CC BY
22
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(И)-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 (Ы0"3-Ы0-4 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 Ы0"8 М (для корней и корневищ - Ы0"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].
В настоящее время физиологически активные вещества, используемые в фармацевтической промышленности, выделяют из тканей растений, часто принадлежащих к редким видам. В связи с этим идет активный поиск новых источников получения биологически активных соединений растительного происхождения, важное место среди которых занимают таксоны тропических растений, в частности семейство бегониевых (Begoniaceae) [10].
Семейство Begoniaceae насчитывает свыше 800 видов и 2000 садовых форм. Широко распространены бегонии в тропических влажных лесах, а также в горах на высоте 3000-4000 м над уровнем моря, реже в сухих местообитаниях тропических и субтропических районов. Больше всего видов Begoniaceae в Южной Америке, ареал которых на севере доходит до Мексики. В Азии бегонии произрастают в Восточных Гималаях, горных областях Индии, на Малайском архипелаге, острове Шри-Ланка и Вьетнаме [7]. Сегодня существуют тысячи гибридных форм и сортов бегоний. Наибольшей известностью пользуются сорта, выведенные в Бельгии [2].
В декоративном садоводстве из Begoniaceae широкое распространение получило около 125 видов и их гибриды. Обогащению сортового разнообразия послужила значительная работа по гибридизации и селекции растений, которая была развёрнута со второй половины XIX века. Введение в культуру клубневых бегоний и использование их в последующих работах по гибридизации привело к получению большой группы крупноцветущих растений.
По данным Т.М. Черевченко, многие виды Begoniaceae характеризуются наличием широкого спектра продуктов вторичного обмена - алкалоидами, изопреноидами, фенольным соединениям, чем в значительной степени определяется практическое использование растений этого семейства в фармацевтической промышленности в качестве основы лекарственных препаратов. В последние годы получены новые данные о высокой биологической активности соединений, синтезируемых тканями растений [6].
С 2008 г. в Центральном ботаническом саду НАН Беларуси, совместно с лабораторией биоорганической химии Института химии Вьетнамской академии наук и технологий (проф. Нгуен Ван Хунг), проводится скрининг физиологически активных соединений тканей растений семейства бегониевых коллекционных фондов Центрального ботанического сада НАН Беларуси и бегоний флоры Республики Вьетнам.
Целью работы является выявление природных источников растительного сырья с высоким биосинтезом биологически активных веществ среди интродуцированных растений семейства Begoniaceae; их биохимическая оценка; разработка технологий ускоренного производства нового вида лекарственного сырья, в том числе основанных на культивировании тканей и клеток растений; получение суммарных препаратов физиологически активных веществ.
Объекты и методы. исследования
Содержание физиологически активных соединений в тканях бегоний определяли в соответствии с предписаниями Государственной Фармакопеи Республики Беларусь и Европейского комитета по испытанию стабильности новых веществ, фармпрепаратов и продуктов. 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: 1) система окисления масла льна молекулярным кислородом с последующей регистрацией уровня накопления липоперекисей, 2) система аскорбат-зависимого перекисного окисления фосфолипидов мембран митохондрий гепатоцитов с дальнейшим детектированием малонового диальдегида.
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
В рамках выполнения Государственной научно-технической программы «Фитопрепараты» (2001-2005 гг.) в Центральном ботаническом саду НАН Беларуси разработана и внедрена на научно-производственном республиканском унитарном предприятии
«Диалек» концерна «Белбиофарм» технология получения лекарственного препарата "Бегонефрил" из растительного сырья бегонии краснолистной (Begonia erythrophylia hort.). Установлено высокое содержание макро- и микроэлементов, пектиновых веществ и полифенолов в тканях растений семейства Begoniaceae.
Из бегонии краснолистной выделено и идентифицировано 10 флавоноидов, 4 флавонола, 2 флавона и 4 флавон-С-гликозида. Четыре последних компонента в растениях семейства бегониевых обнаружены впервые. Идентифицирован состав витаминов и углеводов. Названные группы полифенолов обладают различной фармакологической направленностью (капилляроукрепляющего, противоатеросклеротического, спазмолитического, диуретического и антитоксического действий). Летучие компоненты Begonia erythrophylia hort. обладают ярко выраженными протистоцидными, фунгицидными, бактерицидными и бактериостатическими свойствами по отношению к целому ряду патогенных микроорганизмов [3].
"Бегонефрил" будет выпускаться в нескольких лекарственных формах. Это водный раствор, настойка, инъекции и капсулы. Препарат оказывает иммуномодулирующее, азотемическое, противовоспалительное и антиоксидантное действие. Содержит катехины, флавоны и другие физиологически активные вещества. "Бегонефрил" увеличивает диурез, выделение натрия и в меньшей степени калия, усиливает экскрецию с мочой азотистых веществ. Эффективен при острых и хронических нефритах, сопровождающихся гиперазотемией, а также при внепочечной азотемии.
Экстракт Begonia erythrophylia hort. оказывает повышение фагоцитарного показателя и числа нейтрофилов в отношении S. aurtus при их совместной инкубации. Препарат усиливает метаболическую активность нейтрофилов в NST-тесте, угнетает их хемотаксис, индуцированный казеином, способствует снижению спонтанной реакции бласттрансформации лимфоцитов. В целом, экстрактивные вещества бегонии краснолистной, а также препараты, полученные из нее, снижают выраженность воспалительных реакций, угнетая, в частности, миграцию нейтрофилов к очагу воспаления. Стимуляция митогенного эффекта коэнзима А низкими дозами экстракта Begonia erythrophylia hort. свидетельствует о возможном наличии веществ, активирующих Т-супрессоры иммунной системы.
Антиоксидантная активность препаратов из бегонии обусловлена природой биологически активных соединений, содержащихся в растении. В экстрактах бегонии краснолистной в значительных количествах присутствуют биофлавоноиды, хлорогеновые кислоты, аскорбиновая кислота, каротиноиды. Данные соединения являются активными скавенджерами свободных радикалов кислорода, которым принадлежит важная роль в воспалительном повреждении ткани. Известно, что кроме высокой способности к перехвату активных радикалов кислорода, эти соединения являются ингибиторами липооксигеназы, способствующей перекисному окислению липидов. Следовательно, препараты из бегонии придают устойчивость липидов к перекисному окислению. Поскольку свободные радикалы, образующиеся в ходе цепных реакций перекисного окисления липидов, являются важными медиаторами воспалительной альтерации тканей, именно благодаря антиоксидантной активности проявляются противовоспалительные свойства Begonia erythrophylia hort.
«Бегонефрил» улучшает функции почек и печени, обладает мембранно-стабилизирующими свойствами. Клинические испытания доказали эффективность и безопасность препарата. Полученные результаты указывают на перспективность растений семейства Begoniaceae в качестве источника растительного сырья для получения лекарственных препаратов [4].
Установлено, что культивируемые растительные клетки и ткани сохраняют способность к биосинтезу специфических для данного вида растений ряда соединений. Важным свойством каллусных клеток является сохранение способности к синтезу биологически активных веществ, характерных для данного вида растений. Именно это свойство ставит проблему использования тканевых и клеточных культур в ряд наиболее актуальных. Однако при этом наблюдаются как количественные, так и качественные изменения в составе комплекса синтезируемых соединений. Неорганизованно пролиферирующие каллусные клетки растения характеризуются низким содержанием искомых веществ (на порядок ниже, чем в запасающем органе целого
растения). Необычность условий культивирования тканей in vitro приводит к неполной реализации генетических возможностей клетки, что связано со многими причинами, в том числе с нарушениями автотрофности питания при переходе к гетеротрофному типу обмена. Оптимизация условий культивирования приводит к увеличению продуктивности культур по сравнению с целым растением.
Важным направлением, которое интенсивно разрабатывается в последние годы с помощью метода культуры тканей, является изучение способности растительной клетки к синтезу in vitro различных классов веществ. Перспективы, открывающиеся при этом, значительно активизировали научные разработки по проблеме получения лекарственного сырья с помощью технологии, основанной на культуре тканей и клеток. Разработка основ выращивания клеток растений в суспензионной культуре и клонирования от одной клетки, позволило использовать культуры тканей лекарственных растений для биотехнологических синтезов. Именно это свойство, а также дефицит препаратов из растительного сырья в Республике Беларусь ставят проблему использования тканевых и клеточных культур в качестве продуцентов биологически активных веществ в ряд наиболее актуальных [1, 5, 8].
Для решения поставленных задач будут применяться современные биохимические и биотехнологические методы исследования и культивирования растительных клеток. Планируется провести скрининг физиологически активных веществ в тканях растений семейства Begoniaceae коллекционного фонда Центрального ботанического сада НАН Беларуси и растений из Республики Вьетнам с последующей оценкой антиоксидантной, противовоспалительной и иммуномодулирующей активности физиологически активных веществ.
Выводы
В целом в результате выполнения научно-исследовательской работы впервые будут предложены новые виды растений семейства Begoniaceae в качестве источников растительного лекарственного сырья; разработаны технологии ускоренного производства лекарственного сырья (растительное сырье, каллусные и суспензионные культуры).
Список литературы
1. Бутенко Р.Г. Культура клеток растений и биотехнология. - М., 1986. - С. 3-10.
2. Грюнвальд Г. Комнатные растения: особенности роста в домашних условиях и в природе. - СПб.: СЗКЭО „Кристалл", 2006. - С. 13.
3. Головченко Л.А. и др. Модификация метаболических процессов в тканях бегонии краснолистной под влиянием фитовитала // Тез. докладов IV Всероссийской научной конференции «Химия и технология растительных веществ». - Сыктывкар, 2006. - С. 239.
4. Продукция научно-производственного республиканского предприятия "Диалек" // Научно-производственное республиканское предприятие "Диалек" [Электронный ресурс]. -2008. - Режим доступа: http://www.dialek.by/info - Дата доступа: 22.04.2008.
5. Тимофеева В.А. и др. Содержание и состав биологически активных веществ в культуре тканей Begonia erythrophylia hort. // Тез. докладов второго Всесоюзного общества физиологов растений. - Мн., 1990 - С. 89.
6. Черевченко Т.М. Тропические и субтропические растения закрытого грунта. - К.: Наукова думка, 1988 - С. 85-101.
7. Шахова Г.И. Бегонии. - М.: Кладезь-Букс, 2006. - 126 с.
8. Butcher D.N. and ets. Applied and fundamental aspects of plant cell, tissue and organ cultures. - Berlin: Springer, 1977. - P. 668-693.
9. Li S.C. Medicinal Plants: Culture, Utilization and Phytopharmacology. - Boca Raton: CRC Press, 2000. - 517 р.
10. Nagata S.C. Medicinal and Aromatic Plants. - Berlin: Springer, 2002. - 663 р.
Рекомендовано к печати д.мед.н. Ярош А.М.
