Рафид

Рафиды ( / ˈ r æ f ɪ d i z / RAF -id-eez ; сингулярный рафид / ˈ r eɪ f aɪ d / RAY -fyde или raphis ) — игольчатые кристаллы моногидрата оксалата кальция ( призматические моноклинные кристаллы) или кальция. карбонат в виде арагонита ( дипирамидальные ромбические кристаллы), обнаруженный более чем в 200 семействах растений.Оба конца игольчатые, но рафиды имеют тенденцию быть тупыми на одном конце и острыми на другом.

Оксалат кальция в растениях

Рафиды в *Hypoestes phyllostachya* , растении в горошек.

Многие растения накапливают кристаллы оксалата кальция в ответ на избыток кальция, который встречается во всей естественной среде. Кристаллы изготавливаются различной формы. Морфология кристаллов зависит от таксономической группы растения. В одном исследовании более 100 видов было обнаружено, что оксалат кальция составляет 6,3% сухой массы растений. ^[1] Кристаллическая морфология и распределение рафидов (в корнях, листьях, клубнях и т. д.) схожи у некоторых таксонов, но различны у других, что оставляет возможные возможности для определения ключевых характеристик растений и систематической идентификации; Однако наличие слизи в рафид-содержащих клетках затрудняет световую микроскопию. Мало что известно о механизмах секвестрации или даже о причине накопления рафидов, но, скорее всего, это защитный механизм от травоядных. Также было высказано предположение, что в некоторых случаях рафиды могут способствовать формированию скелетной структуры растений. Рафиды обычно встречаются в клетках паренхимы надземных органов, особенно листьев, и обычно ограничиваются мезофиллом. По мере увеличения площади листьев увеличивается и количество рафидов, причем этот процесс начинается даже с молодых листьев. Первые признаки того, что клетка будет содержать кристаллы, проявляются, когда клетки увеличиваются в размерах и имеют более крупное ядро. ^[2]

Рафиды встречаются в специализированных растительных клетках или кристаллических камерах, называемых идиобластами . ^[3] Электронные микрофотографии показали, что игольчатые кристаллы рафида обычно имеют четырехстороннюю или Н-образную форму (с бороздками по обеим сторонам) или шестиугольное поперечное сечение, а некоторые имеют зазубрины. Ваттендорф (1976) предположил, что все рафиды круглого сечения, видимые в световой микроскоп, вероятно, имеют шестиугольную форму в поперечном сечении. ^[4] Шестиугольные кристаллы, о которых сообщил Ваттендорф в агаве американской, по-видимому, представляли собой оксалат кальция. ^[5]

Микроскопия в поляризованном свете показывает яркую опалесценцию рафидов.

Растения, такие как Tradescantia pallida, также накапливают кристаллы оксалата кальция в ответ на стресс, связанный с тяжелыми металлами. ^{[ нужна ссылка ]}

Вредные эффекты

Рафиды могут вызывать серьезные токсические реакции, облегчая прохождение токсина через кожу травоядного животного, когда ткань, содержащая рафиды, также содержит токсины. Смертельная доза для мышей составляет около 15 мг/кг. ^[6] Рафиды, по-видимому, являются защитным механизмом против животных, питающихся растениями. ^[7] так как они могут порвать и повредить мягкие ткани горла или пищевода животного, жующего листья растения. ^[8]^[9] Ядовитый процесс протекает в две стадии: механическое укол и введение вредной протеазы . Обычно употребление в пищу растений, содержащих рафиды, например, тех, которые распространены в некоторых комнатных растениях, может вызвать немедленное онемение, за которым вскоре следует болезненный отек , образование пузырьков и дисфагия, сопровождающаяся болезненным покалыванием и жжением во рту и горле, причем симптомы сохраняются до двух недель. ^[10] Оценка состояния дыхательных путей и их лечение имеют наивысший приоритет, равно как и интенсивное промывание и применение анальгетиков при попадании в глаза.

Рафиды обычно не могут быть разрушены кипячением; для этого требуется кислая среда или химические растворители, такие как эфир. Растения, содержащие большое количество рафидов, обычно едкие и неприятные на вкус. Однако не всегда можно определить наличие рафидов только по вкусу. В некоторых клубнях, таких как индийская репа , которые содержат большое количество рафидов, корни не являются неприятными на вкус при приготовлении, поскольку рафиды связаны матрицей крахмала, которая не позволяет языку ощущать их присутствие. Некоторые другие растения хранят рафиды в слизистой среде и также не имеют едкого вкуса. ^[3]

Растения, содержащие рафиды

Общие имена различаются. Следующий список неполный. Рафиды встречаются у многих видов семейств Araceae и Commelinaceae , но также встречаются у некоторых видов ряда других семейств.

Актинидии :

Актинидия (Киви)

Амарантовые :

Бета (свекла, мангольд)
SpinaciaШпинат

Ароидные :

Алоказия (Байбинг на северо-востоке Индии)
Арисаема (Кобра Лилия)
Арум (Пинта с кукушкой)
Каладиум (Крылья ангела)
Колоказия (Таро, Кокоям, Эддо)
Диффенбахия (Тупая трость)
Эпипремнум (Чертов плющ, Золотой потос)
Монстера (швейцарский сырный завод)
Филодендрон (Слоновьи уши)
Спатифиллум (Лилия мира)
Зантедесхия (Калла Лилия)

Аралиевые :

Брассайя (зонтичное дерево)

Арековые :

Кариота (рыбий хвост)
Птихосперма
Он проходит
Hyophorbe verschaffeltii (Веретенообразная пальма)

Спаржевые :

Агава (Агава)
Хлорофитум орхидаструм (зелено-оранжевый)

Бромелиевые :

Ananas comosus (Ананас)

Коммелиновые:

Коммелина (Дневной цветок)
Традесканция (Странствующий еврей)
Трицерателла

Онагровые :

Фуксия (Фуксия)

Мятликовые :

Cenchrus echinatus (песчаник)

Полигоновые :

Rheum rhabarbarumРевень

Рубиевые :

Хиллия

Витовые :

Parthenocissus quinquefolia (Вирджиния лиана)

См. также

Ссылки

^ Уэбб, Массачусетс (1999). «Клеточная кристаллизация оксалата кальция в растениях» . Растительная клетка онлайн . 11 (4): 751–761. дои : 10.1105/tpc.11.4.751 . ПМК 144206 . ПМИД 10213791 .
^ Хорнер-младший, ХТ; Уитмойер, Р.Э. (1972). «Развитие рафидных кристаллических клеток в листьях Psychotria punctata (Rubiaceae)» (PDF) . Журнал клеточной науки . 11 (2): 339–55. дои : 10.1242/jcs.11.2.339 . ПМИД 4342516 .
^ Jump up to: ^а ^б Вебер, Р.А. (1891). «Рафиды, причина кислотности некоторых растений» (PDF) . Журнал Американского химического общества . 13 (7): 215–217. дои : 10.1021/ja02124a034 . Также, doi : 10.1038/scientificamerican11211891-13242csupp
^ Ваттендорф, Иоахим (1976). «Третий тип рафидных кристаллов в царстве растений: шестигранные рафиды с многослойной оболочкой у агавы американской L». Планта . 130 (3): 303–11. дои : 10.1007/BF00387837 . ПМИД 24424644 . S2CID 22882070 .
^ Согласно реферату в базе данных ядовитых растений FDA, агава американская содержит кристаллы оксалата кальция, едкие масла, сапонины и другие соединения.
^ Ву, Х; Чжун, Л.Ю. (2008). «Исследование раздражения кристаллов оксалата кальция у растений Araceae». Чжунго Чжун Яо За Чжи (на китайском языке). 33 (4): 380–4. ПМИД 18533491 .
^ Арнотт, HJ; Уэбб, Массачусетс (2000). «Двойные рафиды оксалата кальция в винограде (витис): влияние на стабильность и функцию кристаллов». Международный журнал наук о растениях . 161 (1): 133–142. дои : 10.1086/314230 . JSTOR 3080127 . ПМИД 10648203 . S2CID 3009411 .
^ «Центр контроля отравлений животных: Таро» . АСПКА .
^ «Отравление растений — Кристаллы оксалата кальция» . Правильный диагноз от Healthgrades .
^ Уотсон, Джон Т.; Джонс, Родерик К.; Систон, Алисия М.; Диас, Памела С.; Гербер, Сьюзен И.; Кроу, Джон Б.; Сацгер, Р. Дуэйн (2005). «Вспышка пищевых заболеваний, связанных с растительным материалом, содержащим рафиды». Клиническая токсикология . 43 (1): 17–21. дои : 10.1081/CLT-44721 . ПМИД 15732442 . S2CID 388923 .

[1] Уэбб, Массачусетс (1999). «Клеточная кристаллизация оксалата кальция в растениях» . Растительная клетка онлайн . 11 (4): 751–761. дои : 10.1105/tpc.11.4.751 . ПМК 144206 . ПМИД 10213791 .

[2] Хорнер-младший, ХТ; Уитмойер, Р.Э. (1972). «Развитие рафидных кристаллических клеток в листьях Psychotria punctata (Rubiaceae)» (PDF) . Журнал клеточной науки . 11 (2): 339–55. дои : 10.1242/jcs.11.2.339 . ПМИД 4342516 .

[weber-3] Jump up to: ^а ^б Вебер, Р.А. (1891). «Рафиды, причина кислотности некоторых растений» (PDF) . Журнал Американского химического общества . 13 (7): 215–217. дои : 10.1021/ja02124a034 . Также, doi : 10.1038/scientificamerican11211891-13242csupp

[4] Ваттендорф, Иоахим (1976). «Третий тип рафидных кристаллов в царстве растений: шестигранные рафиды с многослойной оболочкой у агавы американской L». Планта . 130 (3): 303–11. дои : 10.1007/BF00387837 . ПМИД 24424644 . S2CID 22882070 .

[5] Согласно реферату в базе данных ядовитых растений FDA, агава американская содержит кристаллы оксалата кальция, едкие масла, сапонины и другие соединения.

[6] Ву, Х; Чжун, Л.Ю. (2008). «Исследование раздражения кристаллов оксалата кальция у растений Araceae». Чжунго Чжун Яо За Чжи (на китайском языке). 33 (4): 380–4. ПМИД 18533491 .

[7] Арнотт, HJ; Уэбб, Массачусетс (2000). «Двойные рафиды оксалата кальция в винограде (витис): влияние на стабильность и функцию кристаллов». Международный журнал наук о растениях . 161 (1): 133–142. дои : 10.1086/314230 . JSTOR 3080127 . ПМИД 10648203 . S2CID 3009411 .

[8] «Центр контроля отравлений животных: Таро» . АСПКА .

[9] «Отравление растений — Кристаллы оксалата кальция» . Правильный диагноз от Healthgrades .

[10] Уотсон, Джон Т.; Джонс, Родерик К.; Систон, Алисия М.; Диас, Памела С.; Гербер, Сьюзен И.; Кроу, Джон Б.; Сацгер, Р. Дуэйн (2005). «Вспышка пищевых заболеваний, связанных с растительным материалом, содержащим рафиды». Клиническая токсикология . 43 (1): 17–21. дои : 10.1081/CLT-44721 . ПМИД 15732442 . S2CID 388923 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]