WWW.KN.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные ресурсы
 

«УДК 615.32 + 582.565.2 ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СОКА КАЛЛИЗИИ ДУШИСТОЙ (CALLISIA FRAGRANS WOOD.) И ЕГО АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ (IN VITRO) * Д.Н. Оленников 1, И.Н. Зилфикаров2, ...»

ХИМИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ. 2008. №4. С. 95–100.

УДК 615.32 + 582.565.2

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СОКА КАЛЛИЗИИ ДУШИСТОЙ (CALLISIA

FRAGRANS WOOD.) И ЕГО АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ

(IN VITRO)

*

Д.Н. Оленников 1, И.Н. Зилфикаров2, А.А. Торопова1, Т.А. Ибрагимов3

©

Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, ул. Сахьяновой, 6,

Улан-Удэ, 670047 (Россия) E-mail: oldaniil@rambler.ru

Закрытое акционерное общество «Вифитех», к. №84 ГНЦ ПМБ, п. Оболенск,Московская обл., 142279 (Россия) E-mail: dagfarm@mail.ru ГОУ ВПО «Пятигорская государственная химико-фармацевтическая академия», пр. Калинина, 11, Пятигорск, 35753 (Россия) E-mail: aloefarm@mail.ru В ходе изучения химического состава сока каллизии душистой (Callisia fragrans Wood., «золотой ус», сем.

Commelinаceae), установлено наличие в нем углеводов (полисахаридов и свободной глюкозы), аскорбиновой кислоты, аминокислот, фенолокислот (галловая, кофейная, цикориевая, феруловая), флавоноидов (кверцетин, кемпферол), кумаринов (умбеллиферон, скополетин), антрахинонов (алоэ-эмодин), тритерпеновых соединений (-ситостерин) и холина.

С применением ДФПГ-метода выявлена антирадикальная активность, обусловленная присутствием кумаринов, фенолокислот и аскорбиновой кислоты, а также обнаружена способность сока C. fragrans к связыванию ионов Fe2+, молекул NO, радикалов О2•– и инактивации Н2О2.



Ключевые слова: каллизия душистая, Callisia fragrans Wood, антирадикальная активность, антиоксидантная активность.

Сокращения: АФК – активные формы кислорода, БАС – биологически активное соединение, БХ – бумажная хроматография, ВЭЖХ – высокоэффективная жидкостная хроматография, ВЭТСХ – высокоэффективная тонкослойная хроматография, Д – детектор, ДФПГ – дифенилпикрилгидразил, СВС – сухие вещества сока.

Введение Каллизия душистая (Callisia fragrans Wood., «золотой ус», cем. коммелиновые – Commelinaceae) – культивируемое многолетнее суккулентное травянистое растение. Местообитание C. fragrans на родине – влажные леса юга Мексики, полуострова Юкатан и Гватемалы; чаще всего она встречается во вторичном лесу, на месте старых вырубок. В России C. fragrans выращивается как декоративное растение в домашних условиях;

она хорошо культивируется в условиях теплицы [1].

Сведения о применении C. fragrans чрезвычайно обширны; с применением системы Google® на запрос по ключевому слову «золотой ус» предлагается более 400 тысяч ссылок. Средства массовой информации (печатные и электронные) рекомендуют данное растение для терапии практически всех известных заболеваний.

Результатов целенаправленных фармакологических исследований C. fragrans и ее препаратов в доступной научной литературе нам обнаружить не удалось.

Данные о химическом составе C. fragrans также немногочисленны. Ранее был изучен состав нейтральных, глико- и фосфолипидов листьев, побегов и стеблей, доминирующими компонентами которых являются пальмитиновая, линолевая, олеиновая и линоленовая кислоты; также установлено присутствие каротиноидов (-, -каротины, неоксантин, антераксантин), хлорофиллов (a и b), аскорбиновой кислоты и антоцианов * Автор, с которым следует вести переписку.

96 Д.Н. ОЛЕННИКОВ, И.Н. ЗИЛФИКАРОВ, А.А. ТОРОПОВА, Т.А. ИБРАГИМОВ [2]. С применением метода ГХ/МС идентифицированы салициловая, ванилиновая и хлорогеновая кислоты, фитол, ванилин, биформен, сквален, лупеол и бетулин [3].





Целью настоящей работы является исследование качественного состава и количественного содержания биологически активных соединений сока C. fragrans, а также определение антиоксидантной активности в экспериментах in vitro.

Экспериментальные условия Сырье C. fragrans (надземная часть) предоставлено экспериментальным хозяйством СГАУ им. Н.И. Вавилова (Саратов, Россия).

Извлечение сока осуществляли в лабораторных условиях вручную: для этого сырье измельчали на блендере, полученную массу отжимали через капрон и далее фильтровали через бумажный фильтр в вакууме. Полученный сок представлял собой прозрачную жидкость желтого цвета со слабым характерным запахом, содержание сухих веществ (СВС) 2,22%, плотность 0,986 г/см3. Выход сока ~80% от массы свежего сырья.

Фракционирование экстрактивных веществ. 21,5 л сока C. fragrans, полученного из 27 кг свежего сырья, концентрировали до объема 3 л и подвергали жидкофазной экстракции последовательно гексаном, хлороформом, этилацетатом и бутанолом. К водному остатку после жидкофазной экстракции приливали 95% спирт этиловый (1 : 5), выпавший осадок полисахаридов центрифугировали и высушивали сменой растворителей. Супернатант концентрировали до полного удаления спирта этилового и высушивали в вакуум-сушильном шкафу.

Для деминерализации и удаления полисахаридов 100 мл сока C. fragrans пропускали через колонку с катионитом КУ-2-8 (Н+-форма, 1 20 см), элюировали 300 мл воды и концентрировали элюат до объема 50 мл. После чего к водному остатку приливали 95% спирт этиловый (1 : 5), выпавший осадок центрифугировали; супернатант концентрировали, высушивали и использовали в эксперименте (сок II).

В работе использовали следующие образцы СОВС: скополетин, умбеллиферон, алоэ-эмодин, аскорбиновая кислота, галловая, кофейная, цикориевая, феруловая кислоты, кверцетин, кемпферол, глюкоза (Fluka),

-каротин (Acros Organics), -ситостерин, холин, таннин скумпии (Aldrich), а также дифенилпикрилгидразил (ДФПГ, MP Biomedicals Inc.), о-фенантролин, ионол (Fluka); остальные реактивы имели степень чистоты ч.д.а.

Для регистрации спектров поглощения использовали спектрофотометр UV-Vis-mini (Shimadzu); для регистрации оптической плотности в кинетическом режиме – спектрофотометр Cecil-2001.

ВЭТСХ проводили на пластинах Сорбфил ПТСХ-АФ-В (Сорбполимер) в следующих условиях: антрацены – этилацетат–MeOH–H2O (100 : 13,5 : 10) (Д: 5% КОН, УФ), тритерпеновые соединения – бензол– этилацетат (2 : 1) (Д: 20% H2SO4, УФ), фенолокислоты – этилацетат–толуол–HCOOH–H2O (100 : 5 : 10 : 10) (Д: NH3, 5% FeCl3, УФ), флавоноиды – этилацетат–HCOOH–CH3COOH–H2O (100 : 11 : 11 : 26) (Д: 5% AlCl3, УФ). Для определения компонентов, обладающих антирадикальной активностью, хроматограммы обрабатывали 0,02% раствором ДФПГ в 95% спирте этиловом.

Для анализа алкалоидов фракции хроматографировали на бумаге FN-16 (Filtrak) клиновидным способом в системе растворителей BuOH–CH3COOH–H2O (4 : 1 : 2), Д: 5% раствор рейнеката аммония в ацетоне.

ВЭТСХ-денситометрический анализ проводили с применением планшетного сканера Mustek 2000 и программы для сканирующей денситометрии TLC-Manager 3.1 (©PinSoft 2005).

ВЭЖХ. Анализ этилацетатной фракции проводили на жидкостном хроматографе Gilston 305 с ручным инжектором Rheodyne 7125; колонка (2504,6 мм) Kromasil C18 (5 µ); подвижная фаза МеОН–Н2О–Н3РО4 (80 : 120 : 1); Т = 20 С; скорость 0,8 мл/мин; УФ-детектор Gilston UV/VIS 151, = 254 нм. По 20 мкл исследуемого раствора (0,012% раствор в 70% спирте этиловом) и растворов сравнения (0,05% растворы в 70% спирте этиловом) вводили в хроматограф и хроматографировали.

Количественный анализ сока C. fragrans осуществляли с применением следующих методик: сухой остаток, зольность [4], органические кислоты [5], углеводы [6], фенолы [7], свободные аминокислоты [8], липиды общие – гравиметрическим методом после экстракции смесью CHCl3–MeOH (3 : 1).

Антирадикальную активность определяли с применением ДФПГ-метода по методу Seyoum с соавт. [9], связывание супероксидных радикалов и инактивация пероксида водорода – по методу Chen с соавт. [10], связывание NO – по методу Govindarajan с соавт. [11].

Fe2+-хелатирующая способность. В центрифужную пробирку вместимостью 10 мл вносят 200 мкл исследуемого раствора и 25 мкл 0,003% раствора FeSO4. Раствор термостатируют при 20 °С в течение 10 мин, после чего к нему приливают 3 мл 95% спирта этилового, встряхивают и центрифугируют при 3000 об/мин в

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СОКА КАЛЛИЗИИ ДУШИСТОЙ …

течение 10 мин. К 3 мл супернатанта приливают 200 мкл 0,005% раствора о-фенантролина в 95% спирте этиловом и определяют оптическую плотность раствора через 10 мин при длине волны 505 нм. В качестве раствора сравнения используют раствор, приготовленный по аналогичной схеме без введения FeSO4.

Результаты и их обсуждение В результате фракционирования сока C. fragrans получено 6 фракций (табл. 1). Наибольший выход наблюдается для водной фракции, содержание которой составляет около 50% от массы сухих веществ.

Хроматографический анализ хлороформной фракции показал наличие в ней кумаринов и антраценпроизводных. Содержание кумаринов в хлороформной фракции по данным ВЭТСХ-ДМ составляет 57,31% (концентрация в соке 32 мкг/мл) (рис. 1). В сравнении с хроматографической подвижностью СОВС идентифицированы скополетин и умбеллиферон в соотношении 1,0 : 3,1 (концентрация в соке 6,70 и 20,77 мкг/мл, соответственно), а также алоэ-эмодин в количестве 3,33% от массы фракции (концентрация в соке 1,81 мкг/мл).

В этилацетатной фракции методом ВЭЖХ обнаружено 12 соединений; из них идентифицировано 7 (рис. 2).

Доминирующим являются галловая и аскорбиновая кислоты (26,03 и 38,12% соответственно), содержание которых в соке C. fragrans составляет 7,62 и 5,21 мкг/мл соответственно.

В ходе исследования общего химического состава сока C. fragrans установлено наличие в нем углеводов (полисахаридов и свободной глюкозы), органических кислот, аминокислот, тритерпеновых соединений и алкалоидов; сердечные гликозиды и иридоиды не обнаружены (табл. 2). На долю углеводов, органических кислот и зольных элементов приходится до 95% от массы СВС; содержание остальных классов соединений не превышает 5%.

–  –  –

Исследованиям активных форм кислорода (АФК) в последнее время уделяется особое внимание по причине их участия в ряде патологических процессов, связанных со свободно-радикальным окислением. К АФК, продуцируемым in vivo, относят супероксидный радикал (О2•-), пероксид водорода (Н2О2) и гипохлористую кислоту (HClO). О2•и Н2О2 могут взаимодействовать в присутствии ионов переходных металлов (например Fe2+), в результате чего образуются реакционноспособные гидроксирадикалы. Оксид азота (NO) является плейотропным медиатором некоторых физиологических процессов, но также он участвует в патогенезе воспаления и боли. Поэтому если развитие некоторых патологических процессов связано с дисбалансом между окислительным стрессом и антиоксидантной защитой организма, то существует вероятность ограничения окислительного повреждения введением веществ, способных связывать влияние АФК (О2•- и Н2О2), NO и ионов Fe2+.

В экспериментах по определению антирадикальной активности (ДФПГ-метод) установлена величина 50% улавливания ДФПГ-радикалов, составляющая 1,07 мг/мл (табл. 1). После удаления из сока C. fragrans полисахаридов и зольных элементов активность незначительно увеличивается (IC50 = 0,98 мг/мл). Хлороформная фракция проявляет заметную выраженность действия (IC50 = 0,21 мг/мл); после проявления хроматограммы данной фракции раствором ДФПГ-радикала выявлены зоны наиболее активных соединений, идентифицированные со скополетином и умбеллифероном. Наибольшая активность отмечена для этилацетатной фракции (IC50 = 24 мкг/мл), действие которой обусловлено в большей степени присутствием галловой, аскорбиновой и кофейной кислот, что также подтверждено хроматографически (ВЭТСХ-ДФПГ).

При исследовании кинетических кривых связывания ДФПГ растворами сока C. fragrans выявлено дозозависимое действие: при концентрации сока в реакционной смеси 4,5 мг/мл его активность сопоставима с таковой растворов кверцетина в концентрации 0,01 мг/мл (рис. 3).

В экспериментах по определению способности сока C. fragrans связывать Fe2+, О2•- и NO, а также инактивировать Н2О2, установлено наличие активности в отношении указанных частиц (рис. 4).

При исследовании Fe2+-хелатирующей активности сока C. fragrans найдено, что величина IC50 составляет 0,79 мг/мл (ионол 0,15 мг/мл); для О2•- данная величина составляет 0,36 мг/мл.

Сок C. fragrans вызывает инактивацию Н2О2: IC50 составляет 0,57 мг/мл; аналогичные показатели для ионола и таннина составляют 0,46 и 0,75 мг/мл соответственно (рис. 4В). Н2О2 является слабым окисляющим агентом, но при взаимодействии с ионами Fe2+ может приводить к образованию гидроксирадикалов, чем обусловлено его токсическое действие. Разрушение Н2О2 наблюдается под влиянием некоторых ферментов (пероксидаза, каталаза), ионов металлов и фенольных соединений, присутствие которых, вероятно, является причиной активности сока C. fragrans.

По отношению к NO сок C. fragrans более активен (IC50 = 2,96 мг/мл), чем таннин (IC50 = 3,50 мг/мл) и несколько уступает по действию аскорбиновой кислоте (IC50 = 1,28 мг/мл).

Проведенные эксперименты показали, что сок C. fragrans проявляет свойства антиоксиданта, нейтрализуя влияние свободных радикалов, NO и ионов Fe2+.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СОКА КАЛЛИЗИИ ДУШИСТОЙ …

–  –  –

Рис. 3. Динамика связывания радикалов ДФПГ растворами сока C. fragrans (на рисунке указаны концентрации СВС в реакционной смеси в мг/мл, К – кверцетин, 0,01 мг/мл). сDPPH – концентрация ДФПГ в процентах по отношению к начальной, t – время

–  –  –

Рис. 4. Результаты экспериментов по определению связывания Fe2+ (А), О2•- (Б), Н2О2 (В), NO (Г) соком C.

fragrans (1) и стандартными антиоксидантами (ионол – 2, танин – 3, кислота аскорбиновая – 4). k(Fe2+), k(О2•-), k(Н2О2), k(NO) – степень связывания или инактивации по отношению к контролю 100 Д.Н. ОЛЕННИКОВ, И.Н. ЗИЛФИКАРОВ, А.А. ТОРОПОВА, Т.А. ИБРАГИМОВ Выводы В результате проведенных исследований сока каллизии душистой (Callisia fragrans Wood., «золотой ус») установлен его химический состав, представленный разными классами соединений: углеводы, аминокислоты, органические кислоты, фенольные соединения, тритерпеновые соединения и алкалоиды. В составе фенольных соединений идентифицированы галловая, кофейная, цикориевая, феруловая кислоты, кверцетин, кемпферол, умбеллиферон, скополетин и алоэ-эмодин.

Методами in vitro выявлено наличие антирадикальной активности (ДФПГ-метод), а также установлена способность сока C. fragrans к связыванию ионов Fe2+, молекул NO, радикалов О2•- и инактивации молекул Н2О2.

Полученные данные свидетельствуют о наличии у сока C. fragrans антиоксидантной активности, обусловленной присутствием фенольных соединений и аскорбиновой кислоты.

Список литературы

1. Семенова Л.В., Ямпольский Ю.В. Каллизия – Callisia fragrans (Lindl.) Woodson – выращивание и использование // Лекарственные экзотические растения. Вып. 1. СПб., 2003. 125 с.

2. Черненко Т.В., Ульченко Н.Т., Глушенкова А.И., Реджепов Д. Химическое исследование Callisia fragrans // Химия природных соединений. 2007. №3. С. 212–213.

3. Кондратьева В.В., Курилов Д.В., Воронкова Т.В., Олехнович Л.С. и др. Callisia fragrans (Lindl.) Woodson как продуцент физиологически активных соединений // Современная физиология растений: от молекул до экосистем: тез.

докл. межд. конф. Сыктывкар, 2007. С. 366–368.

4. Государственная фармакопея СССР. Изд. XI. Вып.2. М., 1990. 398 с.

5. Оленников Д.Н., Танхаева Л.М., Николаева Г.Г., Маркарян А.А. Методика количественного определения суммарного содержания органических кислот в растительном сырье // Растительные ресурсы. 2004. Т. 40. Вып. 3. С. 112–116.

6. Оленников Д.Н., Танхаева Л.М. Методика количественного определения группового состава углеводного комплекса растительных объектов // Химия растительного сырья. 2006. №4. С.29–33.

7. Folin O., Ciocalteu V. On tyrosine and triptophane determination in proteins // Journal of Biological Chemistry. 1927. V.

LXXIII. P. 627–650.

8. Пахомов В.П., Максимова Т.В., Никулина И.Н., Цыганков В.В., Хромова Л.В. Стандартизация рогов и пантов северного оленя. I. Количественное определение нингидринактивных веществ в порошке рогов северного оленя // Химико-фармацевтический журнал. 1997. №4. С. 53–54.

9. Seyoum A., Asres K., El-Fiky F.K. Structure-radical scavenging relationships of flavonoids // Phytochemistry. 2006. V. 67.

P. 2058–2070.

10. Chen A.-S., Taguchi T., Sakai K., Kikuchi K., Wang M.-W., Miwa I. Antioxidant activities of chitibiose and chititriose // Biological & Pharmaceutical Bulletin. 2003. V. 26. P. 1326–1330.

11. Govindarajan R., Rastogi S., Vijayakumar M. Studies on the antioxidant activities of Desmodium gagenticum // Biological & Pharmaceutical Bulletin. 2003. V. 26. P. 1424–1427.

Поступило в редакцию 1 апреля 2008 г.



Похожие работы:

«Якимова Татьяна Николаевна Эпидемиологический надзор за дифтерией в России в период регистрации единичных случаев заболевания 14.02.02 эпидемиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва 2015 Работа...»

«Special material. Land law; natural resources law; environmental law; agricultural law 191 УДК 349.6 Publishing House ANALITIKA RODIS ( analitikarodis@yandex.ru ) http://publishing-vak.ru/ О понятии и классификации видов экологического терроризма Алексеева Анна Павловна Кандидат юридических наук, доцент, профессор, кафедра уголовного права учебно-...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижневартовский государственный университет" Кафедра экологии Фонд оценочных средств дисциплины Б1.В.ДВ.4 ПОПУЛЯЦИОННАЯ ГЕНЕТИКА Вид образования: Профессиональное...»

«1 ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. МЕДИЦИНА 1. Актуальные проблемы сохранения биоразнообразия растительного и животЕ0 ного мира Северной Фенноскандии и сопредельных территорий : док. Междунар. А437 конф., Апатиты, 26-28 нояб. 2002 г. / РАН, Кольский науч. центр, Полярно-ал...»

«For Official Use ENV/EPOC/EAP/MIN(2004)2 Organisation de Coopration et de Dveloppement Economiques Organisation for Economic Co-operation and Development _ _ Russian Or. English ENVIRONMENT DIRECTORATE ENVIRONMENT POLICY C...»

«1.2016 СОДЕРЖАНИЕ CONTENTS АГРОЭКОЛОГИЯ AGROECOLOGY Санжарова Н. И., Молин А. А., Козьмин Г. В., Ко Sanzharova N. I., Moline A. A., Koz’min G. V., Ko бялко В. О. Радиационные агробиотехнологии: byalko V. O. Radiation agricultural biot...»

«Институт медико-биологических проблем Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова Научно-исследовательская лаборатория "Динамика" ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНОГО РИТМА: ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ И ВОЗМОЖНОСТИ КЛИНИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ Москва Санкт-Петербур...»

«Секция 11. Экология, безопасность и охрана труда на предприятии Но уже сейчас очевидно, что успешность прогнозов, получаемых на основе имитационных моделей, существенно будет зависеть от качества стат. анализа эмпирического материала, от того, насколько такой анализ сможет выявить и обо...»

«Биология. 7 класс Пояснительная записка Рабочая программа составлена на основе Закона об образовании Российской Федерации от 29.12.1012 приказ №273/ФЗ, Федерального государственного образовательного стандарта основно...»








 
2017 www.kn.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.