Введение Из древесных плодово-ягодных кустарников на породных отвалах угольных разрезов Кемеровской области довольно часто встречается Rosa majalis Herrm. (Rosa cinnamomea L.), реже Rosa acicularis Lindl. семейства розоцветных (Rosaceae). Растут шиповники на отвалах преимущественно на луговых склонах, в лесах, по террасам в составе кустарниковых сообществ [1, 2]. Шиповник является ценным лесомелиоративным и декоративным кустарником. В последние годы многие исследователи рекомендуют использовать шиповники для биологической рекультивации нарушенных земель [3, 4]. Плоды Rosa majalis Herrm. являются фармакопейным сырьем, которое используется в качестве витаминного средства [5]. Ценность плодов шиповника определяется комплексом биологически активных веществ - аскорбиновой кислоты, каротиноидов, флавоноидов (кверцетин, кемпферол, изокверцетин), катехинов (эпигаллокатехин, галлокатехин, эпигаллокатехингаллат), углеводов, органических кислот, витаминов группы В, К1, Р, Е, полиненасыщенных жирных кислот, пектиновых веществ, солей калия, натрия, кальция, магния, фосфора, железа и др. [6-10]. Препараты из плодов шиповника обладают широким фармакологическим спектром действия. Они оказывают сильное антиоксидантное, общеукрепляющее действие, стимулируют неспецифическую резистентность организма, уменьшают проницаемость сосудов, усиливают синтез гормонов и регенерацию тканей, обладают противовоспалительными, иммуностимулирующими, желчегонными свойствами [6, 10-16]. В народной медицине применяют не только плоды, но и цветы, листья и корни растения. В быту плоды используются на приготовление варений, пастилы, повидла, суррогата чая [17]. Плоды шиповника применяют и при производстве функциональных продуктов питания. Витаминные экстракты, порошки из плодов шиповника пригодны для приготовления карамельных начинок, мармелада, кетчупа, мороженого, киселей, молочных, хлебопекарных и мясных изделий [7, 8, 14, 18-21]. Ранее проведенные исследования по эколого-гигиенической оценке сырья ряда лекарственных растений (Hippophae Rhamnoides L., Taraxacum officinale Web., Sanguisorba officinalis L., и др.), произрастающих на породных отвалах угольных разрезов Кемеровской области, показали их безопасность [22-28]. Цель исследования - провести оценку качества плодов Rosa majalis Herrm., произрастающего на породном отвале угольного разреза «Кедровский», по числовым и эколого-гигиеническим показателям. Объект и методы исследования Исследования проведены на спланированном породном отвале «Южный» угольного разреза «Кедровский». Общая площадь отвала «Южный» составляет 599,3 га и высотой 58 м, с равнинно-наклонным рельефом. Породы, слагающие отвалы, в основном представлены песчаниками (60 %) с большой долей алевролитов (20 %) и аргиллитов (15 %), суглинками и глинами (5 %). Эмбриоземы представлены преимущественно тяжелыми, среднеобеспеченными суглинками (гумус 3,5 %), характеризующимися щелочной реакцией почвенного раствора (рН водной вытяжки 7,1-7,7), низкой обеспеченностью фосфором и азотом (1,7-7,0) и содержанием немного ниже нормы обменного калия (125 мг/кг); содержание ТМ не превышает ПДК [23, 26, 27]. Контрольный участок - условно «экологически чистый», располагался в 10 км от породных отвалов северо-западного направления [24]. Объектами исследования являлись образцы плодов шиповника (Rosa majalis Herrm.), собранные в 2013-2014 гг. Заготовку сырья проводили в сентябре, в сухую солнечную погоду, согласно общепринятым правилам. Собирали сырье без видимых признаков повреждений. Сушку плодов проводили в сушильном шкафу при температуре 80-90 оС. Измельчали сырье непосредственно перед проведением исследований. Среднюю пробу готовили методом квартования в соответствии с ГОСТ 24027.0-80. Допустимые отклонения в массе средней пробы не превышали ±10 %. Оценку качества сырья по числовым показателям (влажность, общая зола, органические кислоты, аскорбиновая кислота) проводили в соответствии с требованиями ГФ Х1 и ГОСТ 1994-9 [29, 30]. Количественное определение содержания аскорбиновой кислоты в плодах шиповника провели объемным титриметрическим методом с 2,6-дихлорфенолиндофенолятом натрия (ДХФИФ) [29, 30], а также апробировали метод ВЭЖХ на хроматографе «Милихром А-02». Необходимость использования метода ВЭЖХ как более селективного метода связана со сложностью установления точки эквивалентности при использовании титриметрического метода из-за неустойчивой окраски оттитрованного раствора. Кроме того, с ДХФИФ могут взаимодействовать и другие соединения (углеводы, флавоноиды), для которых характерны восстановительные свойства, что приводит к получению недостаточно точно воспроизводимых результатов, это отмечают в своих работах многие исследователи [7, 31]. Высокая чувствительность метода ВЭЖХ связана с высокой эффективностью разделения веществ, благоприятными условиями проведения анализа. Кроме того, данный метод рекомендуется к применению ГФ12 Ч. 2 [32] и широко используется Европейской фармакопеей в анализе растительного сырья [33]. Экстракты (на 70 % спирте этиловом) анализировали методом обращенно-фазной ВЭЖХ в градиентном режиме на колонке Pronto SIL-120-5-C18 AQDB-2003 с размером частиц 5 µm с подвижной фазой: А - ацетонитрил и В - перхлорат лития с рН 2,3 при скорости потока 8 мкл/мин, температуре 38 ºС и УФ-детекции при 240 нм. В качестве внешнего стандарта при определении использован рабочий стандартный образец (РСО) аскорбиновой кислоты. Сбор и обработка хроматограмм осуществлялись с помощью программ Windows Me/200/XP®, МилиХром А-02®, МультиХром®. Для получения объективных данных о качестве сырья по показателям безопасности проведено исследование на содержание нормируемых токсичных металлов (Pb, Cd, Hg) и радионуклидов (Sr-90, Cs-137). Исследования выполнены на базе аккредитованного испытательного центра агрохимической службы «Кемеровский». Радиоактивность в исследуемых образцах определяли на комплексе спектрометрическом для измерений активности альфа-, бета- и гамма-излучающих нуклидов «Прогресс» [34] согласно ГОСТ 32163-2013 и ГОСТ 32161-2013 [35, 36]. Элементный анализ образцов сырья шиповника определяли атомно-абсорбционным методом на приборе ААS-30 фирмы Karl Ceis Jena (Германия) по ГОСТ 30178-96 и ГОСТ 26927-86 [37, 38]. Анализы выполнены в трехкратной повторности, экспериментальные данные обработаны с использованием стандартных статистических методов. Результаты и их обсуждение Анализ результатов числовых показателей качества (влажность, зола общая, количественное содержание аскорбиновой кислоты, органических кислот) плодов шиповника показал, что по данному критерию сырье соответствует требованиям ФС 38 «Fructus Rozae» ГФ Х1 издания (1998) и ГОСТ 1994-93 «Плоды шиповника. Технические условия» [29, 30]. Сравнительная характеристика числовых показателей качества плодов шиповника, собранных с опытного и контрольного участков, не выявила значительных различий между ними (табл. 1). Сравнительный анализ примененных в работе методов количественного определения аскорбиновой кислоты (табл. 1) показал, что полученные значения содержания аскорбиновой кислоты вполне сопоставимы, однако ее содержание, установленное методом ВЭЖХ, несколько меньше, чем определенное титриметрическим методом. Возможно, это связано с взаимодействием ДХФИФ с другими соединениями, находящимися в исследуемых экстрактах (углеводы, флавоноиды и т.д.), и возникающей неустойчивой окраской оттитрованного раствора. Результаты анализа по содержанию тяжелых металлов и радионуклидов в плодах шиповника представлены в табл. 2. Таблица 1 Числовые показатели качества плодов Rosa majalis Herrm. (средние данные) Показатель Участки Требования НД [29, 30] опыт контроль Влажность, % 3,904±0,641 5,701±0,042 Не более 15 % Зола общая, % 2,863±0,678 2,964±0,047 Не более 3 % Аскорбиновая к-та, %, метод ВЭЖХ 0,461±0,005 0,450±0,003 Не менее 0,2 % Аскорбиновая к-та, %, титриметрический метод 0,521±0,015 0,510±0,020 Не менее 0,2 % Органические к-ты, % 3,857±0,085 3,728±0,051 Не менее 2,6 % Так как в настоящее время содержание тяжелых металлов в лекарственных растениях, в том числе дикорастущих, до сих пор не нормируется, поэтому для гигиенической оценки исследуемого растительного сырья использовали СанПиН 2.3.2.1078-01 [39] и ТР ТС 021/2011 [40]. Результаты исследований свидетельствуют о том, что содержание в плодах шиповника ртути не превышает допустимые уровни (ДУ) согласно ТР ТС 021/2011; содержание Pb существенно не отличается от ДУ (отличия в пределах ошибки) (табл. 2). Возможно, это связано с тем, что плоды в отличие от других морфологических групп сырья (трава, листья, цветы) имеют кутинизированную оболочку, с которой в период дождей смывается осевшая на них пыль [41, 42]. Однако содержание кадмия в плодах шиповника, произрастающего на отвалах, превышает ДУ в 1,7 раза. Полученные нами данные согласуются с данными, имеющимися в литературных источниках. В частности, в литературных источниках имеются сведения о превышении содержания Cd в плодах шиповника в Кемеровской области [43]. Таблица 2 Эколого-гигиеническая характеристика плодов Rosa majalis Herrm. (средние данные) Показатель Фактическое содержание на отвалах Содержание согласно И.Г. Танцеревой (Кем. обл.) [43] ДУ ТР ТС 021/2011 [40] Тяжелые металлы, мг/г Pb 0,439±0,035 0,04-0,37 Не более 0,40 Cd 0,051±0,004 0,35-1,39 Не более 0,03 Hg 0,018±0,001 - Не более 0,02 Радионуклиды, Бк/кг Sr-90 0,497±0,058 - - Cs-137 0,627±0,218 - Не более 160 / 800 Полученные данные по содержанию искусственных радионуклидов (Sr-90, Cs-137) показали, что содержание Cs-137 в растительном сырье согласно ТР ТС 021/2011 находится в пределах нормы (табл. 2); содержание Sr-90 не превышает допустимый уровень для лекарственных растений (травы, кора, корневище, плоды) согласно СанПиН 2.3.2.1078-01 (ДУ Sr-90 составляет 100/200 Бк/кг) [39]. C точки зрения радиологической безопасности исследуемые образцы сырья не представляют опасности, так как накапливают менее 1 % радионуклидов Cs-137 и Sr-90 от допустимого уровня. Это характерно и для других видов лекарственных растений, произрастающих на породных отвалах Кемеровской области [22-28]. Таким образом, анализ плодов шиповника, произрастающего на спланированном породном отвале «Южный» угольного разреза «Кедровский», показал, что по числовым показателям (влажность, зола общая, количественное содержание аскорбиновой кислоты, органических кислот) данный вид сырья соответствует требованиям ФС «Fructus Rozae» ГФ Х1 издания и ГОСТ 1994-93. Содержание радионуклидов (Sr-90, Cs-137) плодов шиповника, собранных с отвалов, не превышает гигиенических нормативов согласно ТР ТС 021/2011 и СанПиН 2.3.2.1078-01 (для Sr-90). Анализ экспериментальных данных по содержанию в исследуемом сырье тяжелых металлов (Hg, Pb и Cd) показал, что данный вид сырья не соответствует требованиям безопасности ТР ТС 021/2011 по Cd, содержание которого превышает допустимый уровень в 1,7 раза. В связи с этим требуются дополнительные исследования по изучению содержания данного элемента в плодах шиповника (Rosa majalis Herrm.) с учетом различных микрорельефов отвала и анализа статистических данных в динамике по годам.