Распространение. Факторы, влияющие на накопление дубильных веществ. Биологическая роль дубильных веществ
В природе многие растения (особенно двудольные) содержат дубильные вещества. Встречаются преимущественно в представителях класса двудольных, где они накапливаются в максимальных количествах.
Богаты дубильными веществами представители семейств сосновых, ивовых, гречишных, вересковых, буковых, сумаховых, миртовых, розоцветных, бобовых.
Накапливаются, главным образом, в подземных органах многолетних травянистых растений (корневища бадана, змеевика, лапчатки, корневища и кровохлебки), в коре и древесине деревьев и кустарников (кора дуба), плодах черемухи, черники, соплодия ольхи), реже в листьях скумпии , сумаха, чая. Среди низших растений они встречаются в лишайниках, грибах, водорослях, среди споровых - во мхах, хвощах, папоротниках.
Низкое содержание дубильных веществ отмечено у злаков.
Семейства розоцветных, бобовых, миртовых насчитывают многочисленные роды и виды, в которых содержание дубильных веществ доходит до 20-30% и более.
Больше всего (до 50-70%) дубильных веществ найдено в патологических образованиях - галлах.
Наиболее богаты дубильными веществами тропические растения.
Дубильные вещества содержатся в подземных и надземных частях растений: накапливаются в клеточном соке.
В листьях дубильные вещества, или танниды, обнаружены в клетках эпидермы и паренхимы, окружающих проводящие пучки и жилки, в корневищах и корнях - накапливаются в паренхиме коры и сердцевинных лучах. В механической ткани – отсутствуют.
Дубильные вещества преимущественно локализованы в вакуолях растительной клетки. Находятся в растворенном состоянии, их можно обнаружить гистохимическими реакциями.
Дубильные вещества вытесняются в цитоплазму, где подвергаются ферментативному окислению и превращаются в коричневые и красные аморфные вещества, называемые флобафенами.
Факторы, влияющие на накопление дубильных веществ.
Содержание дубильных веществ в растении зависит от возраста и фазы развития, места произрастания, климатических, генетических факторов и почвенных условий.
Содержание дубильных веществ изменяется в зависимости от периода вегетации растения.
Установлено, что количество дубильных веществ увеличивается по мере роста растения.
По данным Чеврениди, минимальное количество дубильных веществ в подземных органах отмечается весной, в период отрастания растения,
затем оно постепенно увеличивается, достигая наибольшего количества в фазе бутонизации – начале цветения.
Фаза вегетации влияет не только на количество, но и на качественный состав дубильных веществ.
На накопление дубильных веществ оказывает большее влияние высотный фактор.
Растения, произрастающие высоко над уровнем моря (бадан, скумпия, сумах), содержат больше дубильных веществ.
Растущие на солнце растения накапливают больше дубильных веществ, чем растущие в тени.
В тропических растениях значительно больше дубильных веществ.
Растения, произрастающие в сырых местах, содержат больше дубильных веществ, чем растущие в сухих местах.
В молодых растениях дубильных веществ больше, чем в старых.
В утренние часы (от 7 до 10) содержание таннидов достигает максимума, в середине дня доходит до минимума, а к вечеру вновь повышается.
Наиболее благоприятными для накопления таннидов являются условия умеренного климата (лесная зона и высокогорный альпийский пояс).
Наибольшее содержание ДВ отмечено у растений, произрастающих в плотных известковых почвах, на рыхлых черноземных и песчаных почвах - содержание меньше. Способствуют накоплению ДВ богатые фосфором почвы, а богатые азотом почвы снижают содержание таннидов.
Выявление закономерности в накоплении дубильных веществ в растениях имеет большое практическое значение для правильной организации заготовки сырья.
Биосинтез гидролизуемых дубильных веществ идет по шикиматному пути, конденсированные дубильные вещества образуются по смешанному пути (шикиматному и ацетатному).
Биологическая роль дубильных веществ.
Роль таннидов для растений окончательно не выяснена. Существует несколько гипотез.
Предполагают, что они являются
- запасными веществами (накапливаются в подземных частях многих растений);
- обладая бактерицидными и фунгицидными свойствами как фенольные производные, препятствуют гниению древесины, то есть выполняют защитную функцию для растения против вредителей и в отношении возбудителей патогенных заболеваний;
- являются отбросами жизнедеятельности организмов;
- участвуют в окислительно-восстановительных процессах, являются переносчиками кислорода в растениях