Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učitelství biologie CZ.1.07/2.2.00/15.0316
letní semestr 2011/2012 Léčivé rostliny (BOT/LER) Přednáška 24. března 2012 Pěstování a sběr léčivých a kořeninových rostlin - základní principy
Pěstování léčivých rostlin celosvětově jako LAKR využíváno přes 50 000 druhů rostlin celosvětový obchod s 2 500 druhy 4 000 druhů patří mezi ohrožené v EU se užívá jako LAKR 2 000 druhů: FRA 900, GER 1500, HUN 270, CZE 300 celosvětový obchod s LAKR v roce 2009-3 mld USD hlavní vývozci: CHN, GER, USA, CAN, IND, hlavní dovozci: USA, CHN, GER, JPN, FRA zdroj info: SVZ MZe ČR 2010
Charakteristické trendy: ve světovém i evropském měřítku pěstování nabývá na významu v současné době ani ne tak z objemového hlediska, jako především z pohledu dostát rostoucím nárokům na kvalitu produktu; hlavní světový trend: zavedení správné pěstitelské praxe včetně posklizňové úpravy a skladování jak v konvenčním, tak i ekologickém zemědělství. hobby pěstování významná součást tuzemského sektoru LAKR
Evropská produkce LAKR druhově početná typický je úzký kontakt mezi producentem a odběratelem (kontrakty, kontrola technologie během vegetace) Německo, Holandsko, Itálie, Španělsko
hořčice, pupalka, máta, levandule BEL kozlík, andělika FRA levandule, šalvěj, máta, fenykl AUT kmín, ostropestřec NLD náprstník, jitrocel POL kmín, máta, heřmánek, majoránka heřmánek CZE kmín, ostropestřec, námel SVK kořeninová paprika, kmín, heřmánek HUN kmín, fenykl MTN šalvěj, máta koriandr, růže damašská, máta, levandule, rulík dobromysl, tymián
Oblasti pěstování léčivých rostlin ve světě asijské centrum Indie, Čína: např. Rheum, Panax, Belamcanda, Schizandra americké centrum J. Amerika: Argentina a Brazilie pěstitelé i pro německý farmaceutický průmysl Matricaria, Silybum, Eucalyptus USA hlavně máta; výrobci se orientují hlavně na dovoz přes západoevropské drogerie africké centrum chininovník a čajovník pro farmaceutické i kosmetické účely, produkce Aloe, Strophanthus kombe - krutikvět líbezný
Zahraniční obchod s kořením v ČR dovoz roste: 2000 4 000 tun 2010 7 000 tun hlavní druhy: pepř, paprika, vanilka, skořice, hřebíček (Syzigium aromaticum), muškátový květ - macis (dužnaté oplodí), m. oříšky (Myristica fragrans), kardamon, anýz, badyán (Illicium verum), koriandr, kmín, fenykl, jalovcové bobule, šafrán, zázvor, kurkuma, semena pískavice, mateřídouška, tymián, bobkový list vývoz: kolem 2 000 tun Laurus nobilis
Pěstování LAKR v ČR pěstební plochy: 2009: 5 674 ha 2010: 7 864 ha trend: všeobecně roste poptávka po LAKR, ale je nedostatek pěstitelů (odborná a ekonomická náročnost pěstování, stagnace výkupních cen) zásadní podíl na růstu produkce: ostropestřec mariánský 3 500 ha, námel (žito 1 500 ha), makovina (až do roku 2010 významný zdroj přivýdělku pro pěstitele potravinářského máku; 2010 - změna podmínek jediného výkupce - požadavek vyššího obsahu morfinu - opuštění produkce; domácí odrůdy 0,3-0,4% morfinu v makovině - vhodné pro vývoz) kořeninové druhy - kmín na téměř 4000 ha v roce 2010 pěstitelé: PELERO CZ sdružení pěstitelů LAKR Sdružení Český kmín, Sdružení Český mák
Ekologická produkce LAKR v ČR 2009-35 farem, např. POLLAU Pavlov (Ing. Jiří Abrle) 252 ha většina produkce na export, na domácí trh pouze 2% hlavní pěstované druhy: kmín, koriandr, anýz, meduňka, máta, saturejka, levandule, heřmánek
Pěstované druhy léčivých rostlin patří mezi staré kulturní rostliny: Papaver somniferum Sumerové 3000 př.n.l., Carum a Foeniculum na našem území od středověku, Mentha x piperita v Anglii od 17. stol. zpracovávají se ve velkých objemech, požadavky není možné pokryt sběrem: Matricaria, Valeriana mají omezený výskyt v přírodě nebo patří mezi ohrožené a chráněné druhy: Althaea, Cnicus, Inula jsou snadno převeditelné do kultury: Plantago, Arctium
výhody pěstování: zajištění stabilního objemu drogy a složení obsahových látek (vhodné odrůdy) možnost použití mechanizace, vyšší výnos jednotné podmínky pro sklizeň a sušení zvýšení jakosti, méně příměsí nevýhody pěstování: nestabilní požadavky trhu vysoké nároky na odbornost pěstitelů zvýšená náchylnost k poškození chorobami a škůdci minimum povolených pesticidů náklady na ruční práci
Všeobecné podmínky pěstování jsou náplní předmětu Agrotechnika speciálních plodin (zemědělské univerzity) aspekty: zařazení do osevního postupu: jako obilniny: jedno i dvouleté Carum, Foeniculum, Matricaria, Silybum jako okopaniny: Digitalis, Valeriana, Atropa jako pícniny: pro nať Mellisa, Mentha vytrvalé druhy: speciální samostatné hony
rajonizace: kukuřičný VT: Ocimum, Coriandrum řepařský VT: většina druhů bramborářský VT: Mentha, Carum, Claviceps horský VT: Rheum, Angelica, Agrimonia eupatoria teploty: např. vyšší teploty kladně působí na množství alkaloidů a glykosidů v náprstníku; na silice (kvantita i kvalita) Matricaria ze S Afriky a J Ameriky vyšší obsah silice, ale sníženým obsahem chamazulenu nevyhovuje požadavkům lékopisu, má slabší protizánětlivé účinky; kvalitnější droga je ze severní a střední Evropy; citlivé na fyziologické poškození nižšími teplotami Ocimum, Majoranna, Melissa mrazové kotliny nebezpečné pro Mentha, Melissa, Matricaria
Množení 1. generativní: -přímý výsev: co nejdříve po sklizni semen, např. Angelica,(VIII), Hyoscyamus (VIII-IX), Matricaria (VIII-1/2 IX) na podzim: Agrimonia, Atropa, Galega brzy na jaře: Digitalis a Matricaria od dubna: Malva, Alcea, Calendula, Ocimum VI: Carum, Verbascum způsob výsevu: dna široko, do špetek, do hnízd, na povrch půdy - např. Matricaria, Verbascum skarifikace: Agrimonia -z předpěstování sadby: druhy citlivé na nízké teploty (Ocimum), nebo s dlouhou vegetační dobou (Thymus), nebo dvouleté (Alcea, Verbascum)
2. vegetativní: hybridní odrůdy (Chamaemelum nobile) - dělením trsů, spontánní hybridi (Mentha x piperita) - podzemními oddenky, nadzemními výběžky, řízky Artemisia dracunculus -dělením trsů - rychlejší vývoj Glycyrrhiza -kořeny a oddenky, téměř netvoří semena Althea "Robusta" - tzv. puky, tj. oddenkovými řízky s narašeným vegetačním vrcholem
3. kultury in-vitro: zejména pro rostliny chráněné nebo obtížně kultivovatelné; zejména pro produkci sekundárních metabolitů suspenzní kultury - např. Taxus sp. - produkce taxolu orgánové kultury (kořen) - Hyoscyamus muticus - produkce hyoscyaminu, Panax ginseng - produkce ginsenosidů tato metoda nefunguje vždy zcela spolehlivě -někdy je produkce metabolitů mnohonásobně vyšší než v celistvých rostlinách, někdy - např. Glycyrrhiza glabra -se žádná skupina metabolitů netvoří Khosroushahi A.Y. et al., Improved Taxol production by combination of inducing factors in suspension cell culture of Taxus baccata Cell Biology International (2006) 30, 262 269 The light and fluorescent microscopic images of the callus and Taxus cells in different stage and conditions. Panels A and B display the light microscopy of fresh callus of Taxus and the grown Taxus cells in the growth medium at stage I, respectively. Panels C and D show the dark-field microscopic images of cultured taxus cells as clamped and elongated single cell, respectively. Panels E and F demonstrate the light and fluorescent microscopic images of Taxus cells, respectively. Panels G and H show fluorescent images of the Taxus cells in stage II of suspension culture for untreated control and inducertreated Taxus cells, respectively.
světelné podmínky: vysoce náročné: Lamiaceae, Matricaria méně náročné: Plantaago, Valeriana, Levisticum, Angelica fotoperiodicky citlivé dlouhodenní: Echinacea purpurea, Angelica archangelica, Melisa officinalis, Mentha x piperita srážky: náročné: Mentha, Levisticum, Angelica málo náročné: Lavandula, Hysspus, Satureja, Ononis, Salvia nadbytek srážek snižuje obsah slizových látek Althea, Malva pro většinu druhů jsou lepší chráněné polohy, naopak otevřená stanoviště Mentha, Plantago (houbové choroby) vlastnosti půdy: fyzikální, chemické obsah živin, hnojení kultivace závlaha ochrana proti chorobám a škůdcům - pouze povolené přípravky, v nezbytně nutném množství, seznam povolených přípravků na ochranu rostlin www.srs.cz pro rody Anethum, Carum, Foeniculum, Digitalis, Majorana, Matricaria, Mentha, Silybum Septoria melissae Puccinia menthae
LAKR se mohou použít také k biologické ochraně rostlin, především v podmínkách ekologického způsobu pěstování, např.: smíšené kultury Anethum s košťálovinami - proti housenkám běláska zelného Lavandula a růže - proti mšicím, mravencům, plošticím, molům použití výluhů k posílení růstu rostlin: prokvašený vodní výluh z Calendula, macerát z Matricaria použití výluhů k prevenci a ochraně před chorobami a škůdci: extrakt z Matricaria proti mšici krvavé, macerát z Achillea proti houbovým chorobám
Sklizeň Termín podle optimálního obsahu účinných látek před plným květem - rostliny obsahující silice - Achillea, Hyssopus, Melissa, Artemisia, Ocimum aj. v plném kvetení - Thymus, Matricaria na podzim v 1. roce pěstování nebo na jaře 2. roku před počátkem vegetace - podzemní části rostlin obsahující antracenové deriváty (Rheum), slizy (Althea) v průběhu dne se obsah účinných látek mění: v ranních hodinách je vyšší obsah glykosidů (Digitalis) dopoledne - rostliny s vysokým obsahem silic sklizeň zrána, kdy je porost vlhký - Carum, Silybum, Oenothera Způsob sklizně: ručně, mechanizovaně
Sklizeň za suchého počasí, kdy rostliny obsahují nejvíce účinných látek. Květy sklízíme rozvité, nejlépe dopoledne. Listy a nať sklízíme brzy před květem, kdy jsou listy svěží a zdravě zelené s příznivým chemickým složením. Kořeny a oddenky dobýváme ze země náležitě zdužnatělé v době vegetačního klidu pozdě na podzim nebo brzy z jara, kdy mají nejvíce fyziologicky účinných látek. nutno předejít zapaření ihned sušit
Stabilizace obsahových látek pokud se neprování destilace čerstvého rostlinného materiálu, je nutno snížit nebo zastavit činnost enzymů oxidáz stabilizací pomoci: zvýšení teplot nad 60 C odvodnění (absorpce vlhkosti pomoci mléčného cukru) zmrazením lyofilizací (mrazová sublimace) stabilizací enzymatickými jedy (NaCl, KCN, etanol) mléčným kvašením (silážováním) snížením vlhkosti sušením na 12-15% Teplota sušení: silice - do 42 C, ve vrstvě do 35 C glykosidy - do 50 C slizy, alkaloidy do 65 C, ve vrstvě do 60 C
Sušení Správné sušení má velký vliv na výslednou kvalitu drog. Květy, listy a nať sušíme při poměrně nízké teplotě ve stínu, aby se nezměnilo jejich přírodní zbarvení popř. i chemické složení. Kromě speciálních sušáren lze použít i sušáren na tabák, chmel, kukuřici či ovoce. Kořeny sušíme na slunci nebo uměle. Silné kořeny podélně rozřízneme pro rychlejší vysychání. Uměle sušíme rostliny při teplotě 30-40 C podle druhu drogy. Droga musí mít svěží barvu, charakteristickou vůni, chuť a nervaturu. Velkou pozornost věnujeme tomu, aby se droga nepřesušila. Sesychací poměr radix 3-2:1 herba 6-4:1 folium 7-5:1 flos 9-8:1 fructus 5-3:1
Uskladnění a balení drog podmínky skladování drog: rel. vzdušná vlhkost do 65% teplota do 18 C, optimum 5-10 C vzdušné, zastíněné a čisté prostory Expirační doba je 12 (Melissa, Digitalis) až 24 měsíců pozor na skladištní škůdce - hlavně plody, kořeny (Valeriana, Inula, Althea), nať Salvia Úprava drogy: řezání, drcení, mletí Obaly řádně označené: (název, jakost, výrobce, způsob úpravy, hmotnost, jedovatost) jutové pytle (Carum, Foeniculum), papírové pytle (Althea, Ocimum), žoky (Cnicus), papírové krabice (Matricaria), pytle z PVC vložkou nebo igelitové obaly (Verbascum, Plantago)
Sběr LAKR v ČR tradiční pro druhy, které nelze z ekologických nebo ekonomických důvodů, nebo pro specifické pěstební podmínky pěstovat v monokultuře nyní stagnuje - nízké výkupní ceny, pouze v místech, kde měl dlouhodobou tradici problém: kvalita drogy, potřeba jsou odborné znalosti ke správnému určení sbírané rostliny výkupní ceny: asi 140 Kč/kg u květových drog, 55 Kč/kg u kořenových drog, 50 Kč/kg u listových a naťových drog
Sbírané druhy rostlin v současnosti asi 70 druhů šípek, list břízy bělokoré, nať třezalky tečkované, nať kopřivy dvoudomé, květ lípy srdčité, květ černého bezu, nať řepíku lékařského, nať přesličky rolní, list maliníku, list ostružiníku
Základní pravidla při sběru léčivých rostlin jak pro domácí použití, tak pro dodávky ve výkupnách: perfektní znalost sbíraného druhu rostliny bez chorob a škůdců rostliny mimo dosah zplodin z komunikací (silnice, železniční trati) rostliny mimo obdělávané pozemky (pole apod.) - nebezpeční reziduí po použití pesticidů optimální termín sběru správné sušení správné skladování
Nákup, zpracování, prodej LARK BIOGENA CB spol. s r.o. Ševětín IVAX CZ a.s. Opava - Komárov JEMČA a.s. Jemnice LEROS s.r.o. Praha - Zbraslav MEGAFYT - R spol. s.r.o. Vrané nad Vltavou Sluneční brána Čejkovice (LAKR z kontrolovaného ekologického pěstování)
výkupny: Plzeň, Nepomuk, Žatec, Statiňany, Strážnice http://www.leros.cz
Organizace v ČR podporující rozvoj pěstování LAKR MZe ČR - Poradní sbor pro LAKR: zprávy a doporučení v oblasti trhu, propagace, podpory tuzemské produkce, zpracování podpůrných grantů řada zákonů a norem zákon 110/1997 Sb. o tabákových výrobcích, o návykových látkách, zákon 326/2004 Sb.o rostlinolékařské péči zákon 167/1998 o návykových látkách