Строение вегетативных органов растений

• 1. Характеристика и пищевая ценность вегетативных органов растений.
• 2. Основные функции листьев.
• 3. Анатомо-морфологические признаки листьев (эпидерма, волоски, тип устьичного аппарата, форма кристаллов и т. д.).
• 4. Микроскопия чайного листа.
• 5. Микроскопия чашелистиков гибискуса сабдариффа.
• 6. Микроскопия листьев мяты чабреца и розмарина.
• 7. Общие сведения о натуральных красителях.
• 8. Источники получения зеленых красителей.
• 9. Анатомические признаки подземных органов растений.
• 10. Морфолого-анатомическое изучение корневищ имбиря лекарственного.

И. Морфолого-анатомическое изучение подземных органов куркумы.

12. Источники получения желтых красителей.

Растительное сырье по диагностическим признакам подразделяется на морфологические группы (листья, плоды, цветки, семена, клубни, корни, корневища).

Организм высших растений состоит из органов - крупных частей, имеющих определенное внутреннее (анатомическое) строение, характерный внешний вид (морфологию) и выполняющих определенные функции. Различают вегетативные органы («органы роста» - корень, стебель, лист) и генеративные, или органы размножения (цветок, семяплод). У некоторых растений вегетативные органы приспосабливаются к выполнению иных функций, что всегда приводит к изменениям в их строении, иногда настолько значительным, что по внешнему виду бывает трудно определить истинную природу органа. Такие видоизмененные органы растений («метаморфозы») часто служат резервными, накапливая в своих основных тканях запасные питательные вещества (клубни, луковицы, корнеплоды и др.), и широко используется человеком в пищу и на корм скоту. Среди множества метаморфозов корней, представляющих собой продовольственное сырье, наиболее важно знать строе ние запасающих корней, среди них - корневые клубни и корнеплоды (морковь, свекла, редис, репа, брюква).

Корневые клубни являются метаморфозом боковых и придаточных корней таких тропических растений, как батат, маниок, ямс, которые в некоторых странах имеют пищевое значение.

Корнеплоды - это метаморфоз корня, включающий клубень, собственно корень и часть побега. Корнеплоды характерны для находящихся в культуре овощных, кормовых и технических растений [4, с. 36].

Анатомо-морфологические признаки листьев. Основные функции листа - фотосинтез, испарение воды и газообмен. Листовая пластинка с обеих сторон покрыта эпидермисом, под ним расположена основная ассимиляционная ткань, клетки которой содержат хлоропласты. Листья различных растений отличаются друг от друга по форме, размерам, характеру края, степени расчлененности, характеру жилкования.

Пищевое значение имеют как типичные зеленые листья (укропа, салата, щавеля, чая), так и бесцветные, видоизмененные (луковиц лука и чеснока, кочанов капусты), служащие резервными органами.

Первичная покровная ткань листа - эпидермис (кожица). Эпидермис чаще всего состоит из одного слоя живых, прозрачных, неокрашенных, плотно сомкнутых клеток, соединённых между собой более прочно, чем с клетками нижележащих тканей. Наружные части стенок клеток кожицы обычно гораздо толще, чем внутренние и боковые, и пропитываются воскообразным веществом - кутином. Он часто откладывается и на поверхности эпидермиса, образуя сплошной слой - кутикулу, характер которой имеет важное значение для сохраняемости растительного сырья. Кутин водо- и газонепроницаем и мало доступен микроорганизмам, поэтому неповреждённая кутикула прекрасная защита растения от высыхания, повреждений и проникновения патогенных микроорганизмов.

Водо- и газообмен органов, покрытых эпидермисом, происходит через особые щелевидные отверстия (устьица) между двумя замыкающими клетками, которые отличаются от других клеток эпидермиса наличием хлоропластов и неравномерным утолщением стенок.

Устьица открываются и закрываются в зависимости от потребностей растения Устьица (их форма, расположение - с одной или с двух сторон листа, характер окружения их клетками эпидермы) являются диагностическими признаками листьев для некоторых видов семейств.

На поверхности эпидермиса многих растений есть особые выросты - волоски (трихомы) усиливающие его защитные свойства и часто содержащие эфирные масла. Характерный внешний вид трихом имеет диагностическое значение при идентификации растительного сырья

Эпидермис со временем замещается вторичной покровной тканью - пробкой (феллемой). Пробка состоит из нескольких слоев плотно сомкнутых мёртвых клеток, расположенных на поверхности органа правильными рядами. Стенки этих клеток сильно утолщены и пропитаны защитным веществом суберином, а сами клетки наполнены воздухом. Слой пробки обычно окрашен в серый или бурый цвет. Пробка служит мощной долговременной защитой как надземных, так и подземных резервных органов (клубней, корнеплодов, корневищ).

Механические повреждения органов при благоприятных внешних условиях способны покрываться вновь образующейся новой пробковой тканью [17, с. 180].

Микродиагностические признаки листьев. Основные диагностические признаки листьев - характер эпидермы, волосков, тип устьиц, форма кристаллических включений, форма вместилищ и др.

Листья. Эпидерма. Клетки эпидермы бывают с прямыми или извилистыми боковыми стенками, иногда с четковидными утолщениями (рис. 5).

Рис. 5. Клетки эпидермы и устьица: а, б, в - клетки эпидермы с извилистыми стенками (а - устьица окружены двумя клетками, б, в - устьица окружены тремя-четырьмя клетками, в -складчатость кутикулы); д - клетки эпидермы с прямыми стенками (д - четко видные утолщения клеток эпидермы)

Имеет значение и характер кутикулы (пленка, покрывающая эпидерму, состоящая из кутина). На эпидерме листа есть устьица; их форма, расположение (с одной или с двух сторон листа), характер окружения их клетками эпидермы постоянны и характерны для видов некоторых семейств.

Волоски. Их форма очень разнообразна (рис. 6). Встречаются волоски простые и головчатые. Простые волоски бывают одно- или многоклеточными, ветвистыми, извилистыми, звездчатыми, многолучевыми, пучковыми, Т-образными, жгучими (у крапивы). Поверхность волоска может быть гладкой или бородавчатой, что зависит от характера кутикулы, покрывающей волосок.

Рис. 6. Различные типы волосков и железок:

• 1) простые многоклеточные волоски; 2) волоски с бородавчатой поверхностью; 3) головчатые волоски; 4) бичевидные волоски;
• 5) звездчатые волоски; 6) Т-образные волоски; 7) ретортовидный волосок;
• 8) жгучий волосок; 9) конусовидный волосок; 10) гусеницеобразный волосок; 11) ветвистый волосок; 12) пучковый волосок; 13) железка растений семейства сложноцветных (а - вид с поверхности, б - вид сбоку),
• 14) железка растений семейства губоцветных (а - вид с поверхности, б-вид сбоку)

Головчатые волоски отличаются размером, строением ножки и головки. У некоторых растений в головке волоска, под кутикулой, скапливается эфирное масло. Головка может быть шаровидной, овальной, одно-, двух-, многоклеточной, ножка - одноклеточной и многоклеточной.

Желёзки и вместилища эфирных масел, смолистых веществ, млечники, секреторные ходы. Строение железок, вместилищ с эфирным маслом характерно для каждого вида растений, а иногда и для семейств (железки у растений семейств губоцветные, астровые). Вместилища бывают схизогенные (образующиеся путем расхождения клеток) и схизолизигенные (вначале клетки расходятся, а затем растворяются). Млечники и секреторные каналы отличаются составом содержимого и обычно сопровождают проводящие пучки, жилки.

Кристаллы. В листьях часто встречаются кристаллы оксалата кальция. Форма кристаллов разнообразна (рис. 7): друзы, рафиды, «кристаллический песок», одиночные кристаллы; иногда они образуют сростки и кристаллоносную обкладку. В листьях некоторых растений имеются клетки, содержащие карбонат кальция (например, цистолиты в листьях крапивы двудомной). Все кристаллические образования находятся в клетках мезофилла листа. Особые образования - сферокристаллы (гликозиды) - расположены в эпидерме. Кремнезем откладывается в клеточной оболочке.

Рис. 7. Различные формы кристаллов оксалата кальция и крахмальных зерен: 1 Одиночные кристаллы, 2) кристаллоносная обкладка жилок, 3) кристаллоносная обкладка волокон, 4) друзы, 5) рафиды, 6) клетки с кристаллическим песком, 7) крахмальные зерна риса, 8) крахмальные зерна пшеницы, 9) крахмальные зерна картофеля, 10) крахмальные зерна маиса

Диагностическое значение имеют форма, размеры и локализация крахмальных зерен, так как это индивидуально для каждого вида растений.

Цветки. В качестве сырья используют цветки в цельном или измельченном виде. При их анализе могут играть роль эфирномасличные железки, кристаллы, сосочковидные выросты на эпидерме, волоски и пыльца характерной формы и размеров, иногда механические элементы [17, с. 176].

Микроскопия листа мяты перечной (Folium Menthae piperitae). Производящее растение: Мята перечная (Menthae piperitae L.). Семейство: Губоцветные (Lamiaceae).

Внешние признаки. Лист продолговато-яйце-видный или широко ланцетовидный с заострен- Ш

ной верхушкой, притупленным основанием и ко- Ж <

ротким черешком. Край листа остропильчатый, Йх

зубцы неодинаковые — крупные чередуются с мелкими. На поверхности листа в стереомикро- JhW W'-, скоп или под лупой видны блестящие темно-жел-тые железки, а по жилкам - одиночные волоски. ''

Цвет листьев темно-зеленый; запах сильный, сво- 'С 1 Д еобразный; вкус жгучий, при жевании оставляю-щий чувство холода.

Микроскопия (рис. 8). Препарат листа с по-верхности. Стенки клеток эпидермиса верхней стороны листа слегка извилистые в очертании; их I

оболочки местами четковидно утолщены. Стенки клеток эпидермиса нижней стороны листа сильно извилистые в очертании. Устьица главным образом с нижней стороны, овальные, окружены двумя околоустьичными клетками, расположенными так, что их смежные стенки перпендикулярны направлению устьичной щели (характерно для семейства губоцветных). Волоски двух типов: простые и головчатые.

Головчатые волоски расположены по всей пластинке с обеих сторон листа, они на короткой, обычно одноклеточной, ножке с овальной одноклеточной головкой.

Простые волоски расположены по крупным жилкам и краю листа, они 2-5-клеточные, поверхность их бородавчатая; изредка встречаются одноклеточные волоски в виде сосочковидных выростов. С обеих сторон листа расположены многочисленные железки с эфирным маслом; они округлые, с 8 (изредка 10-12) выделительными клетками, расположенными радиально; в центре видна круглая ножка железки; такое строение железок характерно для многих представителей семейства губоцветных. Под приподнятой кутикулой железки видны капли эфирного масла [13, с. 230].

Рис. 8. Схема препарата листа мяты перечной с поверхности:

А - эпидермис верхней стороны, Б-эпидермис нижней стороны;

• 1) железки, 2) устьице, 3) головчатый волосок, 4) складчатая кутикула,
• 5) простой волосок

Микроскопия листа чабреца (Herba Serpylli). Производящее растение: Чабрец (Thymus serpyllum L.). Семейство: Губоцветные (Lamiaceae).

Внешние признаки. Смесь цветоносных веточек с листьями, полученная в результате обмолачивания травы и удаления крупных частей стебля.

Листья мелкие, овальные, эллиптические или ланцетовидные с коротким черешком; у основания листа щетинистые оттопыренные волоски, заметные невооруженным глазом.

Цветки мелкие, одиночные или по несколько штук - мутовками; чашечка двугубая, пятизубчатая, темно-красная, венчик двугубый, синевато-фиолетовый.

Плоды - мелкие орешки (попадают в сырье при позднем сборе). Под лупой или в стереоми

кроскоп на листьях, венчике и чашечке заметны многочисленные эфирномасличные железки.

Вкус сырья пряный, слегка жгучий; запах сильный, специфический.

Микроскопия (рис. 9). Препарат листа с поверхности. Стенки клеток эпидермиса верхней и нижней сторон листа извилистые; на верхнем эпидермисе заметна складчатость кутикулы и четковидное утолщение стенок.

Рис. 9. Схема препарата листа чабреца:

А - эпидермис верхней стороны листа; Б - эпидермис нижней стороны листа; В - волоски у основания листа; 1) головчатые волоски, 2) железки, 3) простые волоски, 4) складчатость кутикулы, 5) сосочковидные волоски, 6) четковидные утолщения оболочки; Г - общий вид листа

Устьица окружены двумя клетками. Эфирномасличные железки обычно 8-клеточные, расположены в небольших углублениях с верхней и нижней сторон листа, часто окружены клетками эпидермиса в виде розетки.

Волоски трех типов:

• 1) многоклеточные, бородавчатые волоски, расположенные у основания листа («щетинистые»), выше по краю листа встречаются более мелкие простые волоски;
• 2) головчатые с овальной одноклеточной головкой на короткой одноклеточной ножке;
• 3) сосочковидные выросты эпидермиса в виде конусовидных волосков.

Микроскопия чайного листа. Высокая стоимость лучших сортов чая и ограниченность регионов его выращивания создают предпосылки для многочисленных способов фальсификации путем замены чая растительным сырьем схожего внешнего вида.

(Theaceae).

Поскольку органолептические показатели не дают полной экспертной оценки качества чая, возникает необходимость проведения анатомо-диагностической оценки чайного сырья.

Перспективным является также установление диагностических признаков для различных добавок к чаю растительного происхождения, так как вкусовые качества чайного напитка во многом зависят и от них.

Производящее растение: Чай китайский (Thea sinensis L.) Семейство: Чайные

Известны два вида дикорастущего чая: китайский и ассамский. Чай китайский (китайская и японская разновидности) произрастает в горных районах Юго-Восточной Азии.

Чай ассамский (включая цейлонский чай - естественный гибрид китайского чая с ассамским) распространен в лесах штата Ассам (Северо-Восточная Индия).

Для выработки чая, как известно, в основном используют листья растения. Они имеют короткий черенок, пилообразно-зубчатые края, гладкие лишь у основания. Собирают молодые не огрубевшие побеги с двумя-тремя верхними нежными и сочными листочками и нераспустившийся почкой (флеши), а также одно- или двулистные побеги без почки (глушки) [6, с. 65].

Микроскопия (рис. 10). В поверхностном препарате листа чая китайского (Thea sinensis L.) семейства чайные - Theaceae - характерны следующие анатомо-диагностические признаки: на нижней поверхности лист имеет широкие устьица с тремя сопровождающими клетками, клетки эпидермиса прямостенные, волоски толстостенные (признак молодых листьев) серебристо-белого цвета длиной до 1 мм (в переводе с китайского «байхао» означает «белая ресничка»), на старых листьях волоски могут отсутствовать совершенно.

Рис. 10. Микроскопия чайного листа:

А - жилкование листа; В - часть листа, просветленного в хлоралгидрате: 1) крайний верхний зубчик, 2) жилка, 3) идиобласт; С - поперечный срез: 4) верхний эпидермис, 5) идиобласт, 6) мезофилл, содержащий друзы оксалата кальция, 7) палисадная паренхима; 8) часть жилки, 9) спиральный сосуд; 10) нижний эпидермис; D - элементы измельченного в порошок чая: 11) простые волоски до 10 микронов по ширине, 12) идиобласт, 13) друзы оксалата кальция приблизительно 10 микронов в диаметре, 14) спиральный сосуд, 15) фрагмент эпидермиса, с волоском

В клетках губчатой паренхимы листа имеются звёздчатые кристаллы оксалата кальция (друзы), а между ними - крупные идиобласты в виде ветвящихся склереид, дающие реакцию с флороглюцином и концентрированной серной кислотой (красно-малиновое окрашивание).

Чем старее лист, тем в большем количестве встречаются склереиды: со старением листа они становятся толстостеннее. Клетки верхнего эпидермиса более прямостенные (рис. 10). Эти признаки при микроскопировании листа позволяют легко установить подлинность чая [2, с. 208].

Микроскопия чашелистиков Гибискуса Сабдариффа

Внешние признаки. Чашелистики гибискуса сабдариффа тем-но-карминового цвета, жёсткие, крупные, желобоватые. Верхняя (наружная) поверхность их продольно-морщинистая, внутренняя с редкими поперечными морщинками. У основания, на внутренней поверхности заметно войлочное опушение. На наружной поверхности ряд полых выростов (шпорцев). Вкус сырья кисловатый, приятный, запах отсутствует.

При смачивании чашелистиков водой появляется красная окраска, переходящая от прибавления 2 % раствора щелочи в зеленую [6, с. 86].

Микроскопия (рис. 11). При рассмотрении чашелистика с поверхности видны более или менее вытянутые по длине чашелистика слабоизвилистые или прямостенные клетки эпидермиса.

Рис. 11. Микроскопия чашелистика гибискуса сабдариффа:

А - поперечный разрез чашелистика; Б - деталь поперечного разреза чашелистика; В - нижний эпидермис; Г - верхний эпидермис: 1) проводящий пучок; 2) колленхима; 3) клетки со слизью; 4) устьица; 5) щетинистый волосок; 6) войлочный волосок; 7) друза; 8) - лубяные волокна

Устьица малозаметны с 2-4 сопровождающими клетками. На поверхности эпидермиса встречаются короткие толстостенные одноклеточные волоски, длинные 1-2 клеточные щетинистые и тонкостенные одноклеточные извилистые волоски. Последние расположены на внутренней поверхности у основания чашелистика.

На поперечном срезе чашелистика видны клетки эпидермиса со слоем кутикулы. У верхней (наружной) поверхности — многорядная (5-6 рядов) палисадная паренхима, отсутствующая на нижней (внутренней) поверхности, и губчатая паренхима, занимающая центральную часть чашелистика.

Жилки расположены в два ряда, окружены механическими волокнами. В крупных жилках стенки клеток ксилемы полностью одревесневшие. В клетках мезофилла встречаются друзы оксалата кальция [2, с. 214].

Учитывая, что в продажу наряду с сухим экстрактом «каркаде» поступает порошок измельченных цветков, проводим атомическое исследование последнего. На рис. 12 показаны диагностические

Рис. 12. Диагностические элементы порошка цветков (чашечка с подчашием и лепестки): 1) участок чашечки; 2) участок подчашия;

3) простые многоклеточные волоски; 4) оксалата кальция; 5) обрывки эпидермиса (а - наружный, б - внутренний)

Лепестки цветков имеют с внутренней стороны извилистостенный эпидермис, верхний эпидермис прямостенный, но с простыми многоклеточными волосками, что может служить отличительным диагностическим признаком чашелистиков от лепестков.

После предварительного кипячения чашелистиков в 1 % растворе соляной кислоты на срезе или поверхностном препарате наблюдается локализация флавоноидов при помощи 3 % раствора хлорида железа.

В этом случае оставшиеся после удаления антоцианов флавоноиды окрашиваются в зелёный цвет. Более интенсивно окрашиваются клетки палисадной ткани и клетки, непосредственно прилегающие к жилкам. Сами жилки окрашиваются в синий цвет.

Флавоноиды локализуются в чашелистиках, главным образом в палисадной паренхиме и в клетках, прилегающих к жилкам. После извлечения антоцианов с помощью раствора хлористоводородной кислоты, флавоноиды остаются в сырье [6, с. 77].

Микроскопия листьев розмарина. Производящее растение: Розмарин лекарственный (Rosmarinus officinalis L.). Семейство: Яснотковые (Lamiaceae).

Внешние признаки. Листья розмарина линейные, длиной 3-4 см, шириной 4-5 мм, кожистые, края листьев завернуты книзу. Средняя жилка сверху сильно вдавлена, снизу резко выступает. Сверху листья темно-зеленые, блестящие, голые, немного сморщены, снизу беловойлочноопушенные с многочис-' ленными желёзками с эфирным маслом. Запах сильный, специфический. Вкус горьковато-пряный.

Микроскопия. Эпидермис верхней стороны состоит из покрытых толстой кутикулой многоугольных клеток. Под эпидермисом лежит бесцветная колленхимная гиподерма, которая клиновидно вдается в губчатый мезофилл и в область главной жилки. За гиподермой следует палисадный и губчатый мезофилл, состоящий из клеток с извилистыми стенками, нижний эпидермис с устьицами, многочисленными ветвистыми волосками, эфирно-масличными железками и с небольшими головчатыми волосками также с эфирным маслом. Головчатые волоски изредка встречаются и на верхнем эпидермисе (рис. 13).

Рис. 13. Схема поперечного среза листа розмарина:

1) верхний эпидермис; 2) гиподерма; 3) палисадная ткань; 4) губчатая ткань; 5) нижний эпидермис; 6) ветвистые волоски; 7)головчатый волосок; 8) эфирно-масличная железка; 9) группа волокон; 10) сосуды

Источники получения зеленых красителей. Среди веществ, определяющих внешний вид пищевых продуктов, одно из важнейших мест принадлежит красителям. Для сохранения, улучшения или придания определенного внешнего цвета пищевым продуктам красители применяли издавна.

Многие естественные красители представляют собой натуральные компоненты растений - антоцианы, каротиноиды, флавоноиды, хлорофилл и др., поэтому сырьем для них служат ягоды, цветы и листья растений, корнеплоды и т.п. Исключение - кармин. В России насчитывается около 15 наименований природных пищевых красителей, разрешенных органами здравоохранения к применению. Однако на практике используются лишь немногие.

Источником получения зеленых красителей являются листья и ботва растений, богатых хлорофиллом - крапивы, шпината, моркови, тригонеллы, донника.

Природные красители содержат обычно, помимо основного красящего вещества, примеси - сахаристые и белковые вещества, пектины и т. д. Эти красители чувствительны к действию кислот, щелочей, кислорода воздуха, температуры, подвергаются микробиологической порче. В этом их недостаток. Зато психологически потребитель отдает предпочтение продуктам с натуральными пищевыми добавками, а не синтетическими [3, с. 123].

Анатомо-морфологическое строение видоизмененных резервных побегов, корней, корневищ

Анализ корневищ имбиря лекарственного. Производящее растение: Имбирь лекарственный (Zingiber officinale Rose.). Семейство: Имбирные (Zingiberaceae).

Имбирь лекарственный известен только как культурное растение, которое, в основном, выращивается в тропиках Азии, Африки, Австралии, Америки. Это многолетнее вечнозеленое травянистое растение с толстым, горизонтальным, клубневидным, расчлененным, ветвистым корневищем, расположенном у поверхности почвы.

От корневища над поверхностью почвы развиваются листоносные стебли, высотой до 1 м. Листья прикорневые, чешуйчатые, длиной 18-20 см. В пазухах листьев образуются почки, формирующие ложностебли. Цветущие стебли несут колосовидные соцветия с широкими прилистниками, в пазухах которых сидят цветы с фиолетово-бурым или желтым веничком. В условиях культуры плодов не образует, хотя ежегодно цветет в условиях тропиков и субтропиков. Дикорастущий имбирь в настоящее время нигде встречается. Родина его - Юго-Восточная Азия.

Внешние признаки корневищ имбиря лекарственного. В продажу корневища поступают в виде уплощенных коротко и неправильно ветвистых кусков, издающих своеобразный пряный сладковатый аромат. Неочищенный имбирь имеет цвет светлый беж; на поверхности его видны частые продольные бороздки и поперечная морщинистость. Очищенный имбирь бледно-сероватого цвета, с чуть заметными продольными тонкими бороздками и мучнисто-белым налетом (результат опыления известью или гипсом). Окраска корневища на изломе более интенсивная, чем с поверхности, несколько более темная по периферии. Обычно поверхность излома бывает щетинистой от беспорядочно торчащих, обнажившихся волокон многочисленных проводящих пучков. Корневище в измельченном виде находит применение в кондитерской, ликероводочной и консервной промышленности в качестве пряности. В литературе встречается упоминание о подделках, когда мы имеем дело с порошкообразным имбирем, т.к. он может быть приготовлен из червивого сырья. При этом следует обратить внимание на отсутствие фрагментов насекомых в сырье.

Микроскопия корневища имбиря лекарственного (рис. 14). Для изучения анатомического строения, выявления характерных анатомических диагностических особенностей и локализации, основных биологически активных соединении готовят временные препараты поперечного среза с использованием известных реактивов: на лигнин (одревеснение) - флороглюцин с конц. хлористоводородной кислотой; на крахмал - раствор йода в йодистом калии.

На поперечном срезе при малых увеличениях, например, под лупой, ясно видны узкая коровая часть и широкий центральный цилиндр. В той и другом беспорядочно рассеяны более темно окрашенные проводящие пучки и отдельные секреторные клетки - масляные клетки. При большом увеличении под микроскопом можно различить, что у неочищенного имбиря на поверхности имеется эпидермис, покрытый тонкой кутикулой. Эпидермис подстилается 2-3 рядами крупных паренхимных клеток - гиподермой, за которыми следует 10-12 рядов тонкостенных клеток пробки (А, 3). Глубже располагается крупноклеточная коровая паренхима (А, 4; Б, 4). У очищенного корневища эпидермис с гиподермой отсутствуют, а пробковые клетки иногда сохраняются, только в ограниченном количестве. Паренхима коры густо заполнена крахмальными зернами. Отдельные клетки также паренхимного характера, имеют золотисто-желтое или слабо-коричневатое содержимое - это секреторные или масляные клетки. Тут и там среди паренхимы разбросаны пучки, состоящие только из проводящих элементов или сопровождающиеся более или менее сильно развитой волокнистой обкладкой (Б, 6).

Рис. 14. Схемы анатомического строения корневища имбиря А - периферическая часть в поперечном разрезе (у очищенного имбиря в значительной мере отсутствует); Б - участок коровой части в поперечном разрезе; В - участок периферической части центрального (цилиндра в поперечном разрезе; Г - спавшаяся область эндодермы с прилегающей частью коры и центрального цилиндра в поперечном разрезе; Д - область проводящего пучка из внутренней части центрального цилиндра поперечном разрезе; Е-Л - частицы измельченного корневища: Е - отрезки спиральных, лестнично-спиральных и сетчатого проводящих элементов, Ж - пигментные клетки и выпавшее из них содержимое, 3 - отдельные волокна из обкладки проводящих пучков, И - крахмальные зерна, К - масляные клетки, Л - клетки паренхимы: 1) эпидермис, 2) паренхима гиподермы, 3) пробка, 4) крахмалоносная паренхима, 5) масляная клетка, 6) проводящий пучок, 7) волокнистая обкладка проводящего пучка, 8) пигментная клетка, 9) эндодерма, 10) перегородка волокна, 11) кора, 12) центральный цилиндр, 13) спавшаяся ткань, 14) поры, 15) крахмальные зерна

Центральный цилиндр отделен от коры слабо различимой эндодермой (В, 9; Г, 9). Обычно область эндодермы в товарном имбире бывает сильно спавшейся, и эндодерму как таковую разглядеть трудно, но кольцо спавшейся ткани и густо расположенные в ней мелкие проводящие пучки, следующие ковнутри за эндодермой, резко разграничивают кору и центральный цилиндр (Г, 11; Г, 12). Последний мало отличается по строению от коры, так как тоже слагается из крахмалоносной паренхимы с рассеянными в ней масляными клетками и многочисленных проводящих пучков; однако проводящие пучки здесь обычно значительно укрупняются по направлению внутрь. Волокнистая обкладка у таких пучков более мощная (Д, 7). Во многих проводящих пучках коры и центрального цилиндра можно различить близ сосудов по 1, реже 2, клетки с ржавчинно-коричневым содержимым - пигментные клетки (Б, 8; В, 8; Д, 8).

Они более или менее вытянуты вдоль пучка, а их темное содержимое часто имеет поперечную трещиноватость; при мацерации и в порошке имбиря оно часто оказывается распавшимся на кусочки. Проводящие элементы ксилемы длинные, гранистые, тонкостенные, преобладают крупные, в поперечном сечении угловатые, спиральные, лестнично-спиральные, лестнично-сетчатые. Продольные срезы и мацерированный материал показывают, что в ксилеме имеются только трахеиды (?). Волокна, сопровождающие пучки, разнообразны по длине (до 1 400 мкм), диаметру и форме, с порами разной степени скошенности. В мацерированном материале часто встречаются волокна, имеющие волнистые контуры и тонкие поперечные перегородки (3). Количество крахмальных зерен в паренхиме так велико, что для рассмотрения строения срезов крахмал необходимо удалять путем растворения в хлоралгидрате. Крахмальные зерна простые, уплощенные, более или менее яйцевидно вытянутые, с очень слабо выраженной слоистостью, нередко с несколько округленно-угловатыми контурами; образовательное ядро находится в узком конце; размеры крахмальных зерен небольшие 10-35 мкм (И). В порошке имбиря в первую очередь обращают на себя внимание крахмальные зерна, составляющие основную массу, и рассеянные среди них масляные клетки (К). После растворения крахмала в хлоралгидрате становятся лучше различимыми волокна (3), пигментные клетки или кусочки их содержимого (Ж) и обломки трахеид (Е), а также клетки паренхимы (71) и пробки; последние ха-

рактерны для неочищенного имбиря [14, с. 203].

Анализ подземных органов куркумы (Curcuma longa L.). Производящее растение: Куркума длинная (Curcuma longa L.). Семейство: Имбирные (Zingiberaceae).

Внешний вид. Надземная часть состоит из нескольких продолговатых, на длинных влагалищных черешках, больших (около 1 м) прикорневых листьев. Листья ланцетовидные, остроконечные, светло-зеленые. Они образуют ложный стебель высотой 60 см с колосьями желтого цвета. Цветки располагаются на коротком цветоносе в пазухах многочисленных зеленых прицветников. Они зигоморфные, бледно-желтые, трубчатые трехлопастным, слегка неправильным отгибом, губа широкая. Соцветие колосовидные, длиной до 10-15 см.

Семена образуются очень редко и содержат до 40-45 % жирного масла. Подземная часть растения представлена мочковатыми корнями и утолщенными округлыми корневищами.

На концах корневищ формируются отростки, называемые пальцами. Цвет корневищ с поверхности светло-коричневый серо-зеленый. Излом ровный, более или менее блестящий, желтого или светло-оранжевого цвета. Запах ароматный, вкус горький, напоминающий вкус имбиря (рис. 15).

Рис. 15. Curcuma longa L. (корневая система): 1) круглые корневища;

2) продолговатые корневища; 3) надземные побеги (срезаны); 4) рубцы от листьев; 5) корни; 6) корень клубневидно-утолщенный; 7) рубцы от корней

Считается, что куркума длинная родом из стран Юго-Восточной Азии. Некоторые ученые считают ее родиной Индию. Эта культура широко распространена во многих странах Индокитая, Африки, Азии и Карибского бассейна.

Корневища куркумы получили широкое применение во многих странах в качестве лекарственного средства, пряности и пищевого красителя.

Микроскопия. Корневище куркумы имеет характерные для однодольных растений анатомическое строение подземного стебля.

Рис. 16. Корневище куркумы:

А - фрагмент поперечного среза корневища куркумы: 1) проводящий пучок; 2—паренхима; 3) клетки с эфирным маслом; Б - схема строения корневища куркумы на поперечном разрезе: 1) пробка; 2) первичная кора; 3) эндодерма, 4) центральный цилиндр

На поперечном разрезе при малом увеличении он представлен следующими основными фрагментами (рис. 16, А). В центре стебля располагается проводящий пучок, элементы которого - древесина и сосуды под действием флороглюцина и концентрата хлористоводородной кислоты окрашиваются в малиново-красный цвет (реакция на одревеснение). В паренхиме коры хорошо заметны клетки с эфирным маслом, клетки, содержащие желтый пигмент, клетки, заполненные крахмалом, зерна которого имеют типичные для семейства имбирных строение — продолговатые с поперечной слоистостью и образующим центром в вытянутом заострении, т. е. в виде бутылочек.

Схема строения корневища типичная для однодольных растений. Снаружи корневище покрыто вторичной покровной тканью -пробкой, после которой располагается первичная кора, заканчива ющаяся своим внутренним слоем-эндодермой. В центре расположен центральный осевой цилиндр (рис. 16, Б).

При микроскопировании порошка куркумы видны круглые клетки коры, обрывки сосудов - проводящих элементов ксилемы, желтые мешочки, заполненные клейкой массой, крахмальные зерна бутылочной формы и клетки запасающей паренхимы [14, с. 54] (рис. 17).

Рис. 17. Порошок корневища куркумы:

1) клетки пробки (вид спереди); 2) клетки пробки (вид сбоку); 3) обрывки сосуда; 4) желтые мешочки, заполненные клейкой массой; 5) крахмальные зерна; 6) клетки запасающей паренхимы

Источники получения желтых красителей. Источником получения желтых красителей являются аннато, морковь, томаты, календула, отходы чайного производства, куркума, шафран.

Куркумин - желтый краситель, получаемый из растения Curcuma longa семейства имбирных. Родина - Индокитай. Краситель куркумин первоначально содержится в эфирно-масличных клетках, но в процессе ферментации равномерно пропитывает весь корень.

Чтобы ускорить дозревание пряности, собранные корни обваривают кипятком, разрушая клетки с куркумином.

Одновременно содержащийся в корне крахмал частично гидролизуется, а частично дает коллоид. Пропитанный клейстером корень при высушивании превращается в камень, на разрезе блестит, как рог, очень плотен, тонет в воде.

Многие предпочитают покупать эту пряность в порошке (измельчить ее в домашних условиях трудно, а в порошке она хранится хорошо), но целый корень красив и необычен сам по себе - настоящий азиатский сувенир. Ярко-желтый, твердый и блестящий как рог, покрытый своеобразными наростами-клубеньками [13, с. 86].

  Посмотреть оригинал

< Пред		СОДЕРЖАНИЕ	ОРИГИНАЛ		След >