Filep Rita
Évelı Helianthus-taxonok elızetes összehasonlító alaktani és beltartalmi vizsgálata Marosvásárhelyen és környékén Filep Rita1, Csergı Anna-Mária1, Farkas Ágnes2, Nyárádi Imre-István1, 1
Sapientia Erdélyi Magyar Tudományegyetem, Kertészmérnöki Tanszék, Marosvásárhely 2
Pécsi Tudományegyetem, Farmakognóziai Intézet, Pécs
Bevezetı A hatvanhat fajt magába foglaló, amerikai honosságú Helianthus nemzetség 15 évelı faját Európa-szerte termesztik díszértékük, illetve gumójuk inulintartalma miatt. Ezek közül több taxont özönnövényként tartunk számon, melyek erıteljes vegetatív szaporodásuk és árnyékolásuk folytán gyakran kiterjedt, sőrő, egynemő állományokat alkotnak (BOTTA-DUKÁT és MIHÁLY, 2004). Ezáltal veszélyeztetik Földünk élıvilágának sokféleségét, kiszorítják a természetes flóra alkotóit, megváltoztatják a tájat, ugyanakkor veszélyes szántóföldi gyomként viselkednek (BALOGH, 2007). A kivadult fajok nagyobb kompetíciós készséggel és alkalmazkodóképességgel rendelkeznek,
feltehetıen
hibridizálnak
is,
tehát
taxonómiai
bélyegeik
mindmáig
bizonytalanok és szakmai viták tárgyát képezik. Európa
15
Helianthus
faja
közül
Romániában eddig csupán a Helianthus tuberosus L. s.l. (vadcsicsóka, 1. kép) szerepel az özönnövények feketelistáján (NEGREAN és ANASTASIU, 2004). Kultúrfajként feltőnıen sokoldalú, hiszen dísznövényként is hasznosítható, emellett gyógynövényként
is
rendkívül
értékes.
Dísznövényként való felhasználása mellett
1. kép. Vadcsicsóka a Maros partján.
szól dekoratív aranysárga virága, valamint virágzási ideje, hiszen a csicsóka az év ama idıszakában virágzik (októbertıl a téli fagyok beálltáig) amikor a nyári virágok már elhervadtak. E szempontból pozitív tulajdonságnak tekinthetı az igénytelensége is, kerti növényként nincs szüksége folyamatos ápolásra, gondozásra.
1
A termesztett csicsóka gumóit a francia Lescarbot, Champlain útitársa hozta Európába 1610 körül, a növény a XVII. század végére valamennyi európai országban elterjedt. Éhínség idején a „szegények krumplija”, a lakosság elsırendő tápláléka, megmentıje volt (OLÁH és mtsai., 1989). A korszerő táplálkozástudományi kutatások kimutatták, hogy sajátos beltartalmi értékei alapján a csicsókagumó (2. kép) és a belıle készült termékek az egészségesebb népélelmezésben és a cukorbetegek diétájában eredményesen felhasználhatók a gumó fruktóztartalmának köszönhetıen (SZABÓ és mtsai., 1993). A szacharóz túlzott fogyasztása a népesség jelentıs hányadánál túlsúlyt vagy elhízást, sıt cukorbetegséget
okoz.
édesítıképességéhez
A
fruktóz,
viszonyított
az
kisebb
energiatartalma, lassú felszívódása és gyors átalakulása folytán kedvezı élettani hatású mind a túlsúlyosoknak, mind a cukorbetegeknek
2. kép. Termesztett csicsóka gumója.
(BARTA, 1989; ANGELI, 1990). Szakirodalmi adatok támasztják alá, hogy a csicsóka alkalmas sertés, szarvasmarha, juh takarmányozására is, sıt, francia tapasztalatok szerint lovak is fogyaszthatják, fıleg a silózott leveleket és szárakat (RADICS, 2001). Sokoldalúságát támasztja alá az is, hogy Franciaországban, már a múlt században a csicsókából készült szeszt benzinpótló anyagként próbálták alkalmazni, és nagy jövıt jósoltak neki. E kutatások tovább folynak (PAPP, 2007). Marosvásárhelyrıl és környékérıl az utolsó florisztikai adatok Nyárády Erasmus Gyula nevéhez főzıdnek és idıben 1914-re tehetık. Közel száz év eltelte után idıszerőnek nevezhetı eme florisztikai adatok bıvítése. Jelen dolgozatban a következı hipotézisekbıl indultunk ki: 1. Feltehetıleg Maros megyében a Helianthus nemzetség több faj, hibrid, kivadult fajta révén van jelen. 2. Valószínő, hogy az egyes taxonok beazonosítását a belsı alaktani bélyegek is elısegítik, kiegészítve vagy alátámasztva a külsı alaktani bélyegeket. 3. Feltételezhetı, hogy a Helianthus tuberosus agg.-hoz tartozó taxonok között beltartalmi különbségek is vannak.
1. Külsı alaktan és térképezés 2
Anyag és módszer Tanulmányoztuk a témához kapcsolódó romániai, magyarországi valamint a nemzetközi szakirodalmat. A Helianthus nemzetség taxonómiai bélyegeinek megfigyelése végett áttekintettük a kolozsvári „Alexandru Borza” Botanikuskert herbáriumi részlegében megtalálható
(Erdély
területére
vonatkozó) 53 herbáriumi példányt, valamint a szombathelyi Savaria Múzeumban föllelhetı Helianthus taxonokat is. Marosvásárhelyrıl
és
a
környezı falvakból (3. kép) (Jedd, Marosszentanna, Marosszentgyörgy, Marosszentkirály,
Maroskeresztúr,
3. kép. Marosvásárhely és környéke.
Koronka) begyőjtöttünk és pontosan meghatároztunk több Helianthus nemzetségbe tartozó egyedet. Az elıfordulási adatokat térképen rögzítettük a Garmin szoftver segítségével. A talált Helianthus taxonok meghatározásában az alábbi határozókulcsot használtuk föl: Balogh Lajos (2007): A Közép-Európában ültetve, elvadultan vagy meghonosodva elıforduló napraforgófajok határozókulcsa. A határozás során fıleg az alábbi morfológiai bélyegeket vettük figyelembe: - vad és termesztett csicsóka esetén a legfontosabb megkülönböztetı bélyeg a tarackok hossza és ezeknek módosulásai. Vadcsicsóka esetében a tarackok hossza 15-20 cm közé tehetı, koloncosan megvastagodottak, gyakran vékony (2-3 cm) orsó alakú többé-kevésbé megnyúlt gumókat találunk, míg termesztett csicsóka esetében a tarack hossza 8-10 cm, a tarackok oldalhajtásain nagy, fıleg kerekded vagy vastag, orsó alakú gumók vannak. - a kései napraforgó elsı ránézésre nehezen különböztethetı meg a merevlevelő napraforgótól (hibrid voltának köszönhetıen). Meg lehet ıket különböztetni az alsó levéllemez szélessége alapján: a merevlevelő napraforgó levéllemez szélessége maximum az 5 cm-t éri el (3-5 cm közé tehetı), míg a kései napraforgónál a levél szélessége meghaladja az 5 cm-t (6-9 cm) (BALOGH, 2007).
Eredmények
3
Tanulmányunk során a következı Helianthus taxonokat győjtöttük be és térképeztük fel Marosvásárhelyrıl és a környezı falvakból: - A Helianthus tuberosus L. s.l. (vadcsicsóka): sőrő, egynemő állományokat alkot; mind Magyarországon, mind Romániában özönnövényként tartják számon. A növény 1,5-3,5 m magas. A csöves virágok össz-színhatása sárgásbarna. A szár felülete kopaszodó vagy ritkásan, inkább felül rányomottan, aprón szırös. A földalatti részek koloncosan vastagodott tarackok, és gyakran (kb. 2-3 cm vastag) orsó alakú többé-kevésbé megnyúlt gumók (BALOGH, 2007 nyomán). - A H. tuberosus L. s. str. (termesztett csicsóka): fogyasztás céljára kisebb mennyiségben termesztik Marosvásárhelyen és környékén. A növény 1,5-3 m magas. A csöves virágok összszínhatása sárgásbarna. A szár felülete durván, elállóan érdesszırös. A tarackok oldalhajtásain nagy (kb. 4-10 cm-es), fıleg kerekded vagy vastag orsó alakú gumók (BALOGH, 2007 nyomán). - A H. pauciflorus Nuttal (merevlevelő napraforgó, 4. kép): dísz értékő, de mindössze pár helyen találtuk meg. A növény magassága 0,5-2 m. A csöves virágok vörösek vagy bíborbarnák. A fészekpikkelyek fedelékesen elrendezettek,
4. kép. Merevlevelő napraforgó.
szembetőnıen eltérı hosszúak. Alig megvastagodott, gyengén koloncos végő tarackos növény. A levél szélessége nem haladja meg az 5 cm-t (BALOGH, 2007 nyomán). - A H. x laetiflorus Pers. (=H. pauciflorus subsp. subrhomboideus x H. tuberosus) (kései
napraforgó,
Marosvásárhelyen
és
5.
kép):
környékén
a
virágoskertek kedvelt dísznövénye, nagyon sok helyen föllelhetı. A növény 0,5-2 m magas. A csöves virágok sárgák. A fészekpikkelyek alig észrevehetıen eltérı hosszúak. Közepesen
5. kép. Kései napraforgó.
megvastagodott végő tarackos növény. A levél szélessége meghaladja az 5 cm-t (BALOGH, 2007 nyomán). 4
2. Belsı alaktan Anyag és módszer A vizsgált területen megtalálható négy Helianthus-taxon különbözı vegetatív és generatív szerveit győjtöttük be 2007-ben és 2008-ban belsı alaktani vizsgálat céljából. A vizsgálatra szánt szerveket mőgyantába ágyaztuk be. Ennek menete: - 1. nap: 50 %-os alkoholba tettük a mintákat (12 órára) - 2. nap: 70 %-os alkoholba helyeztük a mintákat (24 órára) - 3. nap: 96 %-os alkoholba kerültek a minták (2-5 órára), ezt követıen infiltráló folyadékba (100 ml Technovit 7100 + 1 g hardener I.) helyeztük ıket és hőtıben tároltuk (24-48 óra) - 4. nap: beágyazás: 10 mintához 660 µl infiltráló folyadék + 585 µl hardener II., pipettával összemértük
6. kép. Mőgyantás blokk mintával.
egy fızıpohárba, majd kb. 700 µl-t öntöttünk minden formába. Belehelyeztük a növényi mintákat, majd miután már szálat húzott a folyadék, és már nem volt lehetıség a minták további igazítására, az öntıformát termosztátba helyeztük 40oC-ra. - 5. nap: ragasztás. A talpakat a mintákra helyeztük. Ragasztó: Technovit 3040 por (2 rész) + Technovit 3040 folyadék (1 rész). A ragasztót a talpakba öntöttük
7. kép. Rotációs mikrotóm.
és kb. 10 perc múlva a mintákat kiszedtük (6. kép). Alkohollal tisztított tárgylemezre desztillált vízcseppet helyeztünk, és ebbe tettük a rotációs mikrotómmal (7. kép) készített 10 µm vastag metszetet,
majd
legalább
2
órára
70-80oC-ra
termosztátba helyeztük. A metszeteket 0,02 %-os toluidinkékkel festettük (8. kép), majd lefedtük
8. kép. Festıkádak.
5
kanadabalzsammal. A lefedést követıen néhány napot szárítottuk a metszeteket. A metszetekrıl fénymikroszkópos felvételeket készítettünk Spot Basic szoftverrel (9. kép), a méréseket pedig az Image Tool 3.0 program segítségével végeztük el. Az adatok statisztikai kiértékelésénél a Past statisztikai programot használtuk. Az egyes szövettani paraméterek összehasonlításához dobozdiagramokat készítettünk és a Mann-Whitney tesztet futtattuk le. 9. kép. Kész preparátumok kiértékelése.
Eredmények Eddigi vizsgálataink alapján elmondhatjuk, hogy bár a vizsgált Helianthus taxonok egyes szervei hasonló szerkezeti felépítésőek, egyes mérhetı jellemzıkben szignifikáns különbségek is megfigyelhetıek a szülıfaj (csicsóka) és a hibrid (kései napraforgó) között. Statisztikailag is releváns különbséget a következı szervekben találtunk: - szár: a szállítónyaláb háncsrészét övezı nyalábsapka vastagsága (p = 0,0018 ** ) (10. kép) - levéllemez vastagsága: a fıér és az oldalér között mérve (p = 0,0067 **) (11. kép) - sziromlevél vastagsága: mind a váladéktartóknál (p = 0,0002 ***), mind közöttük mérve (p = 0,0003 ***) (12. kép)
10. kép. H. x laetiflorusszár 10x.
11. kép. H. tuberosus s. l. levél 4x.
12. kép. H. x laetiforus – nyelvesvirág 10x.
2009-ben is győjtöttünk Marosvásárhelyrıl és környékéröl Helianthus nemzetségbe tartozó taxonokat, melyek belsı alaktani vizsgálata jelenleg még folyamatban van.
6
3. Beltartalom Anyag és módszer Marosvásárhelyen győjtött vad illetve termesztett csicsóka gumójának és tarackjának összehasonlító beltartalmi vizsgálatát végeztük el vékonyréteg kromatográfiás eljárással. Mind a gumókból, mind pedig a tarackból kivonatot készítettünk az alábbiak szerint: -
oldószer: etanol:víz (7:3)
-
50 ml oldószerhez hozzáadtunk 2 g reszelt csicsóka gumót/tarackot, ezt 30 percig 50
o
C-on mágneses keverı segítségével kevertük, 30 perc eltelte után leszőrtük, és a kapott
kivonatot 100 ml-re egészítettük ki. A felhasznált réteg típusa szilikagél F254 (Merck), melyre a kivonatokon (5 mg/ml) kivül a fruktóz, glükóz, szaharóz (1 mg/ml) standardokat is fölvíttük. A kifejlesztı elegy összetétele: etilacetát : etanol : 60%-os ecetsav: bórsavval hidegen telített víz (50:20:10:10 arányban). 8,5 x 22 x 24 cm-es CAMAG
márkájú
kamrában
telítés
nélkül
végeztük el kétszer a kifejlesztést. Az egyes futtatások között a réteget szobahımérsékleten szárítottuk. Az elıhívó reagens: 0,5 g timol 95 ml etanolban
és 5 ml tömény kénsavban oldva. A réteget a timolos oldatba merítettük 3
másodpercre. A szárítás szobahımérsékleten, majd 5 percig 105oC-on történt. Ezzel az elıhívóval világos háttéren jól látható, sötét színő foltokat kaptunk.
Eredmények A mérhetı fruktóz mennyiségét és a meghatározatlan fruktánok mennyiségét figyelembe
véve
(1.,
2.
diagramm)
elmondható, hogy a termesztett csicsóka
1. diagramm. A-F típusú fruktánok mennyisége.
7
gumója tartalmazza a legtöbb fruktózt a vad csicsóka gumójához illetve tarackjához képest, így
egyértelmően
a
termesztett
csicsóka gumója ajánlható leginkább a cukorbetegeknek fogyasztásra. A fenti elızetes beltartalmi vizsgálatok alapján 2009 tavaszán nagyobb szabású kísérletbe kezdtünk. A Tápiószelei Génbankból hét csicsóka fajtát (Ceglédi tájfajta, Gyöngyvér fajtajelölt, Nyíregyházi tájfajta, Rózsaszentmártoni tájfajta, Tápiói korai, Tápiói sima, 2. diagramm. Össz fruktóz és fruktán tartalom.
Waldspindel) sikerült kísérlet céljára beszerezni. A
hét fajta esetében összehasonlítjuk a fruktóz és fruktán mennyiséget négy különbözı víz- és tápanyag-ellátottságú kísérleti parcellán (13. kép). A gumók beltartalmi vizsgálatát vékonyrétegkromatográfiás eljárással elvégeztük, az adatok kiértékelése 13. kép. Fajtákkal való kísérlet.
folyamatban van.
Összefoglalás 1. Kimutattuk több, Marosvásárhelyrıl és környékérıl korábban nem jelzett Helianthus taxon jelenlétét.
8
2. A belsı alaktani bélyegek is hozzájárulnak az egyes Helianthus fajok taxonómiai azonosításához.
3. Beltartalmi különbségek figyelhetık meg a vad illetve termesztett csicsóka között.
Köszönetnyilvánítás Köszönetemet szeretném kifejezni a következıknek: - Sapientia EMTE, Kertészmérnöki Tanszék - PTE - TTK, Növényélettani Tanszék - ÁOK, Farmakognóziai Tanszék - Dr. Balogh Lajos, Prof. Dr. Szabó László Gy.
Könyvészet Angeli, I. (1990): Csicsóka az orvosi gyakorlatban, Természetgyógyászat. Tudományos Melléklet, január Balogh, L. (2007): Növényi inváziók hazánkban, különös tekintettel Nyugat-Magyarország lágyszárú özönnövényeire. Doktori disszertáció tézisei, Pécsi Tudományegyetem Barta, J. (1989): A csicsókára (Helianthus tuberosus) alapozott nagy fruktóztartalmú termékek technológiai kérdései, Kandidátusi értekezés tézisei, készült a Kertészeti és Élelmiszeripari Egyetem Házinyomdájában, Budapest Botta-Dukát, Z.; Mihály, B. (szerk.) (2004): Biológiai inváziók Magyarországon: özönnövények, Természetbúvár Alapítvány Kiadó, Budapest Negrean, G.; Anastasiu, P. (2004): Plante invazive şi potenŃial invazive în România (Lista neagră), In: Mihailescu S and Falca M, Bioplatform - Romanian National platform for biodiversity, Vol. I. Biodiversity Research Strategy, Bucharest. Nyárády, E. Gy. (1914): „Marosvásárhely és környékén élı tavaszi és nyárelei növények meghatározó könyve, vagyis kulcs a növényországban kevésbé ismerıs tanulóifjuság és nagyközönség számára, melynek segélyével városunk környékén vadon élı tavaszi és nyárelei növények neveit, rendszertani
helyét
könnyen
és
biztosan
meghatározhatják”
(Nyomtatott
Adi
Árpád
Könyvnyomdájában, Maros-vásárhelyt).
9
Oláh A., Kállai K., Vadnai Zs. (1989): Reformkonyha. A természetes életmód és étrend elmélete és gyakorlata, Mezıgazdasági Kiadó, Budapest. Papp, E. (2007): Haszonnövények színes atlasza I.Képek, II. Fajtaleírások, Mezıgazda Kiadó, Budapest Radics, L. (2001): Alternatív növények termesztése I., Szaktudás Kiadó Ház Zrt., Budapest Szabó, L. Gy.; Botz L. M.; Bordács M. (1993): A csicsóka (Helianthus tuberosus L.) nyugalmi állapotú gumójának fruktóztartalma, fruktánjainak kimutatása, Botanikai Közlemények 80 (2):199204.
10
