Studiu morfologic comparativ preliminar și de conținut al taxonilor pereni Helianthus din Târgu Mureș și împrejurimi

Recomandați documente

Studiu preliminar comparativ morfologic și de conținut al taxonilor perene Helianthus în și în jurul Târgu Mureș Filep Rita1, Csergı Anna-Mária1, Farkas Ágnes2, Nyárádi Imre-István1, 1

Sapientia Universitatea Maghiară din Transilvania, Departamentul de Inginerie Horticolă, Târgu Mureș 2

Universitatea din Pécs, Institutul de Farmacognozie, Pécs

Introducere Cele 15 specii perene din genul american Helianthus, care include șaizeci și șase de specii, sunt cultivate în toată Europa pentru valoarea lor ornamentală și conținutul de inulină al tuberculilor lor. Mai mulți dintre acești taxoni sunt considerați a fi plante inundabile, care, datorită propagării și umbririi vegetative puternice, formează adesea arborete întinse, dense, omogene (BOTTA-DUKÁT și MIHÁLY, 2004). În acest fel, pun în pericol diversitatea lumii vii a Pământului, înlocuiesc creatorii florei naturale, schimbă peisajul și acționează în același timp ca buruieni periculoase din câmp (BALOGH, 2007). Speciile dispărute au abilități competitive și adaptabilitate mai mari,

sunt supuse incertitudinii și dezbaterii profesionale. Europa

În România, numai Helianthus tuberosus L. s.l. (anghinarea sălbatică de Ierusalim, Fig. 1) se află pe lista neagră a plantelor inundabile (NEGREAN și ANASTASIU, 2004). Ca specie culturală, este remarcabil de versatilă, deoarece poate fi folosită și ca plantă ornamentală, precum și ca plantă medicinală.

Pe lângă utilizarea sa ca plantă ornamentală

Imaginea 1. Anghinare sălbatică de la malul Mureșului.

are o floare decorativă de culoare galben-auriu, precum și o perioadă de înflorire, deoarece anghinarea de Ierusalim înflorește în aceeași perioadă a anului (din octombrie până la debutul înghețurilor de iarnă) când florile de vară s-au ofilit. În acest sens, modestia sa poate fi, de asemenea, considerată o caracteristică pozitivă, deoarece planta de grădină nu are nevoie de îngrijire continuă.

Tuberculii din anghinarea cultivată de Ierusalim au fost aduși în Europa de călătorul francez Lescarbot, Champlain, în jurul anului 1610, planta din XVII. Acesta a fost răspândit în toate țările europene până la sfârșitul secolului al XX-lea. În vremuri de foamete, „cartoful săracilor” era principalul aliment și salvator al populației (OLÁH și colab., 1989). Cercetările nutriționale moderne au arătat că, pe baza valorilor sale specifice de conținut, tuberculul de anghinare din Ierusalim (Figura 2) și produsele sale pot fi utilizate în mod eficient în alimente mai sănătoase și în dieta diabeticilor datorită conținutului de fructoză al tuberculului (SZABÓ și colab., 1993 ). Consumul excesiv de zaharoză cauzează supraponderalitate sau obezitate și chiar diabet într-o proporție semnificativă a populației.

are un efect fiziologic benefic atât asupra pacienților supraponderali, cât și a celor diabetici datorită conținutului său de energie, absorbției lente și transformării rapide;

Imaginea 2. Tubercul cultivat de anghinare din Ierusalim.

(BARTA, 1989; ANGELI, 1990). Datele din literatura de specialitate susțin că anghinarea de Ierusalim este potrivită pentru hrănirea porcilor, bovinelor și ovinelor și chiar, conform experienței franceze, caii le pot consuma, în special frunze și tulpini de însilozare (RADICS, 2001). Versatilitatea sa este susținută și de faptul că în Franța, încă din secolul trecut, alcoolul de anghinare din Ierusalim a fost încercat ca înlocuitor al benzinei și i s-a prevăzut un mare viitor. Această cercetare este în curs de desfășurare (PAPP, 2007). Ultimele date floristice despre Târgu Mureș și împrejurimile sale poartă numele lui Erasmus Gyula Nyárády și pot fi datate în 1914. După aproape o sută de ani, este oportun să extindem aceste date floristice. În prezenta disertație am pornit de la următoarele ipoteze: 1. Se presupune că genul Helianthus este prezent în județul Mureș prin mai multe specii, hibrizi și soiuri dispărute. 2. Este probabil ca identificarea fiecărui taxon să fie facilitată și de ștampile morfologice interne, care completează sau susțin ștampile morfologice externe. 3. Se poate presupune că există diferențe de conținut între taxonii aparținând Helianthus tuberosus agg.

1. Morfologie externă și cartografiere 2

Material și metodă Am studiat literatura română, maghiară și internațională legată de subiect. Pentru a observa ștampilele taxonomice ale genului Helianthus, am revizuit secțiunea de ierbar din Grădina Botanică „Alexandru Borza” din Cluj-Napoca.

53 de exemplare de ierbariu, precum și taxonii Helianthus găsiți în Muzeul Savaria din Szombathely. Despre Târgu Mureș

din satele din jur (poza 3) (Jedd, Marosszentanna, Marosszentgyörgy, Marosszentkirály,

Poza 3. Târgu Mureș și împrejurimile sale.

Koronka) au fost colectate și au fost identificați mai mulți indivizi din genul Helianthus. Datele privind apariția au fost înregistrate pe o hartă folosind software-ul Garmin. Următoarea cheie a fost utilizată pentru a determina taxonii Helianthus găsiți: Lajos Balogh (2007): Cheia speciilor de floarea-soarelui plantate, sălbatice sau stabilite în Europa Centrală. În decizia luată, au fost luate în considerare în principal următoarele ștampile morfologice: - în cazul anghinării sălbatice și cultivate de Ierusalim, cea mai importantă ștampilă distinctivă este lungimea tulpinilor și modificările acestora. În cazul anghinării sălbatice de Ierusalim, lungimea știuleților poate fi cuprinsă între 15-20 cm, sunt îngroșate colonic, adesea subțiri (2-3 cm) tuberculi mai sau mai puțin alungi în formă de fus, în timp ce în cazul Ierusalimului cultivat anghinare tulpina are 8-10 cm lungime. există tuberculi rotunzi sau groși, în formă de fus. - floarea-soarelui târziu este dificil de distins la prima vedere de floarea-soarelui cu frunze tari (datorită naturii lor hibride). Se pot distinge prin lățimea lamei inferioare a frunzei: lățimea lamei frunzei de floarea-soarelui cu frunze dure ajunge la maximum 5 cm (poate fi plasată între 3-5 cm), în timp ce în cazul floarea-soarelui târziu lățimea frunzei depășește 5 cm (6-9 cm) (BALOGH, 2007).

În cursul studiului nostru, următorii taxoni Helianthus au fost colectați și cartografiați din Târgu Mureș și satele din jur: - Helianthus tuberosus L. s.l. (anghinare sălbatică): formează stocuri dense, omogene; este considerată o instalație de inundație atât în Ungaria, cât și în România. Planta are 1,5-3,5 m înălțime. Efectul general al culorii florilor tubulare este maro gălbuie. Suprafața tulpinii este chelă sau puțin, destul de presată deasupra, ușor păroasă. Părțile subterane sunt gândaci îngroșați colonic și adesea (aproximativ 2-3 cm grosime) tuberculi în formă de fus mai mult sau mai puțin alungiți (după BALOGH, 2007). - H. tuberosus L. s. str. (anghinare cultivată din Ierusalim): cultivată în cantități mici pentru consum în și în jurul Târgu Mureșului. Planta are 1,5-3 m înălțime. Efectul general al culorii florilor tubulare este maro gălbuie. Suprafața tulpinii este aspră, proeminentă aspră. Tuberculi mari (aproximativ 4-10 cm), în cea mai mare parte rotunjiti sau groși în formă de fus pe lăstarii laterali ai tulpinilor (după BALOGH, 2007). - H. pauciflorus Nuttal (floarea-soarelui cu frunze tari, imaginea 4): ornamentală, dar se găsește doar în câteva locuri. Înălțimea plantei este de 0,5-2 m. Florile tubulare sunt roșii sau violete. Solzii cuibului sunt dispuși într-un capac,

Figura 4. Floarea soarelui din lemn de esență tare.

lungimi vizibil diferite. Este o plantă de tarot abia îngroșată, slab cu vârf de coloană. Lățimea frunzei nu depășește 5 cm (după BALOGH, 2007). - H. x laetiflorus Pers. (= H. pauciflorus subsp. Subrhomboideus x H. tuberosus) (târziu

Este o plantă ornamentală populară în grădinile cu flori și poate fi găsită în multe locuri. Planta are o înălțime de 0,5-2 m. Florile tubulare sunt galbene. Solzii cuiburilor sunt abia diferiți în lungime. Moderat

Figura 5. Floarea soarelui târziu.

capăt îngroșat al plantei de tarot. Lățimea frunzei depășește 5 cm (după BALOGH, 2007). 4

2. Morfologie internă Material și metodă Diferitele organe vegetative și generative ale celor patru taxoni Helianthus din zona de studiu au fost colectate în 2007 și 2008 pentru examinare morfologică internă. Organele de examinat au fost încorporate în rășină. Procedură: - Ziua 1: Probele au fost plasate în alcool 50% (timp de 12 ore) - Ziua 2: Probele au fost plasate în alcool 70% (timp de 24 ore) - Ziua 3: Probele au fost plasate în alcool 96% (2-5 ore) ), apoi introdus în fluid de infiltrare (100 ml Technovit 7100 + 1 g întăritor I.) și depozitat la frigider (24-48 ore) - Ziua 4: încorporare: 660 µl fluid de infiltrare + 585 µl pentru 10 probe de întăritor II, măsurat cu o pipetă

Figura 6. Model de bloc de rășină.

într-un pahar, apoi aprox. 700 pl au fost turnate în fiecare matriță. Probele de plante au fost introduse și, după ce lichidul a fost extras și nu a mai fost posibilă ajustarea suplimentară a probelor, matrița a fost plasată într-un termostat la 40oC. - Ziua 5: lipire. Tălpile au fost așezate pe probe. Adeziv: pulbere Technovit 3040 (2 părți) + lichid Technovit 3040 (1 parte). Adezivul a fost turnat în tălpi

Figura 7. Microtom rotativ.

și aprox. După 10 minute, probele au fost îndepărtate (Figura 6). O picătură de apă distilată a fost plasată pe o lamă curățată cu alcool și a fost plasată o secțiune cu grosimea de 10 µm realizată cu un microtom rotativ.,

plasat într-un termostat. Secțiunile au fost colorate cu 0,02% albastru de toluidină (Figura 8) și apoi acoperite

Figura 8. Vase de vopsea.

cu balsam canadian. Secțiunile au fost uscate câteva zile după acoperire. Secțiunile au fost fotomicrografiate cu software-ul Spot Basic (Figura 9) și măsurate folosind Image Tool 3.0. Programul statistic trecut a fost utilizat pentru evaluarea statistică a datelor. Pentru a compara fiecare parametru histologic, s-au realizat diagrame cutie și s-a efectuat testul Mann-Whitney. Figura 9. Evaluarea preparatelor finite.

Rezultate Pe baza studiilor noastre de până acum, putem spune că, deși unele organe ale taxonilor Helianthus examinați au o structură structurală similară, se pot observa diferențe semnificative între speciile părinte (anghinare de Ierusalim) și hibrid (floarea-soarelui târziu) în unele caracteristici măsurabile . O diferență statistic relevantă a fost găsită la următoarele organe: - tulpină: grosimea capului fasciculului care înconjoară partea coloanei vertebrale a fasciculului de transport (p = 0,0018 **) (Fig. 10) - grosimea plăcii frunzelor: măsurată între principal și cel vena laterală (p = 0,0067 * *) (Fig. 11) - grosimea petalei: atât la suporturile de secreție (p = 0,0002 ***), cât și măsurate între ele (p = 0,0003 ***) (Fig. 12)

Figura 10. H. x tulpina laetiflorus 10x.

Figura 11. H. tuberosus s. l. litera 4x.

Figura 12. H. x laetiforus - floare linguală 10x.

În 2009 am colectat, de asemenea, taxoni aparținând genului Helianthus din Târgu Mureș și împrejurimi, al căror studiu morfologic intern este încă în desfășurare.

3. Conținut Material și metodă Analiza comparativă a conținutului tuberculilor și tulpinilor de anghinare din Ierusalim sălbatică și cultivată colectate în Târgu Mureș a fost efectuată prin cromatografie în strat subțire. Extractele au fost preparate atât din tuberculi, cât și din tulpini, după cum urmează: -

solvent: etanol: apă (7: 3)

La 50 ml de solvent s-au adăugat 2 g de tuberculi/tulpini de anghinare din Ierusalim ras timp de 30 de minute.

După agitare cu un agitator magnetic la C, a fost filtrat după 30 de minute și rezultatul a fost obținut

extractul a fost completat până la 100 ml. Tipul de strat utilizat a fost silicagel F254 (Merck), pe care, pe lângă extracte (5 mg/ml), s-au aplicat standardele de fructoză, glucoză și zaharoză (1 mg/ml). Compoziția amestecului de dezvoltare: acetat de etil: etanol: 60% acid acetic: apă saturată cu acid boric (50:20: 10:10). 8,5 x 22 x 24 cm CAMAG

am efectuat dezvoltarea de două ori. Între fiecare test, stratul a fost uscat la temperatura camerei. Reactivul în curs de dezvoltare: 0,5 g timol în 95 ml etanol

și dizolvat în 5 ml de acid sulfuric concentrat. Stratul a fost scufundat în soluția de timol 3

secunde. Uscarea a fost efectuată la temperatura camerei și apoi la 105oC timp de 5 minute. Cu acest dezvoltator, petele întunecate erau vizibile pe un fundal deschis.

Rezultate Se ia în considerare cantitatea măsurabilă de fructoză și cantitatea de fructani nespecificați

se poate spune că anghinarea cultivată din Ierusalim

Diagrama 1. Cantitatea de fructani de tip A-F.

tuberculul conține cea mai mare fructoză în comparație cu tuberculul sau taracul de anghinare sălbatică, astfel

Tuberculii de anghinare din Ierusalim sunt cel mai bine recomandați diabeticilor pentru consum. Pe baza studiilor de conținut preliminare de mai sus, am început un experiment la scară mai mare în primăvara anului 2009. Șapte soiuri de anghinare din Ierusalimul din Tápiószelei Génbank (soi peisaj Cegléd, soi candidat Gyöngyvér, soi peisaj Nyíregyháza, soi peisaj Rózsentmártoni, Tápiói timpuriu, câmpie Tápiói, Diagrama 2. Conținut total de fructoză și fructan.

Waldspindel) a fost obținut pentru un experiment. THE

pentru șapte soiuri, comparăm cantitățile de fructoză și fructan pe patru parcele experimentale cu aport diferit de apă și nutrienți (Fig. 13). Conținutul tuberculilor a fost examinat prin cromatografie în strat subțire, evaluarea datelor este prezentată în Fig. 13. Experimentați cu soiuri.

Rezumat 1. Am detectat prezența mai multor taxoni Helianthus care nu au fost raportați anterior din Târgu Mureș și împrejurimi.

2. Ștampilele morfologice interne contribuie, de asemenea, la identificarea taxonomică a fiecărei specii de Helianthus.

3. Pot fi observate diferențe de conținut între anghinarea sălbatică și cea cultivată.

Mulțumiri Aș dori să mulțumesc următoarele: - Sapientia EMTE, Departamentul de Inginerie Horticolă - PTE - TTK, Departamentul de Fiziologie a Plantelor - MSc, Departamentul de Farmacognozie - Dr. Lajos Balogh, Prof. Dr. László Szabó Gy.

Bibliografie Angeli, I. (1990): Anghinare din Ierusalim în practica medicală, Naturopatie. Anexă științifică, ianuarie Balogh, L. (2007): Invaziile de plante în Ungaria, cu o atenție deosebită la inundațiile erbacee din vestul Ungariei. Teze de disertație de doctorat, Universitatea din Pécs Barta, J. (1989): Probleme tehnologice ale produselor cu conținut ridicat de fructoză pe bază de anghinare (Helianthus tuberosus), Teze de disertație Mihály, B. (ed.) (2004): Invazii biologice în Ungaria: plante inundabile, Editura Fundației Diver, Budapesta Negrean, G.; Anastasiu, P. (2004): Plant invaziv și potențial invaziv în România (Lista Listelor), În: Mihailescu S și Falca M, Bioplatform - Platforma Națională Română pentru Biodiversitate, Vol. I. Strategia de cercetare a biodiversității, București. Nyárády, E. Gy. (1914): „Cartea definitorie a plantelor de primăvară și vară care trăiesc în și în jurul Târgu Mureșului, adică o cheie pentru tinerii studenți mai puțin cunoscuți și publicul larg din vegetație, cu ajutorul