БИОИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОИСК БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ У ХВОЙНЫХ РАСТЕНИЙ ИЗ РОДА PICEA, РАСПРОСТРАНЕННЫХ НА УРАЛЕ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 9. №5. 2023

https ://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/90

УДК 577.21:582.475.2 https://doi.org/10.33619/2414-2948/90/03

AGRIS F30

БИОИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОИСК БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

У ХВОЙНЫХ РАСТЕНИЙ ИЗ РОДА Picea, РАСПРОСТРАНЕННЫХ НА УРАЛЕ

©Чертов Н. В., ORCID: 0000-0003-0250-220X, Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь, Россия, syper.gall@mail.ru ©Боронникова С. В., ORCID: 0000-0002-5498-8160, д-р биол. наук, Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь, Россия, SVBoronnikova@yandex.ru

BIOINFORMATION SEARCH FOR BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES IN

CONIFEROUS PLANTS OF THE Picea GENUS DISTRIBUTION IN THE URALS

©Chertov N., ORCID: 0000-0003-0250-220X, Perm State University, Perm, Russia, syper.gall@mail.ru ©Boronnikova S., ORCID: 0000-0002-5498-8160, Dr. habil, Perm State University, Perm, Russia, SVBoronnikova@yandex.ru

Аннотация. У хвойных растений из рода Picea, распространенных на Урале, с использованием биоинформационного подхода отобраны 12 БАВ, у которых оценена потенциальная биологическая активность. Проанализированные БАВ относятся к терпенам и терпеноидам, они распределены на 2 группы, у которых наряду с другими, установлены антибактериальная и противовоспалительная активности. В качестве перспективных с антибактериальной активностью выявлены БАВ: канфен, а-пинен, Р-мирцен, транс-кариофиллен, борнеол, маноол. Биоинформационный анализ является лишь первым этапом изучения БАВ у хвойных растений.

Abstract. In coniferous plants of the Picea Genus, common in the Urals, using a bioinformatic approach, 12 biologically active substances were selected, in which potential biological activity was evaluated. The analyzed biologically active substances belong to terpenes and terpenoids, they are divided into 2 groups, which, along with others, have antibacterial and anti-inflammatory activities. BAS with antibacterial activity were identified as promising: canfen, а-pinene, P-myrcene, trans-caryophyllene, borneol, manool. Bioinformatics analysis is only the first step in the study of biologically active substances in coniferous plants.

Ключевые слова: биологически активные соединения, терпеноиды, антимикробные свойства, ели.

Keywords: bioactive compounds, terpenoids, antimicrobial properties, Picea.

Информация о биологически активных веществах (БАВ), а также о генетической изменчивости и популяционной структуре хвойных растений необходима для организации мероприятий по охране и рациональному использованию биологических ресурсов [1]. Один из основных родов хвойных растений Урала является род ель (Picea), представленный, по мнению большинства отечественных систематиков, двумя самостоятельными видами — елью европейской (Picea abies (L.) H. Karst.) и елью сибирской (Picea obovata Ledeb.). Кроме

Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 9. №5. 2023

https ://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/90

того, практически по всей территории региона встречаются естественные гибриды этих двух видов ели, которые рассматриваются рядом авторов в качестве самостоятельного вида — Picea fennica (Regel) Kom. [2].

Получение различных БАВ из хвойных растений является экономически перспективным, поскольку древесные хвойные растения широко распространены, запас хвойных пород в России составляет около 71,3 млрд м3 (https://roslesinforg.ru/services/gil/). На территории Российской Федерации ежегодно заготавливают до 200 млн м3 еловой деловой древесины. Лесозаготовительные предприятия используют только ствол дерева, оставляя при этом до 500 килограммов отходов на 1 кубометр деловой древесины. Основную часть древесных отходов составляют хвоя, ветви и корни, в которых содержатся различные БАВ [3]. Вместе с тем, ранее не проводился целенаправленный поиск БАВ у хвойных растений из рода Picea, распространенных на Урале.

Материал и методы исследования Биоинформационный поиск биологически активных веществ у видов хвойных растений из родов Picea проводился по нескольким базам данных. В базах данных PubMed и Google Scholar проводился поиск биологически активных веществ, характерных для представителей родов Picea. После из базы ChemSpider бралась информация о структуре вещества в формате «.mol». Затем с использованием онлайн программы PASS выявляли потенциальную биологическую активность отобранных соединений (http://www.pharmaexpert.ru/PASSOnline/).

Проанализировано 21 наиболее перспективное вещество: сантен, трициклен, а-пинен, камфен, ß-пинен, ß-мирцен, лимонен, борнилацетат, транс-кариофиллен, а-гумулен, гермакрен D, у-кадинен, 5-кадинен, а-кадинол, маноол, a-терпинолен, камфора, борнеол, a-Terpenyl acetate, а-мууролен, ß-селинен, неролидол [4, 5]. Из 21 проанализированного были исключены БАВ, для которых существует необходимость экспериментальной проверки данных. В связи с этим, прогнозируемая биологическая активность оценена у 12 БАВ, содержащихся в хвойных растениях из рода Picea Урала.

Результаты и обсуждение Из проанализированных в базах данных потенциальных БАВ прогнозируемая биологическая активность оценена у 12 БАВ, относящихся к терпенам и терпеноидам. Терпены представляют собой подкласс непредельных углеводородов с общей формулой (С5Ш)п, где n>2. Как правило термин терпены применяется для соединений, содержащих целое число изо-С5-фрагментов в независимости от содержания в их молекулах других элементов. В зависимости от числа изопреновых единиц терпены делятся на несколько классов: монотерпены (2 единицы), сесквитерпены (3 единицы), дитерпены (4 единицы). Терпеноиды — кислородосодержащие органические соединения, углеродный скелет которых образован из изопреновых звеньев. Терпеноиды являются производными терпенов.

Проанализированные БАВ сгруппированы по наличию той или иной биологической активности. Первая группа включала в себя 6 БАВ, у которых наряду с другими отмечена антибактериальная активность.

Камфен (camphene) представляет собой бициклическое органическое соединение. Это один из самых распространенных монотерпенов. Анализ в онлайн-сервисе PASS показал наличие 9 типов активности у данного вещества (Таблица 1).

In vitro и in vivo было выявлено, что камфен обладает различной биологической активностью, такой как антибактериальная, противогрибковая, антиоксидантная,

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №5. 2023

https ://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/90

противовоспалительная и антидиабетическая. Кроме этого, сообщалось, что камфен обладает ингибирующими свойствами против ацетилхолинэстеразы, противовирусными и антилейшманиозными свойствами [6].

Таблица 1

ПРОГНОЗИРУЕМАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ КАМФЕНА

Биологическая активность Pa Pi

Противоэкземный 0,882 0,006

Ингибитор тестостерон-17-бета-дегидрогеназы (НАДФ+) 0,873 0,010

Субстрат CYP2J 0,829 0,014

Сердечно-сосудистый аналептик 0,816 0,004

Ингибитор ацилкарнитингидролазы 0,779 0,016

Лечение фобических расстройств 0,782 0,040

Ингибитор алкилацетилглицерофосфатазы 0,738 0,015

Дерматологический 0,726 0,006

Ингибитор фосфатазы 0,710 0,011

Противоэкземный 0,882 0,006

Примечание: Ра — оценивает вероятность того, что исследуемое соединение принадлежит к подклассу активных соединений; Рг — оценивает вероятность того, что исследуемое соединение относится к подклассу неактивных соединений

Второй БАВ a-pinene (a-пинен) — органическое соединение класса терпенов, один из двух изомеров пинена. Это алкен, содержащий реакционноспособное четырехчленное кольцо. Он содержится в маслах многих видов хвойных деревьев, особенно сосны. По результатам анализа в онлайн-сервисе PASS было выделено 7 типов активности у данного вещества (Таблица 2).

Таблица 2

ПРОГНОЗИРУЕМАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ a-ПИНЕНА

Биологическая активность Pa Pi

Ингибитор тестостерон- 17бета-дегидрогеназы (НАДФ+) 0,863 0,012

Сердечно-сосудистый аналептик 0,821 0,004

Антагонист простагландина Е1 0,764 0,002

Антидискинетический 0,746 0,010

Антиневротический 0,741 0,029

Лечение фобических расстройств 0,760 0,049

Ветрогонное 0,706 0,006

Примечание: приведено в Таблице 1

Альфа-пинен обладает антибактериальной активностью против грамположительных бактерий [7]. Оказывает противовоспалительное действие при остром панкреатите, а также проявляет противовоспалительную активность за счет подавления MAPK (mitogen-activated protein kinase) и пути NF-kB (nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells) [8]. К тому же альфа-пинен обладает антиоксидантной активностью и способен защищать клетки IEC-6 от оксидативного стресса, вызванного аспирином [9].

Третьим БАВ с антибактериальной активностью является Р-мирцен (P-myrcene), который представляет собой монотерпен, в виде окта-1,6-диен с метиленовым и метильным заместителями в положениях 3 и 7 соответственно. Он играет роль растительного метаболита, противовоспалительного средства, анаболического средства.

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №5. 2023

https ://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/90

По результатам анализа PASS у него выявлено 10 типов биологической активности (Таблица 3).

Таблица 3

ПРОГНОЗИРУЕМАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ Р-МИРЦЕНА

Биологическая активность Pa Pi

Мукомембранозный протектор 0,941 0,004

Противоопухолевый 0,896 0,005

Противоопухолевый (рак молочной железы) 0,892 0,004

Противоэкземный 0,836 0,012

Противовирусный (риновирус) 0,756 0,002

Стимулятор фактора транскрипции 0,747 0,003

Ветрогонное 0,747 0,005

Агонист апоптоза 0,744 0,011

Ингибитор гастрина 0,709 0,004

Лечение фобических расстройств 0,711 0,071

Мукомембранозный протектор 0,941 0,004

Примечание: приведено в Таблице 1

Сообщается, что биологическая активность Р-мирцена включает обезболивающее, седативное, противодиабетическое, антиоксидантное, противовоспалительное, антибактериальное и противораковое действие [10].

Четвертым БАВ с антибактериальной активностью является транс-кариофиллен (Trans-caryophyllene). Анализ PASS выявил у транс-кариофиллена 10 типов биологической активности (Таблица 4).

Таблица 4

ПРОГНОЗИРУЕМАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ТРАНС-КАРИОФИЛЛЕНА

Биологическая активность Pa Pi

Противоопухолевый 0,915 0,005

Противоэкземный 0,897 0,005

Агонист апоптоза 0,847 0,005

Стимулятор фактора транскрипции 0,792 0,003

Противоопухолевый (рак легких) 0,763 0,005

Ингибитор тестостерон-17-бета-дегидрогеназы (НАДФ+) 0,780 0,031

Противовоспалительное средство 0,745 0,011

Антипсориатический 0,734 0,005

Дерматологический 0,734 0,006

Ингибитор фосфатазы 0,709 0,011

Примечание: приведено в Таблице 1

Исследования показали, что транс-кариофиллен сам по себе или растения, содержащие транс-кариофиллен, обладают антиоксидантной, антибактериальной, гастропротекторной, анксиолитической, противовоспалительной и анестезирующей активностью. Транс-кариофиллен также оказывает нейропротекторное действие и увеличивает количество естественных клеток-киллеров [11].

Пятым БАВ с антибактериальной активностью является борнеол (Вогпео1), который является бициклическим органическим соединением и производным терпена. Гидроксильная

Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 9. №5. 2023

https ://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/90

группа в этом соединении находится в эндо-положении. В результате анализа PASS было выявлено 13 типов активности (Таблица 5).

Таблица 5

ПРОГНОЗИРУЕМАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ БОРНЕОЛА

Биологическая активность Pa Pi

Сердечно-сосудистый аналептик 0,918 0,003

Вазопротектор 0,872 0,003

Ингибитор экспрессии JAK2 0,869 0,004

Респираторный аналептик 0,860 0,005

Аналептик 0,854 0,004

Антисеборейный 0,834 0,013

Педикулицид 0,783 0,002

Лечение алопеции 0,781 0,004

Лечение аденоматозного полипоза 0,767 0,004

Ингибитор мембранной проницаемости 0,769 0,016

Стимулятор эритропоэза 0,742 0,004

Защита слизистых оболочек 0,756 0,033

Нервно-мышечный блокатор ацетилхолина 0,720 0,004

Примечание: приведено в Таблице 1

Борнеол обладает антибактериальной активностью в отношении как грамположительных, так и грамотрицательных бактерий [12]. Способен подавлять ацетилхолин-опосредованные эффекты, при этом тормозящий эффект борнеола более сильный, чем эффект лидокаина, широко используемого местного анестетика [13]. Борнеол способен значительно подавлять экспрессию мРНК провоспалительных цитокинов при воспалении толстой кишки [14].

Таблица 6

ПРОГНОЗИРУЕМАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ МАНООЛА

Биологическая активность Pa Pi

Стимулятор фактора транскрипции 0,911 0,001

Стимулятор фактора транскрипции NF каппа В 0,911 0,001

Противоэкземный 0,874 0,007

Мукомембранозный протектор 0,866 0,007

Гепатопротектор 0,773 0,005

Противоопухолевый 0,758 0,017

Антисекреторный 0,743 0,007

Дерматологический 0,727 0,006

Ингибитор фосфатазы 0,727 0,008

Противовоспалительное средство 0,722 0,013

Примечание: приведено в Таблице 1

Так же борнеол обладает значительной центральной и периферической антиноцицептивной активностью [15]. Борнеол показывает тканеспецифический эффект открытия гематоэнцефалического барьера, в связи с этим борнеол можно использовать вместе с лекарствами, нацеленными на гиппокамп или гипоталамус, чтобы максимально усилить его синергетический эффект [16]. Шестым БАВ с антибактериальной активностью является маноол (Мапоо1) — это дитерпеноид лабдана и третичный спирт. В результате

Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 9. №5. 2023

https ://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/90

анализа PASS было выявлено 10 типов биологической активности (Таблица 6).

Маноол активен против некоторых бактерий, вызывающих пародонтит, таких как Bacteroides fragilis, Actinomyces naeslundii, Porphyromonas gingivalis, Peptostreptococcus anaerobius и Prevotella nigrescens [17]. Обладает генотоксическим эффектом [18].

К группе БАВ, у которых наряду с другими присутствует и противовоспалительная активность, выявленных у видов рода Picea, относится камфора (Camphor) — представляет собой циклический монотерпеновый кетон, борнан с оксо-заместителем в положении 2. Природный монотерпеноид. Он играет роль метаболита растений. В результате анализа PASS было выявлено 14 типов биологической активности (Таблица 7).

Таблица 7

ПРОГНОЗИРУЕМАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ КАМФОРЫ

Биологическая активность Pa Pi

Ингибитор тестостерон-17-бета-дегидрогеназы (НАДФ+) 0,936 0,004

Дыхательный аналептик 0,922 0,004

Антисеборейный 0,877 0,006

Аналептический 0,862 0,004

Сердечно-сосудистый аналептик 0,815 0,004

Педикулицид 0,745 0,002

Ингибитор проницаемости мембран 0,747 0,022

Антагонист вазопрессина 1 0,718 0,002

Лечение алопеции 0,721 0,005

Противоэкземный 0,746 0,031

Стимулятор фактора 2, связанный с NF-E2 0,706 0,002

Ингибитор овуляции 0,706 0,005

Лечение фобических расстройств 0,751 0,053

Мукомембранозный протектор 0,729 0,044

Примечание: приведено в Таблице 1

Камфора обладает несколькими биологическими свойствами, такими как антимикробное, противовирусное и противокашлевое. Камфора является распространенным ингредиентом в современной медицине в анальгетиках и средствах, применяемых местно, для лечения незначительных мышечных болей. Она применялась как местное противоинфекционное и противозудное средство, а также внутрь как стимулятор и ветрогонное средство [19].

Вторым в группе БАВ с противовоспалительной активностью является 5-cadinene (дельта-кадинен) [20]. Он член семейства сесквитерпенов кадиненов. Анализ PASS показал наличие 5 типа активности у дельта-кадинена (Таблица 8).

Таблица 8

ПРОГНОЗИРУЕМАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ДЕЛЬТА-КАДИНЕНА

Биологическая активность Pa Pi

Противоэкземный 0,851 0,009

Ветрогонное 0,826 0,003

Ингибитор тестостерон-17-бета-дегидрогеназы (НАДФ+) 0,789 0,028

Ингибитор сигнального пути Hedgehog 0,759 0,002

Ингибитор убихинол-цитохром-с-редуктазы 0,760 0,047

Примечание: приведено в Таблице 1

Тип лицензии СС: Attribution 4.0 International (СС BY 4.0) 34

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №5. 2023

https ://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/90

Дельта-кадинен обладает антимикробной активностью по отношению к Streptococcus pneumoniae [21]. Так же выявлена противоопухолевая активность против рака яичников [22].

БАВ с противовоспалительным действием является а-гумулен (а-humulene), который представляет собой встречающийся в природе моноциклический сесквитерпен (C15H24). По анализу PASS у него выявлено 6 типов биологической активности (Таблица 9).

Таблица 9

ПРОГНОЗИРУЕМАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ а-ГУМУЛЕНА

Биологическая активность Pa Pi

Агонист апоптоза 0,900 0,004

Противоопухолевый 0,835 0,008

Противоэкземный 0,819 0,015

Ингибитор тестостерон-17-бета-дегидрогеназы (НАДФ+) 0,803 0,025

Агонист интерлейкина 0,769 0,002

Противовоспалительное средство 0,741 0,011

Примечание: приведено в Таблице 1

По литературным данным а-гумулен обладает следующими типами противоопухолевой, противовоспалительной, антимикробной и другими [23]. активности:

ПРОГНОЗИРУЕМАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ НЕРОЛИДОЛА Таблица 10

Биологическая активность Pa Pi

Мукомембранозный протектор 0,983 0,002

Ингибитор молекул клеточной адгезии 0,916 0,003

Ингибитор пренилдифосфатазы 0,909 0,002

Регулятор липидного обмена 0,861 0,004

Антисекреторный 0,843 0,004

Противовоспалительное средство 0,800 0,007

Антигиперхолестеринемический 0,781 0,005

Противовирусный (риновирус) 0,765 0,001

Противоязвенный 0,763 0,004

Противоэкземный 0,771 0,025

Примечание: приведено в Таблице 1

Потенциальной противовоспалительной активностью обладает и неролидол (Nerolidol)

— представляет собой сесквитерпеноид фарнезана. В результате анализа PASS было выявлено 10 типов биологической активности (Таблица 10).

Неролидол обладает биологической активностью, такой как антимикробная, антипаразитарная, антибиопленочная, антиоксидантная, антиноцицептивная, противовоспалительная, противоязвенная, репеллентная и противораковая активность [24]. К группе с противовоспалительными свойствами БАВ относится Лимонен (Limonene)

— представляет собой бесцветный жидкий алифатический углеводород, классифицируемый как циклический монотерпен. Анализом PASS у лимонена было выявлено 11 типов биологической активности (Таблица 11). По литературным данным лимонен обладает следующими типами активности: противовоспалительной, антиоксидантной, противораковой, антиноцицептивной, антидиабетической. Активен при лечении метаболического синдрома [25].

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №5. 2023

https ://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/90

Таблица 11

ПРОГНОЗИРУЕМАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ЛИМОНЕНА

Биологическая активность Pa Pi

Ветрогонное 0,961 0,001

Противоэкземный 0,896 0,005

Агонист апоптоза 0,816 0,007

Противоопухолевый 0,812 0,010

Стимулятор фактора транскрипции 0,765 0,003

Ацетилхолиновый миорелаксант 0,743 0,004

Химиопротекторный 0,740 0,003

Ингибитор тестостерон-17-бета-дегидрогеназы (НАДФ+) 0,753 0,038

Дерматологический 0,716 0,007

Дыхательный аналептик 0,716 0,014

Иммунодепрессант 0,714 0,015

Примечание: приведено в Таблице 1

Таблица 12 ПРОГНОЗИРУЕМАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ БОРНИЛАЦЕТАТА

Биологическая активность Pa Pi

Аналептический 0,899 0,003

Антисеборейный 0,899 0,004

Педикулицидное 0,894 0,001

Дыхательный аналептик 0,865 0,005

Сердечно-сосудистый аналептик 0,837 0,004

Ингибитор декстраназы 0,828 0,005

Лечение аденоматозного полипоза 0,779 0,003

Ацетилхолиновый миорелаксант 0,771 0,003

Мукомембранозный протектор 0,758 0,032

Вазопротектор 0,734 0,008

Противоэкземный 0,743 0,032

Противовирусный (грипп) 0,707 0,005

Антагонист гестагена 0,701 0,003

Примечание: приведено в Таблице 1

Способен оказывать противовоспалительное действие и борнилацетат (Bornyl acetate) — ложный эфир борнеола и уксусной кислоты, представитель терпеноидов. По результатом анализа PASS было обнаружено 13 типов активности (Таблица 12).

Борнилацетат способен оказывать противовоспалительное действие на хондроциты человека [26]. Так же обладает болеутоляющим эффектом [27], проявляет антиоксидантную активность и способен ингибировать пролиферацию различных раковых клеток [28].

У проанализированных 12 БАВ в Таблицах у каждого вещества для нескольких установленных активностей приведен показатель Pa — вероятность того, что исследуемое соединение принадлежит к подклассу активных соединений. Этот показатель высок, поэтому проанализированные БАВ обладают высокой потенциальной биологической активностью.

Заключение

С использованием биоинформационного подхода у представителей рода Picea (ель)

Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 9. №5. 2023

https ://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/90

отобраны 12 БАВ, у которых оценена потенциальная биологическая активность. Проанализированные БАВ относятся к терпенам и терпеноидам, которые представляют собой большую группу соединений, широко распространенных у хвойных растений. У каждого из изученных БАВ отмечено от 6 до 13 активностей. Вместе с тем, проанализированные БАВ распределены в 2 группы с антибактериальной и противовоспалительной активностью. В качестве перспективных БАВ с антибактериальной активностью установлены: камфен, а-пинен, Р-мирцен, транс-кариофиллен, борнеол, маноол. Показатель Pa, приведенный в таблицах, высок, поэтому проанализированные БАВ обладают высокой потенциальной биологической активностью. Биоинформационный анализ является лишь первым этапом изучения БАВ у хвойных растений из рода Picea, распространенных на Урале.

Работа выполнена в рамках государственного задания №FSNF-2023-0004 ФГБОУ ВО «Пермский государственный национальный исследовательский университет» по науке 2023 года

Список литературы:

1. Политов Д. В., Белоконь М. М., Белоконь Ю. С., Мудрик Е. А., Полякова Т. А., Салливэн А., Крутовский К. В. Адаптивная генетическая изменчивость в популяциях ели // Международный форум: Биотехнология: состояние и перспективы развития. Науки о жизни. М., 2018. С. 762-763.

2. Picea fennica (Regel) Kom. - Ель финская. Флора СССР: в 30 т. / гл. ред. В. Л. Комаров. Л.: Изд-во АН СССР, 1934. Т. 1. С. 145-302.

3. Гуляев Д. К., Белоногова В. Д., Мащенко П. С. Разработка методики определения содержания гидроксикоричных кислот в корнях ели обыкновенной // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2019. №2. С. 80-86.

4. Visan D. C., Oprea E., Radulescu V., Voiculescu I., Biris I. A., Cotar A. I., Marinas I. C. Original contributions to the chemical composition, microbicidal, virulence-arresting and antibiotic-enhancing activity of essential oils from four coniferous species // Pharmaceuticals. 2021. V. 14. №11. P. 1159. https://doi.org/10.3390/ph14111159

5. Radulescu V., Saviuc C., Chifiriuc C., Oprea E., Ilies D. C., Marutescu L., Lazar V. Chemical composition and antimicrobial activity of essential oil from shoots spruce (Picea abies L.) // Rev. Chim. 2011. V. 62. №1. P. 69-74..

6. Hachlafi N. E., Aanniz T., Menyiy N. E., Baaboua A. E., Omari N. E., Balahbib A., Bouyahya A. In vitro and in vivo biological investigations of camphene and its mechanism insights: A review // Food Reviews International. 2021. P. 1-28. https://doi.org/10.1080/87559129.2021.1936007

7. Leite A. M., Lima E. D. O., Souza E. L. D., Diniz. M., Trajano V. N., Medeiros, I. A. D. Inhibitory effect of beta-pinene, alpha-pinene and eugenol on the growth of potential infectious endocarditis causing Gram-positive bacteria // Revista Brasileira de Ciencias Farmacéuticas. 2007. V. 43. P. 121-126. https://doi.org/10.1590/S1516-93322007000100015

8. Kim D. S., Lee H. J., Jeon Y. D., Han Y. H., Kee J. Y., Kim H. J., Hong S. H. Alpha-pinene exhibits anti-inflammatory activity through the suppression of MAPKs and the NF-kB pathway in mouse peritoneal macrophages // The American journal of Chinese medicine. 2015. V. 43. №04. P. 731-742. https://doi.org/10.1142/S0192415X15500457

9. Bouzenna H., Hfaiedh N., Giroux-Metges M. A., Elfeki A., Talarmin H. Potential protective

Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 9. №5. 2023

https ://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/90

effects of alpha-pinene against cytotoxicity caused by aspirin in the IEC-6 cells // Biomedicine & pharmacotherapy. 2017. V. 93. P. 961-968. https://doi.org/10.1016Zj.biopha.2017.06.031

10. Surendran S., Qassadi F., Surendran G., Lilley D., Heinrich M. Myrcene—what are the potential health benefits of this flavouring and aroma agent? // Frontiers in nutrition. 2021. V. 8. P. 699666. https://doi.org/10.3389/fnut.2021.699666

11. Paula-Freire L. I. G. D., Andersen M. L., Gama V. S., Molska G. R., Carlini E. L. A. The oral administration of trans-caryophyllene attenuates acute and chronic pain in mice // Phytomedicine. 2014. V. 21. №3. P. 356-362. https://doi.org/10.1016/j.phymed.2013.08.006

12. Tabanca N., Kirimer N., Demirci B., Demirci F., Ba§er K. H. C. Composition and antimicrobial activity of the essential oils of Micromeria cristata subsp. phrygia and the enantiomeric distribution of borneol // Journal of Agricultural and Food chemistry. 2001. V. 49. №9. P. 4300-4303. https://doi.org/10.1021/jf0105034

13. Park T. J., Park Y. S., Lee T. G., Ha H., Kim K. T. Inhibition of acetylcholine-mediated effects by borneol // Biochemical pharmacology. 2003. V. 65. №1. P. 83-90. https://doi .org/10.1016/S0006-2952(02)01444-2

14. Juhás S., Cikos S., Czikková S., Veselá J., Il kova G., Hájek T., Koppel J. Effects of borneol and thymoquinone on TNBS-induced colitis in mice // Folia biologica-praha. 2008. V. 54. №1. P. 1.

15. Almeida J. R. G. D. S., Souza G. R., Silva J. C., Saraiva S. R. G. D. L., Júnior R. G. D. O., Quintans J. D. S. S., Junior L. J. Q. Borneol, a bicyclic monoterpene alcohol, reduces nociceptive behavior and inflammatory response in mice // The Scientific World Journal. 2013. V. 2013. https://doi.org/10.1155/2013/808460

16. Yu B., Ruan M., Dong X., Yu Y., Cheng H. The mechanism of the opening of the blood-brain barrier by borneol: a pharmacodynamics and pharmacokinetics combination study // Journal of ethnopharmacology. 2013. V. 150. №3. P. 1096-1108. https://doi.org/10.1016/jjep.2013.10.028

17. Souza A. B., de Souza M. G., Moreira M. A., Moreira M. R., Furtado N. A., Martins C. H., Veneziani R. C. Antimicrobial evaluation of diterpenes from Copaifera langsdorffii oleoresin against periodontal anaerobic bacteria // Molecules. 2011. V. 16. №11. P. 9611-9619. https://doi .org/10.3390/molecules16119611

18. Nicolella H. D., de Oliveira P. F., Munari C. C., Costa G. F. D., Moreira M. R., Veneziani R. C. S., Tavares D. C. Differential effect of manool - a diterpene from Salvia officinalis, on genotoxicity induced by methyl methanesulfonate in V79 and HepG2 cells // Food and chemical toxicology. 2014. V. 72. P. 8-12. https://doi.org/10.1016/j.fct.2014.06.025

19. Chen W., Vermaak I., Viljoen A. Camphor—a fumigant during the black death and a coveted fragrant wood in ancient Egypt and Babylon—a review // Molecules. 2013. V. 18. №5. P. 5434-5454. https://doi.org/10.3390/molecules18055434

20. Menichini F., Conforti F., Rigano D., Formisano C., Piozzi F., Senatore F. Phytochemical composition, anti-inflammatory and antitumour activities of four Teucrium essential oils from Greece // Food Chemistry. 2009. V. 115. №2. P. 679-686. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.12.067

21. Pérez-López A., Cirio A. T., Rivas-Galindo V. M., Aranda R. S., de Torres N. W. Activity against Streptococcus pneumoniae of the essential oil and 5-cadinene isolated from Schinus molle fruit // Journal of Essential Oil Research. 2011. V. 23. №5. P. 25-28. https://doi.org/10.1080/10412905.2011.9700477

22. Hui L. M., Zhao G. D., Zhao J. J. 5-Cadinene inhibits the growth of ovarian cancer cells via caspase-dependent apoptosis and cell cycle arrest // International journal of clinical and

® I

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №5. 2023

https ://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/90

experimental pathology. 2015. V. 8. №6. P. 6046. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26261482

23. de Lacerda Leite G. M., de Oliveira Barbosa M., Lopes M. J. P., de Araujo Delmondes G., Bezerra D. S., Araujo I. M., Kerntof M. R. Pharmacological and toxicological activities of a-humulene and its isomers: A systematic review // Trends in Food Science & Technology. 2021. V. 115. P. 255-274. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.06.049

24. Chan W. K., Tan L. T. H., Chan K. G., Lee L. H., Goh B. H. Nerolidol: a sesquiterpene alcohol with multi-faceted pharmacological and biological activities // Molecules. 2016. V. 21. №5. P. 529. https://doi.org/10.3390/molecules21050529

25. Vieira A. J., Beserra F. P., Souza M. C., Totti B. M., Rozza A. L. Limonene: Aroma of innovation in health and disease // Chemico-Biological Interactions. 2018. V. 283. P. 97-106. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2018.02.007

26. Yang H., Zhao R., Chen H., Jia P., Bao L., Tang H. Bornyl acetate has an antiinflammatory effect in human chondrocytes via induction of IL11 // IUBMB life. 2014. V. 66. №12. P. 854-859. https://doi.org/10.1002/iub.1338

27. Wu X., Li X., Xiao F., Zhang Z., Xu Z., Wang H. Studies on the analgesic and antiinflammatory effect of bornyl acetate in volatile oil from Amomum villosum // Zhong yao cai= Zhongyaocai= Journal of Chinese medicinal materials. 2004. V. 27. №6. P. 438-439. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15524301/

28. Karan T., Yildiz I., Aydin A., Erenler R. Inhibition of various cancer cells proliferation of bornyl acetate and essential oil from Inula graveolens (Linnaeus) Desf // Records of Natural Products. 2018. V. 12. №3. http://doi.org/10.25135/rnp.30.17.09.057

References:

1. Политов Д. В., Белоконь М. М., Белоконь Ю. С., Мудрик Е. А., Полякова Т. А., Салливэн А., Крутовский К. В. Адаптивная генетическая изменчивость в популяциях ели // Биотехнология: Состояния и перспективы развития. 2018. С. 762-763.

2. Picea fennica (Regel) Kom. - Ель финская. Флора СССР: в 30 т. / гл. ред. В. Л. Комаров. Л.: Изд-во АН СССР, 1934. - Т. 1 / ред. тома М. М. Ильин. С. 145-302.

3. Гуляев, Д. К., Белоногова, В. Д., & Мащенко, П. С. (2019). Разработка методики определения содержания гидроксикоричных кислот в корнях ели обыкновенной. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация, (2), 8086.

4. Visan, D. C., Oprea, E., Radulescu, V., Voiculescu, I., Biris, I. A., Cotar, A. I., ... & Marinas, I. C. (2021). Original contributions to the chemical composition, microbicidal, virulence-arresting and antibiotic-enhancing activity of essential oils from four coniferous species. Pharmaceuticals, 14(11), 1159. https://doi.org/10.3390/ph14111159

5. Radulescu, V., Saviuc, C., Chifiriuc, C., Oprea, E., Ilies, D. C., Marutescu, L., & Lazar, V. (2011). Chemical composition and antimicrobial activity of essential oil from shoots spruce (Picea abies L.). Rev. Chim, 62(1), 69-74.

6. Hachlafi, N. E., Aanniz, T., Menyiy, N. E., Baaboua, A. E., Omari, N. E., Balahbib, A., ... & Bouyahya, A. (2021). In vitro and in vivo biological investigations of camphene and its mechanism insights: A review. Food Reviews International, 1-28. https://doi.org/10.1080/87559129.2021.1936007

7. Leite, A. M., Lima, E. D. O., Souza, E. L. D., Diniz, M. D., Trajano, V. N., & Medeiros, I. A. D. (2007). Inhibitory effect of beta-pinene, alpha-pinene and eugenol on the growth of potential infectious endocarditis causing Gram-positive bacteria. Revista Brasileira de Ciencias

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №5. 2023

https ://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/90

Farmacéuticas, 43, 121-126. https://doi.org/10.1590/S1516-93322007000100015

8. Kim, D. S., Lee, H. J., Jeon, Y. D., Han, Y. H., Kee, J. Y., Kim, H. J., ... & Hong, S. H. (2015). Alpha-pinene exhibits anti-inflammatory activity through the suppression of MAPKs and the NF-kB pathway in mouse peritoneal macrophages. The American journal of Chinese medicine, 43(04), 731-742. https://doi.org/10.1142/S0192415X15500457

9. Bouzenna, H., Hfaiedh, N., Giroux-Metges, M. A., Elfeki, A., & Talarmin, H. (2017). Potential protective effects of alpha-pinene against cytotoxicity caused by aspirin in the IEC-6 cells. Biomedicine & pharmacotherapy, 93, 961-968. https://doi.org/10.10167j.biopha.2017.06.031

10. Surendran, S., Qassadi, F., Surendran, G., Lilley, D., & Heinrich, M. (2021). Myrcene -what are the potential health benefits of this flavouring and aroma agent? Frontiers in nutrition, 8, 699666. https://doi.org/10.3389/fnut.2021.699666

11. Paula-Freire, L. I. G. D., Andersen, M. L., Gama, V. S., Molska, G. R., & Carlini, E. L. A. (2014). The oral administration of trans-caryophyllene attenuates acute and chronic pain in mice. Phytomedicine, 21(3), 356-362. https://doi.org/10.1016/j.phymed.2013.08.006

12. Tabanca, N., Kirimer, N., Demirci, B., Demirci, F., & Ba§er, K. H. C. (2001). Composition and antimicrobial activity of the essential oils of Micromeria cristata subsp. phrygia and the enantiomeric distribution of borneol. Journal of Agricultural and Food chemistry, 49(9), 4300-4303. https://doi.org/10.1021/jf0105034

13. Park, T. J., Park, Y. S., Lee, T. G., Ha, H., & Kim, K. T. (2003). Inhibition of acetylcholine-mediated effects by borneol. Biochemical pharmacology, 65(1), 83-90. https://doi.org/10.1016/S0006-2952(02)01444-2

14. Juhás, S., Cikos, S., Czikková, S., Veselá, J., Il kova, G., Hájek, T., ... & Koppel, J. (2008). Effects of borneol and thymoquinone on TNBS-induced colitis in mice. Folia biologica-praha, 54(1), 1.

15. Almeida, J. R. G. D. S., Souza, G. R., Silva, J. C., Saraiva, S. R. G. D. L., Júnior, R. G. D. O., Quintans, J. D. S. S., ... & Junior, L. J. Q. (2013). Borneol, a bicyclic monoterpene alcohol, reduces nociceptive behavior and inflammatory response in mice. The Scientific World Journal, 2013. https://doi.org/10.1155/2013/808460

16. Yu, B., Ruan, M., Dong, X., Yu, Y., & Cheng, H. (2013). The mechanism of the opening of the blood-brain barrier by borneol: a pharmacodynamics and pharmacokinetics combination study. Journal of ethnopharmacology, 150(3), 1096-1108. https://doi.org/10.1016/jjep.2013.10.028

17. Souza, A. B., de Souza, M. G., Moreira, M. A., Moreira, M. R., Furtado, N. A., Martins, C. H., ... & Veneziani, R. C. (2011). Antimicrobial evaluation of diterpenes from Copaifera langsdorffii oleoresin against periodontal anaerobic bacteria. Molecules, 16(11), 9611-9619. https://doi.org/10.3390/molecules16119611

18. Nicolella, H. D., de Oliveira, P. F., Munari, C. C., Costa, G. F. D., Moreira, M. R., Veneziani, R. C. S., & Tavares, D. C. (2014). Differential effect of manool-a diterpene from Salvia officinalis, on genotoxicity induced by methyl methanesulfonate in V79 and HepG2 cells. Food and chemical toxicology, 72, 8-12. https://doi.org/10.1016/j.fct.2014.06.025

19. Chen, W., Vermaak, I., & Viljoen, A. (2013). Camphor—a fumigant during the black death and a coveted fragrant wood in ancient Egypt and Babylon—a review. Molecules, 18(5), 54345454. https://doi.org/10.3390/molecules18055434

20. Menichini, F., Conforti, F., Rigano, D., Formisano, C., Piozzi, F., & Senatore, F. (2009). Phytochemical composition, anti-inflammatory and antitumour activities of four Teucrium essential oils from Greece. Food Chemistry, 115(2), 679-686. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.12.067

® I

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №5. 2023

https ://www.bulletennauki.ru https://doi.org/10.33619/2414-2948/90

21. Perez-Lopez, A., Cirio, A. T., Rivas-Galindo, V. M., Aranda, R. S., & de Torres, N. W. (2011). Activity against Streptococcus pneumoniae of the essential oil and 5-cadinene isolated from Schinus molle fruit. Journal of Essential Oil Research, 23(5), 25-28. https://doi.org/10.1080/10412905.2011.9700477

22. Hui, L. M., Zhao, G. D., & Zhao, J. J. (2015). 5-Cadinene inhibits the growth of ovarian cancer cells via caspase-dependent apoptosis and cell cycle arrest. International journal of clinical and experimental pathology, 8(6), 6046. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26261482

23. de Lacerda Leite, G. M., de Oliveira Barbosa, M., Lopes, M. J. P., de Araujo Delmondes, G., Bezerra, D. S., Araujo, I. M., ... & Kerntof, M. R. (2021). Pharmacological and toxicological activities of a-humulene and its isomers: A systematic review. Trends in Food Science & Technology, 115, 255-274. https://doi.org/10.10167j.tifs.2021.06.049

24. Chan, W. K., Tan, L. T. H., Chan, K. G., Lee, L. H., & Goh, B. H. (2016). Nerolidol: a sesquiterpene alcohol with multi-faceted pharmacological and biological activities. Molecules, 21(5), 529. https://doi.org/10.3390/molecules21050529

25. Vieira, A. J., Beserra, F. P., Souza, M. C., Totti, B. M., & Rozza, A. L. (2018). Limonene: Aroma of innovation in health and disease. Chemico-Biological Interactions, 283, 97-106. . https://doi.org/10.1016/j.cbi.2018.02.007

26. Yang, H., Zhao, R., Chen, H., Jia, P., Bao, L., & Tang, H. (2014). Bornyl acetate has an anti-inflammatory effect in human chondrocytes via induction of IL-11. IUBMB life, 66(12), 854859. https://doi.org/10.1002/iub.1338

27. Wu, X., Li, X., Xiao, F., Zhang, Z., Xu, Z., & Wang, H. (2004). Studies on the analgesic and anti-inflammatory effect of bornyl acetate in volatile oil from Amomum villosum. Zhong yao cai= Zhongyaocai= Journal of Chinese medicinal materials, 27(6), 438-439. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15524301/

28. Karan, T., Yildiz, I., Aydin, A., & Erenler, R. (2018). Inhibition of various cancer cells proliferation of bornyl acetate and essential oil from Inula graveolens (Linnaeus) Desf. Records of Natural Products, 12(3). http://doi.org/10.25135/rnp.30.17.09.057

Работа поступила Принята к публикации

в редакцию 10.04.2023 г. 17.04.2023 г.

Ссылка для цитирования:

Чертов Н. В., Боронникова С. В. Биоинформационный поиск биологически активных веществ у хвойных растений из рода Picea, распространенных на Урале // Бюллетень науки и практики. 2023. Т. 9. №5. С. 29-41. https://doi.org/10.33619/2414-2948/90/03

Cite as (APA):

Chertov, N., & Boronnikova, S. (2023). Bioinformation Search for Biologically Active Substances in Coniferous Plants of the Picea Genus Distribution in the Urals. Bulletin of Science and Practice, 9(5), 29-41. (in Russian). https://doi.org/10.33619/2414-2948/90/03

® I