Накопление калия-40 в лекарственном растительном сырье флоры Воронежской области

Проблема накопления радионуклидов в лекарственном растительном сырье является многогранной и требует глубокого понимания физико-химических и биологических механизмов, лежащих в основе их миграции в системе «почва - растение - лекарственный препарат». Поэтому необходим региональный мониторинг по изучению радиоэкологической обстановки, включая анализ не только техногенных, но и природных радионуклидов. Цель - провести изучение особенностей накопления в лекарственном растительном сырье флоры Воронежской области калия-40. Материалы и методы. Для проведения исследования был отобран ряд широко распространенных видов, включающих траву горца птичьего ( Polygonum aviculare L.), полыни горькой ( Artemisia absinthium L.), тысячелистника обыкновенного ( Achillea millefolium L.), пустырника пятилопастного ( Leonurus quinquelobatus Gilib.), листья подорожника большого ( Plantago major L.) и крапивы двудомной ( Urtica dioica L.), цветки липы сердцевидной ( Tilia cordata Mill.) и пижмы обыкновенной ( Tanacetum vulgare L.), корни одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale F.H. Wigg) и лопуха большого (Arctium lappa L.). Параллельно проводился забор образцов почвы с глубины 0-20 см для оценки фонового содержания радионуклидов. Измерения удельной активности калия-40 в почвенных и растительных образцах выполнялись с использованием спектрометра МКГБ-01 «РАДЭК». Результаты. Статистический анализ выявил наличие сильной положительной корреляции между удельной активностью радионуклида в почве и в растительном сырье. Это позволяет утверждать, что основным путем попадания в сырье калия-40 является его поглощение из почвы. При увеличении удельной активности калия-40 в почве возрастала его удельная активность в растительном сырье. Установлена неравномерность распределения радиоизотопа в различных органах растений. Калий-40 в наибольшей концентрации аккумулируется в листьях и травах анализируемых видов. Заключение. Результаты исследования демонстрируют необходимость учета региональных особенностей и промышленной истории местности при оценке качества лекарственного растительного сырья, в частности, в отношении природных радионуклидов, а также могут быть использованы при разработке региональных норм его качества.

1. Dyakova N., Gaponov S., Slivkin A., Chupandina E. Accumulation of artificial and natural radionuclides in medicinal plant material in the Central Black Soil Region of Russia. Adv Biol Sci Res. 2019;7:94-96. DOI: 10.2991/isils-19.2019.22

2. Jablonskikh L.A. Content and vertical distribution of heavy metals and radionuclides in hydromorphic soils of the forest steppe. Eurasian Soil Sci. 1999;32(4):394-403.

3. Dyakova N.A. Study of accumulation of natural and artificial radioisotopes by medicinal plant raw materials on the example of plantain leaves of large flora of urbanized territories of the Central Black Earth Region.Russ J Bioorg Chem. 2025;51(7):3056-3067. DOI: 10.1134/S106816202515018X.

4. Богачев А.В. Миграция 137Cs и калия в системе «почва-растение». Факты, закономерности, гипотезы: учебное пособие. Москва: Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН; 1997. 35 с.

5. Государственная фармакопея Российской Федерации. Издание XIV. Том 4. Москва: ФЭМБ, 2018 1883 с.

6. European Directorate for the Quality of Medicines & HealthCare. European Pharmacopoeia. 10th ed. Strasbourg: EDQM; 2019: 4120.

7. Dyakova N.A., Lyubashevsky D.E., Chupandina E.E., Pisklyukov A.A. Study of natural and artificial radionuclides accumulation by medicinal plant raw materials on the example of nettle leaves of Urtica dioica. Biol Trace Elem Res. 2025;(7). DOI: 10.1007/s12011-025-04702-1.

8. Dyakova N.A. Accumulation of natural and artificial radionuclides by medicinal plant raw materials using nettle leaves as an example. Pharm Chem J. 2024;58(3):468-477. DOI: 10.1007/s11094-024-03166-2.

9. Neverova O.A., Egorova I.N. Assessment of radionuclide pollution of Rosa majalis Herrm fruits in the circumstances of the anthropologically disordered Kuznetsk basin areas. Adv Environ Biol. 2014;8(13):414-418.

10. Парамонова Т.А., Романцова Н.А. Сравнительный анализ поступления цезия-137 и калия-40 в травянистую растительность на радиоактивно загрязненной территории Тульской области. Живые и биокосные системы. 2013;(5):4-9.EDN: UYNDLD.

11. Ryzhakova N.K., Babeshina L.G., Kondratyeva A.G., Sechnaya D.Y. Contents of macro-, microelements and long-lived radionuclides in the medicinal plants belonging to the wetland community of Siberian region, Russia. Phytochem Lett. 2017;22:280-286. DOI: 10.1016/j.phytol.2017.10.001.

12. Dyakova N.A., Slivkin A.I., Trineeva O.V. From assessment of radionuclide contamination in herbal medicine raw material of Voronezh region to issues concerning standardization of natural radionuclides. Pharm Chem J. 2022;56(8):1082-1086. DOI: 10.1007/s11094-022-02757-1.

13. Бекман И.Н. Радиоэкология и экологическая радиохимия. Москва; 2018. 400 с.

14. İsel P., Sahin L., Hafızoğlu N., Ganioğlu E., Mülayim A. Natural and artificial radioactive pollution in sediment and soil samples of the Bosphorus, Istanbul. Environ Sci Pollut Res Int. 2023;30(27): 70937-70949. DOI: 10.1007/s11356-023-27455-7.

15. Maystrenko T., Rybak A. Radium uptake by earthworms Eisenia fetida after exposure to contaminated soil. J Environ Radioact. 2023;257:107085. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2022.107085.

16. Kozłowska B., Walencik A., Dorda J., Zipper W. Radioactivity of dumps in mining areas of the Upper Silesian Coal Basin in Poland. EPJ Web Conf. 2012;24:05006. DOI: 10.1051/epjconf/20122405006.

17. Wang X., Feng Q., Sun R., Liu G. Radioactivity of Natural Nuclides (40K, 238U, 232Th, 226Ra) in Coals from Eastern Yunnan, China. Minerals. 2015;5: 637-646. DOI: 10.3390/min5040513.

18. Pak Y.N., Pak D.Y., Ponomaryova M.V., Baizbayev M.B., Zhelayeva N.V. Radioactivity of coal and its combustion wastes. Coke Chem. 2018;61(5):188-192.

19. Kuzmanović P., Srećković M., Lužaić T. Quantification of 40K and 137Cs in food packaging materials and radiation risk assessment due to their potential migration into food. Sci Total Environ. 2026;1023:181642. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2026.181642.

20. Lee J.W., Lee S.D., Min H.B., Han C.H., Kim K.P. Assessment of K-40 and Cs-137 radioactivity concentrations and annual effective dose due to ingestion of staple foods in South Korea. Appl Radiat Isot. 2025;226:112246. DOI: 10.1016/j.apradiso.2025.112246.

21. Hampton C.R., Broadley M.R., White P.J. Short review: the mechanisms of radiocaesium uptake by Arabidopsis roots. Nukleonika. 2005;50:S3-S8.

22. Živković M.P., Alshehri A.H.D., Abas Abdullah A., Krstić D.Ž., Salem F.A., Wais T.Y. Dietary exposure to natural and artificial radionuclides through cereal, legume, seed, and nut products: measurement and uptake assessment. J Environ Radioact. 2026;291:107860. DOI:10.1016/j.jenvrad.2025.107860.

23. Saleh D.S., Salh H., Smail J.M., Ahmad S.T. A review of annual effective dose from ingesting 226Ra, 232Th, and 40K in rice across different countries. Isotopes Environ Health Stud. 2025;61(3):298-309. DOI: 10.1080/10256016.2025.2488297.

24. Методические рекомендации МР 2.6.1/2.3.7.0216-20. Радиохимическое определение удельной активности природных радионуклидов в пробах пищевой продукции, почвы, других объектов окружающей среды и биопробах. Москва; 2020.URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/74835247/

25. Фёрстер Э., Рёнц Э. Методы корреляционного и регрессионного анализа. Москва; 1983. 304 с.