CC BY
58
Выводы
Разработан метод индукции активной пролиферирующей каллусной культуры, что позволило подобрать оптимальные условия получения и культивирования суспензионной культуры A. rugosa. Выявлены условия синтеза и экскреции фенольных соединений клетками суспензионной культуры при сохранении высокой жизнеспособности клеток данной культуры. Показано, что наиболее активный синтез фенольных соединений происходит во время замедления ростовых процессов в стационарной фазе роста суспензионной культуры.
Список литературы
1. Демидова Е.В., Решетняк О.В., Орешников А.В., Носов А.М. Ростовые и биосинтетичсекие характеристики культивируемых клеток женьшеня ползучего при глубинном выращивании в биореакторах //Физиология растений. - 2006. - Т. 53, №1. - С. 148-154.
2. Запрометов М.Н. Фенольные соединения: Распространение, метаболизм и функции в растениях. - М.: Наука, 1993.
3. Методы биохимического исследования растений / Под ред. А.И. Ермакова. - Л., 1987. -С.117-119.
4. Сидоров В.А. Биотехнология растений. Клеточная селекция. - Киев: Наукова думка, 1990.
5. Benzothiadiazole enhances the elicitation of rosmarinic acid in a suspension culture of Agastache rugosa O. Kuntze / Kim H.K., Oh S-R., Lee Y-K., Huh H. // Biotechnology Letters. - 2001. - Vol. 23. - P. 55-60.
6. Induction of rosmarinic acid in cell suspension cultures of Orthosiphon aristatus after treatment with yeast extract / Sumaryono W., Proksh P., Hartmann T., Nimtzs M., Wray V. // Phytochemistry. - 1991. - Vol. 30. - P. 3267-3271.
7. Mizukami H., Tabira Y., Ellis B.E. Induction of rosmarinic acid biosynthesis in Lithospermum erythrorhizon cell suspension cultures // Plant cell Rep. - 1993. - Vol. 12. - P.706-709.
8. Vogelmann J. E. Flavonoids of Agastache section Agastache. Biochemical Systematic and Ecology. - 1984. - Vol. 12, №4. - P. 363-366.
9. Berl W. J. Secondary products from plant cell cultures // Biotechnology. - 1986. - Vol. 4. - P. 630-658.
10. Feher A. // Plant Cell, Tissue and Organ Culture. - 2003. - Vol.74. - P. 201-228.
Рекомендовано к печати д.б.н. Митрофановой И.В.
БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙ
БИОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ POLEMONIUM
CAERULEUM L. В ФАРМАКОЛОГИИ
А.В. БАШИЛОВ Центральный ботанический сад НАН Беларуси, г.Минск, Беларусь
Введение
В настоящее время накоплен большой экспериментальный материал по терапевтическому действию лекарственных растений Республики Беларусь, но, к сожалению недостаточно данных о химическом составе физиологически активных веществ многих растений. Отсутствует нормативно-техническая документация, определяющая точные сроки сбора растительного материала, при которых накопление действующих веществ было бы максимально; неизвестна динамика изменений химического состава в процессе хранения воздушно-сухого растительного сырья. К группе таких растений следует отнести синюху голубую (Polemonium caeruleum L.).
P. caeruleum L. относится к группе сапонинсодержащих лекарственных растений. Содержит в корневищах с корнями тритерпеновые пентациклические сапонины группы амирина (сапонозид, полимонозид В, полимонозид А), обладает высокой гемолитической активностью. Агликоны полимонозидов достаточно необычны. Чаще всего это эфиры высокогидроксилированных тритерпеновых спиртов (лонгиспиогенола, барригенола,
камеллиагенина) с уксусной, тиглиновой, ангелиновой, метилмасляной, пропионовой и изобутиловой кислотами. Углеводная часть представлена галактозой, арабинозой и глюкозой. Кроме того, обнаружены смолы (1,28%, в пересчете на воздушно-сухое сырье), органические кислоты, фенолкарбоновые кислоты и их производная хлорогеновая кислота, флавоноиды, эфирные и жирные масла. Синюха голубая концентрирует железо, цинк, кадмий, серебро и барий [1].
Широкий спектр фармакологических эффектов, свойственных представленному таксону, обусловлен комплексом физиологически активных соединений. Одной из составляющих такого действия является антиоксидантная активность (АОА) лекарственного сырья. В настоящее время трудно оценить АОА P. caeruleum L., так как в литературе данный вопрос практически не изучен. Поэтому изучение особенностей биохимического состава и АОА синюхи голубой весьма перспективно, чтобы оценить возможность практического использования растительного сырья P. caeruleum L. в фармакологической практике.
Целью работы явилось изучение содержания физиологически активных соединений и антиокислительной активности экстрактов на разных фазах вегетации синюхи голубой.
Объекты и методы исследования
Содержание физиологически активных соединений определяли в соответствии с предписаниями Государственной Фармакопеи Республики Беларусь и Европейского комитета по испытанию стабильности новых веществ, фармпрепаратов и продуктов [2]. Газохроматографический анализ осуществляли на хроматографе "Agilent 6850" с использованием масс-селективного детектора "Agilent 5975". Оптическую плотность измеряли на спектрофотометре "Agilent 8453 UV- visible".
Для определения общей АОА представленного вида применяли две модельные системы: систему окисления масла льна молекулярным кислородом с последующей регистрацией уровня накопления липоперекисей [3] и систему аскорбат-зависимого перекисного окисления фосфолипидов мембран митохондрий гепатоцитов с дальнейшим детектированием малонового диальдегида [4].
Все анализы проводились в четырехкратной повторности, полученные результаты обрабатывались с использованием компьютерной программы "Statistica 6.0", данные считали достоверными при Р<0,05.
Результаты и обсуждение
Накопление биологически активных соединений на последовательных фазах вегетации P. caeruleum. Установлено, что содержание тритерпеновых гликозидов и флавоноидов у P. caeruleum зависит от фенофаз онтогенеза. Наибольшее количество флавоноидов соответствует фазе бутонизации. Количество тритерпеновых гликозидов у P. caeruleum достигало максимума в фенофазах массовой бутонизации и цветения.
На основании полученных данных, можно рекомендовать заготовку лекарственного растительного сырья изученного вида, произрастающего в центральной агроклиматической зоне Республики Беларусь, в период массовой бутонизации и цветения.
Компонентный состав экстрактов P. caeruleum. Использование газовой хроматографии позволило эффективно разделить и идентифицировать летучие и термостабильные компоненты водноспиртовых экстрактов соцветий, листьев, корней и корневищ P. caeruleum L.
Во всех образцах обнаружены оксипроизводные ароматических соединений. При этом идентифицируется больше эфиров, производных альдегидов и кетонов. У P. caeruleum идентифицировано 22 летучих и термостабильных компонента. Основными из них являются сложные эфиры, производные альдегидов и кетонов. В экстрактивных веществах соцветий найдено 17 компонентов, в их составе преобладают бис-2-этилгексиловый эфир 1,2-бензилдикарбоновой кислоты и метиллиноленат. В корнях и корневищах P. caeruleum обнаружено 9 веществ, из которых максимальное количество, как и для экстракта соцветий, приходится на бис-2-этилгексиловый эфир 1,2-бензилдикарбоновой кислоты.
Компонентный состав водноспиртового экстракта листьев P. caeruleum включает 19 газохроматографически идентифицированных веществ. Основными компонентами в их составе являлись: бис-2-этилгексиловый эфир 1,2-бензилдикарбоновой кислоты, метиллино-ленат, пальмитиновая кислота, 4-гидроксо-3-метоксибензилацетат и хинная кислота.
Полученные результаты могут быть использованы для создания хроматографической базы данных с целью идентификации и стандартизации воздушно-сухого растительного сырья лекарственных растений и фитопрепаратов.
Содержание биологически активных соединений в растительном сырье P. caeruleum в процессе его хранения. Снижение содержания физиологически активных соединений в процессе хранения (2,5 года) растительного сырья P. caeruleum не превышало 6,5%. Длительность хранения воздушно-сухого сырья представленного таксона может быть пролонгирована до двух с половиной лет без существенного уменьшения концентрации действующих веществ.
Ингибирование перекисного окисления льняного масла экстрактами P. caeruleum. В ходе исследования АОА показано, что экстрактивные вещества, полученные из воздушно -сухого растительного сырья соцветий, листьев, корней и корневищ P. caeruleum L., оказывают существенное ингибирующее действие на процессы перекисного окисления растительных и животных липидов.
Динамику изменений в содержании липоперекисей детектировали по изменению значений перекисного числа. Стабильность модельной системы и, следовательно, АОА экстрактов регистрировали по уменьшению образования липоперекисей в масле и увеличению периода индукции автоокисления по сравнению с контролем (масло льна) и стандартом АОА -кверцетином.
Максимум АОА был зарегистрирован для экстракта соцветий P. caeruleum. АОА веществ, извлеченных из листьев, корней и корневищ, наименьшая. Установлено, что экстрактивные вещества листьев, корней и корневищ изученного вида не влияли на индукционный период процессов пероксидации. Время фазы индукции совпадало с аналогичной фазой контроля. Оно составляло 1/4 от общего времени экспозиции модельной системы. Экстракты соцветий пролонгировали индукционный период на 3,5% по сравнению с контролем. На 50 сутки инкубации экстрактивные вещества проявляли АОА. Растительные образцы P. caeruleum L. можно расположить в порядке возрастания их АОА: корни и корневища < листья < соцветия.
Экстракты, выделенные из сырья различающегося сроками хранения, отличались сходной кинетикой ингибирования процессов перекисного окисления липидов in vitro по сравнению с аналогичными кривыми, выявленными для свежевысушенного растительного сырья. Увеличение срока хранения вызвало незначительное снижение АОА. Для материала одного года хранения снижение АОА по сравнению с исходным уровнем в среднем составило для P. caeruleum - 4,0%, для сырья со сроком хранения два года падение АОА составило 5,0%.
Ингибирование перекисного окисления митохондриальной фракции гепатоцитов крыс экстрактами P. caeruleum. Установлено, что максимум АОА экстрактивных веществ P. caeruleum соответствует интервалу концентраций Ы0"3-Ы0"5 М, что совпадает с аналогичными точками разведения для кверцетина (Ы0"3-Ы0-4 М). В концентрационном диапазоне Ы0"5-Ы0"8 М АОА экстрактов, полученных из надземной части растений, выше соответствующей активности кверцетина. Для корней и корневищ изученного вида повышение АОА не выявлено. Начиная с концентрационной точки Ы0"8 М (для корней и корневищ - Ы0"6 М), экстракты оказывали прооксидантное действие на процессы пероксидации митохондриальной фракции гепатоцитов крыс.
На основе полученных данных можно рекомендовать использование экстрактивных веществ, извлеченных из соцветий, листьев, корней и корневищ P. caeruleum, в качестве ингибиторов перекисного окисления липидов.
Выводы
В ходе исследования было установлено, что содержание тритерпеновых гликозидов и флавоноидов у P. caeruleum обусловлено фазами вегетации. Наибольшее количество флавоноидов приходится на фазу бутонизации. Количество тритерпеновых гликозидов достигло максимума в фенофазы бутонизации и цветения.
Процесс хранения растительного сырья синюхи голубой не оказывает существенного влияния на снижение содержания физиологически активных соединений, потери которых в течение двух с половиной лет были незначительны и составляли менее 6,5%.
Газохроматографически идентифицированы летучие и термостабильные компоненты в составе водноспиртовых экстрактов соцветий, листьев, корней и корневищ P. caeruleum L. Во всех образцах обнаружены оксипроизводные ароматических соединений, основным компонентом которых являлся бис-2-этилгексиловый эфир 1,2-бензилдикарбоновой кислоты.
На примере модельной реакции пероксидации льняного масла, инициируемой молекулярным кислородом, показано, что экстрактивные вещества листьев, корней и корневищ изученного вида не влияли на индукционный период процессов пероксидации.
Экстракты, полученные из воздушно-сухого сырья, различающегося сроками хранения, проявляли сходную кинетику ингибирования процессов перекисного окисления липидов in vitro по сравнению с аналогичными процессами, выявленными для свежевысушенного сырья. На фоне пролонгации срока хранения потери АОА экстрактивных веществ незначительны.
На примере модельной системы железо(11)-аскорбат-зависимого перекисного окисления митохондриальной фракции гепатоцитов крыс выявлено, что максимум АОА экстрактов изученного вида соответствует интервалу концентраций Ы0_3-Ы0~5 М, что совпадало с аналогичными точками разведения для кверцетина (L10~3-L10~4 М).
В концентрационном диапазоне 1-10~5-1-10"8 М АОА экстрактивных веществ, полученных из надземной части синюхи голубой, выше соответствующей активности кверцетина. Начиная с концентрационной точки 1-10"8 М (для корней и корневищ - 1-10"6 М), экстракты оказывали прооксидантное действие на процессы пероксидации митохондрий гепатоцитов крыс.
Таким образом, в работе представлены особености биохимическоко состава и АОА P. caeruleum, однако конкретный химический состав и фармакологическая значимость синюхи голубой остается в целом открытой и требует тщательного и целенаправленного изучения.
Список литературы
1. Башилов А.В., Решетников В.Н., Кухарева Л.В. Биологическая и фармакологическая характеристика синюхи голубой (Polemonium caeruleum L.), обладающей выраженными седативным и гемолитическим действиями // Вес. Нац. акад. навук Беларуси Сер. бiял. навук. -2007. - № 1. - С. 114-118.
2. Годовальников Г.В. Государственная фармакопея Республики Беларусь. Общие методы контроля качества лекарственных средств / Министерство здравоохранения Республики Беларусь - Минск: Минский государственный ПТК полиграфии, 2006. - 480 с.
3. Здоровенина А.О. Повышение точности измерения содержания перекисных и карбонильных соединений в жирах: Автореф. дис. ... канд. тех. наук / Всероссийский научно-исследовательский институт жиров. - СПб., 2007. - 23 с.
4. Костюк В.А., Лунец Е.Ф. Ингибирование производными о-бензохинона перекисного окисления липидов в микросомах печени // Биохимия. - 1983. - Т. 48. - С. 1491-1495.
Рекомендовано к печати д. мед. н. Ярош А.М.
СЕМЕЙСТВО БЕСОЪПЛСЕЛЕ - ИСТОЧНИК ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ РАЗЛИЧНОЙ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ
А.В. БАШИЛОВ; Е В. СПИРИДОВИЧ, кандидат биологических наук;
В.А. ТИМОФЕЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук Центральный ботанический сад НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь
Введение
Несмотря на наличие в лечебных учреждениях широкого ряда синтетических препаратов, интерес к лекарственным растениям не снижается, что обусловлено мягкостью их действия, отсутствием токсических проявлений при применении. Несомненным достоинством растительного сырья является также разнообразие физиологически активных веществ, которые способны обеспечить поливалентность фармакологических эффектов [9].
