Bulletin of Nizhnevartovsk State University Bulletin of Nizhnevartovsk State University Вестник Нижневартовского государственного университета 2311-1402 2686-8784 115470 10.36906/2311-4444/26-2/11 Экология растений Plant Ecology Экология растений MINERAL PROFILES AND SPECIES FEATURES OF ACCUMULATION OF ELEMENTS BY MEDICINAL PLANTS OF THE CENTRAL BLACK EARTH REGION МИНЕРАЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ И ВИДОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ АККУМУЛЯЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ЛЕКАРСТВЕННЫМИ РАСТЕНИЯМИ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ Дьякова Нина Алексеевна D'yakova Nina A. Ninochka_V89@mail.ru ФГБОУ ВО Воронежский государственный университет Воронеж Россия ФГБОУ ВО Воронежский государственный университет Воронеж Russian Federation 25 06 2026 25 06 2026 2 123 135 21 02 2026 03 06 2026 https://vestnik.nvsu.ru/en/nauka/article/115470/view

Лекарственные растения широко используются как традиционной, так и в народной медицине, при этом способны накапливать не только жизненнонеобходимые, но и токсичные элементы. Цель работы - изучение минерального профиля и видовых особенностей аккумуляции макро- и микроэлементов лекарственными растениями заповедной зоны Воронежской области на примере трав полыни горькой (Artemisia absinthium L.), тысячелистника обыкновенного (Achillea millefolium L.) и пустырника пятилопастного (Leonurus quinquelobatus Gilib.). Заготовку растительного сырья проводили в фенофазу цветения производящих растений в Воронежском государственном природном биосферном заповеднике. Параллельно с заготовкой растительного сырья были отобраны пробы почвы с верхнего горизонта (0-20 см) с места произрастания для последующего сравнительного анализа. Методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой определяли элементный состав растительных и почвенных образцов после предварительной пробоподготовки методом кислотного и микроволнового разложения. В образцах почв и растительного сырья определено 59 элементов. Все изученные растения – активные аккумуляторы фосфора, калия, цинка и меди, что подчеркнуто их жизненно необходимым значением в физиологии растений. Однако произрастая на одной и той же почве, лекарственные растения формируют различный минеральный профиль надземной части, отражающий их адаптационные стратегии. Выявленные особенности к гипераккумуляции меди полынью горькой, кобальта и никеля пустырником пятилопастным, лития тысячелистником создают специфический минеральный профиль, который может модулировать активность ферментов, участвующих в синтезе алкалоидов, терпеноидов, флавоноидов, т.е. напрямую влиять на фармакологический потенциал сырья. Проведённый анализ подчёркивает, что оценка лекарственного растительного сырья должна включать не только анализ основных биологически активных соединений, но и полный скрининг микро- и макроэлементного состава с учётом уникальной биогеохимической стратегии каждого вида.

Medicinal plants are widely used in both traditional and folk medicine and are capable of accumulating not only essential but also toxic elements. The purpose of the work is to study the mineral profile and species characteristics of the accumulation of macro- and microelements by medicinal plants in the protected area of the Voronezh region using the herbs Artemisia absinthium L., Achillea millefolium L., and Leonurus quinquelobatus Gilib. as examples. Harvesting of plant raw materials was carried out in the phenophase of flowering plants in the Voronezh State Natural Biosphere Reserve. In parallel with the collection of plant materials, soil samples were collected from the upper horizon (0-20 cm) at the growing site for subsequent comparative analysis. Inductively coupled plasma mass spectrometry was used to determine the elemental composition of the plant and soil samples after preliminary sample preparation using acid and microwave digestion. Fifty-nine elements were identified in soil and plant material samples. All studied plants are active accumulators of phosphorus, potassium, zinc, and copper, underscoring their vital importance in plant physiology. However, even when grown in the same soil, medicinal plants develop different mineral profiles in their aboveground parts, reflecting their adaptive strategies. The identified hyperaccumulation of copper by wormwood, cobalt and nickel by motherwort, and lithium by yarrow create a specific mineral profile that can modulate the activity of enzymes involved in the synthesis of alkaloids, terpenoids, and flavonoids, thereby directly influencing the pharmacological potential of the raw materials. The analysis underscores that the evaluation of medicinal plant materials should include not only an analysis of the main biologically active compounds but also a comprehensive screening of the micro- and macroelement composition, taking into account the unique biogeochemical strategy of each species.

 Воронежский государственный природный биосферный заповедник; полыни горькой трава; пустырника пятилопастного трава; тысячелистника обыкновенного трава; микроэлементный состав; коэффициент биологического поглощения Voronezh State Natural Biosphere Reserve; wormwood bitter grass; motherwort five-lobed grass; yarrow grass; microelement composition; biological absorption coefficient нет

Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатия. М.: Медицина, 1991. 496 с. Avtsyn, A.P., Zhavoronkov, A.A., Rish, M.A., & Strochkova, L.S. (1991). Mikroelementozy cheloveka: etiologiya, klassifikatsiya, organopatiya [Human microelementoses: etiology, classification, organopathy]. Moscow: Meditsina. (in Russ.). Афиногенов Ю.П., Бусыгина И.А., Гончаров Е.Г. Биогенные элементы и их физиологическая роль. – Воронеж: Издательский Дом ВГУ, 2008. 143 с. Afinogenov, Yu.P., Busygina, I.A., & Goncharov, E.G. (2008). Biogennye elementy i ikh fiziologicheskaya rol'. Voronezh: Izdatel'skii Dom VGU. (in Russ.). Ботов А.Ю., Северин А.П., Яцюк В.Я., Сипливая Л.Е. Элементный состав некоторых растений семейства Asteraceae // Научные Ведомости Белгородского Государственного Университета. Серия: Медицина. Фармация. 2011. № 22-2. С. 164-166. Botov, A.Yu., Severin, A.P., Yatsyuk, V.Ya., & Siplivaya, L.E. (2011). Elementnyi sostav nekotorykh rastenii semeistva Asteraceae. Nauchnye Vedomosti Belgorodskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Seriya: Meditsina. Farmatsiya, (22-2), 164-166. (in Russ.). Бузук Г.Н., Эльяшевич Е.Г. Фармакогностическая характеристика полыни горькой Artemisia absinthium L. Обзор литературы // Вестник фармации. 2009. № 4 (46). С. 87-97. Buzuk, G.N., & El'yashevich, E.G. (2009). Farmakognosticheskaya kharakteristika polyni gor'koi Artemisia absinthium L. Obzor literatury. Vestnik farmatsii, (4), 87-97. (in Russ.) Государственная фармакопея Российской Федерации. Издание XIV. Т. 4. М.: ФЭМБ, 2018. 1883 с. Gosudarstvennaya farmakopeya Rossiiskoi Federatsii. Izdanie XIV. T. 4. (2018). Moscow: FEMB. (in Russ.). Гравель И.В., Иващенко Н.В., Самылина И.А. Микроэлементный состав спазмолитического сбора и его компонентов // Фармация. 2011. № 1. С. 9-11. Gravel', I.V., Ivashchenko, N.V., & Samylina, I.A. (2011). Mikroelementnyi sostav spazmoliticheskogo sbora i ego komponentov. Farmatsiya, (1), 9-11. (in Russ.). Дунилин А.Д., Тринеева О.В., Чистякова А.С., Гудкова А.А. Элементный состав каштана конского (Aesculus hippocastanum L.) цветков, произрастающего в Воронежской области // Микроэлементы в медицине. 2023. Т. 24, № 3. С. 46-56. https://doi.org/10.19112/2413-6174-2023-24-3-46-56 Dunilin, A.D., Trineeva, O.V., Chistyakova, A.S., & Gudkova, A.A. (2023). Elementnyi sostav kashtana konskogo (Aesculus hippocastanum L.) tsvetkov, proizrastayushchego v Voronezhskoi oblasti. Mikroelementy v meditsine, 24(3), 46-56. (in Russ.). https://doi.org/10.19112/2413-6174-2023-24-3-46-56 Дьякова Н.А., Сливкин А.И., Гапонов С.П. Эколого-гигиеническая оценка состояния почв антропогенных экосистем Воронежской области // Известия Калининградского государственного технического университета. 2020. № 59. С. 61-72. DOI:10.46845/1997-3071-2020-59-61-72 D'yakova, N.A., Slivkin, A.I., & Gaponov, S.P. (2020). Ekologo-gigienicheskaya otsenka sostoyaniya pochv antropogennykh ekosistem Voronezhskoi oblasti. Izvestiya Kaliningradskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, (59), 61-72. (in Russ.). https://doi.org/10.46845/1997-3071-2020-59-61-72 Дьякова Н.А. Анализ накопления тяжелых металлов и мышьяка травой Leonurus quinquelobatus Gilib. // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2021. № 2 (54). С. 48-56. https://doi.org/10.36906/2311-4444/21-2/06 D'yakova, N.A. (2021). Analiz nakopleniya tyazhelykh metallov i mysh'yaka travoi Leonurus quinquelobatus Gilib. Vestnik Nizhnevartovskogo gosudarstvennogo universiteta, (2), 48-56. (in Russ.). https://doi.org/10.36906/2311-4444/21-2/06 Загурская Ю.В. Систематика, морфология и лекарственные свойства растения Leonurus quinquelobatus Gilib // Успехи современного естествознания. 2014. № 12. С. 56-59. Zagurskaya, Yu.V. (2014). Sistematika, morfologiya i lekarstvennye svoistva rasteniya Leonurus quinquelobatus Gilib. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya, (12), 56-59. (in Russ.). Ильин В.Б. Элементарный химический состав растений. Новосибирск: Наука, 1985. 129 с. Il'in, V.B. (1985). Elementarnyi khimicheskii sostav rastenii. Novosibirsk: Nauka. (in Russ.). Кароматов И.Д., Каххорова С.И. Лекарственное растение полынь горькая – химический состав, лечебные свойства // Биология и интегративная медицина. 2018. № 9(26). С. 84-101. Karomatov, I.D., & Kakhkhorova, S.I. (2018). Lekarstvennoe rastenie polyn' gor'kaya – khimicheskii sostav, lechebnye svoistva. Biologiya i integrativnaya meditsina, (9), 84-101. (in Russ.). Куркин В.А. Фармакогнозия. Самара: Офорт, 2004. 1179 с. Kurkin, V.A. (2004). Farmakognoziya. Samara: Ofort. (in Russ.). Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. М.: МГУ, 1999. 610 с. Perel'man, A.I., & Kasimov, N.S. (1999). Geokhimiya landshafta. Moscow: MGU. (in Russ.). Попов А.И. Элементный состав надземной части Achillea millefolium L. // Растительные ресурсы. 1993. Т. 29, № 3. С. 100-105. Popov, A.I. (1993). Elementnyi sostav nadzemnoi chasti Achillea millefolium L.. Rastitel'nye resursy, 29(3), 100-105. (in Russ.). Северин А.П., Сипливая Л.Е., Яцюк В.Я. Изучение химического состава водных извлечений растений рода Artemisia L. // International journal of applied and fundamental research. 2011. № 3. С. 144. Severin, A.P., Siplivaya, L.E., & Yatsyuk, V.Ya. (2011). Izuchenie khimicheskogo sostava vodnykh izvlechenii rastenii roda Artemisia L. International journal of applied and fundamental research, (3), 144. (in Russ.). Скальный А.В., Скальная М.Г., Киричук А.А., Тиньков А.А. Медицинская элементология. М.: Наука, 2021. 199 с. Skal'nyi, A.V., Skal'naya, M.G., Kirichuk, A.A., & Tin'kov, A.A. (2021). Meditsinskaya elementologiya. Moscow: Nauka. (in Russ.). Хишова О.М., Голяк Ю.А. Фармакологическое действие и применение в медицине пустырника // Вестник фармации. 2003. № 4. С. 54-56. Khishova, O.M., & Golyak, Yu.A. (2003). Farmakologicheskoe deistvie i primenenie v meditsine pustyrnika. Vestnik farmatsii, (4), 54-56. (in Russ.). Чибрик Т.С. Изменчивость микроэлементного состава Artemisia absinthium L. // Экосистемы, их оптимизация и охрана. 2014. № 11. С. 106-113. Chibrik, T.S. (2014). Izmenchivost' mikroelementnogo sostava Artemisia absinthium L. Ekosistemy, ikh optimizatsiya i okhrana, (11), 106-113. (in Russ.). Шаталина Н.В., Первышина Г.Г., Ефремов А.А., Гордиенко Г.П., Агафонова Е.А., Гончаров Д.В. Содержание некоторых биологически активных веществ в траве тысячелистника обыкновенного (Achillea millefolium), произрастающего в Красноярском крае // Химия растительного сырья. 2002. № 3. С. 13-16. Shatalina, N.V., Pervyshina, G.G., Efremov, A.A., Gordienko, G.P., Agafonova, E.A., & Goncharov, D.V. (2002). Soderzhanie nekotorykh biologicheski aktivnykh veshchestv v trave tysyachelistnika obyknovennogo (Achillea millefolium), proizrastayushchego v Krasnoyarskom krae. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, (3), 13-16. (in Russ.). Beshay E.V.N. Therapeutic efficacy of Artemisia absinthium against Hymenolepis nana: in vitro and in vivo studies in comparison with the anthelmintic praziquantel // Journal of Helminthology. 2018. Vol. 92, № 3. P. 298-308. https://doi.org/10.1017/S0022149X17000529 Beshay, E.V.N. (2018). Therapeutic efficacy of Artemisia absinthium against Hymenolepis nana: in vitro and in vivo studies in comparison with the anthelmintic praziquantel. Journal of Helminthology, 92(3), 298-308. https://doi.org/10.1017/S0022149X17000529 Bora K.S., Sharma A. Neuroprotective effect of Artemisia absinthium L. on focal ischemia and reperfusion-induced cerebral injury // Journal of Ethnopharmacology. 2010. Vol. 129, № 3. P. 403-409. https://doi.org/10.1016/j.jep.2010.04.015 Bora, K.S., & Sharma, A. (2010). Neuroprotective effect of Artemisia absinthium L. on focal ischemia and reperfusion-induced cerebral injury. Journal of Ethnopharmacology, 129(3), 403-409. https://doi.org/10.1016/j.jep.2010.04.015 Falconieri D., Piras A., Porcedda S., Marongiu B., et al. Chemical composition and biological activity of the volatile extracts of Achillea millefolium // Natural Product Communications. 2011. Vol. 6, No. 10. P. 1527-1530. https://doi.org/10.1177/1934578X1100601034 Falconieri, D., Piras, A., Porcedda, S., Marongiu, B., et al. (2011). Chemical composition and biological activity of the volatile extracts of Achillea millefolium. Natural Product Communications, 6(10), 1527-1530. https://doi.org/10.1177/1934578X1100601034 Marciniuk P., Gawrońska B., Marciniuk J., Joachimiak A.J. Taxonomic individuality of Leonurus cardiaca and Leonurus quinquelobatus in view of morphological and molecular studies // Plant Systematics and Evolution. 2014. Vol. 300, № 2. P. 255-261. https://doi.org/10.1007/s00606-013-0878-6 Marciniuk, P., Gawrońska, B., Marciniuk, J., & Joachimiak, A. J. (2014). Taxonomic individuality of Leonurus cardiaca and Leonurus quinquelobatus in view of morphological and molecular studies. Plant Systematics and Evolution, 300(2), 255-261. https://doi.org/10.1007/s00606-013-0878-6 Rácz G., Rácz-Kotilla E. Sedative and antihypertensive activity of Leonurus quinquelobatus // Planta Medica. 1989. Vol. 55, № 1. P. 97. https://doi.org/10.1055/s-2006-961847 Rácz, G., & Rácz-Kotilla, E. (1989). Sedative and antihypertensive activity of Leonurus quinquelobatus. Planta Medica, 55(1), 97. https://doi.org/10.1055/s-2006-961847 Saeidnia S., Gohari A.R., Mokhber-Dezfuli N., Kiuchi F. A review on phytochemistry and medicinal properties of the genus Achillea // DARU Journal of Pharmaceutical Sciences. – 2011. Vol. 19, № 3. P. 173-186. https://doi.org/10.1007/s00000-011-0123 Saeidnia, S., Gohari, A.R., Mokhber-Dezfuli, N., & Kiuchi, F. (2011). A review on phytochemistry and medicinal properties of the genus Achillea. DARU Journal of Pharmaceutical Sciences, 19(3), 173-186. https://doi.org/10.1007/s00000-011-0123 1. Avtsyn, A.P., Zhavoronkov, A.A., Rish, M.A., & Strochkova, L.S. (1991). Mikroelementozy cheloveka: etiologiya, klassifikatsiya, organopatiya [Human microelementoses: etiology, classification, organopathy]. Moscow: Meditsina. (in Russ.). 1. Avtsyn, A.P., Zhavoronkov, A.A., Rish, M.A., & Strochkova, L.S. (1991). Mikroelementozy cheloveka: etiologiya, klassifikatsiya, organopatiya [Human microelementoses: etiology, classification, organopathy]. Moscow: Meditsina. (in Russ.).