Wykład 1 07.10.2013
Co wyróżnia rośliny zielarskie od innych grup roślin?
Duża liczba gatunków
Rośliny występujące we wszystkich strefach klimatycznych
Wszystkie zawierają związki biologicznie aktywne (różne i w odpowiednio wysokim stężeniu)
Na zawartość i skład tych związków wpływa szereg różnych czynników (działających na żywą roślinę i po jej zbiorze)
Szacuje się, że około 10% wszystkich roślin to rośliny zielarskie. Najwięcej w strefie podzwrotnikowej.
Rośliny zielarskie charakteryzują się tym, że zawartość związków biologicznie aktywnych jest na tyle duża, że maja one fizjologiczny wpływ na organizm.
Pochodzenie roślinnych surowców leczniczych:
Ze stanu naturalnego
Z upraw
Około 200 gatunków w Polsce zbieranych jest ze stanowisk naturalnych. W zależności od potrzeb rynku 80-100 gatunków rocznie się zbiera. 25% ziół pochodzi ze stanowisk naturalnych.
Liczba gatunków uprawianych w Polsce zwiększa się. W tej chwili uprawia się około 80 gatunków. Co roku wprowadza się nowe gatunki ze stanowisk dzikich m.in. pokrzywa, dziurawiec, macierzanka piaskowa, turówka leśna. Wprowadza się też obce gatunki: Szczodrzech, Tarczyca Bajkalska, żeńszeń, eleuterokok kolczysty.
Czynniki endogenne (genetyczne i rozwojowe):
Zmienność genetyczna
Zmienność morfologiczna
Zmienność chemiczna
Surowiec zielarski dzielimy na:
Pierwotny - wysuszona roślina lub jej część
Wtórny - powstaje poprzez działanie na roślinę pewnych czynników fizycznych (np. wyciskanie - olej, sok; destylacja - olejek eteryczny)
Zmienność morfologiczna:
Np. bazylia wonna - są odmiany zielone i purpurowa.
Np. macierzanka pisakowa - formy płożące lub wznoszące się, różne pod względem koloru kwiatów.
U pokrzywy - różnica między formą męską i żeńską. U żeńskiej pęd zielony w fazie wegetatywnej, potem przebarwia się, kwiatostany zielone, opadające; u męskiej kwiatostany mleczne, łodyga cały czas przebarwiona, kwiatostany sterczą pod kątem prostym do pędu.
Zmienność chemiczna:
Zróżnicowanie w obrębie wybranych gatunków roślin olejkowych
Gatunek |
liczba obiektów |
zaw.olejku eterycznego(%) |
Hyssopus officinalis |
20 |
0,85-2,2 |
Satureja montana |
15 |
0,75 - 2,3 |
Origanum vulgare |
20 |
0,3-1,4 |
Thymus serpyllum |
15 |
0,2 - 0,5 |
Lavandula vera |
152 |
1,3-5,8 |
Thymus vulgaris |
325 |
0,8-3,4 |
Udział głównych składników w olejku eterycznym (%)
Składnik olejku |
Hyssopus officinalis |
Sabinen |
1,00-7,56 |
Cyneol |
1,49 - 46,98 |
Gamma - terpinen |
0,06-4,30 |
p-cymen |
0,03 - 0,51 |
Pinokamfon |
0,21-58,85 |
Izopinokamfon |
2,78 - 70,00 |
Linalol |
0,15 - 3,44 |
Beta-kariofilen |
0,70-3,48 |
Terpinen-4-ol |
0,05 - 0,55 |
Rasy chemiczne wyróżniają się głównie cechami fizjologicznymi, które decydują o powstaniu określonych związków chemicznych. Rośliny w obrębie gatunku nie różnią się cechami morfologicznymi bądź różnią się, ale bardzo nieznacznie.
Czynniki rozwojowe wpływające na jakość surowców:
Związków sterolowych jest najwięcej w fazie wegetatywnej (u pokrzywy). Najwięcej w formie żeńskiej i w roślinach jednorocznych (choć u żeńskich nie ma takiej różnicy między latami). U męskiej różnice są większe, ale jest spora różnica między męską i żeńską.
Czynniki egzogenne:
Czynniki środowiskowe ( w tym klimatyczne)
Czynniki edaficzne (glebowe)
Inne
Wzajemne oddziaływanie roślin na siebie
Choroby i szkodniki
Wpływ czynników glebowych na plonowanie i jakość surowców zielarskich:
większość roślin zielarskich wymaga do swojego prawidłowego rozwoju gleb o odczynie obojętnym a czasem zasadowym (tylko nieliczne gatunki rosną na glebach o odczynie kwaśnym np. naparstnica purpurowa)
Nawożenie jest jednym z głównych czynników podnoszenia plonów roślin a co za tym idzie wydajności substancji czynnych
Zrównoważone nawożenie mineralne nie wywiera istotnego wpływu na zawartość większości związków czynnych
Intensywne nawożenie, zwłaszcza azotowe może wpływać dodatnio na tworzenie się alkaloidów i glikozydów
Efekty nawożenia mogą być modyfikowane przez typ gleby i czynniki pogodowe, zwłaszcza opady i temperaturę
Konserwacja surowca
Do naturalnych czynników wpływających na dobór odpowiednich parametrów suszenia należą:
budowa morfologiczna organów surowcowych
grupa związków biologicznie czynnych występujących w surowcu
rozmieszczenie ciał biologicznie czynnych w roślinie
rodzaj i ilość związków towarzyszących
Czynniki działające po zbiorze:
Warunki suszenia
Warunki przechowywania
Temperatura:
Owoce maliny, jeżyny, bzu czarnego, tarniny w temperaturze powyżej 50 oC (zwłaszcza przy niedostatecznej wentylacji) gwałtowanie marszczą się, pękają i wydobywa się z nich sok
Kłącza, korzenie, bulwy, cebule zmieniają kształt w temp. Powyżej 70 oC, marszczą się, pękają, zmieniają kolor.
Surowce śluzowe:
Surowce śluzowe (liść podbiału, liść babki zwyczajnej, kwiat dziewanny, nasiona lnu i in.) wykazują tendencję do łatwego chłonięcia wody, co sprzyja rozwojowi bakterii i grzybów
Suszenie tych surowców powinno odbywać się w podwyższonej temp. ok. 40 oC
Zbyt wysokie temperatury również nie są wskazane ze względu na to, że może dojść do zasklepienia się zewnętrznych warstw cząstek surowca, co utrudnia swobodną wymianę wilgoci i w efekcie prowadzi do przegrzania surowca
Surowce witaminowe:
Wrażliwość poszczególnych witamin na suszenie jest różna. Ogólnie można powiedzieć, że temperatura suszenia powinna być w miarę wysoka, ale nie powinna przekraczać 40 oC
Nie może być również zbyt niska ponieważ prowadzi to do obniżenia zawartości niektórych witamin (np. owoce róży suszone w temperaturze pokojowej tracą w czasie 1 tygodnia 90% kwasu askorbinowego
Magazynowanie:
Normy magazynowania dla surowców zielarskich:
Surowiec - ilość (kg/m^2) - dopuszczalna wysokość warstwy magazynowania (m)
Kwiaty, porost islandzki, szyszki chmielu = 120 = 2,3-2,5
Liście = 150 = do 2,0
Kory = 200 = 2,0-2,5
Ziela = 160 = 2,0-2,5
Owoce i nasiona = 380 = 1,5-2,0
Kłącza i korzenie = 325 = do 2,5
W magazynach zielarskich konieczne jest stosowanie podziału i osobnego składowania surowców silnie działających
Podział magazynowy surowców zielarskich wg instrukcji ZPZ „Herbapol”
Obojętne:
Ziele skrzypu
Ziele rdestu ptasiego
Liść podbiału
Korzeń mniszka
Kora kruszyny
Kora dębu
Łagodnie aromatyczne:
Kwiat rumianku
Kwiat rumianu rzymskiego
Silnie aromatyczne:
Silnie działające:
Wykład II - 10.10.2011r.
Zaliczenia - dwie części:
Reakcje mikroskopowe, organogeniczne i barwne. - 6,7,8 wykład
Analiza sensoryczna, zanieczyszczenia -
Przeznaczenie produktów zielarskich
Rynek surowców pierwotnych:
↓
Przetwórstwo
↓ ↓ ↓
Produkty lecznicze proste Produkty spożywcze (przyprawy + herbaty) Olejki, ekstrakty
↓ ↓
Suplementy diety
Olejki, ekstrakty:
↓ ↓ ↓ ↓ ↓
Produkty lecznicze produkty spożywcze frakcje i pojedyncze związki produkty kosmetyczne środki ochrony roślin
Pobieranie prób do analizy (oceny):
Partia surowca
Każda ilość surowca zielarskiego dostarczonego luzem lub w opakowaniu
Próbki pierwotne:
Z partii surowca dostarczonego luzem pobiera się z 5 miejsc z różnych warstw
W przypadku suchych surowców oraz świeżych liści, korzeni, kłączy, owoców i nasion - po około 500 g
W przypadku świeżych kwiatów i ziela - po około 125g
Próbki pierwotne:
Z partii surowca dostarczonego w niejednakowych opakowaniach pobiera się próbki z każdego opakowania.
Z partii surowca jednolitego dostarczonego w jednakowych opakowaniach o jednakowej masie netto należy pobrać próbki wg tabeli
Od 1-5 opakowań - pobieramy z każdego
6-49 - pobieramy z 5
50-100 - 10%
>100 - pobieramy z pierwiastka kwadratowego z tej liczby opakowań zaokrąglonego do najbliższej całkowitej
Próbki ogólne
Połączone próbki pierwotne surowców zielarskich (zsypane razem)
Przygotowanie próbki średniej:
Dzielimy ten surowiec na 4 części, formujemy kwadrat, dwa małe kwadraty odrzucamy (po przekątnej), dwa mieszamy i formujemy kwadrat i odrzucamy 2 części i tak aż do momentu w którym będzie tyle ile trzeba.
Próbkę średnią należy podzielić na trzy równe części (lub więcej, zgodnie z liczbą wymaganych próbek). Każda otrzymana w ten sposób część stanowi próbkę laboratoryjną. Jedna z tych próbek przeznaczona jest dla kupującego, druga dla sprzedającego, trzecia z naniesionymi pieczątkami kupującego i sprzedającego stanowi próbkę zabezpieczającą w przypadku sporu między kupującym a sprzedającym.
Próbka laboratoryjna:
Ilość surowca (ziół lub przypraw) pobrana z próbki ogólnej, przeznaczona do analiz lub innych badań.
Badania niezbędne do standaryzacji ziół:
Identyfikacja surowca (ustalenie tożsamości)
Oznaczenie zawartości domieszek, zanieczyszczeń i ewentualnych zafałszowań.
Oznaczenie wilgotności surowca
Oznaczenie zawartości związku lub grupy związków czynnych odpowiedzialnych za działanie surowca
Oznaczenie skażeń (metale ciężkie, pozostałości herbicydów itp.)
Wydawnictwa wykorzystywane w badaniach jakości surowca zielarskiego:
Farmakopea Polska
Polskie normy
Farmakopee innych państw
Podręczniki farmakognozji
Podręczniki z zakresu towaroznawstwa zielarskiego i practicum laboratoryjnego
Badania niezbędne do standaryzacji ziół:
Identyfikacja surowca (ustalenie tożsamości
Oznaczenie zawartości domieszek, zanieczyszczeń
Oznaczenie wilgotności surowca
Oznaczenie zawartości związków lub grupy związków czynnych odpowiedzialnych za działanie surowca
Oznaczenie skażeń (metale ciężkie, pozostałości herbicydów itp.)
Identyfikacja surowca (ustalenie tożsamości botanicznej):
Ocena makroskopowa
Ocena mikroskopowa
Ocena makroskopowa:
Ustalenie tożsamości botanicznej:
Obejrzenie surowca okiem nieuzbrojonym lub przy użyciu lupy
Wykonanie próby organoleptycznej smaku i zapachu
Elementy budowy morfologicznej pozwalające na identyfikację surowca:
Liść:
Blaszka liściowa
Ogonek
Nasada liścia:
Długoogonkowy
Bezogonkowy lub siedzący
Obejmujący łodygę
Z przylistkami
Z pochwą liściową
Ułożenie liści:
Skrętoległe
Nakrzyżległe
Naprzeciwległe
Okółkowe
Elementy jakie należy wziąć pod uwagę przy identyfikacji liści: Wymiary, Kształt blaszki, Szczyt, Nasada, Brzeg blaszki, Wycięcia blaszki, Unerwienie, Wygląd powierzchni, Barwa powierzchni górnej i dolnej, Grubość, Konsystencja, Owłosienie
Kształty blaszek liści pojedynczych:
Szpilkowy
Igłowy
Równowąski
Lancetowaty
Owalnie lancetowaty
Jajowaty
Spiczasto jajowaty
Odwrotnie jajowaty
Łopatkowaty
Eliptyczny
Okrągły
Nerkowaty
Odwrotnie sercowaty
Sercowaty
Romboidalny
Pierzasto wrębny
Oszczepowaty
Strzałkowaty
Trójkątny
Szczyt blaszki liściowej:Zaostrzony, Ostry, Szczeciniasty, Tępy, Zaokrąglony, Wycięty, Podwinięty
Nasada blaszki liściowej:
Nasada symetryczna
Nasada asymetryczna
Zaokrąglona
Zwężona
Klinowata
Wygląd nasady:
Nasada ucięta
Sercowata
Oszczepowata
Strzałowata
Uszata
Brzeg blaszki:
Brzeg cały
Falisty
Piłkowany
Ząbkowany
Karbowany
Podwójnie piłkowany
Podwójnie ząbkowany
Podwójnie karbowany
Orzęsiony
Kolczasty
Liść wrębny - wcięcia dochodzą do 1/3 szerokości blaszki liściowej tworząc wręby (gdy wcięcia są nieco płytsze liść określany jest jako zatokowy)
Liść klapowany - wcięcia dochodzą do ½ szerokości blaszki liściowej tworząc klapy liścia
Liść dzielny - wcięcia dochodzą do ¾ szerokości blaszki liściowej tworząc działy liścia
Liść sieczny - wcięcia dochodzą do nerwu głównego
Unerwienie liścia:
Podział ze względu na liczbę wiązek przewodzących:
Liście jednożyłkowe (np. u skrzypów i iglastych)
Liście wielożyłkowe (np. u okrytonasiennych)
Podział ze względu na sposób ułożenia nerwów:
Nerwacja dłoniasta - z nasady liścia wybiega kilka nerwów pierwszego rzędu, które rozchodzą się promieniście ku obwodowi liścia)
Nerwacja siateczkowata - jest pierzasta lub dłoniasta z wyraźnymi, poprzecznymi nerwami
Nerwacja równoległa - z nasady liścia wybiega kilka nerwów ustawionych równolegle lub łukowato
Nerwacja pierzasta - z nasady liścia wybiega nerw główny, od którego w lewo i w prawo odchodzą nerwy boczne
Nerwacja wachlarzowata, dychotomiczna, widełkowa - z nasady liścia wybiegają liczne nerwy rozchodzące się wachlarzowato i rozgałęziające się widlasto
Liście złożone:
Liść trójlistkowy
Liść palczasty (pięciokrotny)
Liść dłoniasty
Liść nieparzystopierzasty
Liść parzystopierzasty
Opis liścia:
|
Kwiaty:
Budowa kwiatu:
Szypułka
Słupek
Działki kielicha
Dno kwiatowe
Pręciki
Płatki korony
Pręcik:
Nitka pręcika
Pylniki
Rodzaje płatków korony:
Płytko wcięty
Głęboko wcięty
Porozcinany głęboko
Postrzępiony
Korona promienista:
Wolnopłatkowa
Zrosłopłatkowa kółkowa
Zrosłopłatkowa dzwonkowata
Korona grzbiecista.
Kwiat:
Do grupy surowców kwiatowych zalicza się nie tylko pojedyncze kwiaty ale i całe i zespoły zwane kwiatostanami.
Dodatkowe twory w obrębie kwiatostanu:
Przykwiatek (tworzy się przy szypułce pojedynczego kwiatu)
Podkwiatek (już na szypułce, ale pod kwiatem)
Podsadka (liść wspierający kwiatostan)
Wyróżnia się dwa zasadnicze typy kwiatostanów:
Groniaste - oś główna ma wzrost nieograniczony kwiatem szczytowym i ma nieokreśloną, lecz zazwyczaj dużą liczbę osi bocznych, które z reguły nie przerastają osi głównej.
Wierzchotkowe - osie boczne rozwijają się silniej niż oś główna (oś główna przestaje wzrastać lub jest zakończona pojedynczym kwiatem)
Kwiatostany groniaste (proste):Klos, Kolba, Grono, Grono jednostronne, Baldachogrono
Kwiatostany groniaste złożone : Wiecha, Baldach z pokrywami, Baldach złożony z pokrywami i pokrywkami, Okółki
Koszyczek
Z dnem płaskim
Z dnem stożkowatym
Z plewinkami
Kwiatostany wierzchotkowe:
Sierpik
Wachlarzyk
Wierzchotka jednoramienna
Wierzchotka dwuramienna
Wierzchotka wieloramienna
17.10.2011
Ziele - część nadziemna rośliny składająca się z pędu, liści, pąka szczytowego i pąków bocznych a także pąków kwiatowych i kwiatów.
Najwięcej związków biologicznie czynnych znajduje się w liściach i pąkach, w następnej kolejności w zielonych pędach. Najmniej w zdrewniałych częściach pędu. Przy zbiorze trzeba zbierać tylko zielone części, niezdrewniałe.
Morfologia
Cechy diagnostyczne ziela - pędy:
Rodzaje pędów:
Proste
Ukośne
Wznoszące się
Łukowate
Pokładające się
Rozesłane
Płożące się
Rozwój pędu i rozgałęzień
Pęd główny rozwija się normalnie, międzywęźla są krótsze lub dłuższe, pąki boczne w większości wegetatywne, nie rozwijają się natomiast odgałęzienia kwiatonośne.
Pęd główny rozwija się normalnie, rozwijają się również pędy boczne, których wzrost może być szybszy bądź wolniejszy w porównaniu z pędem głównym.
Pęd główny nie rozwija się wcale, rozwijają się tylko pędy boczne (np. jemioła)
Pęd główny i pędy boczne nie rozwijają się, wyrasta tylko pęd kwiatonośny (np. mniszek lekarski - tylko rozeta liści i kwiatostan na szypułce)
Kształt łodygi:
Obły, spłaszczony
Oskrzydlony
Trójkątny
Graniasty (kanciasty)
Żeberkowany
Bruzdowany
Dziurawiec zwyczajny - morfologia:
Łodygi walcowate, do 3 mm grubości, delikatnie, podłużnie prążkowane, w górnej części rozgałęziające się.
Blaszka liściowa naga, nieco falista, z widocznymi pod światło przeświecającymi punktami i czarnymi gruczołami wydzielniczymi.
Nerw główny i boczne jaśniejsze od blaszki, na spodniej stronie nieco wypukłe.
Kwiaty zebrane w szczytowe baldachogrona, obupłciowe, promieniste.
Działki kielicha - 5, całobrzegie, lancetowato czółenkowate.
5 płatków korony barwy złocistożółtej z licznymi wiśniowo czarnymi gruczołami wydzielniczymi.
Ziele prawie bez zapachu, smak wyraźnie ściągający, gorzkawy.
Kora - część zdrewniała pędów roślin z klasy dwuliściennych oraz korzeni występująca na zewnątrz pierścienia miazgowego.
Cechy które należy uwzględnić przy ocenie jakości kory:
Grubość
Przełam
Barwa powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej
Młode kory mają z reguły gładką i lśniącą powierzchnię z widocznymi przetchlinkami, natomiast kory starsze są grube i popękane.
W wyniku suszenia kory przyjmują najczęściej kształt rynienkowaty lub rurkowaty.
Korę pozyskujemy wczesną wiosną.
Kruszyna pospolita - morfologia:
Kawałki kory mające postać rurkowatą lub rynienkowatą o grubości 1-2 mm
Zewnętrzna powierzchnia kawałków młodszej kory - czerwonawo - brunatna, nieco lśniąca, starszych - szaro-brunatna, matowa z licznymi przetchlinkami
Powierzchnia strony wewnętrznej czerwonawo-żółta, lśniąca, podłużnie prążkowana.
Przełom kory włóknisty, zwłaszcza w części wewnętrznej
Zapach słaby, swoisty, smak śluzowaty
Organy podziemne:
Kłącza
Korzenie
Kłącza - organy typowo podziemne, przypominające korzenie. Cechy wyróżniające to: międzywęźla i węzły, z których wyrastają korzenie przybyszowe, twory liściowe, pączki, pozostałości po liściach i korzeniach.
Korzeń:
Podział korzeni ze względu na sposób wyrastania:
Korzenie główne
Korzenie boczne
Korzenie przybyszowe
Kształt:Walcowaty, Stożkowy, Burakowaty (bulwiasty), Wrzecionowaty, Wiązkowy,
Cechy budowy morfologicznej uwzględniane w ustaleniu tożsamości korzeni:
Kształt, długość i grubość korzenia
Wygląd powierzchni, w tym jej barwa i obecność charakterystycznych elementów (np. ślady po odciętych korzeniach bocznych)
Wygląd przełamu
Zapach i smak
Prawoślaz lekarski - morfologia:
Korzenie zazwyczaj proste, czasem skręcone, walcowate lub nieco kanciaste do 30 cm długie o grubości 0,4-1,6 cm
Powierzchnia wysuszonego surowca nieco bruzdowana, biaława lub lekko żółtawo biała.
Na powierzchni widoczne liczne, małe brunatne ślady po odciętych korzeniach bocznych.
Przełam korzenia mączysty, lekko pylący (ze względu na obecność skrobi), w części obwodowej długowłóknisty, w środku ziarnisty
Zapach słaby, swoisty lekko miodowy
Smak śluzowatym słodkawy
Mniszek lekarski - morfologia:
Korzeń wrzecionowaty, po wysuszeniu podłużnie bruzdowany i pomarszczony
Korzeń długi (kilka do kilkunasty cm) i do 2 cm szeroki
Przełam gładki, rogowaty
Surowiec prawie bez zapachu, smak przede wszystkim gorzki\
Owoce:
Pojedyncze:
Suche
Pękające
Mieszek
Strąk
Łuszczyna
Torebka
Niepękające
Orzech
Ziarniak
Niełupka
Rozłupnia
Mięsiste
Jagoda
Pestkowiec
Złożone owocostany
Mikroskopowe badanie surowców:
Cel badań:
Wydanie jednoznacznego orzeczenia odnośnie identyfikacji i tożsamości surowca
Przedmiot badań:
Surowce w całości
Surowce pokrojone
Surowce sproszkowane
Odczynniki i reakcje chemiczne:
Utrwalanie - szybkie odwodnienie tkanek, denaturacja białka i unieczynnienie enzymów, co powoduje utrwalenie materiału bez naruszenia jego struktury i częściowe zachowanie treści komórkowej.
Utrwalacze:
Roztwory związków chemicznych wyróżniające się specyficznym działaniem na ...
Utrwalacze:
Alkohol absolutny
Zalety - szybko utrwala materiał
Wady - deformuje strukturę tkanek, rozpuszcza cukry, powoduje wypadanie sferokryształów inuliny, wymywa alkaloidy.
Etanol 95 vol
Często używany wraz z formaliną i kwasem octowym lodowatym, bądź kwasem pikrynowym. Na cukry i inulinę....
Przygotowanie preparatów:
Rozmiękczanie materiału roślinnego:
Rozmiękczanie na chłodno (w temperaturze pokojowej, w wodzie, trwa od kilku dni do kilku tygodni, lub trzymanie surowca nad wodą ale trwa dłużej)
Rozmiękczanie na gorąco (w podwyższonej temp. (np. gotowanie) w wodzie lub roztworach alkaliów)
Maceracja i izolacja tkanek (surowiec zanurzamy w roztworze kwasu azotowego z dodatkiem nadchloranu)
Przygotowanie surowca do identyfikacji:
W przypadku tzw. surowców miękkich (liście, kwiaty, niezdrewniałe łodygi itp.) należy przygotować skrawki powierzchniowe.
W przypadku pozostałych surowców należy przygotować przekroje poprzeczne a w pewnych przypadkach podłużne (np. gdy elementem diagnostycznym są tkanki mechaniczne)
Prześwietlacze:
Woda - dobrze widoczna jest skrobia, ziarna aleuronowe rozpadają się, cukry, śluzy, inulina, garbniki, glikozydy, alkaloidy, sole nieorganiczne mogą się rozpuszczać, tłuszcze i olejki grupują się w okrągłe krople
Glicerol - bezwodny glicerol odciąga wodę z tkanek, marszczy i deformuje preparaty. Preparat jest stosunkowo trwały, nie ulega wysychaniu.
Zasada potasowa (lub sodowa) - oba odczynniki mają silne właściwości prześwietlające. Skrobia pęcznieje i klajstruje się, tłuszcze ulegają zmydleniu, białka rozpuszczają się. Komórki wyraźnie pęcznieją i ulegają rozerwaniu
Wodzian chloralu - jeden z najlepszych prześwietlaczy. Szybko przenika tkanki, wypierając powietrze, rozpulchnia a następnie rozpuszcza ziarna skrobi, związki białkowe, chlorofil, tłuszcze, olejki eteryczne. Tkanki ciemno zabarwione ulegają rozjaśnieniu. Kryształy nie ulegają zmianom. Deformuje ściany komórkowe (w skutek pęcznienia)
Wykrywanie ważniejszych grup związków chemicznych:
Polisacharydy
Skrobia
Odczynnik Lugola
Glikogen
Inulina
Celuloza
Jod z kwasem siarkowym barwi ściany błonnikowe na niebiesko.
Odczynnik Lugola barwi ściany błonnikowe na żółtobrunatno
Próba rozpuszczalności celulozy w odczynniku Schweitzera (amoniakalny roztwór tlenku miedziowego)
Śluzy
Z alkaliami dają zabarwienie żółto-cytrynowe
Próby z zawiesiną tuszu
Suberyna i kutyna
Sudan III - barwi błony skorkowaciałe i skutynizowane na pomarańczowo
Tłuszcze
Sudan III - na pomarańczowo
Olejki, żywice
Podobnie jak tłuszcze
Białka
Odczynnik Lugola - barwi białka na żółtobrunatno
Odczynnik Millona (roztwór rtęci w 65% kwasie azotowym) - bawi białka zawierające tyrozynę na ceglastoczerwoną
Struktury komórek roślinnych uwzględniane w badaniach mikroskopowych
Kryształy szczawianu wapnia
Pod względem botanicznym odróżnia się następujące formy kryształów:
Jedyńce - maja postać pryzmatów lub romboedrów
Styloidy - występują zazwyczaj jako kryształy pojedyncze, czasem jako zrosty dwóch - mówimy wówczas o kryształach bliźniaczych lub dwojakach
Rafidy - są złożone z wielu kryształów i przyjmują postać ułożonych szeregowo igieł
Druzy - powstają ze zrośnięcia się wielu drobnych kryształów
Piasek krystaliczny - zbiór wielu drobnych kryształów, luźno ułożonych względem siebie, wypełniają prawie całą komórkę
Włókna okrysztalone - tworzone są w wyniku inkrustacji komórek danej tkanki
Tkanka wzmacniająca
Komórki tej tkanki maja silnie zgrubiale ściany, często martwe, wysycone substancjami zwiększającymi wytrzymałość mechaniczną; tkanka ta zapewnia roślinie sprężystość, sztywność, wytrzymałość i stabilny układ przestrzenny organów.
- Sklerenchyma (twardzica) - komórki martwe, różnokształtne, o silnie zgrubiałych ścianach inkrustowanych ligniną (drzewnikiem). Mogą występować pojedynczo i być rozrzucone w różnych tkankach lub występować w postaci zwartych zespołów.
Charakterystyczne dla tej tkanki są: włókna oraz komórki kamienne (sklereidy), które skupiają się w miejscach narażonych na zginanie, rozciąganie i uszkodzenia mechaniczne np. w łodygach pod epidermą, szypoułkach kwiatów, ogonkach liściowych, w korach
24.10.2011r.
Elementy budowy anatomicznej pozwalające na identyfikację surowca
Liście
Tkanki
Właściwe
Twórcze (merystemy)
Pierwotne
Mer.embrionalny
Mer. Wierzchołkowy
Mer. interkalarny
Wtórne
Kambium międzywiązkowe w łodygach
Kmbium w korzeniu
fellogem
Stałe (pierwotne i właściwe)
Jednorodne
Okrywające (epiderma, korek)
Niejednorodne
Rzekome
Elementy diagnostyczne liścia:
Szparki
Włoski
Kryształy szczawianu wapnia
Zbiorniki wydzielnicze
Miękisz = parenchyma
Cechy charakterystyczne:
Komórki izodiametryczne
Cienka celulozowa ściana komórkowa
Przetwory międzykomórkowe (różnej wielkości)
Możliwość zwiększenia objętości komórki
Wysoka specjalizacja protoplastu
Komórki silnie zwakuolizowane
Miękisz:
Zasadniczy
Powietrzny = aerenchyma
Zieleniowy = chlorenchyma
Spichrzowy
Włoski:
Bezgruczołowe
Bezczłonowe
Członowe
Bezgłówkowe
Główkowe
Gruczołowe - aparat wydzielniczy, gromadzą się w nich różne wydzieliny, różna budowa ale najczęściej składają się z trzonka i komórki wydzielniczej, mają gęstą cytoplazmę, duże jądea, wydzielają olejek eteryczny który jest między komórką główki a kutikulą. U astrowatych i jasnotowatych są włoski różyczkowe zbudowane z 1 lub 2 komórek trzona i 8 komórek wydzielniczych (główki)
Cystolit - do środka skórki, nie na zewnątrz w postaci złogu węglanu wapniowego
Aparaty szparkowe:
Typ RUBIACEAE (Paracytyczny) 2 komórki przyszparkowe ułożone równolegle do komórek szparkowych
Typ LABIATE (diacytyczny) 2 komórki przyszparkowe ułożone są prostopadle do komórek szparkowych
Typ CRUCIFERAE (anizocytyczny) 2 komórki szparkowe są większe i 1 mniejsza
Kryształy szczawianu wapnia:
Druzy - nieregularne bryły szczawianu wapnia spotykane w wakuolach komórek miękiszowych lub skórki u roślin lądowych. Druzy są przykładem wydaliny wewnątrzkomórkowej. Inne postacie nierozpuszczalnego szczawianu wapnia to kryształy i rafidy.
Elementy diagnostyczne kory:
Korkowica
Kora pierwotna
Kora wtórna
Elementy mechaniczne (włókna, sklereidy)
Rury mleczne, zbiorniki olejkowe
Kryształy szczawianu wapnia
Ziele:
Kolenchyma
Sklerenchyma
Tkanka przewodząca
Tkanka wzmacniająca
Kwiaty:
Owoce:
Tkanki mechaniczne
Tkanki wydzielnicze
Nasiona:
7.11.2011r.
Owoce:
Pieprz czarny (Piper nigrum)
Owocnia składa się z owocolistków - tak samo jak liście jest odpowiednik skórki górnej (egzokarp), skórki dolnej (endokarp), i mezokarp który jest odpowiednikiem reszty liścia. Na egzokarpie znajdują się elementy takie jak na skórce górnej liścia (np. szparki, włoski)
Narządy podziemne:
Można rozróżnić czy jest to organ podziemny jednoliściennych czy dwuliściennych.
Odróżnienie korzenia od kłącza
Typ budowy narządu (pierwotny i wtórny)
Rozmieszczenie wiązek i ich charakter
Struktura naczyń i włókien
Rozmieszczenie włókien, obecność sklereidów, rur mlecznych, zbiorników i komórek olejkowych
Obecność lub brak skrobi i inuliny
Obecność kryształów szczawianu wapnia, ich forma, liczebność i rozmieszczenie.
Kora:
Tkanka okrywająca
Elementy mechaniczne (włókna, sklereidy)
Rury mleczne, zbiorniki olejkowe
Kryształy szczawianu wapnia
Związki biologicznie czynne surowców zielarskich
Reakcje chemiczne
Wykrywanie
Próby histochemiczne
Określany jest chemizm ścian komórkowych, treści komórkowej, lokalizacja związków czynnych itp.
Próby orientacyjne z odczynnikami grupowymi
Przygotowanie wyciągu wodnego, etanolowego lub kwaśnego wyciągu wodnego i przeprowadzenie reakcji barwnych.
Próby chromatograficzne
Pozwalają na wnikliwe skontrolowanie obecności różnych składników chemicznych w poszczególnych wyciągach z surowca i ich frakcjach
Wykrywanie ważniejszych grup chemicznych:
Węglowodany
Reakcja Mollscha
Reakcja Fehlinga
Polisacharydy - skrobia i inulina
Celuloza
Jod z kwasem siarkowym barwi ściany błonnikowe na niebiesko
Odczynnik Jugola barwi ściany błonnikowe na żółto
Śluzy
Wodne r-ry alkaloidów - barwią śluzy na żółtocytrynowo
Błękit metylenowy - barwi śluzy na niebiesko
Próba z zawiesiną tłuszczu
Suberyna i kutyna
Sudan III - barwi błony skorkowaciałe i skutynizowane na pomarańczowo
Tłuszcze
Sudan III - barwi krople tłuszczu na pomarańczowo
Olejki żywicze - podobnie jak tłuszcze
Garbniki:
Substancje bezazotowe, o dużej masie cząsteczkowej, rozpuszczalne w wodzie, mające charakter polifenoli i właściwość tworzenia trwałych połączeń z białkami i innymi makrocząsteczkami
Podział garbników:
Hydrolizujące
Galotaniny
Elagotaniny
Niehydrolizujące
Związki stałe, bezpostaciowe o cierpkim, ściągającym smaku, rozpuszczalne w wodzie, metanolu i etanolu, nie rozpuszczają się w eterze, benzenie, chloroformie
Tworzą stronty z solami metali ciężkich, alkaloidami, śluzami i pektynami.
Tworzą z białkiem trwale i nierozpuszczalne połączenia (garbowanie skóry)
Powodują aglutynację czerwonych krwinek
Działanie: ściągające, przeciwzapalne, przeciwbiegunkowe, przeciwbakteryjne, przeciwwirusowe, odtruwające (łączą się z alkaloidami), antyoksydacyjne,
Gatunki garbnikowe: kora dębu, owoc borówki czarnej, ziele rzepiku, kłącze pięciornika, ziele pięciornika gęsiego.
Wykrywanie garbników w roślinach:
Wyciąg (zalecany metanolowy) + FeCl3
Hydrolizujące - zabarwienie granatowe, czarne, pojawia się czarny osad
Niehydrolizujące - zabarwienie ciemno oliwkowe
Jak występują obie grupy to wpierw wyciąg zabarwi się na granatowo, wtedy robimy drugi test: wyciąg + wanilina w kwasie siarkowym:
Hydrolizujące - brak zabarwienia
Niehydrolizujące - zabarwienie karminowe
Reakcja z żelatyną
Do badanego wyciągu dodaje się stopniowo roztwór żelatyny, do momentu wytrącenia się osadu.
Reakcja polega na tworzeniu połączeń pomiędzy grupami fenolowymi garbników i grupami aminowymi lub amidowymi białka.
Związki flawonoidowe
Pochodne fenylo-gamma-pironu. W zależności od stopnia utlenienia pierścienia pironowego wyróżnia się różne grupy flawonoidów (flawony, flawonole, flawonony, izoflawny)
Występują w postaci O-, rzadziej C-glikozydów, lub w stanie wolny
Barwniki roślinne - związki żółte, pomarańczowe, niekiedy bezbarwne w świetle widzialnym, fluoryzujące w świetle UW
Flawonole, izoflawony, aurony - fluorescencja żółta
Flawony, glikozydy flawonow, glikozydy flawonoli, chalkon - fluorescencja brunatna
Właściwości biologiczne flawonoidów:
Glikozydy flawonoidowe rozpuszczają się w gorącej wodzie i niższych alkoholach, nie rozpuszczają się w eterze i chloroformie.
Z solami metali flawonoidy tworzą kompleksy zwane chalatami.
Reakcja z solami metali:
1% alkoholowy roztwór chlorku glinowego tworzy z flawonoidami połączenie żółte, widoczne w świetle dziennym i fluoryzujące żółtozielono w świetle UV.
1% metanolowy roztwór chlorku żelazowego daje z flawonoidami zabarwienie zielone, brązowe lub brunatnoczerwone.
1% metanolowy roztwór octanu magnezowego daje żółte zabarwienie pochodnych flawonu. Flawanony w świetle UV dają intensywną błękitną fluorescencję.
Flawonoidy zawierają : ziele skrzypu polnego, ziele rdestu ptasiego, ziele dziurawca i nawłoci, kwiatostan lipy, głogu, kwiat bzu czarnego, kwiatostan kocanek, koszyczek rumianku
Antrazwiązki
Pochodna antronu, antranolu lub antrachinonu
Antrazwiązki są stałymi substancjami, o czerwonej, pomarańczowej lub żółtej barwie.
Mają dużą skłonność do ulegania przemianom oksydoredukcyjnym co sprawia że występują w surowcach na różnych stopniach utlenienia, a co za tym idzie, w formach o różnej sile działania.
Rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych, glikozydy antrazwiązków natomiast w wodzie.
Antrachinony pod wpływem wodorotlenków barwią się intensywnie na czerwono (reakcja Borntragera), antranole i antrony dają w tych warunkach zabarwienie żółte, czy inne chyba w stronę czerwonego ale zmieniła slajd.
Reakcja Borntragera:
Surowiec ogrzewa się z roztworem wodorotlenku sodowego. W czasie ogrzewania następuje hydroliza glikozydów antranoidowych (powstają wolne aglikony i cząsteczki cukrów). Pochodne antranolu i antronu utleniają się do antrachinonu. Powstałe antrachinony ekstrahuje się eterem, benzenem lub octanem etylu...
Chromatografia
Nazwa chromatografia czyli „pisanie barwami” powstała w czasie pierwszych doświadczeń w tej dziedzinie przeprowadzonych przez rosyjskiego botanika Cwieta, który na początku XX wieku przeprowadził tą metodą rozdział barwnych związków naturalnych..
Klasyczny układ chromatograficzny to nieruchoma faza stacjonarna do której przesuwa się faza ruchoma.
Składniki rozdzielanej mieszaniny wykazują powinowactwo zarówno do fazy stacjonarnej jak i do fazy ruchomej.
Wielkość tego powinowactwa jest różna dla różnych składników.
Składniki mieszaniny o większym powinowactwie do fazy ruchomej poruszają się szybciej, składniki o większym powinowactwie do fazy stacjonarnej - wolniej.
Chromatografia cienkowarstwowa
14.11.2011r.
Standaryzacja surowców zielarskich obejmuje:
Określenie tożsamości surowca
Oznaczenie domieszek i zanieczyszczeń
Oznaczenie substancji biologicznie aktywnych
Oznaczenie zawartości skażeń
Pestycydami
Metalami ciężkimi
Zanieczyszczeń mikrobiologicznych
Źródła zanieczyszczenia mikrobiologicznego surowców zielarskich:
Mikroflora epifityczna (trafia na surowiec ze środowiska)
Gleba
Woda
Powietrze
Patogeny roślin
Warunki pozbiorowe
Mikroflora epifityczna części nadziemnych:
Bakterie Gram-ujemne
Enterobacter
Flavobacterium
Aerobacter
Chromobacterium
Pseudomonas
Klebsiella, Rahnella, Acinetobacter
Bakterie Gram-dodatnie
Bacillus
Arthrobacter
Nocardia
Lactobacillus
Mycobacterium
Streptococcus (Enterococcus)
Promieniowce
Streptomyces
Micromonospora
Actinomyces
Grzyby pleśniowe
Alternaria
Fusarium
Cladosporium
Helminthosporium
Penicillium
Aspergillus
Rhizopus
Grzyby drożdżakowe
Cryptococcus
Rhodotorula
Pullaria
Drobnoustroje chorobotwórcze
Salmonella
Brucella abortus
Escherichia coli
Mikroflora epifityczna korzeni:
Bakterie tlenowe
Bacillus (Bacillus subtilis)
Pseudomonas (Pseudomonas fluorescens)
Azotobacter
Mycobaterium
Grzyby pleśniowe
Penicillum
Alternaria
Trichoderma
Mikroflora środowiskowa:
Rodzaje drobnoustrojów obecnych w glebie:
Mikroflora autochtoniczna - utworzona przez gatunki na stałe bytujące w glebie. Bakterie wiążące N atmosferyczny oraz uczestniczące w przemianach zw.azotowych ( np. Azotobakter, Nitrosomonas, Pseudomonas). Bakterie wiążące azot atmosferyczny to te symbiotyczne z roślinami motylkowymi
Mikroflora zymogenna - tworzą ją gatunki rozwijające się po wprowadzeniu do gleby. Jej występowanie jest związane z obecnością działalności człowieka
Źródła pochodzenia:
odchody chorych i zdrowych zwierząt oraz ludzi, ścieki bytowo-gospodarcze z gospodarstw rolnych, opady atmosferyczne zmywające obszary zamieszkałe przez ludzi oraz środowiska przemysłowe.
Rodzaje drobnoustrojów glebowych zasiedlających rośliny:
Bakterie tlenowe
Arthrobacter
Pseudomonas
Bacillus
Micrococcus
Bakterie beztlenowe
Clostridium
Promieniowce
Nocardia
Streptomyces
Micromonospora
Grzyby pleśniowe
Aspergillus
Trichoderma
Penicillium
Fusarium
Drobnoustroje występujące w oborniku i gnojówce
Escherichia coli, Escherichia faecalis
Salmonella
Brucella
Mycobacterium
Candidia albicans
Źródłem chorób mogą być odchody ptaków (gołębie, kury).
Rodzaje drobnoustrojów obecnych w wodzie:
Mikroflora autochtoniczna
Rodz. Pseudomonas:
P. Fluorescens
P. Eisenbergi
P. Stutzeri
Rodz. Micrococcus
Rodz. Chromobacter
Rodz. Vibrio
Rodz. Aeromonas
Mikroflora alochtoniczna
Bakterie z rodzaju Enterobacteriaceae
Paciorkowce kałowe Enterococcus
Laseczki beztlenowe Clostridium
Krętki z rodz. Leptospira
Wirusy nagminnego zapalenia wątroby
Prątki gruźlicy
Laseczki wąglika
Rodzaje drobnoustrojów obecnych w powietrzu:
Z wydzieliny górnych dróg oddechowych
Streptococcus viridans
Staphylococcus aurens
Prątki gruźlicy
Ze skóry zwierząt i człowieka
Staphylococcus
Corynebacterium
Poza tym:
Bakterie z rodzaju Bacillus
Bakterie z rodzaju Micrococcus
Grzyby z rodzaju Aspergillus, Cladosporium, Candida, Mucor, Penicillium, Alternaria
Zbiór, suszenie i przechowywanie surowców zielarskich:
Grzyby magazynowe (rozwijają się nawet przy niskiej wilgotności - w wysuszonym surowcu)
Aspergillus
Penicillium
Mucor
Rhizopus
Grzyby polowe (rozwijają się najlepiej przy wysokiej wilgotności, takiej jaka panuje na polu. W wysuszonym surowcu praktycznie się nie rozwijają)
Alternaria
Cladosporium
Helminothosporium
Rośliny bronią się przed drobnoustrojami np. za pomocą olejków eterycznych.
Biologiczne metody badania surowców roślinnych:
Badanie czystości mikrobiologicznej
Badanie jałowości
Badanie czystości mikrobiologicznej
Ma na celu oznaczenie w surowcach roślinnych i gotowych preparatach leczniczych (dla których nie jest wymagana jałowość) liczby żywych drobnoustrojów tlenowych (bakterii, grzybów, promieniowców) oraz określenie obecności drobnoustrojów chorobotwórczych i oportunistycznych (Staphylococcus aurens, Pseudomonas aeruginosa, rodzaj Clostridium, Enterobacteriaceae i in.)
Metoda mikrobiologiczna:
Podłoże - agar z ekstraktem drożdżowym, glukozą i chloramfenikolem
Posiew - na płytki Pteriego nanieść po 1 ml 5 kolejnych rozcieńczeń próbek do badań mikrobiologicznych i zlać 15 ml podłoża agarowego. Płytki inkubować w temp 25 C przez 5-7 dni
Ocena wyniku - obserwacje wzrostu kolonii wykonać pierwszy raz po 2 dniach, a następnie codziennie w celu uchwycenia momentu wzrostu umożliwiającego ich policzenie.
Metody oznaczania grzybów drożdżoidalnych i pleśniowych:
Metoda mikrobiologiczna oznaczania liczby grzybów drożdżoidalnych i pleśniowych rosnących na podłożach sztucznych
metoda wizualna oznaczania procentowej zawartości surowca opanowanego grzybami pleśniowymi nie wykazującymi zdolności wzrostu na podłożach sztucznych
Metoda wizualna:
Próbkę testową o masie 100g rozłożyć cienką warstwą i określić wizualnie obecność grzybów pleśniowych
Oddzielić i zważyć surowiec porażony przez grzyby
Obliczyć procent surowca porażonego:
X=m1*100/m
m - masa próbki wziętej do oznaczenia (g)
m1 - masa próbki opanowanej przez grzyby pleśniowe (g)
Pobieranie próbek (metoda mikrobiologiczna):
próbka średnia (co najmniej z trzech miejsc lub opakowań)
wielkość próbki średniej 40-45g (40-45ml)
Wielkość próbki badanej 10g (10 ml)
Do badania obecności drobnoustrojów z rodziny Enterobacteriaceae lub Salmonella wielkość próbki wynosi 20g (20 ml)
Oznaczenie liczby drobnoustrojów:
Metoda z użyciem sączków membranowych
Metoda bezpośredniego posiewu
Metoda sączków membranowych stosuje się gdy:
Bada się preparat hamujący wzrost drobnoustrojów
Jeżeli właściwości i postacie leku na to pozwalają (wszelkie preparaty płynne, rozpuszczalne w wodzie i innych rozpuszczalnikach)
Do badania leków stosowanych pozajelitowo
Badanie metodą z użyciem sączków membranowych:
wielkość próbki 10 g (10 ml)
Aparaty i sączki muszą być wyjałowione
Przed sączeniem sączek zwilża się jałowym rozcieńczalnikiem (roztwór buforowy lub roztwór NaCl)
Objętość sączonego roztworu powinna wynosić od 100 do 1000 ml
Natychmiast po zakończeniu sączenia sączki należy przenieść do podłoży. Przykładowe podłoża:
PB1
PB2
Metoda bezpośredniego posiewu:
Stosuje się gdy preparat nie wykazuje działania hamującego wzrost drobnoustrojów
Gdy możliwa jest inaktywacja czynników hamujących wzrost drobnoustrojów
Badanie na obecność bakterii i grzybów powinno być wykonane z próbek pobranych z tego samego opakowania.
Badanie metodą bezpośredniego posiewu:
Na podłoże wprowadza się odpowiednią ilość preparatu (wyciągu z surowca, leku)
Wielkość próbki w stosunku do objętości podłoża wynosi:
1:10 dla preparatów płynnych
1:100 dla preparatów stałych
Do badań preparatów olejowych używa się podłoża z dodatkiem środków emulgujących
Maści i kremy emulguje się przed naniesieniem ich na podłoże
Postępowanie:
należy przygotować szereg rozcieńczeń (1:10, 1:100, 1:1000…)
w szalkach Petriego umieszcza się po 1 ml roztworu i dodaje 15-20 ml podłoża (PM2 lub PM3)
przeprowadzić inkubację (w warunkach jałowości)
obliczyć liczbę kolonii lub grzybów wyrosłych na podłożach
Jeśli po inkubacji nie stwierdza się wzrostu drobnoustrojów próbki ocenia się jako czyste mikrobiologicznie
W przypadku zaobserwowania wzrostu drobnoustroje izoluje się i identyfikuje
Badanie jałowości - ma na celu sprawdzenie czy preparat jest wolny od drobnoustrojów.
Warunki badania jałowości:
Badania należy wykonać w warunkach zapewniających aseptykę
Używane do badań materiały powinny być jałowe
Należy zapewnić możliwie najlepsze warunki rozwoju dla szerokiego spektrum drobnoustrojów tlenowych i beztlenowych oraz usunąć wszystkie czynniki bakteriostatyczne i to co może w preparacie przeszkadzać.
Badanie skuteczności surowców konserwujących:
Do konserwowania leków w pojemnikach przeznaczonych do kolejnego użytku
Dodanie ich ma na celu zachowanie jałowości bądź czystości mikrobiologicznej leku i jego ochronę przed wtórnym skażeniem i rozwojem drobnoustrojów przy pobieraniu leku.
Substancje o działaniu przeciwdrobnoustrojowym. Metoda badania skuteczności działania przeciwdrobnoustrojowego środków konserwujących polega na określeniu w czasie 6-22 godzin stopnia redukcji liczby testowanych drobnoustrojów wprowadzonych do preparatu