Аспекты использования культуры Maclura pomifera в условиях юга Европейской части России.

Лацко Т.А.1 , Маловичко С.М.2 , Зубкова Т.А.

Аспекты использования культуры Maclura pomifera (Rafin.) Schneider в условиях юга Европейской части России 1 Московский Государственный университет 2 ООО «Производственное объединение «Природная косметика» (Россия, Москва) doi:10.18411/sciencepublic-15-06-2020-06 idsp: sciencepublic-15-06-2020-06

Аннотация Объектом данного исследования были растения, плоды и семена Маклюры оранжевой Maclura pomifera (Rafin.) Schneider. Изучались насаждения 1985-86 лет посадки возле села Новый Сад недалеко от Симферополя. Данная территория относится к южной степной европейской природной зоне, центрально-равнинному агроклиматическому району. Климат здесь умеренный с теплым засушливым, продолжительным летом, и мягкой, короткой зимой. Почва – южный чернозем. Целью исследований было изучить биологию маклюры, дать предварительную оценку плодовой и семенной продуктивности растений, а также содержания масла в семенах. В результате выяснено, что маклюра хорошо акклиматизировалась в Крыму, регулярно плодоносит, а плоды созревают (имеют созревшие семена) и сохраняются до весны. В настоящее время в России маклюра не используется в промышленном масштабе. Раньше растения в основном выращивали для создания живых изгородей и ветрозащитных лесополос, а плоды применяли только в народной медицине. Плоды содержат 2,5-3,5% от массы семян, которые богаты маслами 30%. В данной статье рассмотрены некоторые вопросы биологии маклюры, еѐ продуктивности на юге европейской части России, и освещены экологические, медицинские и косметологические аспекты еѐ применения.

Введение Осенью в Крыму привлекают внимание крупные яблоковидные плоды с сетчатоячеистой поверхностью, висящие на раскидистых деревьях вдоль дорог, разбросанные по земле и удивляющие прохожих своим необычным видом и светло-зеленой свежестью. Эти диковинные фрукты можно встретить на рынках, где их продают в качестве «радикального» средства от болей в суставах. Местные жители привыкли к ним, считая их «своими», проходят мимо, не подозревая, что экзотические плоды под названием маклюра прибыли сюда из-за океана. Маклюра оранжевая имеет ряд синонимов: индийский или китайский апельсин, лошадиное яблоко, дерево для лука, Яблоневая изгородь, Адамово яблоко или Божий Дар. В самих названиях заключено основное назначение этого растения, его секреты и, возможно, его распространение. Родом она из Северной Америки, где в долинах рек штатов Аклахома и Арканзас произрастают девственные леса маклюры. Индейцы (команчи) широко применяли еѐ в своем быту: плоды собирали для лечения, а твердую древесину – для изготовления мебели, луков и стрел и др. Эти плоды несъедобны для людей, но различные части их широко используются в народной медицине. Отвар, приготовленный из корней, использовался индейцами Команчей в Северной Америке для лечения больных глаз, а боливийцы использовали растительный сок от зубной боли, а кору и листья применяли при кровотечениях матки; и коренные американцы использовали Osage orange для лечения рака. Сообщалось о некоторых биологических действиях М. pomifera и его компонентов, включая антибактериальное, противогрибковое, противовирусное, цитотоксическое, противоопухолевое, эстрогенное и противомалярийное (Коротков, 2016). По другим данным, растение или отдельные его части ядовиты. Информация о свойствах продуктов из маклюры разрозненна, противоречива и не полна, а их влиянии на человека не известно. Поэтому изучение биологических, химических, технологических и медицинских аспектов этого растения очень актуально и имеет практическую и теоретическую ценность. Материалы и методика исследований Объектом исследований была Maclura pomifera (Rafin.) Schneider. Растения высажены в 1965 гг. вдоль дорог вблизи поселения Гвардейское и села Новый Сад недалеко от Симферополя. Эта территория относится к южной степной зоне России, центрально-равнинному агроклиматическому району. Климат здесь умеренный, с жарким и засушливым летом и короткой относительно мягкой зимой. Среднегодовая сумма осадков – 470 мм. Агротехнические мероприятия при посадке – минимальные, в последующие годы – не проводились. Семена извлекали из плодов вручную. Масло семян получено методом холодного прессования с помощью установки Маслопресс ПШУ-4 «Маслячок» (производства Украины) при температуре 40⁰С. Оставшееся масло извлекли из шрота семян маклюры методом циркуляционного экстрагирования сырья с использованием гексана в аппарате типа «Соклет» [Карабинцева, Клепикова, 2010]. Жирнокислотный состав масла анализировался в Исследовательской лаборатории Федерального центра Гигиены и Экологии Роспотребнадзора (г.Москва) по общепринятой методике. Результаты исследований В середине девятнадцатого века Maclura pomifera (Rafin.) Schneider была интродуцирована в Крым сотрудниками Никитского ботанического сада. Вначале она произрастала на южном берегу Крыма вблизи Ялты. В середине двадцатого столетия маклюру перенесли в степную часть Крыма, там стали размножать и рассаживать еѐ. Основная цель посадок – это создание живых изгородей и ветрозащитных полос, так как в степном Крыму господствовали сильные ветра, разрушающие верхний плодородный слой почвы (эрозия почв). Массовые посадки маклюры производились вдоль дорог в окрестностях Симферополя в конце 50-х – начале 60-х лет двадцатого «Научный диалог: Вопросы медицины» – 23 – столетия, когда сюда пришла вода из реки Днепр. Одновременно проводилась интродукция из Крыма в южные области России, Украины, страны Кавказского региона и Средней Азию. Часть крымских насаждений сохранилась до наших дней, а часть была раскорчевана в 2016-2020 гг. в связи со строительством автотрассы «Таврида» и масштабной реконструкцией дорог и развязок в Крыму. Маклюра изучалась в Армении, Азербайджане, Казахстане и Украине. Растения успешно прижились. Насаждения маклюры довольно быстро разрастались, деревья стали плодоносить. Отличное состояние деревьев, ежегодное плодоношение и наличие полноценных семян свидетельствует об успешной адаптации и акклиматизации. (цитировать). Однако промышленного значения урожаи не имели, так как до конца не были исследованы свойства плодов. В народной медицине использовались плоды маклюры для получения спиртовых настоек и маслянных экстрактов, применявшихся при лечении различных недугов, в основном – болезней суставов (цитировать). Маклюра оранжевая или М. яблоконосная относится к семейству тутовых Moraceae и представляет собой листопадное двудомное дерево высотой до 20 м (Вульф, Малеева, 1969). Растет быстро, дает обильную корневую поросль. Участок лесополосы из маклюры длинной 1200 м, раскорчеванный в 1986 году, через 15-20 лет полностью восстановился из остатков корней, и представляет непроходимую преграду в виде колючих корневых отпрысков. Вегетация маклюры в Крыму начинается в конце апреля и завершается в конце ноября с наступлением заморозков. Цветение начинается в начале мая, цветки мелкие, невзрачные, светло-зеленые, тычиночные – собраны в сережки, пестичные – в компактные шаровидные головки. В конце мая - начале июня уже можно найти плоды, которые достигают 4-5 см в диаметре, а в середине июля они уже довольно крупные, до 10 см. В ботаническом смысле плоды представляют собой мелкие продолговатые светло-бурые орешки, погруженные в разросшееся соплодие, в виде текстурированных, тяжелых салатово-зеленых шаров диаметром 10-15 см. Созревание плодов маклюры в условиях южной степной зоны Крыма происходит в конце сентября-начале октября. В условиях крымской степи сбор плодов рекомендуется проводить в октябре-декабре, когда некоторые плоды имеют желтоватый загар с солнечной стороны. Часть плодов осыпается, а некоторые висят до середины января, в зависимости от погодных условий. Упавшие плоды хорошо сохраняются на земле и в траве, поэтому возможен сбор осыпавшихся, но в хорошем состоянии плодов до марта. Падалица в основном не используется, так как природных макрофогов маклюры в Крыму нет. Замечено, что иногда их едят коровы. Весной, в марте, полусухие побуревшие плоды становятся объектом для голодных птиц, хомяков и других грызунов, они извлекают семена и поедают их. Считается, что белки тоже лакомятся маклюрой, но в природной фауне степной части Крыма белки не встречаются. Чтобы исключить порчу собранных плодов, их следует хранить в перфорированных контейнерах или сетках, которые хорошо проветриваются. Хранение в плотных или полиэтиленовых мешках приводит к заплесневению и гниению плодов. Хранение плодов в сухом прохладном помещении, даже в открытых сухих ангарах приемлемо, срок хранения – продолжительный – до мая. При создании соответствующих условий плоды сохраняются до следующего урожая. Возможно хранение в морозильных камерах, в зависимости от целей использования. При хорошем проветривании плоды долго остаются зелеными, постепенно теряя влагу и высыхая. Со временем плоды буреют, но при этом они не портятся. При хранении в сырых непроветриваемых помещениях, с постоянными колебаниями температуры, которые приводят к образованию конденсата, они плесневеют. К лету плоды полностью теряют влагу, усыхают, становятся мелкими, коричневыми и тогда они очень привлекательны для мышей. Средняя масса свежих плодов варьирует от 115,2 до 405,7 г в зависимости от популяции, возраста дерева, места произрастания, нагрузки плодами и обеспеченности растений влагой. При хорошей влагообеспеченности масса плодов может достигать 590-860 г. Также и урожайность деревьев зависит от особенностей сеянца, возраста, места произрастания и наличия влаги. По урожайности деревья сильно варьировали: от нескольких до 100 килограммов. На отдельных деревьях насчитывали более одной тысячи плодов, таким образом, урожайность отдельных деревьев достигала 400-500 кг и выше. Отмечены очень высокие деревья, совершенно без плодов, вероятно – мужские. Мы исследовали плоды, собранные с нескольких деревьев разных популяций, они варьировали по весу, характеру поверхности и внешнему рисунку бороздок. Семена маклюры тоже варьировали по цвету (от белых до коричневых), форме (от удлиненно-овальных до эллиптических), весу (от 28,4 до 44,7 мг), по количеству (от 250 до 750 штук, что составляет 2,5-3,5% веса плодов при влажности 10%) в зависимости от дерева, с которого были собраны плоды, или от популяции. Семена маклюры трудно извлекаемые, мелкие, легкие 0,034-0,061 г, после сушки – 0,026-0,04 г. Из семян получилось 14,5% масла методом холодного отжима. Еще до 15 % масла получилось методом циркуляционного экстрагирования сырья с помощью гексана. Таким образом, средняя расчетная масляная продуктивность составляет 0,875 кг с дерева, а с отдельных деревьев можно получить 1,75-2,5 кг масла. Результаты показали, что семена M. pomifera богаты растительными маслами: 29,5% в пересчете на вес сухого вещества. Химический состав масла включает линолевую (78,0%), олеиновую (12,5%), пальмитиновую (6,5%) и стеариновую (2,2%), которые вместе составили около 99,2% от общего количества жирных кислот. Это согласуется с результатами, полученными (Fatnassi, Chatti, Nehdi, and Zarrouk, 2010). Высокое количество линолевой кислоты делает его особенно подверженным окислению, но может иметь благоприятные пищевые последствия и полезные физиологические эффекты в профилактике коронарной болезни сердца и рака. Высокое соотношение полиненасыщенных и насыщенных жирных кислот (8,07) благоприятно влияет на снижение уровня холестерина в сыворотке, способствует уменьшению атеросклероза и профилактике сердечных заболеваний. Наконец, процентная доля олеиновой кислоты в масле (12,5%) делает ее желательной в рамках питания. По результатам исследований в Тунисе масло семян богато токоферолами (витамин «E»,) в следующем порядке: α-токоферол; γ-токоферол; β-токоферол и δтокоферол (Fatnassi, Chatti, Nehdi и Zarrouk, 2010). Основная роль токоферолов состоит в антиоксидантной защите от свободно-радикального окисления полиненасыщенных жирных кислот. (Обухова, Гарагуля). Этот витамин известен своей способностью, замедлять процессы старения кожи, поэтому масло семян маклюры перспективно для использования в косметологии (Википедия; Ещенко и Зенкевич, 2006). Кроме того, в масле содержатся фитостерины (особенно много β-ситостирола), полифенолы, которые представляют собой класс антиоксидантов. Таким образом, растительное масло M. pomifera, являясь двойным источником антиоксидантной активности, предупреждает старение клеток. В России мало растений, содержащих масла аналогичного состава, подобные масла в основном привозятся из-за рубежа, поэтому в аспекте импортозамещения это важно для России. В научной литературе имеются сведенья о применении препаратов из маклюры для лечения рака молочной железы, геморроя, болезни Альцгеймера и бесплодия. В народной медицине препараты маклюры используют для лечения суставов,  межпозвонковых грыж, волчанки, лимфоузлов, проктита, простатита, остеохондроза, артроза, подагры, сердечно-сосудистых, геморрагических и кожных заболеваний (фурункулов, чирьях и абсцессов), применяют при отложениях солей и наличии шпор. Установлено противовоспалительное, репаративное, антипролиферативное, антиоксидантное терапевтическое действие масляного экстракта маклюры (Коротков, 2016). Получен патент на создание супозиториев с масляным экстрактом в Казахстане. Они рекомендуется при лечении заболеваний доброкачественной гиперплазии предстательной железы, воспалительных процессов мочевого пузыря. Имеются сведенья о канцеролитических, антимикробных и кардипротекторных свойствах спиртовых настоек маклюры, содержащих пренилизофлавоны, осаин и помиферин (Ананикян, 2016). Натуральное масло семян маклюры, впервые выделенное на территории России способом холодного прессования Маловичко Сергеем Михайловичем, на отборочном этапе Межрегионального Международного конкурса «Лучшие товары и услуги юга России – ГЕММА–2019» получило наивысшую оценку 55 баллов и удостоено золотой медали. Оно обладает эффективным косметическим омолаживающим действием на кожу. Им же получены специальные компоненты из плодов маклюры, добавление которых в косметические средства делает их более эффективными в борьбе с различными кожными проблемами. Отмечены случаи обратного развития пигментных новообразований на коже при длительном применении масла. Выпуклые пигментные новообразования типа родинок стали тоньше, уменьшились в диаметре или исчезли после ежедневного намазывания их маслом в течение 3-х месяцев. Пигментные пятна на коже исчезали или становились менее заметными. Юношеские прыщи и прыщи воспалительного характера исчезали. Благодаря этому свойству масло маклюры стало активно применяться в технологии изготовления кремов для лица. Мякоть плодов маклюры после специальной обработки используется для приготовления обезболивающих мазей и кремов, которые применяются народными целителями при лечении болей в суставах, миозитов, шпор, бурсита и других болезней. ООО Производственное объединение «Природная косметика Крыма» создало промышленные образцы косметических средств и средств гигиены с использованием различных компонентов плодов маклюры: шампуни, гидролаты, гидрофильные масла, кремы от растрескивания кожи на пятках, для ухода за лицом и крем после бритья. Таким образом, маклюра является ценнейшим источником сырья для производства медицинских, косметических и пищевых товаров, а исследования в этой области перспективны.

Заключение и выводы Maclura pomifera (Rafin.) Schneider успешно прошла акклиматизацию в степной зоне Крыма, цветет, завязывает плоды и плодоносит. Маклюру рекомендуется использовать для создания живых изгородей, ветрозащитных лесополос в степных частях южной промышленной зоны плодоводства, так как эти растения довольно неприхотливы, выдерживают продолжительную засуху, долговечны, а разрастаясь – создают непроходимые колючие заросли. Вегетация маклюры в Крыму начинается в апреле и завершается в конце ноября с наступлением заморозков. Плоды созревают в октябре, в природных условиях они сохраняются до марта. Урожайность маклюры составляет 25-100 кг с дерева. Средняя масса плодов варьирует от 115 до 406 г. В плодах образуется по 250-750 штук семян, что составляет 2,5-3,5% массы плода. Семена маклюры содержат до 30% масла. Масло маклюры, имеет очень ценный химический состав, благодаря которому оно может использоваться в косметологии, медицине и пищевой промышленности для диетического питания. Мякоть плодов маклюры, а также и другие части растения тоже могут использоваться в медицине и других отраслях. Поэтому исследования в этой области весьма актуальны и перспективны.

*** 1. Вульф Е.В., Малеева О.Ф. Мировые ресурсы полезных растений: пищевые, кормовые, лекарственные и др./ отв. ред. Ф.Х. Бахтеев, БИН АН СССР. – Л. Наука, 1969. – 566с. 2. Fatnassi, S., Chatti, S., Nehdi, I.E. and Zarrouk, H. (2010). Chemical Composition, Phenolic Profile and Antioxidant Activity of Maclura pomifera (Rafin.) Schneider Seeds oil. Proc. IS on MAP – SIPAM 2009, Eds.: M. Neffati et al., Acta Hortic. 853, 383-390. 3. DOI: 10.17660/ActaHortic.2010.853.47 4. Витамин Е /Токоферолы /Википедия/ ru.wikipedia.org/. 5. Ещенко А.Ю. и Зенкевич И.Г. Определение токоферолов и токотриенолов в растительных маслах и некоторые особенности их состава. – Ж.Вестник С.-Пб. ун-та, серия 4. Физика. Химия. – 2006. – Вып.4. С.-Пб., Россия: ВАК, стр.68-75. 6. Коротков В.А.(2016). Разработка состава и технологии суппозиториев с экстрактом маклюры оранжевой. Дисс. на соискание ученой степ. канд. фармац. наук, Харьков, Украина: МинздравУкр НФУ, 197 с. 7. Обухова Л.А., Гарагуля Е.Б. Растительные масла в питании. Сравнительный анализ. физиохимические исследования плодов и экстрактов маклюры.www.cyberleninka.ru 8. Ананикян Г. С. (2016). Выделение и изучение биологически активных метаболитов некоторых растений // Дисс. На соиск. уч. степ. канд. хим. наук. Ереван, Армения: НАНРА НПЦ «Армбиотехнология», 143 с. 9. Карабинцева Н. О., Кле¬пикова С. Ю. (2010). Технология производства экстракционных фитопрепа¬ратов : учеб.-метод. пособие — Новосибирск, РФ : Сибмедиздат НГМУ, 130 с.