Микроскопический анализ листьев

Листьями в фармацевтической практике называют лекарственное сырье, представляющее собой высушенные или свежие листья или отдельные листочки сложного листа.

Из тонких листьев готовят препараты листа с поверхности; из толстых и кожистых листьев при необходимости готовят поперечные срезы.

Для приготовления микропрепаратов листа с поверхности мелкие листья используют целиком, от крупных листьев берут отдельные участки с учетом распределения важнейших диагностических элементов: край листа, зубчик по краю листа, участок главной жилки, верхушка листа и основание.

При определении резаных листьев выбирают несколько кусочков листа с крупной жилкой и краем листа.

При рассмотрении микропрепарата листа с поверхности обращают внимание на следующие диагностические признаки: строение эпидермиса, тип устьиц, характер трихом (волоски, железки), наличие и форма кристаллических включений, механической ткани, различных вместилищ, млечников, секреторных каналов и т.д.

Эпидермис листьев характеризуется определенной формой клеток: изодиаметрической или удлиненной, с прямыми или извилистыми боковыми стенками, с тонкими или утолщенными оболочками; часто встречаются так называемые четковидные утолщения боковых стенок.

Характерен тип устьиц (Рис. 2), определяемый числом и расположением околоустьичных клеток эпидермиса (Рис. 3).

Рис. 2. Строение устьица (схема). А – вид сверху; Б – поперечный срез: 1 – замыкающая клетка, 2 – устьичная щель, 3 – побочные клетки, 4 – «дыхательная» полость, 5 – эпидермальные клетки, 6 – кутикула, 7 – хлоропласты клеток мезофилла.

У двудольных растений различают четыре основных типа устьичного комплекса:

♦ аномоцитный (или ранункулоидный) — устьица окружены неопределенным числом клеток, не отличающихся по форме и размерам от остальных клеток эпидермиса;

♦ анизоцитный (или круцифероидный) — устьица окружены тремя околоустьичными клетками, из которых одна значительно меньше двух других;

♦ парацитный (или рубиацеоидный) — с каждой стороны устьица, вдоль его продольной оси, расположены по одной или более околоустьичных клеток;

♦ диацитный (или кариофиллоидный) — устьица окружены двумя околоустьичными клетками, смежные стенки которых перпендикулярны устьичной щели.

У однодольных растений различают 5 типов устьичных комплексов:

♦ аперигенный тип — устьица не имеют типичных околоустьичных клеток;

♦ биперигенный тип — устьица окружены двумя околоустьичными клетками, расположенными латерально по отношению к замыкающим клеткам устьица;

♦ тетраперигенный тип — устьица окружены четырьмя околоустьичными клетками: из них две клетки расположены латерально, а две другие — полярно; возможно латеральное расположение всех клеток — по две с каждой стороны;

♦ гексаперигенный тип — устьица имеют шесть околоустьичных клеток, из них две расположены полярно и четыре латерально;

♦ мультиперигенный (энциклоцитный) тип – число околоустьичных клеток больше шести; они расположены вокруг устьица кольцом или без определенного порядка.

Рис. 3. Основные типы устьиц: 1 – аномоцитный, 2 – диацитный, 3 – парацитный, 4 – анизоцитный, 5 – тетрацитный, 6 – энциклоцитный.

Одним из диагностических признаков является устьичный коэффициент. Согласно ГФ РБ II, т. 1, 2.8.3, он рассчитывается следующим образом:

Устьичный коэффициент = ,

где:

S – количество устьиц на определенной площади листа,

Е – число клеток эпидермиса (включая трихомы) на этой же площади листа.

Для каждого испытуемого образца листа проводят не менее 10 определений и рассчитывают среднее значение.

Для листьев некоторых растений характерно наличие водяных устьиц, которые отличаются крупным размером и расположены обычно на верхушке листа или зубчика.

В эпидермисе могут встречаться секреторные клетки или клетки, содержащие цистолиты.

Эпидермальные клетки, окружающие волосок, нередко образуют розетку, что также является диагностическим признаком. Обращают также внимание и на характер слоя кутикулы, покрывающей поверхность листа. Обычно кутикула лежит тонким ровным слоем, иногда она толстая или местами образует утолщения в виде складок.

Важное диагностическое значение имеют трихомы благодаря большому разнообразию их строения (Рис. 4). Наиболее распространенным типом трихом являются волоски. Они подразделяются на одно- и многоклеточные, простые и головчатые (железистые).

Простые волоски могут быть однорядными, двурядными, многорядными, пучковыми, неразветвленными или разветвленными (звездчатые, ветвистые, Т-образные), с тонкими и толстыми стенками. Их поверхность может быть гладкой, бородавчатой или продольноскладчатой, что зависит от характера кутикулы, покрывающей волосок. Еще более разнообразны головчатые волоски, которые различаются как строением ножки (одно-, двух-, или многоклеточной), так и формой и строением головки (шаровидной, овальной или иной формы, одно-, двух- или многоклеточной, с содержимым или без него).

Очень разнообразны волоски по размерам. У одних растений волоски настолько крупны, что хорошо видны

Рис. 4. Кроющие, железистые волоски на эпидерме и эмергенцы. А – простые многоклеточные; Б – простые одноклеточные; В – ветвистые; Г – звездчатые (вид с поверхности); Д – железистые с многоклеточной головкой и ножкой; Е – последовательные стадии развития (1-3) жгучего эмергенца у крапивы.

невооруженным глазом, у других они значительно мельче: их можно видеть только с помощью лупы или под микроскопом.

Особенно крупных размеров достигают эмергенцы — своеобразные выросты, в образовании которых участвуют, кроме эпидермальных клеток, клетки мезофилла.

Другой тип образований — железки (Рис. 5). Железки свойственны многим растениям и целым семействам; их форма и строение специфичны, что определяет их важное диагностическое значение.

Рис. 5.Выделительные (секреторные) ткани. А–В – железки губоцветных: А – с нерастянутой кутикулой; Б-В – с растянутой кутикулой (Б – вид сбоку, В – вид сверху); Г – железистый волосок с одноклеточной головкой: 1 – кутикула.

Диагностическое значение имеют также различные вместилища с эфирным маслом, слизью, смолами и другими гидрофобными веществами:

♦ схизогенные и лизигенные вместилища, расположенные в мезофилле листа (Рис. 6);

♦ млечники (Рис. 7), секреторные каналы, которые обычно сопровождают проводящие пучки, жилки и отличаются разнообразным составом содержимого.

Рис. 6. Смоляной ход (А) и лизигенное (Б) вместилище на поперечных срезах (А – в хвоинке сосны, Б – в околоплоднике мандарина).

В листьях встречаются специальные клетки — идиобласты, содержащие кристаллы оксалата кальция, цистолиты и другие кристаллические включения (Рис. 8).

Кристаллы оксалата кальция могут быть разнообразной формы и размеров: одиночные кристаллы призматической, ромбоэдрической, октаэдрической или иной формы, в виде отдельных длинных игл или мелких иголочек, собранных пучками (рафиды), сростки кристаллов (друзы, сферокристаллы), скопления мельчайших кристаллов (кристаллический песок).

Рис. 7. Млечники. А – нечленистый; Б – членистый: 1 – крахмальные зерна, 2 – млечный сок, 3 – стенка млечника.

Рис. 8. Кристаллы и скопления минеральных солей в клетках. А – цистолит, Б – рафиды, В – друзы, Г – друзы и одиночные кристаллы, Д – одиночные кристаллы.

Клетки с кристаллами расположены среди клеток мезофилла или образуют кристаллоносную обкладку вокруг проводящих пучков или группы волокон. Реже встречаются отложения других минеральных веществ: карбоната кальция, кремнезема и др.

Для приготовления поперечного среза выбирают кусочек листа, содержащий главную жилку. Готовят препарат таким образом, чтобы в нем был представлен поперечный срез главной жилки и часть мезофилла. Обращают внимание на форму главной жилки, число, форму и расположение проводящих пучков в жилке. В строении проводящих пучков отмечают расположение флоэмы и ксилемы, наличие механических тканей, кристаллоносной обкладки и др.

Отмечают особенности структуры мезофилла – лист дорсовентральный (палисадная ткань расположена с одной стороны, а губчатая – с другой) или изолатеральный (палисадная ткань – с обеих сторон); наличие аэренхимы, кристаллов оксалата кальция, вместилищ, секреторных клеток и каналов, млечников и др. На поверхности листа хорошо видны толстая или складчатая кутикула, волоски, железки и т.д.