng Lin, Lei Shan, Min Lu, Yun-Heng Shen, Jian Tang, Run-Hui Liu, Xi Zhang, Rui-Liang Zhu, and Wei-Dong Zhang Constituents of the Moss Polytrichum commune // J. Nat. Prod. 2009, 72, 1335-1337.
4. Gustafssoni L., Jong J., and Noren M. Evaluation of Swedish woodland key habitats using red-listed bryophytes and lichens // Biodiversity and Conservation 1999, 8, 1101–1114.
5. Исакова Н.А. К флоре листостебельных мхов Южного Урала часть 2. Анализ флоры листостебельных мхов Ильменского заповедника Известия Челябинского научного центра 2006, вып. 2 (32), 83-88.
6. Савич-Любицкая Л. И., Смирнова З. Н., Определитель сфагновых мхов СССР, Л., 1968; Определитель листостебельных мхов СССР. Верхоплодные мхи, Л., 1970;
7. Keyte I., Wild E., Dent J., and Jones K.C. Investigating the Foliar Uptake and Within-Leaf Migration of Phenanthrene by Moss (Hypnum Cupressiforme) Using Two-Photon Excitation Microscopy with Autofluorescence // Environ. Sci. Technol. 2009, 43, 5755–5761.
8. Onianwa P.C. Monitoring atmospheric metal pollution: a review of the use of mosses as indicators // Environmental Monitoring and Assessment 2001, 71, 13–50.
9. Gramatica P., Battaini F., Giani E., Papa E., Jones R.j A, Preatoni D, and Cenci R.M. Analysis of Mosses and Soils for Quantifying Heavy Metal Concentrations in Sicily: A Multivariate and Spatial Analytical Approach // ESPR – Environ. Sci. & Pollut. Res. 2006, 13 (1), 28 – 36.
10. Sawicki J., Plasek V., Szczecinska M. Plant. Syst. Evol. 2009, 279,125–137.
11. Baisheva E.Z., Zhigunova S.N., Martynenko V.B., and Shirokikh P.S. Ecological and Phytocenotic Features of the Bryophyte Component of Water Protection Forests on the Ufa Plateau // Russian Journal of Ecology, 2009, Vol. 40, No. 3, pp. 180–186.
12. Биеньковски П., Титлянова А., Диттвалд Э., Шибарева С. Изменеие элементного состава фитомассы сфагновых мхов в процессе торфообразования // Вестник ТГПУ 2008, Выпуск 4 (78), 30-34.
13. Маматкулов У.К., Байтулин И.О., Нестерова С.Г. Мохообразные Средней Азии и Казахстана.– Алматы: Қазақ Университеті, 1998. 133с.
14. Fernández J.A., Carballeira A. Evaluation of Contamination, by Different Elements, in Terrestrial Mosses // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2001, 40, 461–468.
15. Lorimer S. D., Perry N. B., Burgess E. J., Foster L. M. An antifungal bibenzil from the New Zealand liverwort, Plagiochila Stephensoniana. Synthesis, and analysis bioactivity-directed isolation // J. Nat.Prod. 1997, 60, 421-424.
16. Millot M., Tomasi S., Studzinska E., Rouaud I., Boustie J. Cytotoxic constituents of Diploicia canescens // J.Nat.Prod. 2009, 72, 2177-2180.
17. Бабешина Л.Г., Дмитрук С.Е. Экспериментальное обоснование применения сфагнового мха в народной медицине // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья : Материалы 2 всероссийской конф. – Барнаул, 2005. С.20–21.
18. Zheng G-q., Chang C-j. Ohioensins: Novel benzonaphthoxanthenones from Polytrichum ohioense // J.Org.Chem. 1993, 58, 366-372.
19. Jiao R.H., Ge H.M., Shi D.H., and Tan R.X. An Apigenin-Derived Xanthine Oxidase Inhibitor from Palhinhaea cernua // J. Nat. Prod. 2006, 69, 1089-1091.
20. Witherup K.M., McLaughl J.L. Identification of 3-hydroxy-3-methyl glutaric acid (HMG) as a hydroglycemic principle of Spanish Moss (Tillandsia Usneoides) // Journal of Natural Producrs 1995, 58 (8), 1285-1290.
21. Borel C., Welti D.H., Fernandez I., and Colmenares M. DICRANIN, AN ANTIMICROBIAL AND 15-LIPOXYGENASE INHIBITOR FROM THE MOSS DiCRANUM SCOPARZUM // J. Nat. Prod. 1993, 56 (7), 1071-1077.
22. Бабешина Л.Г., Белоусов М.В., Ахмеджанов Р.Р., Келус Н.В. Обоснование перспективы комплексного применения сфагнового мха в медицинской практике // Новые достижения в создании лекарственных средств растительного происхождения: Материалы всероссийской науч.-практич. конф., посв. 100-летию со дня рождения проф. Л. Н. Березнеговской. – Томск, 2006. С.89–93.
23. Seo C., Choi Y-H., Sohn J.H., Ahn J.S., Yim J.H., Lee H.K., Oh H. Ohioensins F and G: Protein tyrosine phosphatase 1B inhibitory benzonaphthoxanthenones from the Antractic moss Polytrichastrum alpinum // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 2008, 18, 772-775.
24. Музычкина Р.А., Корулькин Д.Ю., Абилов Ж.А. Качественный и количественный анализ основных групп БАВ в лекарственном растительном сырье и фитопрепаратах – Алматы: Қазақ Университеті, 2004. - 116- 117 с.
25. Досон Р., Эллиот Д., Эллиот У., Джонс К. Справочник биохимика: Москва: «Мир»,1991.543 с.
26. Рыскалиева А.Б., Нестерова С.Г., Абилов Ж.А., Султанова Н. А. Исследование элементного состава некоторых мхов Алматинской области // Халықаралық ғылыми-практикалық конференция «экологияның қазіргі кездегі мәселелері және қоғамның тұрақты дамуы», 2010, С.259-262.
27. Ayres E., Wal R.W., Sommerkorn M. and Bardgett R.D. Direct uptake of soil nitrogen by mosses // Biol. Lett. 2006, 2, 286-288.
28. Hall B.H., Louis V.L. Methylmercury and Total Mercury in Plant Litter Decomposing in Upland Forests and Flooded Landscapes // Environ. Sci. Technol. 2004, 38, 5010-5021.
29. Mason R.P., Sheu G.-R. Role of the ocean in the global mercury cycle // Global Biogeochem. Cy. 2002, 16, 1093.
30. Hightower, J. M., Moore, D. Mercury levels in high-end consumers of fish // Environ. Health Persp. 2003, 111, 604-608.

Пән: Бизнесті бағалау
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 25 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге




Қазақстан Республикасының білім және ғылым министірлігі

М. Ганди атындағы Дарынды балаларға арналған мамандандырылған №92
мектеп – лицейі

Ғылыми жоба

Тақырыбы: ҚОРШАҒАН ОРТАНЫҢ ӨСІМДІК БИОИНДИКАТОРЛАРЫ

Секция: Химия

Орындаған:
11 сынып оқушысы Аманжолқызы Арайлым

Ғылыми жетекші:
химия ғылымдарының кандидаты Казимова А. Ж.

Ғылыми кеңесші:
химия ғылымдарының докторы Сұлтанова Н. А.

Алматы, 2012 ж.

Аннотация

Жұмыстың мақсаты – Қазақстанның әр түрлі аумақтарынан жиналған
мүктердің химиялық құрамын анықтау арқылы қоршаған ортаның биоиндикациясын
жүргізу.
Жұмыс 32 беттен, 2 суреттен және 5 кестеден тұрады.
Зерттеу нысандары - Алматы облысында, Балқаш және Оңтүстік
аймақтарында жиналған Orthotrichum, Hypnum, Pseudoleskeela, Tortula
desertorum, Brachythecium тектес отандық мүктер.
Ғылыми-зерттеу жұмысында қолданылған қондырғылар мен әдістер: атомдық-
адсорбциялық спектрометр, қағаз хроматографиясы және экстракция әдістері.
Зерттеулер міндеттері:
1. Зерттеліп отырған мүктердің сапалылығын (ылғалдылығы, күлділігі,
экстрактивті заттары) анықтау;
2. Мүктердің макро- және микроэлементтік құрамын анықтау және қоршаған
ортаның биоиндикациясын жүргізу;
3. Мүктәрізділердің құрамындағы биологиялық белсенді заттарының
фитохимиялық талдауын жүргізу.
Жұмыстың ғылыми жаңалығы:
• Алғаш рет шикізаттың сапалылығы (ылғалдылығы, күлділігі, экстрактивті
заттары) анықталды;
• Күлдің элементтік құрамы анықталды және қоршаған ортаның биоиндикациясы
жүргізілді;
• Мүктердегі көмірсулар мен аминқышқылдары анықталды.
Жүргізілген жұмыста алға қойылған мақсат пен міндеттер орындалып,
келесі нәтижелер алынды:
1. Orthotrichum, Hypnum, Pseudoleskeela, Tortula desertorum,
Brachythecium мүктерінің сапалық сараптаулары жүргізілді. Нәтижесінде
шикізаттың ылғалдылығы 0,28% –дан 0,66 %-ға дейін, күлділігі 19,55%-дан
64,78%-ға дейін екендігі анықталды. Фитохимиялық зерттеулер бойынша
экстракт құрамында аминқышқылдар мен көмірсулар бар екендігі анықталды.
2. Атомды-адсорбциялық спектроскопия әдісімен жалпы күл құрамындағы
макро- және микро- элементтік құрамы анықталды. Мүктер құрамында ең көп
сандық үлес құрайтындар Ca, K, Fe, Mg элементері, ал ең аз сандық мөлшерді
Cd, Ni, Pb, Cu құрайды. Балқаш маңындағы топырақтарда жиналған Tortula
desertorum мен Оңтүстік Қазақстан облысының сулы аймақтарында жиналған
Brachythecium rivulare мүктәрізділердің элементтік құрамымен салыстырғанда
Алматы облысының аймақтарында жиналған Pseudoleskeela catenulata,
Orthotrichum pumilum, Hypnum cupressiforme үлгілерінде Mn, Zn, Pb, Ni, Fe,
Mg, Cu элементтері басымдылық мөлшерде екендігі анықталды. Бұл алғашқы
аталған үлгілер экологиялық аса тиімді жерлерде өсетіндігіне байланысты,
өйткені мүктәрізділер қоршаған ортаның түрлі факторларының экологиялық
жағдайларының тамаша биоиндикаторлары болып табылады.

3.Көмірсулардан мүктердің барлық түрлерінде ксилоза мен фруктоза
бар екендігі анықталып, аминқышқылдарынан серин ғана өсімдіктің барлық бес
түрлерінде айқындалды. Зерттеу мәліметтері бойынша глутамин қышқылы,
метионин, пролин, треонин сияқты аминқышқылдары салыстыруға берілген мүктер
үлгілерінде кеңінен кездесетіндігін байқауға болады. Аспаргин, аспаргин
қышқылы, глутамин, гистидин Hypnum cupressiforme мен Pseudoleskeela
catenulata мүктерінде ғана болса, аланин, лизин Tortula desertorum мен
Brachythecium rivulare бриофиттерінде бар екендігі анықталды.
Практикалық маңызы – Қазақстан территориясында өсетін мүктәрізділердің
химиялық құрамындағы биологиялық белсенді кешендер (ББК) туралы ғылыми
мәліметтерді жинақтау және отандық мүктерді қоршаған ортаның экологиялық
жағдайын биоиндикациялау саласында қолдану.

Аннотация

Цель работы – проведение биоиндикации окружающей среды посредством
определения химического состава мхов, собранных из различных регионов
Казахстана.
Работа состоит из 32 страниц, 2 рисунков и 5 таблиц.
Обьект исследования – мохообразные рода Orthotrichum, Hypnum,
Pseudoleskeela, Tortula desertorum, Brachythecium собранные в Алматинском,
Балхашском и Южно- Казахстанском регионах.
Методы и приборы: атомно-адсорбционный спектрометр, методы бумажной
хроматографии и экстракции.
Задачи исследования:
1. Проведение доброкачественности (влажность, зольность, экстрактивные
вещества) исследуемых мхов;
2. Определение макро- и микроэлементного состава и проведение
биоиндикации окружающей среды посредством мхов;
3. Проведение фитохимического анализа биологически активных веществ
мохообразных.
Научная новизна работы:
• Впервые определена доброкачественность (влажность, зольность,
экстрактивные вещества);
• Проведены анализ элементного состава золы мхов и биоиндикация
окружающей среды;
• Определен углеводный и аминокислотный состав исследуемых мхов.
Результаты:
Поставленная цель достигнута и в полной мере выполнены задачи. Получены
следующие результаты:
1. Проведен качественный анализ мхов Orthotrichum, Hypnum,
Pseudoleskeela, Tortula desertorum, Brachythecium. В результате
установлено, что их влажность составляет от 0,28 до 0,66 %, зольность в
пределах от 19,55 до 64,78%. По результатам фитохимического анализа были
обнаружены аминокислоты и углеводы.
2. Методом атомно-адсорбционной спектроскопии определены макро- и
микроэлементы в общей золе. Наибольшее количество в мхах составляют
элементы Ca, K, Fe, Mg, в меньшем количестве встречаются Cd, Ni, Pb, Cu.
По сравнению с элементным составом мхов Tortula desertorum Балхашского
региона и мхов Brachythecium rivulare из Южно-Казахстанского региона в
образцах Pseudoleskeela catenulata, Orthotrichum pumilum, Hypnum
cupressiforme Алматинской области преобладают Mn, Zn, Pb, Ni, Fe, Mg, Cu.
Такие данные свидетельствуют о произрастании первых представителей в более
экологически чистых регионах, так как мхи являются прекрасными
биоиндикаторами экологических показателей окружающей среды.
3.Установлено, что во всех видах мхов углеводный состав представлен
фруктозой и ксилозой, а из аминокислот только серин присутствует во всех
пяти видах. По результатам исследований в образцах мхов взятых для
сравнения показано, что такие аминокислоты, как глутаминовая кислота,
метионин, пролин, треонин содержатся в больших количествах. Также
установлено, что аминокислоты аспаргин, аспаргиновая кислота, глутамин,
гистидин содержатся только в мхах Hypnum cupressiforme и Pseudoleskeela
catenulata, а такие аминокислоты, как аланин, лизин преобладают в бриофитах
видов Tortula desertorum и Brachythecium rivulare, произрастающих в
экологически чистой местности.
Практическая значимость – обобщение научной информации по химическому
составу биологически активных веществ мохоподобных, произрастающих на
территории Казахстана и применение отечественных мхов в области
биоиндикации экологического состояния окружающей среды.

Summary

Aim of the work – Carrying out bioindication of environment by means of
definition of a chemical composition of the mosses collected from various
regions of Kazakhstan.
The work include 32 page, 2 pictures and 5 tables
Object of the work– the mosses sorts Orthotrichum, Hypnum,
Pseudoleskeela, Tortula desertorum, Brachythecium collected in Almaty,
Balkhash and South Kazakhstan regions.
Methods and devices: the nuclear-adsorptive spectrometer, methods of a
paper chromatography and extraction.
Stages of studies:
1. Carrying out high quality (moisture, ash-content, extractive
substances) studied mosses;
2. Definition macro - and microelement structure and carrying out
bioindication of environment by means of mosses;
3. Carrying out the phytochemical analysis of biologically active
agents bryophytic.
Scientific novelety:
• For the first time high quality (moisture, ash-content, extractive
substances) is defined;
• The analysis of element composition of ashes of mosses and
environment bioindication are carried out;
• The carbohydrate and amino acid structure of studied mosses is
defined.
The obtaining results:
The goal is reached and tasks are fully carried out. The following
results are received:
1. The qualitative analysis of mosses of Orthotrichum, Hypnum,
Pseudoleskeela, Tortula desertorum, Brachythecium is carried out. It is as
a result established that their humidity makes from 0,28 to 0,66%, an ash-
content ranging from 19,55 to 64,78%. By results of the phytochemical
analysis amino acids and carbohydrates were found.
2. By method of the nuclear-adsorp spectroscopy are determined micro
and macroelements in the general ashes. The greatest number in mosses is
made by the elements Ca, K, Fe, Mg, in smaller quantity Cd, Ni, Pb, Cu
meet. In comparison with element structure of mosses of Tortula desertorum
of the Balkhash region and Brachythecium rivulare mosses from South
Kazakhstan water regions in samples of Pseudoleskeela catenulata,
Orthotrichum pumilum, Hypnum cupressiforme of Almaty area Mn, Zn, Pb, Ni,
Fe, Mg, Cu prevail. Such data testify to growth of the first
representatives in more environmentally friendly regions as mosses are fine
bioindicators of ecological indicators of environment.

3. It is established that in all types of mosses the carbohydrate
structure is presented by fructose and ksilose, and from amino acids only
seryn is present at all five types. By results of researches in samples of
mosses taken for comparison it is shown that such amino acids as glutamin
acid, methionine, a proline, treonine contain in large numbers. It is also
established that amino acids asparagin, aspargin acid, a glutamine, a
gistidine contain only in Hypnum cupressiforme and Pseudoleskeela
catenulata mosses, and such amino acids as alanin, a lysine prevail in
bryofits types of Tortula desertorum and Brachythecium rivulare growing in
the environmentally friendly district.

Practical value – synthesis of scientific information on a chemical
composition of biologically active agents mosses, growing in the territory
of Kazakhstan and application of domestic mosses in the field of
bioindication of an ecological state of environment.

МАЗМҰНЫ


КІРІСПЕ 7
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ. ӘДЕБИ ШОЛУ 11
1.1 Мүктәрізділер туралы мәліметтер 11
1.1.1 Мүктәрізділер түрлері мен таралуы 11
1.1.2 Orthotrichaceae, Hypnaceae, Pseudoleskellaceae, 12
Pottiaceae, Brachyteciaceae тектес мүктер туралы
мәліметтер
1.2. Мүктәрізділердің қолданылуы мен биологиялық 14
белсенділіктері
2 ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ 17
2.1 Зерттеу әдістері мен қажетті материалдар 17
2.2 Сапалылықты анықтауға арналған әдістер 18
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ 20
3.1 Шикізаттың сапалылығын анықтау 20
3.2 Негізгі БАЗ-дың фитохимиялық талдауы мен олардың сандық25
анықталуы
3.3 ҚХ әдісімен көмірсулар мен амин қышқылдарды анықтау 26
ҚОРЫТЫНДЫ 29
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 30

КІРІСПЕ

Жұмыстың жалпы сипаттамасы. Бұл жұмыс Алматы облысында, Балқаш және
Оңтүстік аймақтарында жиналған Orthotrichum, Hypnum, Pseudoleskeela,
Tortula desertorum, Brachythecium тектес отандық мүктердің химиялық
құрамын анықтау арқылы қоршаған ортаның биоиндикациясын жүргізуге
арналған.
Жұмыстың өзектілігі. Мүктәрізділер басқа да ағзалар сияқты экологияда
өзіндік орын алып, биосферада маңызды роль атқарады; топырақтардың
ылғалдылығын жоғарлатады, өйткені аса ылғалды субстрат немесе суды
мекендеп, олар бүкіл тірі дене бетімен қоректі элементтерді сорып алады,
топырақта органикалық заттардың жиналуын, біріншілік гумустың түзілуін
қамтамасыз етеді. Мүктер - айналымды жүйеге ие емес өсімдіктер. Олар осмос
қысымын пайдаланып, ылғалдылықты жауын–шашын немесе атмосферадан алады.
Жауын–шашынмен келетін минералды заттарды жинақтап, мүктәрізділер тіршілік
топтаманың аяғында ыдырап, өзінің биомассасымен оларды топыраққа береді.
Сондықтан да мүктәрізділер орман денсаулығы үшін аса қажетті. Бұл олардың
біруақыттылы қоршаған ортаның барлық заттарын жұтып, шығару механизміне ие
емес деген сөз. Сондықтан да мүктәрізділер қоршаған орта ластануының аса
бірегей биоиндикаторлары болып табылады. Ауа ластануын сараптау әдістерінің
бірі жақсылап өңделген және қолданыс тапқан бриоиндикация әдісі болып
табылады, яғни мүктәрізділерді бақылау объектісі мен химиялық анализдер
ретінде қолдану. Мүктәрізділерді биоиндикаторлар есебінде қолдану туралы
көптеген әдебиеттер арналған. Бриофиттер құрамынан антибиотикалық,
инсектецидті, пестицидті, фунгицидті, ісікке қарсы әсерлерге ие қосылыстар
табылды. Экстракттардың биологиялық белсенділігі олардың ағзаға көпжақты
кешенді әсер етеді. Бриофиттер жасушаларының тең жартысында тірі ағзалар
жоқ, яғни бос болып келеді, сондықтан да олар ылғалдылық пен иістерді
сіңіру қабілетіне ие. Ол өзінің салмағынан 20-50 есе көп ылғалдылықты
сіңіре алады. Басқа сорбенттермен салыстырғанда мүктер ылғалдылықты жақсы
адсорбциялайтынын және де гигроскопиялығы 2-6 есеге мақтадан да жоғары
екендігін ескерсек, оны медициналық мақсаттарда хирургиялық гигроскопиялық
таңу ретінде кең пайдаланылды. Ұзақ жылдар бойы бриофиттер кескін, жара,
бактериоз, өкпе туберкулезі, неврастения, сынық, конвульсия және т.б. емдеу
мақсаттарында дәрілік өсімдіктер ретінде қолданылған.
Бұл уақытқа дейін отандық мүктәрізділердің химиялық құрамы туралы
бытыраңқылық мәліметтер ғана бар, сондықтан да мүктәрізділердің химиялық
құрамын зерттеу, химиялық құрамы арқылы қоршаған ортаның экологиялық
жағдайын, б.а. биоиндикациясын жүргізу, сонымен қатар отандық өсімдік
шикізатынан ББК-нің жаңа көздерін іздеу және олардың негізіндегі құралдарды
медицина, фармацевтика, ауыл шаруашылықта қолдану өзекті мәселелердің бірі
болып табылады.
Түрлі бірегей биологиялық белсенді метаболиттере ие, ББК-нің жаңа
көздері мен қоршаған ортаның түрлі факторларының экологиялық жағдайларының
индикаторлары болып табылатын мүктер болашағы бар жаңа зерттеу нысаны болып
табылады. Сондықтан да оларды химиялық анықтау, бөлу мен алу әдістерін
табу, олардың биологиялық белсенділіктерін зерттеу үлкен ғылыми және
тәжірибелік қызығушылық білдіреді.
Жұмыстың мақсаты – Қазақстанның әр түрлі аумақтарынан жиналған
мүктердің химиялық құрамын анықтау арқылы қоршаған ортаның биоиндикациясын
жүргізу.
Ғылыми жобада қолданылған қондырғылар мен әдістер: атомдық-адсорбциялық
спектрометр, қағаз хроматография, экстракция әдістері.

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

1. ӘДЕБИ ШОЛУ

1.1 Мүктәрізділер туралы мәліметтер
1.1.1 Мүктәрізділердің түрлері мен таралуы

Мүктәрізділер бөлімі ежелгі жоғары өсімдіктер тобы болып табылады.
Оларға қарапайым құрылған, өмір бойы жасыл афтотрофты, әдетте жер үсті,
сирек жағдайда тұщысулы өсімдіктер жатады. Мүктәрізділер көпжылдық ағзалар
[1]. Олар аса салқын солтүстік және оңтүстік аймақтарда, сондай-ақ
экстрималды ылғалды климаттарда өсімділіктің үлкен бөлігін құрайды [2].
Олар эпифитик өмір сүру түрін таңдайды, яғни ағаш секілді басқа өсімдіктер
бойындағы бұтақ пен түбірлерді қаптап өседі. Жапырақтар да мүкпен қапталуы
мүмкін.
23 000 жуық түрлері кездесетін мүктәрізділер өсімдік әлемінің
тәуелсіз бөлімін құрайды [3], бұл дүниежүзіндегі 400 000 өсімдік түрлерінің
жалпы мөлшерінің 5% болып табылады. Морфология заңдылықтары мен
принциптеріне сәйкес олар таллофиттер мен кармофиттер арасындағы аралық
орынды алатын күрделі ағзалар болып есептеледі.
Таксономикалық көз қарастан қазіргі заманғы ботаникалық классификацияға
сай мүктәрізділер үш класқа бөлінетіндігі анық: Hornworts (300 түрлі
сағақжапырақтылар), Liverworts (6 000 түрлі печеночниктер) және Musci
(14 000 түрлі мүктер) [4].
Орта Азия мен Қазақстанның мүктәрізділер флорасы 186 тек пен 68
тұқымдастан тұратын 615 түрден құралған. Печеночниктер тобы 71 түрді, ал
сағақжапырақты мүктер тобы 544 түрді қамтиды. Бұл аймақ үшін бекітілген
мүктәрізділер түрлерінің жалпы санын толық және таулы аймақ флора
байлығының орташа деңгейіне сәйкес келеді деп есептеуге болады. Түрлер саны
бойынша Орта Азия мен Қазақстанның мүктәрізділер флорасы Кавказ (627 түр),
Таяу Шығыс (635), Сібір (625), Украин Карпаттары (488), Испания (668),
Польша (677) мен Финляндияның (591) сағақжапырақты мүктер флорасына жақын.
Теңіз деңгейінің биіктігі мен климаттың өзгеруі флораға өз әсерлерін
тигізеді.
Сағақжапырақты мүктер (Hornworts) – әдетте тропиктерде таралған 300
түрді біріктіретін, 6 тұқымдастан тұратын, 2 текті қамтитын ерекше топ [5].
Печеночникті мүктер немесе печеночниктер (Liverworts) 2 класқа
бөлінеді: маршанция және юнгерманния.
Маршанция печеночниктер (Marchantiidae) - әдетте топырақта, сирек
жағдайда суда, жартастарда өсетін бүкіл жер шарында, көбінесе тропиктерде
кеңінен таралған өсімдіктер. Мезозойда табылған Naiadita кіретін, 420 түрді
біріктіретін, 35 тұқымдастан тұратын, 16 текті қамтиды.
Юнгерманния печеночниктер (Jungermanniidae) – 9 мың түрді біріктіретін,
240 тұқымдастан тұратын, 45 текті қамтиды.
Мүктер (Musci) 3 класқа бөлінеді: сфагновые, андреевые және бриевые.
Андрея мүктәрізділер – бірқабатты жапырақты ұсақ қызыл–бура (қараға
дейін) өсімдіктер.
Брия мүктәрізділер – салыстырмалы кең ауқымды ерекше топ.
Сағақжапырақты және печеночникті мүктәрізділер көбінесе тропикалық
немесе орташа ылғалды климатты елдерде таралған; аз ғана саны құрғақ
жерлерде өседі [6]. Мүктер ылғалды жерлерде, ормандарда, тундраларда,
батпақтарда, бір сөзбен айтқанда барлық жерлерде өседі [7].
Бұл уақытқа дейін отандық мүктәрізділердің химиялық құрамы туралы
бытыраңқылық мәліметтер ғана бар, сондықтан да мүктәрізділердің химиялық
құрамын зерттеу, отандық өсімдік шикізатынан ББК-нің жаңа көздерін іздеу
және олардың негізіндегі құралдарды медицина, фармацевтика, ауыл
шаруашылықта қолдану өзекті мәселелердің бірі болып табылады.
Түрлі бірегей биологиялық белсенді метаболиттере ие, ББК-нің жаңа
көздері мен қоршаған ортаның түрлі факторларының экологиялық жағдайларының
индикаторлары болып табылатын мүктер болашағы бар жаңа зерттеу нысаны болып
табылады [8, 9]. Сондықтан да оларды химиялық анықтау, бөлу мен алу
әдістерін табу, олардың биологиялық белсенділіктерін зерттеу үлкен ғылыми
және тәжірибелік қызығушылық білдіреді.

1.1.2 Orthotrichaceae, Hypnaceae, Pseudoleskellaceae, Pottiaceae,
Brachyteciaceae тектес мүктер туралы мәліметтер

Ортотрих Orthotrichaceae, ортотрихум карликовый түрі Orthotrichum
pumilum Sw. (=O.fallah Bruch ex Brid ) ағаш діндерінде, сирек жағдайда
таудың орта белбеулерінде 700-1800 м. биіктікте Памироалай, Тянь-Шань,
Таулы Түркменстан, Қазақстан Алтайында кездеседі (1 сурет). Табиғатта кең
тараған мүктердің бірі, шамамен 155 түрі белгілі [10].
Гипн Hypnaceae, гипнум кипарисовидный түрі Hypnum cupressiforme Hedw.
(=Stereodon cupressiforme Brid., Drepanium cupressiforme Roth.) топырақтар,
жартас, тас, ағаш діндерінде, көбінесе таудың орта белбеулерінде, сирек
жағдайда биік тауларда 1750-4200 м. биіктікте Памироалай, Тянь-Шань, Таулы
Түркменстан, Қазақстан Алтайы, Орталық Қазақстан, Жоңғар-Тарбағатайда
өседі.
Псевдолескеел Pseudoleskellaceae, псевдолескеел тізбектәрізді түрі
Pseudoleskeela catenulata (Brid. Ex Schrad.) Kinbd. (=Pterigynandrum
catenulatum Brid., Pseudoleskella catenulata B.S.G., Thuidium catenulatum
De Not.) жартас пен тастарда, андезит-дацитті порфириттерде, сирек жағдайда
ағаш діндерінде, көбінесе таудың орта белбеулерінде 790-4200 м. биіктікте
Памироалай, Тянь-Шань, Қазақстан Алтайы, Орталық Қазақстан, Жоңғар-
Тарбағатайда кездеседі.

Orthotrichum pumilum Hypnum
cupressiforme

Pseudoleskeela catenulata Tortula
desertorum
1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

Brachythecium rivulare

1 сурет. Orthotrichaceae, Hypnaceae, Pseudoleskellaceae, Pottiaceae,
Brachyteciaceae тектес отандық мүктер

Поттиация Pottiaceae Schimp. тектес Tortula desertorum Broth. Bot. түрі
топырақтарда, ақ балшықта, тас пен жартастарда, қызыл топырақтарда, гранит
пен сландық жыныстарда; таулы аймақтарда 300-5100 м. биіктікте кеңінен
кездеседі. Сексеул, жүзгін, черкез және ксерофитті өсімдіктермен қатарласа
өседі. Негізінен Тауқұм, Мойынқұм, Торанғылқұм, Күшікжал, Аралқұм,
Белсексеул топырақтарда қаптап өседі.
Брахитеция Brachytheciaceae Schimp. тектес Brachythecium rivulare
Schimp. түрі ылғалды топырақтарда, өзен мен бұлақ жағалауларында, өзен
поймаларында, қатты ылғалды жерлерді мекендейді.
Қазақстан мүктәрізділерінің химиялық құрамын бұл уақытқа дейін жүйелік
және мақсатты түрде зерттелмеді, әдеби шолу нәтижелері де аз ақпаратты
болып табылады. Бұл жұмыста мүктәрізділерде кеңінен кездесетін, табиғатта
кең таралған, теория мен тәжірибе үшін маңызды ең негізгі изопреноидтарды
қысқартып жазуға мүмкіндік туындады.

1.2 Мүктәрізділердің қолданылуы мен биологиялық белсенділіктері

Мүктәрізділер басқа да ағзалар сияқты экологияда өзіндік орын алып,
биосферада маңызды роль атқарады [11]; топырақтардың ылғалдылығын
жоғарлатады [12], өйткені аса ылғалды субстрат немесе суды мекендеп, олар
бүкіл тірі дене бетімен қоректі элементтерді сорып алады, топырақта
органикалық заттардың жиналуын [13], біріншілік гумустың түзілуін
қамтамасыз етеді.
Мүктәрізділер – бұл жабайы өсетін адамға пайдалы өсімдіктердің бірі.
Ысқышпен салыстырғанда мүктер ылғалдылықты жақсы адсорбциялайтынын және де
гигроскопиялығы 2-6 есеге мақтадан да жоғары екендігін ескерсек, оны
медициналақ мақсаттарда хирургиялық гигроскопиялық таңу ретінде кең
қолданды. II дүниежүзілік соғыс кезінде Британ аралдарында Шотландия,
Уэльс, Девонадан алынатын мүктәрізділерден таңу материалдарын дайындау
бойынша өндірістік бағыт ұйымдастырылды. Тасымалдауға жеңіл болу мақсатында
мүктердің бір бөлігі, ісінуге кеңістік жететіндей етіп марляға салынған,
престелген беттер түрінде шығарылды. Беттік мүктер Шотландия зауыттарында
снарядтармен кезектесіп гидравликалық пресстерде престелген. Қазіргі
уақытта мүктердің бағалы қасиеттері неміс зерттеушілерімен қайтадан
танылып, медицинада таңу материалы ретінде қолданылады. Алайда мүктерді
қазіргі заманғы медицинаға енгізу жаңалық болып табылса да, өткен ұрпақ
оның емдік қасиеттерін жетік білген [14].
Стерилдеу мүктердің абсорбциялық қасиеттерін бұзбайды, шұғыл
жағдайларда стерилдеусіз-ақ қолданады. Бактерицидті, шіруге тұрақты және
теріге қауіпсіз мүктерді сәбилердің бесігіне жалайық астына қоятын
гигиеналық астар, дәретхана қағазы ретінде қолданды. Мүктерді сондай-ақ үй
жағдайындағы тез жазатын дәрілік зат ретінде кескінге, қабынған көзге таңу
ретінде пайдаланады [15]. Кейбіреулері сіңіргіштік қасиеттерді жоғарлату
мақсатында оны қайнатып, немесе ыстық тастарда қыздырып, іріндеген жерге
таңумен басқан, кейбіреулері сулы қайнатындымен бүйрек, туберкулез,
тымауды емдеген. Сулы қайнатынды сонымен қатар көз, құлақ, мұрын, тамақты
шаю мақсатында кеңінен қолданылған [16]. Мүктер нашар иісті жойып, жараның
ірінін сорып алады. Ішектің асқынған аурулары кезінде мүктер түзетін
шымтезекті пайдаланады. Шымтезекті балшықпен ойықтарды емдейді [17].
Шымтезек айдауы кезінде алынатын, 1 мл ампулада шығарылатын торфот
препараты блефарит, кератит, шынытәріздес дененің лайлану, миопатикалық
хореоретинит сияқты көз аурулары, артрит, радикулит кезінде биогенді
стимулдеуші зат ретінде қолданылады. Шымтезекті мүк халық шаруашылығында
кең пайдаланылады [18]. Бірақ қазіргі уақытта өндірістік технологиялардың
нығаюы ауыл шаруашылығынан бұндай бағалы материалды шететті. Оны ұнтақ
түрінде ағынды суларды және қазылған шұңқырларды себу мен бітеу
мақсаттарында, изоляциялық құрылыс материалы, жеміс-жидек пен көкөністерді
сақтауға арналған қаптағыш материалы, малға жем мен мал астына қойылатын
төсегіш ретінде қолданады. Мүк пен тезек қоспасы өте тамаша тыңайтқыш болып
табылады. Қағаз өндірісінде шымтезек мүгінен қағаздың қатты сорттарын,
химиялық өндірісте бояулар, малмалар алады.
Осы шақта мүктердің әлемдегі негізгі тұтынушылары АҚШ пен Жапониядағы
өсімдік пен гүлдерді баулау болып табылады. Құрғақ өсімдіктің үлкен мөлшері
бұл елдермен гүл өсіру, топырақ қоспаларын дайындау, флористика үшін
импорттанады.
Мүктердің басқа қызық қолданылуы биофильтрлер болып келеді. Ыдырау
деңгейі әлсіз мүктер аса тиімді сорбенттердің өндірісі үшін бағалы шикізат
болып табылады.
Басқа өсімдік түрімен салыстырғанда мүктәрізділер мен мүктік
шымтезектің әлемдік қорларында көміртек көп шоғырландырады. Мүкті шымтезек
шотландық вискинің ароматизаторы ретінде қолданылады. Әлемде сулары лимон
шырынынан да қышқыл мүк батпақтарды кездестіруге болады. Мүкті шымтезектен
экологиялық апаттардың зардаптарын жою үшін қажетті сорбенттер өндіріледі.
Бұл сорбенттер мүкке қарағанда суды сіңірмей, органикалық заттарды жақсы
сіңіреді. Көптеген еуропалық қалаларда ауаның ластануының мониторингі үшін
арналған көпірлерде ілінген мүгі бар контейнерлерді байқауға болады.
Австралияда мүк негізіндегі жуғыш дезинфекциялайтын құрал өңделген. Бұл
құрал тиімділігі тазалық сақтау талаптарына сай келеді. Мүк пен
шымтезектен ағаш спиртін алуға болады. Спирт ішкі жану қозғалтқыштары үшін
октан саны 100 жоғары болатын келешек жағармайы болып табылады.
Мүктәрізділер негізіндегі медицциналық препараттар көбінесе Қытай мен
Үндістанда қолданылады [19]. Мысалы 1590 жылы Қытайлық Ри екі мүктің зәр
айдау қасиеттері мен олардың күлінің шаштың өсіміне оң әсер тигізетіндігін
сипаттап жазған. Үндістер жарақаттарды емдеуде мүктер негізінде пасталар
мен жақпа майларын дайындаған. Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде немістер
Sphagnum (шымтезек мүгі) тұқымдастарының абсорбциялық және антибиотикалық
қасиеттерін таңу материалдарының өндірісінде кең қолданған. Сонымен қатар
Канада, Солтүстік Америка мен Еуропаның ерейлері Frullania тұқымдасының аз
ғана мөлшерінің дерматиттерге сезімталдылығын білген. Пестицидті ағзалар
мен жануарлар тимеген бриофиттерді зерттеу олардың құрамында эндогенді
қорғаушы агенттердің бар екендігіне әкелді. Сонымен қатар мүктәрізділер
құрамында вирустар табылмағандығы қызығушылық білдіреді.
Қазіргі уақытта мүктердің көптеген компоненттері әр түрлі биологиялық
белсенділіктерге жауаптылар ретінде белгілі [20, 21]. Олар энзим
ингибирлеу, цитотоксиклалық эффект, кардиотоникалық, антибактериалды,
антиоксидантты, қабынуға қарсы, өсімділікті реттейтін белсенділіктер
көрсетіп, балыққа, саңырауқұлаққа қарсы токсикалық әсер тигізеді [22, 23].
Мүктәрізділерден бөлініп алынған табиғатта таралған жаңа қосылыстар қатары
күшті цитоулылық және цитостатикалық қасиеттер көрсетеді.
Осылайша берілген әдеби шолуда Азия, Еуразия, Америка және т.б.
аймақтарда кездесетін кейбір мүктердің классификациясы, таралуы, химиялық
құрамы, биологиялық белсенділігі мен қолданылуы жалпыланып келтірілді.

2 ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ

2.1 Зерттеу әдістері мен қажетті материалдар

Зерттеу нысаны – Алматы облысының экологиялық таза аймақтарында
жиналған мүктердің 5 түрі:
Тегі Түрі

Orthotrichaceae Orthotrichum pumilum Sw. (=O.fallah
Bruch ex Brid )

Hypnaceae Hypnum cupressiforme Hedw.
(=Stereodon cuprssiforme Brid.,
Drepanium cupressiforme Roth.)


Pseudoleskellaceae Pseudoleskeela catenulata (Brid. Ex
Schrad.) Kinbd. ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Қоршаған ортаның химиялық ластануы
Қоршаған ортаның химиялық ыластануы
Қоршаған ортаның экологиялық ластануы
Қоршаған ортаның ластануы дәрістер
Қоршаған ортаның сапасын бағалау
Қоршаған ортаның экологиялық факторлары
Қоршаған ортаның негізгі ластаушылары
Қоршаған ортаның химиалық ластануы
Қоршаған ортаның ластануы туралы
«Қоршаған ортаның сапасы — қоршаған ортаның құрамы мен қасиеттерінін сипаттамасы»
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь