CC BY
83
ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ
© ЛУБСАНДОРЖИЕВА П.Б., ПЕТРОВА С.В., БОЛДАНОВА Н.Б., ШАНТАНОВА Л.Н. — 2011 УДК 615.32
АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ АДАПТОГЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СРЕДСТВА IN VITRO
Пунцык-Нима Базыровна Лубсандоржиева1, Светлана Владимировна Петрова1,
Наталья Батлаевна Болданова2, Лариса Николаевна Шантанова1 ('Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, директор — д.б.н., проф. Л.Л. Убугунов; 2 Байкальский институт природопользования СО РАН, директор — чл.-корр. РАН А.К. Тулохонов)
Резюме. Антиоксидантная активность этанольных извлечений адаптогенного средства Кардекаим и его компонентов убывает в ряду: плоды кардамона (порошок сухой) > корневища имбиря (порошок сухой) > корневища имбиря (свежие) > Кардекаим > побеги караганы гривастой > корневища девясила высокого > плоды кардамона (цельные).
Ключевые слова: адаптогенное средство, антиоксидантная активность, кардекаим.
ANTIOXIDANT ACTIVITY OF ADAPTOGENIC VEGETABLE REMEDY IN VITRO
P.B. Lubsandorzhieva, S. V. Petrova, N.B. Boldanova, L.N. Shantanova ('The Institute of General and Experimental Biology SD RAS; 2 Baikalian Institute of Nature Management SD RAS)
Summary. The antioxidant activity of adaptogenic remedy Kardekaim and its components ethanolic preparations decreases in the following sequence: Elettaria cardamomum (dried fruits powder) > Zingiber officinale Roscoe (dried rhizomes powder) > Z. officinale (fresh rhizomes) > КаЫекат > stems of Caragana jubata L. > rhizomes of Inula helenium L. > E. cardamomum (fresh fruits).
Key words: adaptogenic remedy, antioxidant activity.
Несмотря на увеличивающийся арсенал растительных адаптогенов, разработка и внедрение новых средств с адаптогенной активностью из широко распространенного и доступного растительного сырья остается актуальной задачей практической фармации. Нами была разработана рецептура растительного средства (условное название Кардекаим), обладающего адаптогенной активностью, и состоящего из очищенной древесины Caragana jubata (Pallas) Poiret (караганы гривастой), корневищ Zingiber officinale Roscoe (имбиря) и Inula helenium L. (девясила высокого), семян Elettaria cardamomum (кардамона настоящего) [3].
Цель данной работы — определение содержания биологически активных веществ (БАВ) в Кардекаиме и его антиоксидантной активности (АОА) in vitro.
Материалы и методы
В качестве сырья использованы цельные плоды кардамона, свежие корневища имбиря, а также сухие порошки этих пряностей, приобретенные в торговой сети (производитель ООО «Новосибирский пищевой комбинат»). Одревесневшие побеги караганы гривастой собраны осенью 2008 г. в окрестностях с. Далахай Закаменского района Бурятии. Из отдельных компонентов «Кардекаима» и исходной растительной смеси получены 40% спиртовые настойки (1:10).
Из одревесневших побегов караганы, очищенной от коры, получены 2 экстракта сухих: экстракт водный — путем 5-кратной экстракции очищенной водой при комнатной температуре (выход 6,0% от массы сырья); экстракт спиртовый — получен последовательной экстракцией 80% и 40% этанолом шрота караганы после водной экстракции (выход 8,4%), содержащий гидрофобные и среднеполярные вещества. В извлечениях определено содержание полифенолов в пересчете на таннин и аскор-
биновой кислоты по известным методикам (табл. 1). Состав летучих компонентов в настойках изучен с использованием хромато-масс-спектрометрии на газовом хроматографе Agilent Packard HP 6890 N c квадруполь-ным масс-спектрометром (HP MSD 5973) в качестве детектора. Использовалась кварцевая колонка HP-5 MSD с внутренним диаметром 0,25 мм. Качественный анализ основан на сравнении экспериментальных данных и из библиотеки хромато-масс-спектрометрических данных индивидуальных веществ растительного происхождения. Данные опыта приведены в табл. 2.
Для определения АОА использована модельная смесь из желточных липопротеидов [2]. Величину АОА экстрактов и настоек оценивали по концентрации испытуемого раствора в (г/л)-1, необходимой для ингибирования образования продукта перекисного окисления липидов — малонового диальдегида (МДА) на 50%.
Таблииа 1
Антиоксидантная активность и содержание биологически активных веществ в Кардекаиме и его компонентах
40 % спиртовые извлечения АОА, (г/л) —1 Биологически активные вещества, %
Полифенолы Аскорбиновая кислота
Кардекаим 4,3 2,63±0,17 16,77±0,630
С. ¡иЬЛа 3,3 1,03±0,06 3,07±0,03
I. Ье1еп1ит 1,2 3,84±0,07 7,70±0,01
I. officinalis, свежие корневища 5,5 1,40±0,01 2,32±0,01
I. officinalis, сухой порошок 8,2 8,27 ± 0,09 13,1 ± 0,11
Е. сагёатотит, цельные плоды 1,0 0,64 ± 0,03 0,81 ± 0,04
Е. сагёатотит, сухой порошок 10,0 1,94 ± 0,03 3,51 ± 0,06
Результаты и обсуждение
Антиоксидантная активность настоек в (г/л) —1 убывает в ряду: E. cardamomum, порошок сухой (10,0)
> Z. officinale, порошок сухой (8,2) > Z. officinale, свежие корневища (5,5) > кардекаим (4,3) > C. jubata (3,3)
> I. helenium (1,2) > E. cardamomum, цельные плоды (1,0) (табл. 1)
Существенная разница (в 10 раз) в значениях АОА настоек из порошка сухого и цельных плодов кардамона объясняется различием в содержании фенольных антиоксидантов. Содержание полифе-нольных веществ в настойках из цельных плодов кардамона меньше в 3 раза, содержание аскорбиновой кислоты меньше в 4 раза, чем у сухого порошка. Основными компонентами спиртового извлечения из цельных плодов кардамона являются цинеол (12,1%), терпинилацетат (25,64%), терпинеол (4,2%), линалоол (2,7%), и др. минорные компоненты (табл. 2), что согласуется с литературными данными [10]. а- и у-терпинены были основными компонентами, отвечающими за АОА эфирного масла кардамона [4].Значения АОА спиртовых извлечении из сухих и свежих корневищ Z. officinale отличаются значительно (в 1,5 раза). Содержание полифенолов, аскорбиновой кислоты в извлечениях из свежих корневищ меньше в 5 раз, чем в сухих корневищах Z. officinale: 8,27 % и 1.40 % соответственно; 13,1% и 2,32% соответственно. Содержание БАВ в свежих и сухих корневищах Z. officinale отличается и качественным составом, на хроматограмме извлечения из свежих корневищ обнаружены 5 пиков, из сухих — 7 пиков. Известно, что в корневищах свежего Z. officinale содержатся гомологи ряда фенолов — гингероли, доминирующим является
[6]-гингероль, в высушенных корневищах Z. officinale доминируют дегидрированные формы гингеролей — шокаолы [6]. Такие компоненты, как 1,8-цинеол, тер-пинеол, линалоол, его ацетат, идентифицированные в спиртовом извлечении E. cardamomum (табл. 2), также содержатся в корневищах Z. officinale по литературным данным [12]. АОА проявляли компоненты Z. officinale: диарилгептаноиды [13], [6]-гингероль, [8]- гингероль, [10]-гингероль, [6]-шокаол. Наиболее эффективным антиоксидантом по сравнению с гингеролями в различных тест-системах признан [6]-шокаол из-за присутствия а, в- незамещенной кетонной части молекулы [8]. Как терапевтичесое средство [6]-шокаол более предпочтителен, т.к. он менее токсичен, чем [6]-гингероль, что подтверждает целесообразность применения высушенных корневищ Z. officinale в традиционной медицине [9].
Содержание БАВ в водном и спиртовом экстрактах C. jubata составляет: аскорбиновой кислоты — 5,70% и 4,23% соответственно; полифенолов — 4,02% и 0,82% соответственно; полисахаридов в водном экстракте — 12,9%. Сравнение АОА извлечений из одревесневших побегов C. jubata показало, что наиболее эффективен экстракт спиртовый, ингибирующий образование МДА в наименьших концентрациях (0,011-0,022 мг/мл) на 69-78%. В надземной части C. jubata содержатся фла-вонолы: кверцетин, мирицетин, изорамнетин [5, 14], являющиеся эффективными антиоксидантами во мно-
Таблииа 2
Обнаружение отдельных веществ по данным хромато-масс-спектрометрии в 40 % этанольных извлечениях «Кардекаима» и его компонентов
гих исследованных системах in vitro [11]. В C. jubata содержится также сильный антиоксидант — пицеатан-нол, эффект которого обусловливают 4 гидроксильные группы и орто- (3’,4’) — дигидроксильная группировка
[7]. Гидрофильные вещества C. jubata более эффективно подавляют образование МДА, чем среднеполярные вещества: АОА водного экстракта составляет 11,5 (г/л)-1. В содержащихся в C. jubata производных кверцетина (3 гликозида) и изорамнетина (3 гликозида) [5] углеводные части присоединены по положению 3 кольца А, а замещение ОН-групп на углеводные части снижает АОА флавоноидов. Более высокие значения АОА водорастворимых веществ C. jubata обеспечивают полифенолы, содержание которых выше в 4 раза, чем в 40% настойке. Таким образом, экстракт спиртовый из одревесневших побегов C. jubata, содержащий среднеполярные и липо-фильные вещества более эффективен в ингибировании перекисного окисления липидов, чем среднеполярные и водорастворимые вещества по отдельности.
БАВ спиртового извлечения I. helenium не отличаются эффективностью в подавлении образования МДА (табл.1). По данным хромато-масс-спектрометрии основным компонентом спиртового извлечения I. helenium является алантолактон (табл. 2). Известно, что в экспериментах in vivo алантолактон и изоалантолак-тон увеличивали АОА липидов печени по сравнению с а-токоферолом [1].
Таким образом, биологически активные вещества E. cardamomum, Z. officinale, C. jubata вносят значительный вклад в суммарную АОА адаптогенного средства Кардекаим. Извлечения из высушенных плодов имбиря и кардамона проявляют более высокую антиоксидантную активность, чем извлечения из свежего сырья. Среднеполярные и липофильные вещества C. jubata имеют более высокие значения антиоксидантной активности, чем среднеполярные и водорастворимые вещества по отдельности.
Наименование веществ Время удерживания % от общего содержания 40 % этанольное извлечение
1,8-cineol 9,496 12,100 E. cardamomum
b-cis-terpineol 10,755 0,253 E. cardamomum
Linalool oxide 10,959 0,341 E. cardamomum
linalool 11,915 2,708 E. cardamomum
4-terpineol 14,555 1,296 E. cardamomum
a-terpineol 15,033 4,202 E. cardamomum
exo-2-hydroxycineole 16,187 0,379 E. cardamomum
terpinyl acetate 20,378 25,649 E. cardamomum
syringol 20,460 7,052 C. jubata
a-cariophyllene 23,800 23,794 2,256 1,708 E. cardamomum, Кардекаим
Trans-2-caren-4-ol 25,793 2,673 E. cardamomum
(s)-(+)-carvone acetate 27,034 3,637 Кардекаим
(s)-(+)-carvone 27,040 5,052 E. cardamomum
zingerone 29,325 29,313 8,707 1,684 Z. officinale, Кардекаим
alantolactone 35,871 18,232 I. helenium
ЛИТЕРАТУРА
1. Мир-Бабаев Н.Ф., Середа Н.П. Антиокислительная активность алантолактона и изоалантолактона. // Хим. природ. соединений. — 1987. — № 5. — С. 752-753.
2. Клебанов Г.И., Бабенкова И.В., Теселкина Ю.О. и др.
Оценка антиокислительной активности плазмы крови с применением желточных липопротеидов. // Лабораторное дело. — 1988. — № 5. — С. 59-62.
3. Лубсандоржиева П.Б., Шантанова Л.Н., Николаев С.М.
и др. Способ получения средства, обладающего адаптогенной активностью. // Заявка на изобретение № 2010125119/035722. Заявл. 18.06.2010 г.
4. Мишарина ТА. Антиоксидантные свойства эфирных масел. // Прикладная биохимия и микробиология. — 2009. — Т. 45. № 6. — С. 710-716.
5. Умаров А., Батюк В.С., Халецкий А.М. Флавонолы Caragana jubata. // Хим. природ. соединений. — 1971. — № 4. — С. 522-523.
6. Badreldin H.A., Blunden G., Tanira M.O., Nemmar A. Some phytochemical, pharmacological and toxicological properties of ginger (Zingiber officinale Roscoe): A review of recent research. // Food and Chemical Toxicology. — 2008. — V. 43. — P. 409-420.
7. Cai Y.-Z., Sun M., Xing J., et al. Structure-radical scavenging activity relationships of phenolic compounds from traditional Chinese medicinal plants. // Life Sciences. — 2006. — V. 78. — P. 2872-2888.
8. Dugasani S., Pichika M.R., Nadarajah V.D., et al. Comparative antioxidant and anti-inflammatory effects of [6]-gingerol, [8]-gingerol, [10]-gingerol and [6]-shogaol. // J. of Ethnopharmacology. — 2010. — V. 127. — P. 515-520.
9. Goto C., Kasuya S., Koga K., et al. Lethal efficacy of extract
from Zingiber officinale (traditional Chinese medicine) of [6]-shogaol and [6]-gingerol in Anisakis larvae in vitro. // Parasiol Res. — 1990. — V. 76. — P. 653-656.
10. Lucchesi M.E., Smaja J., Bradshaw S., et al. Solvent free microwave extraction of Elettaria cardamomum L.: A multivariate study of a new technique for the extraction of essential oil. // Journal of Food Engineering. — 2007. — V. 79. — P. 1079-1086.
11. Montoro P., Braca A., Pizza C., De Tommasi N. Structure-antioxidant activity relationships of flavonoids isolated from different plant species. // Food Chemistry. — 2005. — V. 92. — P. 349-355.
12. Sacchetti G., Maietti S., Muzzoli M., et al. Comparative evaluation of 11 essential oils of different origin as functional antioxidants, antiradicals and antimicrobials in foods. // Food Chemistry. — 2005. — V. 91. — P. 621-532.
13. Zhou C.X., Zhang X.Y., Dong X.W., et al. Three new diarylheptanoids and their antioxidant property. // Chinese Chemical Letters. — 2007. — V. 18. — P. 1243-1246.
14. Zhu L., Xu X. Selective separation of active inhibitors of epidermal growth factor receptor from Caragana jubata by molecularly imprinted solis-phase extraction. // Journal of Chromatography A. — 2003. — V.991. — P. 151-158.
Информация об авторах: 670047, Улан-Удэ, ул. Сахъяновой, 6, ИОЭБ СО РАН, тел. 89146300703, e-mail: [email protected];
Лубсандоржиева Пунцык-Нима Базыровна — с.н.с., к. фарм.н., Петрова Светлана Владимировна — аспирант;
Болданова Наталья Батлаевна — с.н.с., к.б.н.;
Шантанова Лариса Николаевна — заведующая лабораторией, д.б.н., профессор
