CC BY
365
УДК 581.1.575.2 Н.А. Величко, Я.В. Смольникова, Ж.А. Плынская
БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА АЛКАЛОИДОНОСНЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ
КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ
В статье дана оценка количественного содержания алкалоидов и биологически активных веществ в лекарственных растениях, произрастающих в Красноярском крае, таких, как Ephedra monosperma, Artemisia vulgaris L, Thalictrum minus L., Thalictrum simple L.
Ключевые слова: лекарственные растения, биологические активные вещества, алкалоиды.
N.A. Velichko, Ya.V. Smolnikova, Zh.A. Plynskaya
BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES OF THE ALKALOID-BEARING MEDICINAL HERBS
IN THE KRASNOYARSK TERRITORY
The assessment of the alkaloid and biologically active substance quantitative content in medicinal plants such as Ephedra monosperma, Artemisia vulgaris L, Thalictrum minus L., Thalictrum simple L. growing in the Krasnoyarsk territory is given in the article
Key words: medicinal plants, biologically active substances, alkaloids.
Введение. Под алкалоидами понимают особую группу азотистых органических соединений основного характера, имеющих обычно сложный состав, встречающихся в готовом виде в растительных (реже в животных) организмах, продуктом жизнедеятельности которых они являются, и часто обладающих сильным фармакологическим действием.
В настоящее время число выделенных из растений природных алкалоидов исчисляется тысячами и сотни из них нашли применение в медицине в качестве лекарственных препаратов. Препараты на основе алкалоидов растительного происхождения часто нельзя заменить синтетическими, так как по своему фармакологическому действию растительные лекарственные средства гораздо эффективнее [1].
Среди алкалоидов широко известны сердечно-сосудистые средства (резерпин), спазмолитики (папаверин, платифиллин), стимуляторы ЦНС (кофеин), снотворные и наркотические препараты (кокаин, морфин), противомалярийные средства (хинин), противоопухолевые препараты (колхамин, винбластин), т.е. алкалоиды представлены практически во всех фармакологических группах медицинских препаратов [2].
В алкалоидоносных растениях содержание полезных компонентов составляет всего от 0,1 до нескольких процентов. В одном растении, как правило, содержится несколько алкалоидов (например, в маке снотворном есть морфин, папаверин, кодеин и никотин) [3].
Среди лекарственных растений, произрастающих в Красноярском крае, известен ряд алкалоидоносов, внесенных в фармакопейные справочники, среди которых растения рода василистник, эфедра, полынь обыкновенная и др. [4].
Количественная оценка содержания алкалоидов и других биологически активных соединений в этих растениях позволит оценить перспективность их использования как в фармацевтической, так и в пищевой промышленности, в качестве сырья для получения биологически активных добавок.
Объекты и методы исследований. Объектом исследований служили василистник малый (Thalictrum minus L.), василистник простой (Thalictrum simple, эфедра односемянная (Ephedra monosperma), полынь обыкновенная (Artemisia vulgaris L.), собранные в окрестностях города Красноярска. Для анализа исследуемый материал высушивали до воздушно-сухого состояния. После высушивания сырье тщательно перемешивали и методом квартования отбирали среднюю пробу, дополнительно измельчали. Измельченную пробу рассеивали на ситах и для анализа отбирали такую фракцию, которая проходила через сито в 1 мм и задерживалась на сите в 2,5 мм.
Для количественного определения алкалоидов использовали метод Маха и Ледерлея. Он основан на способности алкалоидов количественно осаждаться растворами кремневольфрамовой кислоты с образованием комплексных солей. При сжигании осадка алкалоид сгорает, остается кремневольфрамовая кислота. На этом основании представляется возможным учесть количество чистого алкалоида [5].
Количественное определение берберина осуществлялось спектрофотометрическим методом, который основан на селективном извлечении берберина в его карбонильной форме и отделении от алкалоидов фенольной природы на стадии экстракции сырья. В УФ-спектре бисульфата берберина в 2 %-й серной кислоте имеется ряд интенсивных полос поглощения. Для количественного определения в данном методе ис-
Вестник КрасГАУ. 2014. №5
пользуется наиболее длинноволновая полоса поглощения (420 нм) [6]. Содержание биологически активных веществ определялось в соответствии с общепринятыми в химическом анализе методиками лекарственных растений [2].
Результаты исследований и их обсуждение. Область применения полыни обыкновенной - фармацевтическая, медицинская, пищевая промышленность. Значение - лекарственное, эфирномасличное, дубильное. Используется как пряная приправа (имеет ароматный запах и приятный горьковатый вкус) [7]. Содержание алкалоидов и биологически активных веществ в полыни обыкновенной приведены в табл. 1.
Таблица 1
Содержание биологически активных веществ в полыни обыкновенной (Artemisia vulgaris L.)
Компонент Содержание компонента (надземная часть)
Флавоноиды, % а.с.м. 0,3 ± 0,09
Алкалоиды, % а.с.м. 0,5 ± 0,04
Дубильные вещества, % а.с.м. 5,57 ± 0,04
Экстрактивные вещества, % а.с.м. 6,02 ± 0,04
Витамин С, мг % 5,43 ± 0,09
Витамин В-|, мг % 1,03 ± 0,04
Витамин Р ( рутин), мг % 2,4 ± 0,08
Протеин, % а.с.м. 1,86 ± 0,21
Как показали результаты исследований, в надземной части полыни обыкновенной содержатся витамины С (5,43 мг%), В i (1,03 мг%), P (2,4 мг%), а также флавоноиды и дубильные вещества. Содержание алкалоидов достаточно высоко и составляет 0,5 %.
Эфедра односемянная (Ephedra monosperma) - источник ценных биологически активных веществ, в том числе фармакологически значимых алкалоидов. Растение занесено в Красную книгу. Основной алкалоид - эфедрин, для получения которого используют эфедру хвощевую. На основе эфедрина получают такие препараты, как «Эфедрина гидрохлорид» и «Дэфедрин», применяемых при бронхиальной астме, крапивнице, гипотонии, ринитах. Эфедрин - антагонист наркотиков, снотворных и употребляется при отравлении ими [8]. Содержание алкалоидов и биологически активных веществ в эфедре односемянной представлено в табл. 2.
Таблица 2
Содержание биологически активных веществ в эфедре односемянной (Ephedra monosperma)
Компонент Содержание компонента
Молодые побеги Одревесневший стебель Подземная часть
Алкалоиды, % а.с.м 1,31 ±0,08 0,04±0,05 0,01 ±0,02
Флавоноиды, % а.с.м 0,10±0,04 0,02±0,03 0,02±0,02
Сапонины, % а.с.м 5,32±0,04 4,21 ±0,02 3,41 ±0,04
Протеин, % а.с.м 0,77±0,05 0,45±0,03 0,12±0,04
Витамин С, мг % 13,65 ±0,07 10,84±0,03 2,92±0,05
Витамин Р, мг % 4,80±0,06 0,91 ±0,05 0,80±0,03
Витамин В1, мг % 2,57±0,03 1,04±0,04 0,09±0,02
Хлорофилл А, мг % 0,13±0,04 0,02±0,03 -
Хлорофилл В, мг % 0,21 ±0,06 0,04±0,05 0,01 ±0,04
Наибольшее содержание биологически активных веществ наблюдается в молодых побегах эфедры односемянной. Наибольшее содержание алкалоидов установлено также в молодых побегах (1,31 %), что позволяет отнести эфедру односемянную к высокоалколоидоносным растениям.
В Красноярском крае и на территории Республики Хакассия произрастают несколько видов василист-ника. Самым распространенным является василистник малый, также в значительных количествах представлен василистник простой. Значительные запасы этих растений и довольно высокое содержание биологически активных веществ представляют интерес для разработки технологии получения ценных биологически активных веществ, сырьем бы которых являлись растения рода Основным алкалоидом растений рода
василистник является берберин. Берберин известен как сильное желчегонное средство. Применяется для лечения ряда заболеваний: лейшманиозов, трихомонозов, амебных дизентерий и желчекаменной болезни. Количественное содержание биологически активных веществ разных видов василистника, произрастающих в лесной и степной зонах, приведены в табл. 3.
Таблица 3
Содержание биологически активных веществ в растениях рода василистник
Содержание компонентов, % к абсолютно сухой массе
Компонент Thalictrum minus Thalictrum minus Thalictrum simple
(лесной зоны) (степной зоны)
Сапонины 0,250 0,160 0,250
Флавоноиды 0,050 0,040 0,090
Алкалоиды 0,990 1,210 0,320
Витамин P 0,010 0,012 0,011
Витамин C 0,005 0,001 0,001
Как видно из данных табл. 3, максимальное накопление сапонинов у василистника простого и васи-листника малого лесной зоны, которое составляет 0,25 %, тогда как растения вида Thalictrum minus L. степной зоны содержат 0,16 % сапонинов, что составляет около 60 % от содержания сапонинов в Thalictrum simple и Thalictrum minus лесной зоны. Содержания флавоноидов сопоставимо у Thalictrum minus L. и Thalictrum simple.
Наибольший интерес среди биологически активных веществ представляют алкалоиды. Растения рода Thalictrum отличаются довольно высоким содержанием алкалоидов. Максимальное содержание отмечалось у василистника степного фенотипа (1,21 %), на 0,22 % меньше содержание алкалоидов у василистника лесного фенотипа. У василистника простого содержание алкалоидов составляет 0,32 %.
Повышенное содержание алкалоидов у василистника малого степной зоны, вероятно, является ответом на неблагоприятные условия окружающей среды [9].
Максимальное содержание витаминов было выявлено у василистника лесного фенотипа: витамина Р - 12 мг%, витамина С - 4,58 мг%.
Для более детального изучения динамики накопления биологически активных веществ растениями рода василистник малый были исследованы растения степной зоны, собранные в различные сроки вегетации:
- фаза роста (конец мая - июнь);
- фаза цветения (июль - начало августа);
- фаза плодоношения (конец августа - сентябрь).
Результаты исследования представлены в табл. 4.
Таблица 4
Содержание биологически активных веществ в растениях василистника малого (Thalictrum minus L.)
степной зоны в различные сроки вегетации
Компонент Содержание компонента
в фазу роста в фазу цветения в фазу плодоношения
Хлорофилл А, мг/г 0,49 0,31 0,37
Хлорофилл Б, мг/г 0,21 0,12 0,17
Р-активные соединения:
антоцианы, % 0,59 0,61 0,72
лейкоантоцианы, % 0,62 0,85 0,9
Сумма алкалоидов, % 1,26 0,96 0,79
Берберин, % 1,12 0,89 0,68
Сапонины, % 0,12 0,09 0,081
Флавоноиды, % 0,03 0,02 0,01
Вестник ХрасТАУ 2014. №5
Из результатов, приведенных в табл. 4, видно, что наибольшее содержание биологически активных веществ (за исключением Р-активных соединений) приходится на фазу роста. Спиртовой экстракт ростовой фазы имел самую интенсивную зеленую окраску. Тогда как экстракт фазы плодоношения имел характерное желто-красноватое окрашивание, характерное для Р-активных соединений.
В процессе цветения, бутонизации и созревания семян происходит постепенное уменьшение содержания флавоноидов и сапонинов примерно в два раза.
Содержание алкалоидов также оказалось неодинаковым. Наиболее богаты алкалоидами растения, находящиеся в фазе роста. Содержание берберина достигает 1,12 %, что составляет около 90 % от суммы всех алкалоидов (рис.).
Содержание берберина в василистнике малом степной зоны (Thalictrum minus L.)
в различные сроки вегетации
Выводы
В результате проведенных исследований установлено, что растения полынь обыкновенная и эфедра односемянная, произрастающие на территории Красноярского края, содержат высокое количество алкалоидов (0,5 и 1,31 % соответственно), а также биологически активных веществ различной природы (флавоноидов, витаминов, сапонинов).
Лекарственные растения рода василистник являются перспективным сырьем для получения биологически активных веществ, в том числе алкалоидов (1,26 %). Наибольшее содержание алкалоидов наблюдается у василистника малого, произрастающего в степной зоне и собранного в период роста (конец мая - июнь).
Литература
1. Семенов А.А. Очерк химии природных соединений. - Новосибирск: Наука, 2000. - 664 с.
2. Гринкевич Н.И. Химический анализ лекарственных растений. - М.: Высш. шк., 1983. - 175 с.
3. Гудвин Т., Мерсер Э. Введение в биохимию растений. - М.: Мир, 1986. -Т. 1. - 392 с.
4. Гаммерман А.Ф., Кадаев Г.Н., Яценко-Хмелевский А.А. Лекарственные растения. - 4-е изд., испр. и доп. - М.: Высш. шк., 1990. - 542 с.
5. Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений. - Л.: Агропромиздат, 1987. - 320 с.
6. Мусянович В.М. Спектрофотометрическое определение бисульфата берберина // Хим.-фарм. журн. -1997. - № 10. - С. 134-135.
