LU pētnieki no latvāņa un citiem invazīvajiem augiem iegūst vērtīgas vielas

Kā populārākās savienojumu grupas var minēt ogļhidrātus, polifenolus, terpenoīdus, alkaloīdus, lipīdus. Šos fitoķīmiskos savienojumus augi ražo kā aizsardzības mehānismu pret patogēniem, slimībām, dažādu nelabvēlīgu apstākļu iedarbības mazināšanai vai novēršanai. Savukārt cilvēki šos savienojumus iemācījušies izmantot, dažādu vielmaiņas, imunoloģisko un neiroloģisko traucējumu ārstēšanai dažādās pasaules daļās kā tradicionālās medicīnas sastāvdaļu. Jāatzīmē, ka kopumā pasaulē vietējo augu izmantošana komerciālajā medicīnā pieaug, gan palielinoties iedzīvotāju skaitam, gan izpratnei par šo līdzekļu pozitīvo iedarbību.

Plašāk izmantotie savienojumi ir polifenoli – tie ir sekundārie augu metabolīti, kas sastopami dažāda veida augos, dārzeņos, garšaugos un augļos, kā arī to produktos, piemēram, vīnā un etiķī. Pēdējā desmitgadē ir bijusi liela interese par augu polifenolu izmantošanu uztura bagātinātājos un to piedevās, kas saistāms arī ar to augstajām antioksidatīvajām īpašībām. Pētījumi apliecina, ka ilgstoša ar augu polifenoliem bagāta uztura lietošana uzlabo aizsardzību pret vēzi, sirds un asinsvadu slimībām, diabētu, kā arī osteoporozes un neirodeģeneratīvām slimībām.

Šobrīd Latvijā uzmanība tiek pievērta dažādu pārpalikumu (augļu mizas, ogu izspiednes) izpētei dažādu ekstraktvielu iegūšanai, tai skaitā polifenolu ieguvei. Kā viens no polifenolu avotiem varētu kalpot Latvijā izplatītie invazīvie augi, kuru izplatīšanos būtu nepieciešams samazināt. Par īpaši bīstamām invazīvās sugas padara fakts, ka tām vairumā gadījumu nav dabisko konkurentu vai ienaidnieku, kas varētu ierobežot un kontrolēt to izplatību, tās ir mazprasīgas un viegli izplatās. Rezultātā invazīvās sugas var daļēji vai pilnībā nomākt vietējās sugas, tādā veidā paplašinot savu izplatības areālu un radot ekonomiskos zaudējumus, cīnoties ar to ierobežošanu. Lai neveicinātu šādu nevēlamo sugu izplatību nozīmīga ir sabiedrības izpratne par riskiem un vispārēja šo augu atpazīstamība. Atpazīstot šos augus un apzinoties kādas nevēlamas sekas rada to nekontrolēta izplatīšanās, katrs var veikt darbības to izplatības ierobežošanā vai neveicināt to izplatību. Latvijā Ministru Kabineta noteikumos kā invazīvā suga, kuru nepieciešams ierobežot katram zemes īpašniekam, ir minēta Sosnovska latvānis, tomēr Dabas aizsardzības pārvalde identificējusi vēl 36 augu sugas, kuras raksturojamas kā invazīvas ar nepieciešamību ierobežot to izplatīšanos.

Šobrīd kā populārākā un pieejamākā metode šo sugu izplatības ierobežošanā ir to nopļaušana pirms sēklu nobriešanas un izplatīšanās. Attiecīgi aktualizējas jautājums, ko mēs varētu iesākt ar nopļauto invazīvo augu biomasu. Vairumā gadījumā augi var tikt izmantoti lopbarībai, kompostēšanai, vai arī var tikt pievienoti organiskajam materiālam biogāzes ražotnēs. Taču, ņemot vērā aktualitātes fitoķīmisko savienojumu izpētē un to pielietošanā, šo augu biomasu varētu izmantot dažādu savienojumu ieguvei.

Šāds pētījums tapis Latvijas Universitātē pēcdoktorantūras pētniecības projektā par invazīvo sugu raksturojumu Latvijā un to pielietojuma potenciālu bioekonomikas izaugsmei. Projektā Latvijā augošajos invazīvajos augos (Sosnovska latvānis, puķu sprigane, Kanādas zeltslotiņa, daudzlapu lupīna, Kanādas elodeja, adatainais dzeloņgurķis) tika novērtēts kopējo polifenolu daudzums šo augu daļās.

Iegūtie rezultāti apliecina, ka pētītie augi var tikt izmantoti šo vielu ieguvei. Iegūtais kopējo polifenolu saturs variē vērtībās no 0,76 līdz 4,15 (grami gallskābes ekvivalentu 100 gramos sausa parauga), kas ir salīdzināms ar kopējo polifenolu saturu tādos augļos kā ābolos, bumbieros un mango, tomēr ievērojami mazāk nekā upenēs, mellenēs un avenēs.

Polifenoliem bagātākie augi ir puķu sprigane un daudzlapu lupīna. Turklāt polifonoliem, tai skaitā no invazīvajiem augiem iegūtajiem, piemīt antiradikāla aktivitāte, kas visaugstākās vērtības uzrādīja puķu spriganes ziediem un daudzlapu lupīnas lapās. Tas izskaidro arī puķu spriganes izmantošanu uzlējumos, tēju pagatavošanai auga izcelsmes areālā, pamatojot ar pozitīvajiem ieguvumiem cilvēku veselībai.

Noteiktā antiradikālā aktivitāte ir nozīmīgs rādītājs, kas apliecina bioloģiski aktīvo vielu spēju aizsargāt šūnas un organismu no vides kaitīgās ietekmes un stresa izraisītas brīvo radikāļu uzkrāšanās ķermenī.

Ēteriskās eļļas var uzskatīt par samērā plaši zināmu produktu, tirgū ir pieejamai dažādi produkti un eļļas, kas izdalītas no dažādiem augiem un augļiem vai to miziņām. Arī pielietojuma spektrs var būt visai dažāds, tomēr ēteriskajām eļļām viena no raksturīgākajām īpašībām ir to spēja nomākt sēņu, vīrusu un mikroorganismu attīstību, kas attiecīgi ir attīstījis eļļu izmantošanu šajā virzienā. Latvijā veiktajā pētījumā tika veikta ēterisko eļļu izdalīšana un raksturošana no Sosnovska latvāņa un Kanādas zeltstslotiņas, eļļu saturam sasniedzot līdz pat 2% no auga masas. Šāds ēterisko eļļu saturs uzskatāms par ekonomiski pamatotu, tā rūpnieciskai iegūšanai un eļļu saturošu produktu veidošanai.

Iegūto ēterisko eļļu sastāva izpētē tika atrasti vairāk nekā 20 individuāli savienojumi ar lielāko daudzveidību Sosnovska latvāņa saknēs. Latvāņa lapās lielāko daļu ēteriskās eļļas veidoja monoterpēni un seskviterpēni, kam pierādīta spēja atbaidīt dažādus kaitēkļus, un piemīt antibakteriālas īpašības. Lai gan no Kanādas zeltslotiņas tika iegūts mazliet mazāk eļļas nekā no Sosnovska latvāņa auga daļām, taču individuālo savienojumu daudzveidība uzskatāma par ļoti augstu, kopumā identificējot 44 dažādus savienojumus, kuru sastopamība dažādās auga daļās atšķiras. Savukārt tas rada iespējas ne tikai apstrādāt visu augu kopumā, bet dažādu ar specifiskākām īpašībām apveltītu eļļu ieguvei. Lai gan atsevišķu augu daļu ievākšana būtu sarežģītāka nekā apstrādāt visu auga virszemes daļu, tomēr konstatētās sastāva atšķirības starp augu daļām var kalpot kā pamudinājums šādas pieejas izmantošanai. Veiktie testi ar ēteriskajām eļļām parādīja, ka mikroorganismu un sēņu attīstības nomākšanā visefektīvākās ir eļļas, kas iegūtas no Sosnovska latvāņa sēklām un no Kanādas zeltslotiņas ziediem, turklāt šajās augu daļās bija arī augstākais eļļu saturs, kas nodrošina šo augu praktiskas izmantošanas potenciālu.

-

Derīgo savienojumu izpēte Sosnovska latvānī un citos augos veikta projekta "Invazīvo sugu raksturojums Latvijā un to pielietojuma potenciāls bioekonomikas izaugsmei" (vienošanās Nr. 1.1.1.2/VIAA/4/20/723) ietvaros.